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仪器分析

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS

SIMS / TOF-SIMS — Semiconductors, Films & Electronic Materials

解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成,其中选择目标离子峰生成二维分布图,定位微量污染、添加剂、腐蚀产物和相区。质量峰分离、溅射坑尺寸和层间速率差随原始数据保存。

检测内容
表面质谱 · 化学成像
适用对象
化学成像:选择目标离子峰生成二维分布图,定位微量污染、添加剂、腐蚀产物和相区,结果用于解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成 · 表面质谱:按飞行时间分离二次离子并采集正、负离子全谱,识别元素、同位素、分子碎片及特征簇离子,测量位置按以下方式布置:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列
方法标准
GB/T 24580-2009 · GB/T 39144-2020
报告交付
半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS技术报告及主要结论 · 半导体表面质谱、化学成像、多层深度曲线和图形坐标
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成,其中选择目标离子峰生成二维分布图,定位微量污染、添加剂、腐蚀产物和相区。质量峰分离、溅射坑尺寸和层间速率差随原始数据保存。

01项目内容

表面质谱

按飞行时间分离二次离子并采集正、负离子全谱,识别元素、同位素、分子碎片及特征簇离子,采集区域:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列。

02适用情况

对象与条件

化学成像:选择目标离子峰生成二维分布图,定位微量污染、添加剂、腐蚀产物和相区,结果用于解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成 表面质谱:按飞行时间分离二次离子并采集正、负离子全谱,识别元素、同位素、分子碎片及特征簇离子,测量位置按以下方式布置:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列 检测对象:半导体晶圆、多层薄膜、光刻结构和器件局部表面 测量位置:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列 数据判读:解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成

03结果解释

需要注意的限制

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS结果报告对应实际样品、测点、量程和测量条件;整批评价按照约定取样方案、对照设置和判定依据执行 半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS结果报告列明各技术的信息深度和横向分辨率,并记录离子刻蚀、表面清洁、测试时间和模型拟合对结果的影响。 半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS结果对应实际收到的样品、采用的二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性 仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

技术说明

检测时需要注意什么

实施流程

1. 导入制程层序与目标图形坐标,确定表面或深度任务;2. 选择一次离子、极性、质量分辨和视场;3. 采集表面全谱与特征离子图;4. 在独立窗口执行溅射循环并重构界面深度分布;5. 输出质谱、离子图、深度曲线、坑深和图形位置

基质效应

二次离子产额受基体和化学环境影响,信号强度用于同基体对比或经标准样校准的定量,样品资料:提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形。

质量分辨

同量异位离子和分子碎片通过高质量分辨、同位素模式与候选峰联合识别,测量位置:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列。

静态剂量

表面分子信息采用低一次离子剂量,深度分析则记录溅射束、循环和分析束剂量,对照数据:比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化。

深度换算

溅射时间通过台阶深度或参考层厚换算,层间溅射率差和粗糙化影响写入曲线说明,结果解释:质量峰分离、溅射坑尺寸和层间速率差随原始数据保存。

02

适用产品与样品

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品和常见问题

  • 化学成像:选择目标离子峰生成二维分布图,定位微量污染、添加剂、腐蚀产物和相区,结果用于解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成
  • 表面质谱:按飞行时间分离二次离子并采集正、负离子全谱,识别元素、同位素、分子碎片及特征簇离子,测量位置按以下方式布置:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列
  • 检测对象:半导体晶圆、多层薄膜、光刻结构和器件局部表面
  • 测量位置:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列
  • 数据判读:解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成
03

送样前需要准备什么

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:半导体晶圆、多层薄膜、光刻结构和器件局部表面

  2. 02

    制样与装夹:采用洁净转移并标记图形坐标,深度任务在均匀层区设置分析和溅射窗口

  3. 03

    随样资料:提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形

  4. 04

    对照样品:比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化

  5. 05

    位置记录:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列

准备资料样品和资料要求

样品形式:半导体晶圆、多层薄膜、光刻结构和器件局部表面 制样与装夹:采用洁净转移并标记图形坐标,深度任务在均匀层区设置分析和溅射窗口 随样资料:提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形 对照样品:比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化 位置记录:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列

项目结果本页列出的结果内容

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS技术报告及主要结论 半导体表面质谱、化学成像、多层深度曲线和图形坐标 原始资料:化学成像数据;提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形 位置资料:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列 对照资料:比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化

04

检测项目

01

表面质谱

按飞行时间分离二次离子并采集正、负离子全谱,识别元素、同位素、分子碎片及特征簇离子,采集区域:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列。

02

化学成像

选择目标离子峰生成二维分布图,定位微量污染、添加剂、腐蚀产物和相区,对照组合:比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化。

