PCOR-SIMS(피코르・심스) って何?

SIMS は, 固体 材料 中 に 含 ま れ る 不純 物 の 深 さ 方向 濃度 分布 を 高感度 で 調 べ る こ と が で き る 手法 で す が, 材料 の 組成 や 種類 が 変 わ る と 検 出 さ れ る 二次 イ オ ン の 発 生 割 合 も 変 わ り (マ ト リ ク ス 効果)、正確な定量結果は、標準試料と同じ組成を持つ層에 限定されていました。PCOR-SIMS(Point by Point Correction-SIMS)은、各種材料デ ー タ ベ ー ス 化 す る こ と で, 材料 組成 の 異 な る 積 層 膜 の 各層 に つ い て, よ り 正確 な 定量 を 可能 に し た も の ​​で, EAG が 開 発 し た 独自 の 技術 で す. 通常 XNUMX 回 の 測定 で は, 各 元素 つ い て そ れ ぞ れ XNUMX つ の定量 感 度 係数 が 用 い ら れ ま す の で, 실리콘 基板 あ る い は GaAs로 基板 の よ う な 単 一 材料 中 の 定量 は 問題 あ り ま せ ん が, 組成 の 違 う 層 が 基板 上 に 存在 す る 場合 に は, す べ て の 層 に つ い て の 正確 な 情報の提供が困難으로 했다.

PCOR-SIMS는、深さ方向の各点全て에 対して定量を行います。定量化を行います。定量化のををの実験が必要입니다.試 料 SiO2로 / SI 系 試 料 な ど で す .Si の 最先 端 デ バ イ ス で は, 最 表面 近 傍 の 正確 な 定量 化 が 要求 さ れ て い ま す. こ の 領域 で は 表面 酸化 膜 の 影響 も 無視 で き な く な っ て き て い ま す .PCOR-SIMSは、本来はこの領域のより正確な定量化を目的에開発された技術입니다.しただたベース에 基づいているものなので、磁場型SIMSの測定には適用できません。下記에2つの応し用例を掲載

SIMS(二次いON質量分析)

二次 イ オ ン 質量 分析 (SIMS) は, 非常 に 低 濃度 の ド ー パ ン ト と 不純 物 を 検 出 し ま す. こ の 手法 は, 数 オ ン グ ス ト ロ ー ム (Å) か ら 数十 マ イ ク ロ メ ー ト ル (μm의) ま で の 広 い 深度 範 囲 に わ た っ て 元素 深度 プ ロ フ ァ イ ル を提供し마스。

特徴:高感度分析。深さ方向分析。全元素の分析が可能。

定量 分析検 出 感 度化学 結合 状態破 壊 測定空間 分解 能 / 빔 径深 さ 分解 能
가능1012-1016at/cc아니가능10μm2~30nm

SIMS의 장(Dynamic SIMS)

– 高感度!:検出下限値:1E12~1E16 at/cm3
– 検出濃度範囲が広い:마트릭스원素から極微量不純物まで
– 標準試料を用いて、定量分析可能
– 全元素の検出が可能:H 〜 U
– 同位体の測定が可能。
– 良い深さ方向分解能: 2nm程度(베스트인합)
– 測定으로 きる膜厚範囲が広い:”数nm에서 数10μm까지.

SIMS 分析の原理

一次이온種
酸素 (O2+) 又は セシウム (Cs+) 一次イONを使用。通常数2μm~数20μm角。

二次いON의 検出
ラスター領域から発生した二次いONの内,中心領域のみを検出する。?その領域域 사이즈는、φ30~150um。(感度や試料犬)たのち、検出器(ファラデーカップ又 ヤレクトロンマルチプライヤー) で検出。

SIMS 分析の原理

元素の検出:O2+、Cs+ 一次いon源と検出いon種

SIMS 装置例:세크타 SIMS vs Q폴 SIMS

試料ホルダーと試料size

深さ方向分析

深さ方向分析

EAG의 SIMSの特徴(装置)

26台의 세크타 SIMS,18台의 Q극

– Si及関連材料(SiO2,SiN…)
– III-V(GaAs, InP, GaN, ..)
– SiC 및 II-VI(HgCdTe, ZnSe ..)
– 금속막(Cu,Ti, W, Al,…)
– SurfaceSIMS 및 Surface XP
– ULE 임플란트 프로파일링
– 太陽電池材料関連(PV-Si, CIGS…)
– FPD材料関連(有機EL等…)

EAGのSIMS의 特徴(標準試料)

豊富な標準試料の種類

Si, SiO2, SiN, SiC, ZnSe, 다이아몬드, Ge, GaN, GaAs, InP, HgCdTe, LiNbO3, ZnS, Cu, Cr, Pt, Ti, TiN, W, TiW, TiSi, Ta, Ta2O5, TaN, Al , ZnO, ZrO, HfO, 등

– 니즈에 応じて標準試料を作成し마스。
– EAG는 標準試料の販売も行っています。

なぜ2種類の이온빔が必要なの?

