Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie (ToF-SIMS)

Die Flugzeit- Sekundärionen-Massenspektrometrie (ToF-SIMS) ist eine spezifische Form der SIMS, eine Methode der physikalischen Analytik zur Analyse oberflächennaher Schichten im Bereich weniger Ångström. Dabei wird die zu analysierende Probe mit einem fokussierten Strahl aus Primärionen abgerastert und die aus dem Material herausgeschlagenen Sekundärionen analysiert. Dies erfolgt hier mit Hilfe eine Flugzeitanalysators, welcher ein komplettes Massenspektrum pro Sputterimpuls messen kann.

Abweichend zur dynamischen SIMS handelt es sich hier um ein statisches SIMS Verfahren, bei welchem gezielt nur die obersten Atomlagen angeregt werden. Auf diese Weise erhält man oberflächensensitive Informationen. Durch eine zweite Sputterquelle können gezielt Materialschichten entfernt werden, so dass neben der Oberflächenanalyse auch Tiefenprofile gemessen werden können. Mittels statischer SIMS sind Oberflächenanalysen auf Elementzusammensetzungen möglich, sowie die Untersuchung organischer Materialien/Verunreinigungen. Daneben ist die Abbildung der lateralen Verteilung durchführbar (Mapping). Die Messung organischer Sekundärionen mit chemischen Informationen, wie funktionellen Gruppen und spezifischen Molekülfragmenten, ist das Alleinstellungsmerkmal im Vergleich zur dynamischen SIMS.

Die Tiefenprofilierung kann zur klassischen Messung von Dotierstoffen verwendet werden, sowie zur Messung von Schichtsystemen. Auch hier ist die Visualisierung von lateralen und Tiefenverteilungen über die Schichten 2D/3D möglich.

Wir messen für Sie mit einem IONTOF TOF.SIMS 5 mit BiMn Primärquelle, Cs/O2 Sekundärsputterquelle und 300 mm Kammer.

Unsere Leistungen

  • Tiefenprofilerstellung von Dotierstoffen und Verunreinigungen
  • Messungen auch in dicken Isolatorschichten möglich
  • Verunreinigungen in Metallschichten
  • Messung von Schichthomogenitäten und Schichtschluss
  • Tiefenprofile in ultradünnen Schichten
  • Analyse aller Elemente inklusive von H
  • Prozesskontrollen
  • Notwendige Probenpräparationen (Rückschliffe, nasschemisches Entfernen von Deckschichten, Zerteilen/Brechen von Proben, Entfernen von Elementen/Bonddrähten)
  • Analyse ganzer Wafer (bis 300mm) ohne zerteilen möglich
  • Oberflächenanalyse auf anorganische und organische Zusammensetzung und Verunreinigungen
  • Analyse optischer Auffälligkeiten, Flecken etc.
  • Analyse lokaler Oberflächenreinheit
  • Untersuchung von Haftungsproblemen, Delaminationen u. ä.
  • Oberflächenmappings mit einer lateralen Auflösung bis zu 200nm

Anwendungen

  • Qualitätskontrolle galvanischer Prozesse und gesputterter Schichten
  • Visualisierung von Schichtgrenzen
  • Tiefenprofilanalyse von
    • elektrisch auffälligen Hot Spots, Untersuchung von Ausfallteilen
    • BPSG und PSG Isolatorschichten
    • Funktionsschichten bei Gläsern
    • Verbindungshalbleitern
    • Matrixstöchiometrie in Kombination mit der XPS
  • Oberflächenanalyse auf:
    • anorganische/metallische Verunreinigungen
    • organische Verunreinigungen (z.b. Silikone/Silikonöle, PDMS, Fette/Öle, Klebstoffrückstände)
  • Oberflächenmapping, z.B. zur Kontrolle von Bondpads und Beschichtungen

Probenanforderungen

  • Feste, vakuumstabile Proben
  • Tiefenprofilierung zerstört die Messstelle, bei der Oberflächenanalytik bleibt diese weitestgehend intakt
  • Je nach gewünschten Elementen kann eine mehrfache Messung nötig sein (negative/positive Sekundärionen)

Spezifikationen

  • Messsignal: Sekundärionenintensität (Element- und Molekülfragmentionen)
  • Zeitgleiche Messung des „gesamten“ Massenbereichs möglich, vollständiges Periodensystem
  • Nachweißgrenzen: 10E7 – 10E10 At/cm²; Sub-Monoschicht
  • Tiefenauflösung: 1-3 Monoschichten (statischer Modus)

Ihr Ansprechpartner

SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
Königsbrücker Landstr. 161
01109 Dresden

t +49 351 8841-200
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Um unsere Website für Sie optimal zu gestalten und fortlaufend verbessern zu können, verwenden wir neben technisch erforderlichen Cookies auch solche für statistische bzw. Analyse-Zwecke. Weitere Informationen erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Um unsere Website für Sie optimal zu gestalten und fortlaufend verbessern zu können, verwenden wir neben technisch erforderlichen Cookies auch solche für statistische bzw. Analyse-Zwecke. Weitere Informationen erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.

Ablehnen Zustimmen