TOF-SIMS(飞行时间二次离子质谱)

飞行时间次级离子质谱分析法TOF-SIMS(飞行式二次离子质谱)是将一次离子脉冲束聚焦在样品表面上,在溅射过程中产生二次离子的表面分析技术。分析这些二次离子可以得到有关表面上分子和元素种类的信息。例如,如果存在有机污染物,像是表面吸附的油,TOF-SIMS将会显示此信息,而其他的技术则做不到这一点。TOF-SIMS是一种调查方法,在元素周期表中的所有元素,包括氢元素,都可以进行侦测。此外,TOF-SIMS也可以提供质谱讯息;在样品XY维度上的图像信息;以及样品Z维度上的深度分布信息。

 

飞行时间次级离子质谱分析法 

TOF-SIMS(飞行式二次离子质谱)是将一次离子脉冲束聚焦在样品表面上,在溅射过程中产生二次离子的表面分析技术。分析这些二次离子可以得到有关表面上分子和元素种类的信息。例如,如果存在有机污染物,像是表面吸附的油,TOF-SIMS将会显示此信息,而其他的技术则做不到这一点。TOF-SIMS是一种调查方法,在元素周期表中的所有元素,包括氢元素,都可以进行侦测。此外,TOF-SIMS也可以提供质谱讯息;在样品XY维度上的图像信息;以及样品Z维度上的深度分布信息。

TOF-SIMS的表面灵敏性是解决问题的良好开端。一旦客户对于正在处理的事情有构想,那就可以使用其他的技术来获得额外的信息。

TOF-SIMS商业化应用方面,EAG的历史比任何其他的公司都久;我们的技术是独一无二的。最重要的一点是对于TOF-SIMS来说,数据收集是非常复杂的,比其他的分析技术要求更多的解释或数据处理。TOF-SIMS的成像能力可以为μm尺寸的缺陷和颗粒提供元素和分子信息。TOF-SIMS还可以被用于深度分析,和动态的SIMS互补。TOF-SIMS的优势是可以对小面积样品进行分析以及有测量深度分布的能力。

EAG,我们使用TOF-SIMS来协助客户进行质量控制、故障分析、故障排除、过程监控、研究与开发。例如,当调查芯片表面污染的问题时,我们所提供的信息可以帮助确定问题的具体来源,像是泵油或者组件除气,或者可以指出芯片处理步骤本身的问题(例如,蚀刻残留)。我们也会确保您在整个过程中享受到个人的服务,以便于您理解测试的结果与含义。

应用范围

  • 有机和无机材料的表面微量分析
  • 直接来自表面的质谱
  • 表面的离子成像

分析规格

  • 侦测的信号:分子和元素种类
  • 侦测的元素:包括元素周期表中的所有元素,以及分子种类
  • 侦测限制条件:107 - 1010 at/cm2 ~monolayer
  • 深度分辨率:1-3 ~monolayer(静态模式)
  • 影像/mapping:是
  • 横向分辨率/侦测尺寸:~0.20µm

优点

  • 在有机薄膜(~monolayer)/污染物中的特定分子信息
  • 可以得到更完整的表面特性分析
  • 大部分元素都有优异的侦测极限(ppm)
  • Si和GaAs的元素定量分析
  • 成像的探针尺寸~0.2 µm
  • 绝缘体和导体分析
  • 非破坏性分析
  • 可以作深度分析
  • 全芯片,最多200mm

技术限制

  • 基本上没有标准品就无法定量
  • 样品必须要和真空兼容
  • 对表面太过灵敏:
    • 样品的包装和前置处理可能会影响结果的质量
    • 分析顺序很重要,表面破坏测试应在TOF-SIMS之后进行
  • 分析非常薄的样品表面—只侦测表面几层单原子层

产业应用

  • 航天工业
  • 汽车
  • 生物医学/生物技术
  • 化合物半导体
  • 资料存储
  • 国防
  • 显示器
  • 电子领域
  • 行业产品
  • 照明设备
  • 制药
  • 光子领域
  • 聚合物
  • 半导体
  • 光电太阳能
  • 电信