半导体材料中有机污染物检测方案(电镜部件)

公司简介 公司资质 SEM-FIB 电镜腔体远程等离子清洗RPS50 深圳市速普仪器有限公司 2021.09 SuPro Instruments成立于2012年，位于深圳市南山高新科技园片区。 公司拥有一群热爱产品设计与仪器开发的博士硕士年轻队伍，致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供敏捷+精益级制备、测量和控制仪器。 透射电镜样品杆等离子清洗仪SPC150 透射电镜样品杆真空储存站THS05 低真空版本喷金仪 ISC 150 高真空版本喷金喷碳仪 ISC 150T 辉光清洗仪Coolglow 离子清洗及喷镀一体机RPS20模块 1概况 SEM/FIB电镜腔体远程Plasma清洗仪RPS ZEISS Gemini Remote Plasma Ceanding!远程等离子清洗! Plug and Play!即插即用! !!!!!!!!!!!! ZEISS 1112 Gemini 一一9日 SS High efficiency & Fast! 一 高效&快速! Sigma 500 现象描述： 样品在电镜中长时间成像，或进行EDS成分分析过程中，可能会在测试区域形成i“黑色方框”，即发生了聚合物碳沉积。 成因分析： 当高能电子撞击样品表面时，，它们产生大量低能二次电子(SE)。SE由于其较低的速度而与环境污染物气体分子具有高得多的相互作用面。它们分解有机污染，并在成像区域周围造成“碳沉积”(碳氢化合物或烃)。当表面被薄层烃覆盖时，该区域二次电子产率将降低，SE成像过程中会表现为黑色方框。特别是在高放大倍率、低加速电压成像条件下尤为明显。 PIC from SPIE， Vol. 4344(2001)，835 负面影响： 1.电子暴光区域将比周围的未曝光区域更暗，减少了电子显微镜图像中的材料对比度；甚至随碳积影响，表面会累积电荷导致无法清晰成像。 2.更有甚者，碳氢化合物污染严重的时候，可能会导致电子光学成像部件(电子枪部分)及探测器等污染，使电子束及成像漂移。 PIC from Microscopy Today， 2014，22(1)：28-33 清除积碳： 远程离子源通入氧气后产生的等离子体被电磁场束缚于离子源内部；；只有部分呈电中性的○活性自由基从离子源进入反应腔室内，与样品表面积碳(碳氢化合物)及电镜腔室内碳氢污染物发生化学反应，生成CO，，CO，H，O并被真空泵组抽出；最终实现样品积碳清洗之目的，同时提高成像分辨率及衬度，缩短真空腔室抽真空时间。 兼容电镜品牌： 主流大部分SEM/FIB品牌，，包括： Soft plasma： 平均离子能量<15-20 eV/无轰击损伤 2Zeiss案例 SEM信息： ZEISS-ULTRA55 场发射扫描电镜； 2012年运行使用，每周运行3-4天；平时观察样品比较庞杂，包括金属，陶瓷，有机物等； 三主主 SuPro Instruments RPS 5iasm0 ia Sesrce 清洗前 清洗后(60min) 成像参数： 加速电压5kV，放大倍率100k，TV模式下成像3min； 50k成像倍率生成SEM图片； 成像积碳参数： 加速电压5kV，放大倍率100k， .成像倍率50k； a.3min扫描成像(无积碳))；； b.8min扫描成像(隐约生成积碳) 结论： SEM腔室内有机污染物基本被清除干净，成像过程中样品表面基本不会生成积碳。 Plasma清洗前后SEM真空抽速曲线对比 Time (min) 曲线对比结果： 等离子清洗后， SEM真空抽速明显提高；特别是进入到高真空段(P<1E-3 mbar)后，相同抽真空时间条件下，等离子清洗后SEM真空度明显提高。 针对本次demo等离子清洗服役六年的ZEISS-ULTRA55，开启电子枪时间从18min缩短至8min。 3 Hitachi案例 SEM信息： HITACHI-S4800 冷场发射扫描电镜； 2006年运行使用，使用率>3000小时/年；平时观察样品比较庞杂，包括金属，陶瓷，有机物等 RPS扫描电镜等离子清洗仪安装图及触屏控制界面 S4800 5.0kV 8.8mm x50.0k SE(M) 1.00umS4800 5.0kV 8.8mm x50.0k SE(M) 1.00um 清洗前 清洗后(40min) 成像参数： 加速电压5kV，放大倍率100k，TV模式下成像1min； 50k成像倍率生成SEM图片； 结论： 能够有效清除SEM真空腔室内的有机污染物，并能够保证清洗后样品成像无积碳生成； 案例——FEI SEM信息： FEI QUANTA FEG 250 环境扫描电镜； 2010年运行使用，使用频率4天+/周；平时观察样品比较庞杂，包括金属，陶瓷，有机物等 RPS扫描电镜等离子清洗仪安装图及触屏控制界面 清洗前 清洗后台(30min) 成像参数： 加速电压5kV，放大倍率50k，TV模式下成像1min； 16k成像倍率生成SEM图片； 结论： 1.RPS50能有效清除SEM真空腔室的有机污染物，清洗后样品成像不会形成积碳；2.