Services de spectroscopie électronique à vis sans fin (AES)

NOTE TECHNIQUE: Services de spectroscopie électronique Auger

EAG possède de nombreux instruments Auger situés dans le monde entier. Certains de ces instruments offrent des fonctionnalités spéciales, telles qu'un étage de fracture in situ pour les applications métallurgiques ou l'analyse des tranches 200mm et 300mm dans des salles blanches. Les capacités FIB (faisceau ionique focalisé) de certains de nos systèmes Auger aident à la préparation et à l'analyse d'échantillons en coupe. Notre expérience des services AES est inégalée, nos scientifiques Auger ayant en moyenne plus de X ans d'expérience.

DONNÉES TYPIQUES

Données typiques de la spectroscopie électronique Auger

Les profils de pulvérisation AES fournissent des informations sur la composition en fonction de la profondeur.

DES PRINCIPES

La technique de spectroscopie électronique Auger (nommée d'après Pierre Auger, qui a décrit ce processus dans 1925) utilise un faisceau d'électrons primaire, typiquement dans la gamme keN de 3 à 25. Les atomes excités par le faisceau d'électrons peuvent se détendre grâce à l'émission d'électrons Auger. Les énergies cinétiques des électrons Auger émis sont mesurées et sont caractéristiques des éléments présents à la surface d'un échantillon. Le spectre résultant est généralement tracé comme la dérivée de l'intensité du signal en fonction de l'énergie cinétique, chaque élément présentant une «empreinte digitale» unique pour l'identification de l'élément. Le faisceau d'électrons peut être tramé sur une grande ou une petite surface, ou il peut être focalisé directement sur une petite surface. Ce faisceau d'électrons à balayage génère également électron secondaire (SEM) images qui sont utilisées pour localiser les caractéristiques d'intérêt. Les cartes Auger et les balayages linéaires montrent la distribution latérale des éléments sur une surface, tandis que les profils de profondeur peuvent révéler la composition en fonction de la profondeur.

APPLICATIONS COMMUNES

La haute résolution spatiale et la sensibilité de surface de Auger en font la technique de choix pour les types d'applications suivants:

  • Analyse de particules inférieures au µm pour déterminer la contamination sources
  • Identifier les défauts de appareils électroniques enquêter échec les causes
  • Détermination de l'épaisseur de la couche d'oxyde d'appareils électropolis
  • Profil de profondeur sur de petites surfaces des patins de liaison sur la matrice
  • Cartographie de la distribution élémentaire sur des régions décolorées ou corrodées
  • Analyse transversale des défauts enfouis dans les piles de films
  • Identification de la contamination des joints de grains dans les fractures, les fatigues et les ruptures de métaux
  • Intégrité et uniformité des couches minces comme le diamant semblable au carbone (DLC)

POINTS FORTS

  • Résolution spatiale élevée: <10 nm de taille de point minimum
  • Surface sensible; top 5-10nm
  • Identification de tous les éléments sauf H et He
  • 2-D et 3-D distribution élémentaire de petites zones
  • Analyse rapide de la composition élémentaire
  • Peut analyser jusqu'à des plaquettes 300mm

LIMITATIONS

  • Information minimale sur l'état chimique
  • Les isolateurs sont difficiles
  • Les échantillons doivent être compatibles avec le vide
  • Limites de détection de ~ 0.1% à 1% atomique

COMPARAISONS TECHNIQUES

Parmi les autres techniques analytiques fournissant des informations complémentaires aux services AES, mais avec des limitations variables, on peut citer: XPS / ESCA (spectroscopie photoélectronique à rayons X) et EDS (spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie).

Le XPS est une technique sensible à la surface qui fournit des informations sur la liaison chimique à courte portée à partir du sommet 5-10nm de la surface. Cependant, XPS a une taille de faisceau minimale d’environ 10µm, alors qu’AES a une taille de faisceau minimale inférieure à 10nm. La force de XPS réside dans les informations chimiques disponibles dans le spectre, tandis que l’AES fournit principalement une composition élémentaire avec des informations chimiques limitées. Les matériaux isolants, y compris les composés organiques, sont courants pour le XPS, mais sont difficiles pour Auger.

Semblable à l'AES, l'EDS utilise également un faisceau d'électrons focalisé pour générer le signal d'analyse, mais le volume d'échantillonnage pour l'EDS (~ 0.5µm de large sur quelques µm de profondeur) est beaucoup plus grand que l'AES. Le plus petit volume d'échantillonnage d'AES offre des avantages par rapport à l'EDS pour l'analyse des particules submicroniques et des films minces. Le procédé Auger est privilégié dans les éléments à faible nombre atomique par rapport à l'émission de rayons X pour l'EDS, ce qui rend l'AES plus sensible que l'EDS pour l'analyse d'éléments plus légers, tels que B, CN, O et F.

DESCRIPTION

La spectroscopie électronique Auger (AES) est une technique analytique utilisée pour déterminer la composition élémentaire des quelques couches atomiques supérieures (profondeur d'analyse ~ 5-10nm) de caractéristiques aussi petites que ~ 25nm. Cette technique est largement utilisée pour identifier la composition de particules et de défauts d’une taille inférieure au micron. Auger peut détecter tous les éléments sauf H et He et fournit des informations semi-quantitatives avec des limites de détection de 0.1 à 1 pour cent atomique pour la plupart des espèces. L'AES est normalement utilisé pour l'analyse de solides conducteurs et semi-conducteurs, bien que certains matériaux isolants puissent également être analysés. Lorsqu'il est utilisé en association avec une source de pulvérisation ionique, AES peut effectuer un profilage de profondeur de composition sur de petites zones. Lorsqu'il est utilisé en combinaison avec un faisceau d'ions focalisés (FIB), il est utile pour analyser des échantillons en coupe transversale.

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