各種材料中の不純物や、d-pantの深さ方向濃度分布を高感度に分枯する手法として、いこれは手法として、二次いON質量分析 d (SIMS:Secon材料 に も 依存 し ま す が, PPM ~ PPB レ ベ ル の 濃度 測定 を 行 う 事 が 可能 で す. こ の 「測定 対 象 元素 や 材料 に 依存 す る」と い う 点 が SIMS 分析 で は, 最 も 重要 で あ り, そ の 特性 を い か に 利用できるかが、高感度分析への鍵となります。 つmari、SIMS分析では、固体表面니이온빔(一次イ正)を照射し、固体表)を検出しますので、いかに効率良く正・負の二次いことが 出化せるかがががをてるかががががをいそそのあ、正いつそのがい、正いどん、負いおに活性な2種類の一次い온빔(O2+빔, Cs+빔)が必要とされる訳입니다.表面酸化効果により仕事関数が増大し、放出される正いONへの電子遷移が減少 するため、正いONの発生効率が) が用いられています。Csのよなアルカリ金属元素は、 試料表面の仕事関数が低下する ため、負いON の生成確立がが どちらのい 온빔의 測定에 適しているかを知ることがきるように、元素の周い期率表と分析に用いる 酸素い온빔、Csoi

応用事例XNUMX:PCOR-SIMS_HDRSM(高深さ分解能PCOR-SIMS)니よるBの極浅注入分布測定)

半導体集積回路の縮小化에伴いMOSFET의接合深さが年々浅くなり、2016年に予定体体集積回路の縮小化1はPCOR-SIMS_HDR에 よる22nm노도의 B의 極浅注入分布の評価입니다.さの違いがわかります。また、PCOR-SIMS는、従来の分析では測定できなかった酸素もの僯底いがわかります。また、表面酸化膜領を全て定量できます의 이다즈로스등의 定量的 な評価も可能입니다.

프레아모르파스화条件の違いによる100eV注入のB極浅深さ濃度分布

프레아모르파스화条件の違いによる100eV注入のB極浅深さ濃度分布

応用事例XNUMX:PCOR-SIMS니요루헤테로바이포라트란지스타(HBT)試料の分析

事例 XNUMX は, ヘ テ ロ バ イ ポ ー ラ ト ラ ン ジ ス タ 構造 試 料 に お け る ド ー パ ン ト 不純 物 と 汚染 不純 物 の 深 さ 方向 分析 結果 を 示 し た も の ​​で す. 材料 の 種類 が 異 な る エ ミ ッ タ, ベ ー ス, コ レ ク タ 層 に つ い て, そ れ ぞ れ 各 不純 物 濃度 を 正確 に 知 る こ と ができます(Y軸左)。またエピ/基板界面では汚染不純物がPailapphishている様子がわかります。更に에밋타/ベース領域。

InGaP 에밋타 HBT構造の不純物深さ方向分析

InGaAs, InGaP, GaAs의 各層中で正確な濃度を示していmas

応用事例XNUMX:PCOR-SIMS에 よるSi基板上GaN HEMT試料の高感度分析

事例XNUMX은、高電子移動度トランジスタとして使用されている、Si基板上の AlGaN/GaN HEMTEピ 吓 造에 おける で向分布MS입니다.PCOR不純 物 濃度 測定 に 加 え て AlGaN으로 バ ッ フ ァ 層 中 の 様 々 な 알 と 조지아 の 組成 比率 と 各層 の 膜厚 を 正確 に 求 め る こ と が 可能 で す. ま た, デ バ イ ス の リ ー ク 特性 に 影響 す る バ リ ア 層 中 の よ り 正確 な 不純 物濃度を調べることが可能입니다.

材料 試 験 の た め の 当 社 の サ ー ビ ス に つ い て も っ と 知 り た い で す か?

材料 試 験 の ニ ー ズ に つ い て は 、 今 す ぐ お 問 い 合 わ せ く だ さ い : 03-5396-0531 ま た は 、 以下 の フ ォ ー ム に 記 入 し て 、 EAG の 専 門 家 に ご 連絡 く だ さ い。

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