经过远程离子源处理后，成像质量有所改善，成像分辨率及衬度提高； 1.SEM电镜腔体等离子清洗； 2.积木式TEM样品杆及样品等离子清洗； 3.XPS过渡舱内的样品等离子清洗； 4.超高真空腔体等离子清洗处理； TV 中国计量科学研究院 聚束科技Focuse-Beam Technology 国家纳米科学中心 National Center for Nanoscience and Technology 辽宁奥集利科技有限公司 SEJIN TECHNOLOGY (韩国) THANKYOU 深圳市速普仪器有限公司 地址：深圳市南山区桂庙路瑞峰创业中心二楼B区2009 电话：：0755-26642901 传真：0755-26419205 Email： sales@suproinst.com 北京 深圳市速普仪器有限公司(北京办事处)地址：北京市丰台区丰台镇北大街北里甲1号8幢302 电话：：010-63839091 传真：010-63839091 手机：13699120799 Email： zkchang@suproinst.com QQ： 185830696常生 清洗前 清洗后 清洗参数： 0.5Pa空气， 40W， 10min； 结果：真空等离子清洗后， ZrO；样品表面SE形貌像衬度提高；界界变明锐；析出相/第二相能够轻易分辨 RPS50REMOTE PLASMA SOURCESEM 远程等离子体清洗源 RPS50 SEM扫描电镜清洗仪适用于SEM或FIB等电镜腔体内碳氢化合物的清洗。采用远程ICP射频离子源清洗，高效、低等离子体轰击损伤。核心部件采用国际一流品牌，保证设备具有优异的质量与稳定可靠性。 标配一路清洗气体流量控制器。触摸屏控制，即插即用。 SuPro Instruments LTD速普仪器 Nanshan， Shenzhen， China 技术规格 参数 安装法兰 KF40或KF25 工作气压 0.5-5Pa RF功率 5-50WRF功率、恒功率控制，手动匹配 气体模块 标配MFC50 sccm流量计(N2) /1只 真空互锁 进口皮拉尼规和截止阀安全互锁 操作方式 触摸屏操作 尺寸 420长*250宽*200高mm(控制器) 150长*120宽*100高mm (RF等离子体源) 电源 220V AC， 50/60Hz 接地三脚插头 功耗 200 WMax 选配 制氨机100 sccm/制氧机 100 sccm/MFC50 sccm流量计 (H/O：/Ar) 质量保证 一年免费/终身维护 备注 以上所列技术规格与参数更新恕不另行通知，如有疑问请联系我们 Htp：//www.suproins.com Tel： 86-755-26642901 Fax： 86-755-26419205 电话：0755-26642901传真：0755-26419205 ( 地 址：北京市 丰 台 区牛 台 镇 北 大 街北 里 甲 1 号8幢 3 0 2 电 话 ： 0 1 0-63839 0 91 传 真 ： 0 1 0-6 3 839091 邮 件 ： z k ch an g @ s upr o in s e . co m ) Email： sales@suproinstcom 地址：深圳市南山区校庙路22号向南瑞峰B2009 KYKY中科科仪HITACHIInspire the Next *国丝连品 现象描述：样品在电镜中长时间成像，或进行EDS成分分析过程中，可能会在测试区域形成“黑色方框”，即发生了聚合物碳沉积。成因分析：当高能电子撞击样品表面时，它们产生大量低能二次电子（SE）。SE由于其较低的速度而与环境污染物气体分子具有高得多的相互作用面。它们分解有机污染，并在成像区域周围造成“碳沉积”（碳氢化合物或烃）。当表面被薄层烃覆盖时，该区域二次电子产率将降低，SE成像过程中会表现为黑色方框。特别是在高放大倍率、低加速电压成像条件下尤为明显。负面影响：1.电子暴光区域将比周围的未曝光区域更暗，减少了电子显微镜图像中的材料对比度；甚至随碳积影响，表面会累积电荷导致无法清晰成像。2.更有甚者，碳氢化合物污染严重的时候，可能会导致电子光学成像部件（电子枪部分）及探测器等污染，使电子束及成像漂移。清除积碳：远程离子源通入氧气后产生的等离子体被电磁场束缚于离子源内部；只有部分呈电中性的O活性自由基从离子源进入反应腔室内，与样品表面积碳（碳氢化合物）及电镜腔室内碳氢污染物发生化学反应，生成CO2，CO，H2O并被真空泵组抽出；最终实现样品积碳清洗之目的，同时提高成像分辨率及衬度，缩短真空腔室抽真空时间。