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飛行時間二次離子質(zhì)譜儀(TOF-SIMS)

飛行時間二次離子質(zhì)譜儀(Time of Flight Secondary Ion Mass spectrometer, TOF-SIMS)是聚焦初級脈沖離子束在樣品表面并在濺射過程中產(chǎn)生二次離子， 分析這些二次離子以提供關(guān)于表面分子和元素種類信息的表面測試技術(shù)。諸如吸附于表面的油等有機(jī)污染物。 TOF-SIMS可以檢測元素周期表中所有的元素包括H元素，而且可以提供大量的質(zhì)譜信息，樣品XY二維上的成像信息。此外，可以用于深度分布分析。

TOF-SIMS通�？梢詭椭�客戶進(jìn)行質(zhì)量控制、失效分析、故障排除、過程監(jiān)控及研發(fā)。 例如， 研究晶圓表面污染問題時所提供的資料有助于確定具體的問題根源，例如，抽油、揮發(fā)性物質(zhì)或簡要說明晶圓加工步驟本身的問題 (如蝕刻殘余物)。

 

TOF-SIMS技術(shù)性能

信號檢測
分子和元素種類

元素檢測
整個周期表，加分子種類

檢測限
10⁷ - 10¹⁰ at/cm²

深度分辨率
1 - 3monolayers (靜態(tài)模式)

成像/繪圖
是

橫分辨率/探頭尺寸
~0.20 µm

 

TOF-SIMS分析的理想用途

• 有機(jī)材料和無機(jī)材料的表面微量元素分析
• 來自表面的大量分子碎片信息
• 表面離子成像

 

TOF-SIMS分析的相關(guān)產(chǎn)業(yè)

• 航空航天
• 汽車業(yè)
• 生物醫(yī)學(xué)
• 化合物半導(dǎo)體
• 數(shù)據(jù)存儲
• 國防
• 顯示器
• 電子
• 工業(yè)產(chǎn)品
• 照明
• 制藥
• 光電子
• 聚合物
• 半導(dǎo)體
• 太陽能光伏發(fā)電
• 電信

 

TOF-SIMS分析的優(yōu)勢

• 有機(jī)薄膜/微污染物的分子信息
• 提供更完善的表面分子信息
• 較高的檢測限
• Si和GaAs的元素量化分析
• 成像探頭尺寸~0.2 µm
• 可用于絕緣體和導(dǎo)體分析
• 非破壞性
• 可以進(jìn)行深度剖析
• 整個晶圓范圍到200 mm

 

TOF-SIMS分析的局限性

• 無標(biāo)準(zhǔn)通常不能量化
• 樣品必需真空兼容
• 表面靈敏度高
• 樣品封裝及預(yù)處理可能影響結(jié)果
• 分析順序是重要的，表面損傷測試應(yīng)當(dāng)在TOF-SIMS之后進(jìn)行
• 只能檢測到表面一到兩個分子層的信息