03

深度剖析

交替溅射与分析循环,获得多层膜、氧化层、扩散区和界面离子强度曲线,样品资料:提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形。

04

三维化学重构

将连续深度图堆叠为三维离子分布,显示污染、孔隙和界面的空间关系,数据判读:质量峰分离、溅射坑尺寸和层间速率差随原始数据保存。

05

正常异常对照

在未失效区和异常区使用一致剂量、质量范围和视场,比较特征离子峰及分布,应用方向:解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成。

05

检测方法和流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

检测标准和方法

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

6 项标准共列出 6 项标准与方法。

共 6 项

GB/T 24580-2009中国标准重掺n型硅衬底中硼沾污的二次离子质谱检测方法GB/T 24580-2009用于半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS的重掺n型硅衬底中硼沾污的二次离子质谱检测方法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
GB/T 39144-2020中国标准氮化镓材料中镁含量的测定 二次离子质谱法GB/T 39144-2020用于半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS的氮化镓材料中镁含量的测定 二次离子质谱法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
GB/T 40109-2021中国标准表面化学分析 二次离子质谱 硅中硼深度剖析方法GB/T 40109-2021用于半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS的表面化学分析 二次离子质谱 硅中硼深度剖析方法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
GB/T 41064-2021中国标准表面化学分析 深度剖析 用单层和多层薄膜测定X射线光电子能谱、俄歇电子能谱和二次离子质谱中深度剖析溅射速率的方法GB/T 41064-2021用于半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS的表面化学分析 深度剖析 用单层和多层薄膜测定X射线光电子能谱、俄歇电子能谱和二次离子质谱中深度剖析溅射速率的方法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
GB/T 41153-2021中国标准碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的测定 二次离子质谱法GB/T 41153-2021用于半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS的碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的测定 二次离子质谱法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
GB/T 42263-2022中国标准硅单晶中氮含量的测定 二次离子质谱法GB/T 42263-2022用于半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS的硅单晶中氮含量的测定 二次离子质谱法项目实施与数据记录。国家标准化管理委员会 · 现行 · 查看发布机构来源
07

报告和检测数据

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS技术报告及主要结论
半导体表面质谱、化学成像、多层深度曲线和图形坐标
原始资料:化学成像数据;提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形
位置资料:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列
对照资料:比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化
常见报告用途
解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成半导体、薄膜与电子材料数据积累:提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形复测与取样导航:先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列工艺与状态比较:比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化
检测结果说明

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS结果报告对应实际样品、测点、量程和测量条件;整批评价按照约定取样方案、对照设置和判定依据执行

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS结果报告列明各技术的信息深度和横向分辨率,并记录离子刻蚀、表面清洁、测试时间和模型拟合对结果的影响。

半导体、薄膜与电子材料二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS结果对应实际收到的样品、采用的二次离子质谱 SIMS/TOF-SIMS条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性

仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

08

常见问题

01半导体、薄膜与电子材料的化学成像关键参数如何呈现?

选择目标离子峰生成二维分布图,定位微量污染、添加剂、腐蚀产物和相区,解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成。

02半导体、薄膜与电子材料的化学成像送样类型有哪些?

半导体晶圆、多层薄膜、光刻结构和器件局部表面,采用洁净转移并标记图形坐标,深度任务在均匀层区设置分析和溅射窗口。

03半导体、薄膜与电子材料的化学成像制样步骤有哪些?

采用洁净转移并标记图形坐标,深度任务在均匀层区设置分析和溅射窗口,提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形。

04半导体、薄膜与电子材料的化学成像比较方案包括什么?

比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化,一次离子、剂量、极性、质量范围、视场和溅射循环保持一致。

05半导体、薄膜与电子材料的化学成像位置分布如何安排?

先用光学坐标定位结构,再在完整图形单元内进行成像或深度序列,采用洁净转移并标记图形坐标,深度任务在均匀层区设置分析和溅射窗口。

06半导体、薄膜与电子材料的化学成像质量记录怎样保存?

质量峰分离、溅射坑尺寸和层间速率差随原始数据保存,一次离子、剂量、极性、质量范围、视场和溅射循环保持一致。

07半导体、薄膜与电子材料的化学成像交付资料怎样组成?

半导体表面质谱、化学成像、多层深度曲线和图形坐标,提供基底、真实层序、制程节点、掺杂或污染元素、标称厚度和目标图形。

08半导体、薄膜与电子材料的化学成像能用于哪些应用?

解析半导体和薄膜表面的微量污染、图形化学分布及多层深度组成,比较不同制程样或图形区域的表面碎片、掺杂分布与界面深度变化。

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