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一文讀懂D-SIMS

來源：本站時(shí)間：2019-10-25 10:25:00 瀏覽：11395次

動(dòng)態(tài)-二次離子質(zhì)譜（D-SIMS）用氣體等離子源轟擊樣品,使樣品表面原子、分子或離子等濺射出來，用質(zhì)量分析器接收濺射出的二次離子，通過分析其質(zhì)荷比（m/z)獲得二次離子質(zhì)譜。由于D-SIMS的離子源為高密度離子束（原子劑量>10¹² ions/cm²）,對樣品的濺射作用大，故是一種破壞性分析。此外，D-SIMS一般要求樣品導(dǎo)電性要好，主要用于無機(jī)樣品沿縱向方向的濃度剖析和進(jìn)行痕量雜質(zhì)鑒定如地質(zhì)研究、同位素定量分析、半導(dǎo)體摻雜的深度分析等。

D-SIMS的原理圖

相比其它典型的表面分析技術(shù)如SEM-EDS（約1%）、Auger（約0.1%）、XPS（約0.1%），D-SIMS不僅具有極低的檢測極限（ppm～ppb），其靈敏度（～ng/g）和圖像分辨率也比較高，且?guī)缀?/span>可實(shí)現(xiàn)對包括氫在內(nèi)的所有元素的定性分析。

D-SIMS可為您解決的產(chǎn)品質(zhì)量問題

（1）定性檢測產(chǎn)品表面微小異物（≥10μm），特別是當(dāng)常規(guī)成分測試方法失效時(shí)。

（2）檢測多層膜或單層膜的厚度和成分（厚度≥1nm）。

（3）分析表面超痕量物質(zhì)成分，確定外來污染與否，檢出限高達(dá)ppb級別。

（4）測試摻雜工藝中從表到內(nèi)超低濃度的元素分布。

（5）元素含量的面分布圖、同位素豐度分析，逐層剝離、實(shí)現(xiàn)各成分的縱向剖析（AES、XPS只能分析縱向新生成的表面）......

D-SIMS對樣品的要求：

（1）固體樣品表面最好是平坦而光滑的；粉末樣品必須將其壓入軟金屬箔(如銅)中或壓制成小塊。

（2）樣品最大規(guī)格尺寸為1×1×0.5cm，當(dāng)樣品尺寸過大需切割取樣，樣品表面必須平整。

（3）避免手和取樣工具接觸到需要測試的位置，取下樣品后用真空包裝避免外來污染影響分析結(jié)果。

D-SIMS實(shí)例展示：

（1）一次離子源能量和曲線斜率關(guān)系

（2）網(wǎng)狀硅片的SIMS圖像

（3）B、P及雜質(zhì)元素在SOI中的濃度深度分布

（4）B、P和As注入SiGe/Si的濃度深度剖析

（5）障壁中各元素的擴(kuò)散濃度及分布

（6）Ti膜正反面SIMS濃度剖析的比較

——END——

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