PHI 710 掃描俄歇納米探針

簡介

PHI 710掃描俄歇納米探針是一臺設計獨特的高性能的俄歇電子能譜（AES）儀器。該設備能分析納米級特征區域，超薄薄膜和多層結構材料表界面的元素態和化學態信息。作為高空間分辨率，高靈敏度和高能量分辨率的俄歇電子能譜儀， PHI 710可以為用戶提供納米尺度方面的各種分析需求。

PHI 710 掃描俄歇納米探針

特點

SEM分辨率≤ 3 nm, AES分辨率≤ 8 nm

在俄歇能譜的采集分析過程中，包括譜圖，深度剖析及元素分布成像，首先需要在SEM圖像上定義樣品分析區域，同時要求束斑直徑小且穩定。PHI 710 SEM圖像的空間分辨率小于3 nm，AES的空間分辨率小于8 nm（@ 20 kV, 1 nA），如下圖所示。

圖1 Si基底上的Au的SEM圖像，PHI 710 SEM圖像的空間分辨率小于3 nm

圖2鑄鐵韌性斷裂的界面分析，左邊是SEM圖像，中間是鈣，鎂，鈦的俄歇成像譜圖疊加，右邊則是硫的俄歇成像，這充分證明了PHI 710在納米級的尺度下的化學態的分析能力。 

同軸筒鏡分析器（CMA）

PHI 公司電子槍和同軸筒鏡分析器同軸的幾何設計，具有靈敏度高和各個角度均可收集信號的特點，滿足了表面粗糙不平整樣品對俄歇分析全面表征能力的需求。如上圖所示，所有俄歇的數據都是從顆粒的各個方向收集而來，成像沒有陰影。若設備配備的不是同軸分析器，則儀器的靈敏度會降低，并且成像有陰影，一些分析區域會由于位置的原因，而無法分析。如果想要得到高靈敏度，只能分析正對著分析器的區域。如下圖所示，若需要對顆粒的背面，顆粒與顆粒之間的區域分析，圖像會有陰影。

俄歇能譜儀的化學態成像

圖譜成像

PHI 710能從俄歇成像分析的每個像素點中提取出譜圖的相關信息，該功能可以實現化學態成像。

高能量分辨率俄歇成分像

下圖是半導體芯片測試分析，測試的元素是Si。通過對Si的俄歇影像進行線性*小二乘法擬合（LLS），俄歇譜圖很清楚的反映出了三個Si的不同化學態的區域，分別是：單質硅，氮氧化硅和金屬硅，并且可以從中分別提取出對應的Si的俄歇譜圖，如*下方三張圖所示。

納米級的薄膜分析

如下圖SEM圖像中所示，以硅為襯底的鎳的薄膜上有缺陷，這是由于退火后，在界面處形成了硅鎳化合物。分別在缺陷區域和正常區域設置了一個分析點，分析條件為高能量分辨率模式下（0.1%），電子束直徑20 nm，離子槍采用0.5 kV設定，如下圖所示，在MultiPak軟件中，采取*小二乘擬合法用于區分金屬鎳和硅鎳化合物，同樣區分金屬硅和硅化物。可以看出，硅鎳化合物僅存在于界面處，而在鎳薄膜層和硅襯底中都不存在。但是，在鎳涂層的缺陷處，發現了硅鎳化合物。           

PHI SmartSoft-AES用戶界面

PHI SmartSoft是一個方便使用的儀器操作軟件。軟件通過任務導向和卷標橫跨頂部的顯示指導用戶輸入樣品，定義分析點，并設定分析。一個強大的“自動Z軸定位”功能可定義多個分析點并達到*理想的樣品分析定位。簡潔明了的界面設計以及軟件功能設置能夠讓操作者快速上手，方便設置，保存和調取分析參數。

PHI MultiPak 數據處理軟件

MultiPak軟件擁有*全面的俄歇能譜數據庫。采譜分析，線掃描分析，成像和深度剖析的數據都能用MultiPak來處理。它強大的功能包括峰的定位，化學態信息及檢測限的提取，定量測試和圖像的增強等。

選配件

• 真空室內原位樣品放置臺

• 原位斷裂

• 真空傳送管

• 預抽室導航相機

• 電子能量色散探測器（EDS）

• 電子背散射衍射探測器（EBSD）

• 背散射電子探測器（BSE）

• 聚焦離子束（FIB）

應用領域

• 半導體組件: 缺陷分析、刻蝕／清潔殘余物分析、短路問題分析、接觸污染物分析、接口擴散現象分析、封裝問題分析等、FIB組件分析

• 顯示器組件: 缺陷分析、刻蝕／清潔殘余物分析、短路問題分析、接觸污染物分析、接口擴散現象分析等

• 磁性儲存組件: 定義層、表面元素、接口擴散分析、孔洞缺陷分析、表面污染物分析、磁頭缺陷分析、殘余物分析等

• 玻璃及陶瓷材料: 表面沉積物分析、清潔污染物分析、晶界分析等