2 차 이온 질량 분석법 (SIMS) 서비스

테크닉 노트

Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS)는 매우 낮은 농도의 불순물과 불순물을 검출하는 분석 기술입니다. 그것은 수 나노 미터에서 수십 미크론의 깊이 범위에 걸쳐 원소 깊이 프로파일을 제공 할 수 있습니다. SIMS는 1 차 이온의 집중 빔으로 샘플 표면을 스퍼터링함으로써 작동합니다. 스퍼터링 동안 형성된 2 차 이온은 질량 분석기를 사용하여 추출되고 분석된다. 이러한 2 차 이온은 매트릭스 수준에서 10 억분의 1 ppb 수준까지 다양합니다.

전형적인 데이터

SIMS 서비스, EAG Laboratories의 일반적인 데이터

Si의 B, P 및 As 임플란트 표준 프로파일 이러한 표준은 NIST SRM으로 보정됩니다. SIMS 프로파일 탁월한 검출 감도 및 동적 범위로 도핑 농도 대 깊이를 정확하게 제공합니다.

SIMS 서비스, EAG Laboratories의 데이터

화합물 (III-V) 반도체 장치 조성 및 도펀트 / 불순물 농도 정량화가 완료된 특성화. 이 프로파일은 C 및 O 불순물 검출 및 양호한 깊이 분석을 위해 최적화되어 있습니다.

원칙

SIMS 분석 중에 샘플은 집중된 에너지 100 차 이온 빔 (15eV – XNUMXkeV), 즉 산소 (O)에 의해 스퍼터링됩니다.2+) 또는 세슘 (Cs+). 스퍼터링 공정 중에 스퍼터링 된 재료의 일부가 이온화됩니다. 이 2 차 이온은 표면에서 추출되고, 개별 원소의 고유 한 질량 - 대 - 전하 비에 기초하여 질량 분석되고, 2 차 이온 강도로서 수집된다. 주기율표의 각 원소 (및 동위 원소)는 독특한 질량 대 전하의 비율을 가지므로이 기술은 주기율표의 모든 원소를 검출 할 수 있습니다. 2 차 이온 강도는 기준 표준 분석에 기초한 농도로 변환 될 수 있습니다. 이온을 지속적으로 모니터링함으로써, 시료에 대한 깊이의 함수로서 농도를 결정할 수 있으며, 실제 깊이 분포에 대한 왜곡을 최소화하고 매우 높은 감도 (ppma에서 ppba)로 농도를 결정할 수 있습니다.

일반적인 응용 프로그램

매우 높은 감도와 깊이 프로파일에 대한 능력으로 SIMS는 이상적으로 적합합니다. 특성화 반도체 및 기타 박막 재료. 선택한 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

  • 도펀트 및 불순물 깊이 프로파일 링
  • 박막 (SiGe, III-V 및 II-VI)의 조성 및 불순물 측정
  • 얕은 임플란트 및 초박막 (ULE 임플란트 및 게이트 산화물)의 초고 심도 해상도 프로파일 링
  • Si의 B, C, O 및 N을 포함한 벌크 분석
  • 프로세스 툴의 고정밀 매칭 (이온 주입기)
  • 오염 물질 박막 프로필 (금속, 다이 엣 트)
  • 박막층 구조
  • 인터페이스 오염 프로필

강점

  • 대부분의 원소에 대해 ppma 또는 낮은 검출 감도로 도판 트 및 불순물에 대한 탁월한 검출 감도
  • 탁월한 감지 한계 및 깊이 분해능을 갖춘 깊이 프로필
  • 소 면적 분석 (10 μm 이상)
  • H를 포함한 모든 원소와 동위 원소의 검출
  • 탁월한 동적 범위 (최대 7 차수)
  • 주요 구성 요소 구성 가능, 일부 애플리케이션

제한

  • 정확한 정량화에 필요한 표준
  • 특정 요소 (측량 기술이 아님)
  • 화학 결합 정보 없음
  • 파괴적인

기술 비교

조성 깊이 프로파일을 결정할 수있는 기타 표면 분석 기술에는 X 선 광전자 분광법 (XPS)오제 전자 분광학. 두 가지 모두 검출 감도가 좋지 않습니다 (~0.1 %)를 SIMS와 비교했을 때 글로우 방전 질량 분석 (GDMS) 좋은 감도를 가지고 있지만 주로 일괄 처리 기법입니다. 비행 시간 SIMS SIMS와 동일한 기본 원리로 작동하지만, 실험은 일반적으로 표본의 외부 단일 층으로 제한되며 일반적으로 정량적이지 않습니다.

SIMS AT EAG

EAG는 SIMS 분석을위한 산업 표준으로 정확한 농도와 층 구조 식별과 함께 최고의 검출 감도를 제공합니다. 다른 분석 실험실은 SIMS 분야에서 EAG의 깊이와 폭 넓은 경험과 연구 개발에 헌신 할 수 없습니다. 우리는 정확한 SIMS 정량화를 위해 5 천개가 넘는 이온 이식 및 벌크 도핑 표준을 기반으로하는 세계적으로 가장 많은 수의 SIMS 장비 (40 SIMS 장비 이상), 우수한 과학자 및 세계 최대 표준 자료 라이브러리를 보유하고 있습니다. EAG는 30 년 이상 SIMS를 해왔습니다. 다른 상업 실험실보다 오래.

EAG Laboratories의 SIMS 서비스 아이콘

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