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Quantes 雙掃描XPS探針

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公司名稱上海德竹芯源科技有限公司
品牌
型號(hào)Quantes
所在地上海
廠商性質(zhì)其他
更新時(shí)間2023/9/13 9:37:19
訪問次數(shù)255

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上海德竹芯源科技有限公司是一家專注于功率器件、光電器件、射頻器件、量子器件、MEMS傳感器領(lǐng)域的設(shè)備銷售、系統(tǒng)集成、設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的公司。主要為高校、研究所、中試量產(chǎn)線及晶圓FAB廠提供半導(dǎo)體工藝設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、封裝設(shè)備、測(cè)試設(shè)備。目前公司已成為國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家專業(yè)提供半導(dǎo)體工藝、檢測(cè)、封裝、測(cè)試整體解決方案的企業(yè)。公司主要成員為復(fù)旦大學(xué)、上海微系統(tǒng)所等半導(dǎo)體相關(guān)專業(yè)博士，擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)過硬的團(tuán)隊(duì)。能夠出色地完成售前售中、售后的服務(wù)。目前公司已與眾多國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系(如:EVG、SAWNATEC、SENTECH、PICOSUN、SYSKEY、 Mavemn Panalyrical、PHL-CHINA、TEMPRESS,ROHDE&SCHWARZ、MPI等)，致力于根據(jù)用戶的科研方向和量產(chǎn)的器件類別提供相應(yīng)的全套設(shè)備選型和工藝整體解決方案。

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PHI Quantes 雙掃描 XPS 探針是以 Quantera II 系統(tǒng)為基礎(chǔ)，進(jìn)行技術(shù)升級(jí)后得到的新版本。PHI Quantes 的主要特點(diǎn)，是擁有同焦 Al Ka 和 Cr Ka 的雙掃描X射線源；相比常規(guī)的 Al Ka X射線源，能量高達(dá) 5.4 KeV 的 Cr Ka 作為硬X射線源，一方面可以探測(cè)到表面更深度的信息，另一方面還可得到更寬能量范圍的能譜信息，使光電子能譜數(shù)據(jù)資訊達(dá)到更內(nèi)部、更深層和更寬能量的結(jié)果。Quantes 是一套技術(shù)成熟的高性能 XPS 系統(tǒng)，在未來表面科學(xué)研究中將發(fā)揮重要的作用。

Quantes 雙掃描XPS探針產(chǎn)品信息

優(yōu)勢(shì)

樣品表面更深的深度信息
● Cr Kα 和 Al Kα 激發(fā)的光電子具有不同的非彈性平均自由程，因此可探測(cè)到不同的深度信息，一般的預(yù)期是 Cr Kα 數(shù)據(jù)中深度訊息會(huì)比 Al Kα 深三倍，使 Quantes 的分析能力得到重大的提升。

如上圖可見Cr Kα的非彈性自由層的深度是Al Kα的三倍

如上圖左，使用Al Kα測(cè)試一SiO₂ 10nm厚樣式基本只看到表面的氧化硅；而在右圖所示在使用Cr Kα分析同一樣品可同時(shí)偵測(cè)出表面氧化硅和深度10nm后更深金屬硅的訊號(hào)

探測(cè)高結(jié)合能的內(nèi)層電子和更寬的XPS能譜

● 當(dāng)內(nèi)層電子的結(jié)合能高于 1.5 KeV 而小于 5.4 KeV 時(shí)，該層電子無法被 Al Kα X射線激發(fā)產(chǎn)生光電子，但卻能被 Cr Kα X射線激發(fā)產(chǎn)生光電子。因此，使用 Cr Kα 能在激發(fā)更內(nèi)層光電子的同時(shí)得到能量范圍更寬的光電子能譜（如下圖）。

特點(diǎn)

’

PHI Quantes設(shè)備雙單色光源的示意圖

● 雙單色化的X射線源，Cr Kα（4 KeV）和Al Kα（1.5 KeV）

● Cr Kα 分析深度是 Al Kα 的三倍

如上圖，PHI Quantes雙光源都可掃描聚焦的同時(shí)定位可保證為一致

● Cr Kα 與 Al Kα 雙X射線源能實(shí)現(xiàn)同點(diǎn)分析

● 技術(shù)成熟的雙束電荷中和技術(shù)

● Cr Kα 定量靈敏因子

可選配件

● 樣品定位系統(tǒng)（SPS）

● 樣品處理室（Preparation chamber）

● 冷/熱變溫樣品臺(tái)

● 團(tuán)簇離子源 GCIB

應(yīng)用實(shí)例分析

● 例一：金屬氧化物 Fe-Cr 合金分析

光電子能譜圖中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)X光激發(fā)產(chǎn)生的光電子與某些俄歇電子能量范圍重合的情況。例如在探測(cè) Fe-Cr 合金全譜時(shí)，PHI Quantes 可以一鍵切換 Cr Kα 與 Al Kα X射線源，那么光電子與俄歇電子就能在全譜中很好地區(qū)分開（如下圖）

如下圖，盡管在Fe2p和Cr2p的精細(xì)譜中，Al Kα得到的Fe2p與俄歇電子譜峰稍有重疊，但是根據(jù)不同的深度信息，我們依然可以發(fā)現(xiàn)Fe和Cr的氧化物只存在于樣品的表面。詳細(xì)研究Fe和Cr之間的氧化物含量可能導(dǎo)致氧化物厚度或深度的差異。

● 例二：褪色的銅電極分析

如下圖中光學(xué)顯微鏡下，可以觀察到銅電極產(chǎn)品上顏色發(fā)生了變化，以此定位分析點(diǎn)A/B和a/b。再使用 PHI Quantes 對(duì)樣品這買個(gè)區(qū)域做分析

使用 PHI Quantes 分析此樣品得到上圖的結(jié)果，當(dāng)中 Cr Kα 在（A,B）兩個(gè)分析區(qū)域結(jié)果 Cu²⁺和 Cu⁺組成比例有明顯的不同。但是在使用 Al Kα 分析（a,b）兩區(qū)域時(shí)，Cu²⁺和 Cu⁺化學(xué)態(tài)和組成比基本沒有明顯的差別。

這個(gè)結(jié)果表明：在亮暗區(qū)域，Cu 主要以 Cu₂O 形式存在。但是，用 Cr Kα 探測(cè)到暗處有更多的 CuO，說明 CuO 更多地存在于 Cu₂O 的下面。

● 例三：多層薄膜分析

如下圖，對(duì)一多層薄膜使用 PHI Quantes 分析，留意圖中所標(biāo)示在不同X射線源(Al Kα & Cr Kα)和不同樣品測(cè)試傾角時(shí)，使用了藍(lán)/綠/紅示意出XPS分析深度的不同。

如以左上圖藍(lán)/綠/紅圖譜結(jié)果中可見，只有通過 PHI Quantes Cr Kα 分析才可直接透過XPS探測(cè)到 14nm 的 Y₂O₃層下面的 Cr 層 Cr2p 信息。而右上圖曲線擬合結(jié)果也可用來研究 Cr 的化學(xué)狀態(tài)。通過研究Cr Kα 在 90° 和 30° 入射得到的譜圖可知，Cr 氧化物是存在在 Y₂O₃和 Cr 之間的界面。