Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS)

Die dynamische Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS, dSIMS) ist eine Methode der physikalischen Analytik zur Analyse oberflächennaher Schichten im Bereich weniger nm bis hin zu mehreren Duzend µm. Dabei wird die zu analysierende Probe mit einem fokussierten Strahl aus Primärionen beschossen und die aus dem Material herausgeschlagenen Sekundärionen werden analysiert. Dies erfolgt mit Hilfe eines Massenspektrometers, in unserem Fall mittels Magnetsektor- oder Flugzeitanalysator. Je nach Sekundärion bzw. Element kann die Nachweisgrenze bis in den sub-ppm Bereich reichen. Unsere dynamischen SIMS-Messungen führen wir an Instrumenten des Typs CAMECA IMS 6f und 7f durch.

Unsere Leistungen

  • Tiefenprofilerstellung von Dotierstoffen und Verunreinigungen
  • Zusammensetzungs- und Verunreinigungsmessungen von Schichten und Bulk-Materialien (Metalle, Dielektrika, IV-IV, III-V und II-VI Materialien, wie SiC, GaAs, GaN, SiGe, ZnSe)
  • Ultrahochauflösende Tiefenprofilierung von flachen Implantaten und ultradünnen Schichten (ULE-Implantationen und Gate Oxide)
  • Kleinflächenanalysen ab 5 µm, Messung an strukturierten Proben
  • Isotopenanalyse
  • Analyse aller Elemente inklusive Wasserstoff
  • Hochpräzise Prozessanpassung von Ionenimplantern und Diffusionsprozessen
  • Prozesskontrollen
  • Notwendige Probenpräparationen (Rückschliffe, nasschemisches Entfernen von Deckschichten, Zerteilen/Brechen von Proben, Entfernen von Elementen/Bonddrähten)

Anwendungen

  • Dotierstoffprofile von B, P, As in Si, zudem Messung der elektrisch aktiven Spezies mittels SRP
  • Dotierstoffprofile von Al, N in SiC
  • Tiefenprofilanalyse durch elektrisch auffällige Hot Spots, Untersuchung von Ausfallteilen
  • Prozesskontrolle von Ionenimplantern, Ofenprozessen, etc.
  • Kontaminationen in ZnSe Sputter-Substraten
  • Tiefenprofilierung von Matrixstöchiometrie in Kombination mit der XPS

Probenanforderungen

  • Feste, vakuumstabile Proben
  • Idealerweise Probenstücke von ca. 8 mm x 8 mm Größe
    (größere Proben können durch uns verkleinert werden)
  • Deckschichten (Metalle/Passivierungen müssen u.U. entfernt werden)
  • Probe/Messbereich wird während der Messung zerstört
  • Je nach gewünschten Elementen kann eine mehrfache Messung nötig sein

Spezifikationen

  • Messsignal: Sekundärionenintensität (Standards zur Quantifizierung für viele Elemente in verschiedenen Matrices vorhanden)
  • Elemente: H bis U einschließlich ihrer Isotope
  • Nachweißgrenzen: >1E10 At/cm³ – 1E16 At/cm³
  • Tiefenauflösung: >5 Å

Ihr Ansprechpartner

SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
Königsbrücker Landstr. 161
01109 Dresden

t +49 351 8841-200
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