Spectrométrie de masse à ions secondaires à temps de vol (TOF-SIMS)

La spectrométrie de masse à ions secondaires à temps de vol (TOF-SIMS) est une technique analytique de surface qui concentre un faisceau pulsé d'ions primaires sur la surface d'un échantillon, produisant des ions secondaires au cours d'un processus de pulvérisation cathodique.. L'analyse de ces ions secondaires fournit des informations sur les espèces moléculaires, inorganiques et élémentaires présentes à la surface. Par exemple, s'il y avait des contaminants organiques tels que des huiles adsorbées en surface, TOF-SIMS révélerait cette information, alors que d'autres techniques pourraient ne pas l'être, en particulier à de très faibles niveaux. Le TOF-SIMS étant une technique d'enquête, tous les éléments du tableau périodique, y compris H, peuvent généralement être détectés. De plus, cette analyse peut fournir des informations spectrales de masse ; informations d'image dans la dimension XY à travers un échantillon ; et également des informations de profil de profondeur dans la direction Z dans un échantillon.

TOF-SIMS fait partie du Graphique SMART et est une technique très sensible à la surface, fournissant une analyse élémentaire et moléculaire complète avec d'excellentes limites de détection

Sensibilité de surface

La sensibilité de surface de TOF-SIMS en fait un bon premier pas en résolution de problème pour donner un aperçu des types d’espèces présents sur un échantillon. D'autres techniques peuvent alors être utilisées pour obtenir des informations supplémentaires. Le TOF-SIMS est également une technique capable de détecter des espèces à des niveaux nettement inférieurs à ceux des systèmes traditionnels. analyse de surface des techniques telles que XPS et vrille.

EAG offre Temps de vol Spectrométrie de masse ionique secondaire commercialement plus longue que toute autre entreprise, et notre expertise est sans égal. Ceci est particulièrement crucial pour TOF-SIMS, où les ensembles de données peuvent être extrêmement complexes et peuvent nécessiter plus d'interprétation ou de traitement de données que d'autres méthodes. Les capacités d'imagerie de TOF-SIMS peuvent fournir des informations élémentaires et moléculaires à partir de défauts et de particules à l'échelle du micron. TOF-SIMS peut également être utilisé pour le profilage de profondeur et complète le SIMS dynamique. Les avantages du profilage sont ses capacités de petites zones et également sa capacité à faire des profils de profondeur d'enquête sans sélectionner d'éléments d'intérêt spécifiques. Plus récemment, les faisceaux d'ions en cluster permettent le profilage de matériaux organiques tout en conservant des informations structurellement significatives.

Chez EAG, nous utilisons TOF-SIMS pour assister nos clients dans les domaines du contrôle de la qualité, de l’analyse des défaillances, du dépannage, de la surveillance des processus ainsi que de la recherche et du développement. Par exemple, les informations que nous fournissons lorsque nous examinons des problèmes de contamination de surface de plaquettes peuvent aider à déterminer la source spécifique du problème, telles que les huiles de pompe ou le dégazage de composants, ou peuvent indiquer des problèmes liés à l'étape de traitement de la plaquette elle-même (résidus de gravure, par exemple). Nous nous assurons que vous bénéficiez d'un service personnalisé lors du processus, afin que vous compreniez parfaitement les résultats du test et leurs implications.

Utilisations idéales de TOF-SIMS

Analyse de surface des matériaux organiques et inorganiques
Imagerie d'éléments et de molécules sur des surfaces
Analyse des échecs et des causes profondes en cas de délaminage, cloquage, démouillage, coloration, voile, etc.
Profil de profondeur de levé

Nos points forts

Identification moléculaire des composés sur une surface
Très haute sensibilité et faibles limites de détection
Imagerie avec une résolution de ~ 0.2 µm
Analyse isolant et conducteur
Non destructif (mode statique)
Profilage de profondeur de levé dans toutes sortes de matériaux
Couverture quantitative de la surface et profils de profondeur de concentration pour des matériaux spécifiques
Sur des instruments spécifiques: Gaufrettes entières jusqu'à 200 mm
Profilage de la profondeur moléculaire à l'aide d'un faisceau d'ions à faisceau d'argon (GCIB)

Limites

Premièrement, généralement pas quantitatif sans normes
Deuxièmement, les échantillons doivent être compatibles avec le vide
Troisièmement, aucune information moléculaire en dessous de la ou des monocouches 1 à 3 les plus externes en mode statique
Quatrièmement, la contamination provenant de l'emballage et de la manipulation des échantillons ou d'analyses antérieures peut avoir un impact sur la qualité des résultats

Spécifications techniques TOF-SIMS

Signal détecté: ions élémentaires et moléculaires
Éléments détectés: couverture complète du tableau périodique, plus espèces moléculaires
Limites de détection: fraction d'une monocouche, 10⁷ - 10¹⁰ à / cm² (métal sur semi-conducteur), jusqu'à 1 ppm de concentration en vrac dans les profils de profondeur
Résolution de profondeur: 1 à 3 monocouches (mode statique), jusqu'à 1 nm (profilage de profondeur)
Profondeur d'information: inférieure à 1 nm (mode statique), jusqu'à 10 μm (profilage de profondeur)
Imagerie / Cartographie: Oui
Résolution latérale / taille de la sonde: jusqu'à 0.2 µm