RBSはこんな用途に便利な手法です
ラザフォード後方散乱分析（Rutherford Backscattering Spectroscpy：以下RBS）は、He等の軽いイオンをMeV程度の高エネルギーに加速して固体に照射し、固体元素の原子核により後方側に散乱されたイオンのエネルギーを測定することで、固体中に含まれる原子の組成、量、深さ方向分布を調べることが可能な手法です。EAGの「バブルチャート」、及び、「各種分析手法と情報深さの関係」より、RBSの観察領域は1cm角程度の領域が必要であり、深さ方向の情報としては、表層より1um程度までの、いわゆる薄膜の分析に適していることが分かります。 またRBS分析の特徴としては、①非破壊で深さ方向の組成分析が可能、②定量に標準試料が不要、 ③結晶性（研磨ダメージ、イオン注入ダメージ、結晶欠陥、格子不整合）評価が可能なことが上げられます。 薄膜中の組成を正確に定量できることから、金属膜、半導体膜、絶縁膜などの分析に応用されています。
RBS分析用いられる材料を下記に示します。
材料の組成調査に加えて、成膜中に取り込まれるArやCl等の不純物も高感度に検出可能です。
■ 薄膜材料（RBS）
| シリサイド膜 | WSi, PtSi, TiSi, CoSi, CrSi, NiSi, PdSi |
|---|---|
| 金属、合金 | Al, Ti, Cu, Mo, W, Pt, Ag, AlCu, PtMn, TiW, PtFe, IrMn |
| バリア膜 | TiN、TaN |
| 絶縁膜 | SiO, SiN, SiON, HfSiO, FSG, BSG, BPSG, HSQ,SiOC, polyimide, Teflon, DLC, SOI, BST,STO, PZT, SBT |
| エピ膜 | SiGe, III-V |
| （イオン注入ドーズ） | As in Si, Sb in Si, Sn in Si |
RBSによる分析事例
Si基板上に成膜したTaN膜の組成分析事例を下記に示します。
TaとNの組成比は、それぞれTa : 44atomic%。N : 55atomic%程度であることが分かります。
また、膜中より0.7atomic%程度のArを検出しております。
■ RBSによるTaN膜分析
Si基板中に注入されたSnのイオン注入量評価の分析事例を下記に示します。
Snスペクトルの面積密度より、Snのイオン注入は、「6.1E13 atoms/cm2」であることが分かります。
RBSでは構成原子の物理量（散乱確率）がほぼ完全に分かっているため、標準試料を用いることなく絶対定量が可能であるため、イオン注入量の評価に応用されています。
■ RBSによるSnイオン注入試料分析
RBSは標準試料が不要なため、イオン注入試料の正確なドーズ量を求める事が可能
イオン注入によってSi基板中に生じたダメージについて、イオン注入後とアニール後で比較した分析事例を下記に示します。イオン注入後の試料では、結晶中にダメージが生じているため、後方散乱量（図中青のスペクトル）が大きい結果を示しています。一方、イオン注入試料にアニールを行うことで、後方散乱強度（図中赤のスペクトル）が低下しています。後方散乱への寄与が少なくなったことから、結晶状態が回復しているようすが分かります。
■ イオン注入によるSi基板のダメージ 分析例
イオン注入後の試料とアニール処理を行った試料のチャネリングスペクトルを比較することで、アニール処理による結晶性の回復状態を評価することができる
