Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005

LösungenL21: HT-XRD – Spannungen und DeformationenL21: Hochtemperatur-Röntgendiffraktion– Spannungenund Deformationen in dünnenAluminium-Schichten aufSiliziumProblemstellungThermisch induzierte Deformationen und mechanischeSpannungen in dünnen Metallschichtenbei mikro- und optoelektronischen Bauteilen geltenals eine der Hauptursachen für Funktionsstörungen.Mit Hilfe der Hochtemperatur-Röntgenbeugungkönnen die Spannungs-Deformations-Verhältnissein solchen Schichten in Abhängigkeit von derTemperatur untersucht werden.MessanordnungDie Messungen erfolgen mit einem 4-Kreis-Röntgendiffraktometer mit einer DHS900 Hochtemperatur-Probenkammerder Anton Paar GmbH. Beidieser Messmethode ist es notwendig, die Einfallsrichtungdes Röntgenstrahls auf die Probe und dieDetektionsrichtung der gebeugten Strahlung in alleRichtungen variieren zu können (Abb. 1). Strahl- undDetektionsrichtung werden dabei durch 3 Winkel(Φ, Ψ, Θ) beschrieben.Um in alle Richtungen für Röntgenstrahlentransparent zu sein, verfügt die DHS900 über einespezielle, extrem dünne Kunststoffkuppel, unter derdie Probe auf einer Heizplatte montiert ist (Abb. 2).Die Kuppel ermöglicht es, die Probe in Vakuum,Luft oder einem chemisch inaktiven Schutzgas zuuntersuchen.Abbildung 1:Strahlgeometrie für die Dünnschichtanalysemittels Röntgendiffraktion.Abbildung 2:DHS900 Hochtemperaturkammer.170Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005