طیف سنجی زمان پرواز جرم یون ثانویه TOF-SIMS)Time of flight secondary ion mass spectrometry)

آنالیزها و تجهیزاتتصویر برداری

نوشته شده توسط:

طیف سنجی زمان پرواز جرم یون ثانویهTOF-SIMS)Time of flight secondary ion mass spectrometry)

طیف سنجی زمان پرواز جرم یون ثانویه TOF-SIMS یک تکنیک تحلیلی سطحی است که باریکه ی پالسی از یون های ثانویه را بر روی سطح نمونه متمرکز نموده و در یک فرایند اسپاتر تولید یون های ثانویه می کند. آنالیز این یون های ثانویه اطلاعاتی درباره گونه های مولکولی و عنصری موجود بر روی سطح تأمین می کند. به عنوان مثال اگر آلودگی آلی مانند روغن های جذب شده بر روی سطح وجود داشته باشد، TOF-SIMS این اطلاعات را فاش کرده در صورتی که تکنیک های دیگر قادر به انجام این کار نخواهند بود. این آنالیز یک تکنیک بررسی است و تمامی عناصر موجود در جدول تناوبی شامل H را مشخص می کند. علاوه بر این آنالیز TOF-SIMS می تواند اطلاعات طیفی جرمی، اطلاعات تصویری در ابعاد XY در سرتاسر نمونه و همچنین اطلاعات پروفایل عمق در بعد Z در نمونه تأمین کند.

آنابیز آزمون  TOF-SIMS را به طور اقتصادی بیش از سایرین انجام داده است. این امر از این جهت اهمیت دارد که دسته داده های این آنالیز می تواند بسیار پیچیده بوده و نیاز به تفسیر یا پردازش داده بیشتری نسبت به سایر تکنیک های آنالیزی داشته باشد. توانایی های تصویربرداری TOF-SIMS می تواند از عیوب و ذرات در مقیاس میکرون، اطلاعات عنصری و مولکولی تأمین کند. این تکنیک همچنین می تواند برای تعیین پروفایل عمق و تعیین دینامیک SIMS به کار گرفته شود. مزیت های TOF-SIMS برای تعیین پروفایل، قابلیت های سطوح کوچک و همچنین توانایی آن در بررسی پروفایل عمق است.

درآنابیز از آنالیز TOF-SIMS برای کمک به مشتریان در کنترل کیفیت، آنالیز شکست، عیب یابی، کنترل فرایند و تحقیق و توسعه استفاده می شود. به عنوان مثال اطلاعات تهیه شده در بررسی موضوع آلودگی سطح ویفر، می تواند به تعیین منبع ویژه مشکل مانند روغن های پمپ یا اجزای گاز خروجی، کمک کرده و یا ممکن است مشکلات مربوط به خود مرحله فراوری ویفر (مثل تیزاب کاری پسماند) را مشخص نماید. همچنین با تضمین خدمات شخص به شخص در طول فرایند، امکان فهم نتایج آزمایش و مفهوم برای مشتریان امکان پذیر است.

نمونه

در شکل، پخش عناصر گوگرد، مس، آرسنیک، کربن-نیتروژن و کلر در یک نمونه موجود در هوا (Air-born)  با روش تصویربرداریSIMS  نشان داده شده است. تغییر رنگ از سیاه به سفید، نشان دهنده افزایش غلظت عنصر مورد سنجش می‌باشد.

کاربردها :

  • میکرو آنالیز مواد آلی و غیر آلی سطح
  • هدایت طیف جرمی از سطوح
  • تصویربرداری یونی از سطوح
  • اندازه گیری دز و ضخامت اکسی نیترید سیلیکون

توانایی ها:

  • اطلاعات مولکولی ویژه بر روی فیلم ها/آلودگی های آلی نازک (زیر تک لایه)
  • آنالیز سطح که امکان مشخصه یابی کامل تر سطح را می دهد.
  • محدودیت های آشکارسازی فوق العاده (ppm) برای اغلب عناصر
  • آنالیز عنصری کمی Si و GaAs
  • اندازه تخلخل حدود ۰/۲µm برای تصویربرداری
  • آنالیز عایق و رسانا
  • غیر مخرب
  • امکان تعیین پروفایل عمق
  • کل ویفر تا ۲۰۰mm

محدودیت ها:

  • معمولا غیر کمی بدون استاندارد
  • نمونه ها باید سازگار با خلأ باشند.
  • می تواند بسیار حساس به سطح باشد:
  • امکان آسیب به کیفیت نتایج به دلیل بسته بندی نمونه و پیش بررسی
  • ترتیب آنالیز مهم است، آزمایش های آسیب زننده به سطح باید بعد از TOF-SIMS انجام گیرند.
  • بسیار ویژه برای سطح؛ فقط جفت بالای تک لایه ها را آزمایش می کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *