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IMS Wf e SC Ultra

SIMS de Alto Desempenho e Baixo Consumo para Aplicações de Semicondutores Avançados
A IMS Wf e a SC Ultra foram projetadas especificamente para atender às crescentes necessidades de medições dinâmicas da SIMS em semicondutores avançados. Oferecendo uma grande variedade de energias de impacto (100 eV a 10 keV) sem comprometer a resolução em massa e a densidade do feixe principal, elas garantem um desempenho analítico incomparável e alto rendimento para as aplicações mais difíceis: implantes extrarrasos e de alta energia, óxidos de nitreto ultrafinos, HKMG, camadas revestidas de SiGe, estruturas Si:C:P, dispositivos PV e LED, grafeno, etc...

  • Visão geral do produto +


    Da perfilometria- padrão em profundidade à ultrarrasa
    O primeiro requisito para a análise de semicondutores avançados é a otimização das condições analíticas da SIMS para a perfilometria em profundidade ultrarrasa, sem abrir mão das aplicações de perfilometria-padrão. A CAMECA desenvolveu, portanto, um projeto exclusivo de equipamento SIMS capaz de pulverizar amostras com uma grande variedade de energias de impacto: de alta energia (faixa de keV) para estruturas espessas até energias ultrabaixas (≤ 150 eV) para estruturas ultrafinas. Essa flexibilidade na escolha da energia de impacto está disponível para diferentes condições de pulverização bem controladas (espécie, ângulo de incidência, etc...).

    O IMS Wf e o SC Ultra da CAMECA são os únicos equipamentos SIMS que oferecem a EXtreme Low Impact Energy (EXLIE) (energia de impacto extremamente baixa) sem comprometer a alta resolução de massa e a alta transmissão.

    Alto nível de automação
    À medida que a técnica de SIMS amadurece, os usuários querem reduzir o conhecimento necessário para alcançar a alta reprodutibilidade e obter medições de alta precisão. A tendência caminha claramente para uma análise automatizada e sem supervisão. A IMS Wf e a SC Ultra da CAMECA encaram este desafio com a automação computadorizada, garantindo total controle de todos os parâmetros analíticos (orientações de análise, configuração do equipamento, etc...).

    O sistema de câmara de vácuo, a plataforma de amostra e a câmara de análise foram otimizados para acomodar lâminas de até 300 mm (modelo IMS Wf), e carregar uma grande quantidade de amostras em um lote - até 100 no modelo IMS Wf que também oferece transferência totalmente motorizada entre a câmara de vácuo e a câmara de análise.

    Graças ao seu elevado nível de automação, a IMS Wf e a SC Ultra executam a perfilometria rápida em profundidade com rendimento de amostra otimizado e excelente estabilidade de medição, garantindo uma produtividade inigualável da ferramenta SIMS.

  • Ver webinars +

    • Secondary Ion Mass Spectrometry Measurements with a Large Scale-to-Resolution Ratio

      quinta-feira, novembro 28, 2024

      This webinar presented by Paweł Michałowski from Łukasiewicz - IMiF, is only available on demand. Please fill in the contact form under CONTACT -> CONTACT US to request the link.
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    • Dynamic SIMS for Semiconductors

      quinta-feira, setembro 16, 2021

      A review of a broad array of IC applications with Dynamic SIMS, from deep to ultra-shallow implant depth profiling in Si-based semiconductors to compositional analysis of thin multilayers in patterned wafer pads, optoelectronics, 2D and non-planar 3D structures. Speaker: Pawel Michałowski, expert-user of CAMECA SC Ultra SIMS at Łukasiewicz Research Network – Institute of Microelectronics and Photonics, Poland
      ↓ Duration : 20 minutes
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    • Secondary Ion Mass Spectrometry Characterization of MAX and MXene Samples

      terça-feira, dezembro 13, 2022

      Learn with Dr. Paweł P. Michałowski why novel ultrathin 2D materials are so attractive for applications ranging from energy storage to electronics and medicine, how compositional variability and the interaction of surface termination layers affect fine-tuning of MAX and MAXenes properties and how ultra-low energy Secondary Ion Mass Spectrometry can facilitate further development of MAX and MXenes.
      ↓ Duration: 48 minutes
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  • Veja o que a IMS Wf e a SC Ultra podem fazer +

  • Documentação +

  • Publicações Científicas +


    Abaixo está uma pequena seleção de artigos de pesquisa de usuários do CAMECA IMS Wf e SC Ultra

    Uma planilha em PDF que compila artigos de pesquisa científica usando dados do IMS Wf & SC Ultra está disponível para download. 
    Clique aqui para fazer o download
    Você é bem-vindo para nos enviar quaisquer referências, PDFs e suplementos que estejam faltando! 
    Envie um e-mail para cameca.info@ametek.com

    Solid-phase epitaxial regrowth of phosphorus-doped silicon by nanosecond laser annealing. S. Kerdil`es, M. Opprecht, D. Bosch, M. Ribotta, B. Skl´enard, L. Brunet, P.P. Michalowski. Materials Science in Semiconductor Processing Volume 186, February (2025), 109043.
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    Ultralow impact energy dynamic secondary ion mass spectrometry with nonfully oxidizing surface conditions. A. Merkulov. J. Vac. Sci. Technol. B 42, 064005 (2025)

    Fabrication and Characterization of Boron‑Implanted Silicon Superconducting Thin Films on SOI Substrates for Low‑Temperature Detectors. A. Aliane · L. Dussopt · S. Kerdilès · H. Kaya · P. Acosta‑Alba · N. Bernier ·A.‑M. Papon · E. Martinez · M. Veillerot · F. Lefloch. Journal of Low Temperature Physics (2024)
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    MXenes with ordered triatomic-layer borate polyanion terminations. Dongqi Li, Wenhao Zheng, Sai Manoj Gali, Kamil Sobczak, Michal Horák, Josef Polčá, Nikolaj Lopatik, Zichao Li, Jiaxu Zhang, Davood Sabaghi, Shengqiang Zhou, Paweł P. Michałowski, Ehrenfried Zschech, Eike Brunner, Mikołaj Donten, Tomáš Šikola, Mischa Bonn, Hai I. Wang, David Beljonne, Minghao Yu, Xinliang Feng. ChemRxiv (2024)
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    Deep-level defects induced by implantations of Si and Mg ions into undoped epitaxial GaN. Paweł Kamiński, Andrzej Turos, Roman Kozłowski, Kamila Stefańska-Skrobas, Jarosław Żelazko, and Ewa Grzanka. Sci Rep. (2024); 14: 14272
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    Fabrication and Performance Evaluation of a Nanostructured ZnO-Based Solid-State Electrochromic Device. Marivone Gusatti, Daniel Aragão Ribeiro de Souza, Mario Barozzi, Rossana Dell’Anna, Elena Missale, Lia Vanzetti, Massimo Bersani, and Marcelo Nalin. ACS Appl. Mater. Interfaces (2024)
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    Advanced SiGe: B Raised Sources and Drains for p-type FD-SOI MOSFETs. Jean-Michel Hartmann, Francois Aussenac, Olivier Glorieux, David Cooper, Sebastien Kerdilès, Zdenek Chalupa, Francois Boulard, Heimanu Niebojewski, Blandine Duriez, Thomas Bordignon, Sebastien Peru, Pawel Michałowski, Richard Daubriac, Fuccio Cristiano. ECS Transactions 114(2),185 (2024)
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    Secondary ion mass spectrometry quantification of boron distribution in an array of silicon nanowires. Paweł Piotr Michałowski, Jonas Müller, Chiara Rossi, Alexander Burenkov, Eberhard Bär, Guilhem Larrieu, Peter Pichler. Measurement 211, 112630 (2023)
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    Oxycarbide MXenes and MAX phases identification using monoatomic layer-by-layer analysis with ultralow-energy secondary-ion mass spectrometry. Paweł Piotr Michałowski, Mark Anayee, Tyler S Mathis, Sylwia Kozdra, Adrianna Wójcik, Kanit Hantanasirisakul, Iwona Jóźwik, Anna Piątkowska, Małgorzata Możdżonek, Agnieszka Malinowska, Ryszard Diduszko, Edyta Wierzbicka, Yury Gogotsi. Nature Nanotechnology 17, 1192-1197 (2022)
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    Titanium pre-sputtering for an enhanced secondary ion mass spectrometry analysis of atmospheric gas elements. Paweł Piotr Michałowski. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 35, 1047 (2020).
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    Growth and thermal annealing for acceptor activation of p-type (Al)GaN epitaxial structures: Technological challenges and risks. Sebastian Złotnik, Jakub Sitek, Krzysztof Rosiński, Paweł Piotr Michałowski, Jarosław Gaca, Marek Wójcik, Mariusz Rudziński. Applied Surface Science 488, 688-695 (2019).
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    Sodium enhances indium-gallium interdiffusion in copper indium gallium diselenide photovoltaic absorbers. D. Colombara, F. Werner, T. Schwarz, I. Cañero Infante, Y. Fleming, N. Valle, C. Spindler, E. Vacchieri, G. Rey, M. Guennou, M. Bouttemy, A. Garzón Manjón, I. Peral Alonso, M. Melchiorre, B. El Adib, B. Gault, D. Raabe, Phillip J. Dale & S. Siebentritt. Nature Communications volume 9, Article number: 826 (2018).
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    Reproducibility of implanted dosage measurement with CAMECA Wf. Kian Kok Ong, Yun Wang and Zhiqiang Mo. IEEE 24th International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (2017).
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    Secondary ion mass spectroscopy depth profiling of hydrogen-intercalated graphene on SiC. Pawel Piotr Michalowski, Wawrzyniec Kaszub, Alexandre Merkulov and Wlodek Strupinski. Appl. Phys. Lett. 109, 011904 (2016).
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    SIMS depth profiling and topography studies of repetitive III–V trenches under low energy oxygen ion beam sputtering. Viktoriia Gorbenko, Franck Bassani, Alexandre Merkulov, Thierry Baron, Mickael Martin, Sylvain David and Jean-Paul Barnes. J. Vac. Sci. Technol. B 34, 03H131 (2016).
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    Ion beam characterizations of plasma immersion ion implants for advanced nanoelectronic applications.     M. Veillerot, F. Mazen, N. Payen, J.P. Barnes, F. Pierre (2014), SIMS Europe 2014, September 7-9, 2014.
     
    Influence of Temperature on Oxidation Mechanisms of Fiber-Textured AlTiTaN Coatings. V. Khetan, N. Valle, D. Duday, C. Michotte, M-P Delplancke-Ogletree, and P. Choquet. ACS Appl. Mater. Interfaces (2014), 6, 6, 4115–4125.
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    Ag-Organic Layered Samples for Optoelectronic Applications: Interface Width and Roughening Using a 500 eV Cs+ Probe in Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry. P. Philipp, Quyen K. Ngo, M. Shtein, J. Kieffer, and T. Wirtz. Anal. Chem. 2013, 85, 1, 381–388.
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    Sputtering behavior and evolution of depth resolution upon low energy ion irradiation of GaAs.     M.J.P. Hopstaken, M.S. Gordon, D. Pfeiffer, D.K. Sadana, T. Topuria, P.M. Rice, C. Gerl, M. Richter, C. Marchiori. Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures. Volume 28, Issue 6, 1287, 18 November 2010

    Advanced SIMS quantification in the first few nm of B, P, and As Ultra Shallow Implants.     A.Merkulov, P.Peres, J.Choi, F.Horreard, H-U.Ehrke, N. Loibl, M.Schuhmacher, Journal of Vacuum Science & Technology B. 28, C1C48 (2010) ; doi:10.1116/1.3225588 

    Depth profiling of ultra-thin oxynitride date dielectrics by using MCs2+ technique. D.Gui, Z.X.Xing, Y.H.Huang, Z.Q.Mo, Y.N.Hua, S.P.Zhao and L.Z.Cha (2008), App. Surf. Science, Volume 255, Issue 4, Pages 1437-1439. doi:10.1016/j.apsusc.2008.06.047.

    Short-term and long-term RSF repeatability for CAMECA SC Ultra SIMS measurements. M. Barozzi, D. Giubertoni, M. Anderle and M. Bersani. App. Surf. Science 231-232 (2004) 768-771

    Toward accurate in-depth profiling of As and P ultra-shallow implants by SIMS. A. Merkulov, E. de Chambost, M. Schuhmacher and P. Peres. Oral presentation at SIMS XIV, San Diego, USA, Sep. 2003. Applied Surface Science 231–232 (2004) 640–644

    Latest developments for the CAMECA ULE-SIMS instruments: IMS Wf and SC Ultra. E. de Chambost, A. Merkulov, P. Peres, B. Rasser, M. Schuhmacher. Poster for SIMS XIV, San Diego, USA, Sept 2003. Applied Surface Science 231–232 (2004) 949–953

  • Alguns de nossos usuários +

    Abaixo, uma pequena seleção de usuários do IMS Wf e do SC Ultra. Muitos participantes do setor de semicondutores desejam permanecer confidenciais e não podem aparecer aqui.

    Łukasiewicz Research Network - Institute of Microelectronics and Photonics, Poland
    The research team under leadership of Pawel Piotr Michalowski at Łukasiewicz - Institute of Microelectronics and Photonics uses an SC Ultra to analyze ultra-thin and 2D materials as well as full device structures. Numerous publications have been released on a wide spectrum of topics ranging from  graphene and quantum cascade layers to  solid polymer electronics for energy storage. Dr Michałowski also worked on analyzing doping uniformity in semiconductor materials like p-type InAs grown on GaAs. Using the CAMECA SC Ultra, he achieved depth resolution below 1 nm, which is critical for understanding the distribution of dopants in semiconductor layers.

    ITC-irst (Fondazione Bruno Kessler), divisione FSC, Italy
    The FSC division led by Mariano Anderle develops and applies new surface analytical methodologies on last generation microelectronic devices and materials. It is involved in long term collaborations with several leading microelectronics companies. Masterpiece of the Materials and Analysis for Micro-Electronics lab under the direction of Massimo Bersani is a CAMECA IMS SC Ultra.

    CNT, Fraunhofer-Center Nanoelektronische Technologien, Dresden, Germany
    This public-private partnership between the Fraunhofer Gesellschaft and leading semiconductor manufacturers aims at developing new process technologies for nanoelectronics. It is equiped with state-of the-art instruments for materials charactrization, among which a CAMECA IMS Wf.

    Science and Analysis of Materials (SAM), Luxemburg
    A departement of Gabriel Lippmann public research center, SAM started its activities in 1992. Both a fundamental and applied research facility as well as an analytical service laboratory, it provides assistance to more than 100 industrial and academic partners worldwide. It is equipped with a CAMECA SC Ultra and a NanoSIMS 50.

  • Programas +

    • SmartPRO

      O novo pacote de software SmartPRO para espectrômetros de massa de íons ultra secundários CAMECA IMS 7f-Auto, IMS Wf e SC combina análise de cadeia e WinCurve em um ambiente perfeitamente integrado e adiciona processamento de dados em tempo real e funcionalidades de automação, melhorando assim a facilidade de uso, a produtividade e a qualidade dos dados .

      Continuar lendo

    • WinCurve dataprocessing sofware
      WinCurve

      Desenvolvido especificamente para os equipamentos SIMS da CAMECA, o WinCurve oferece poderosos recursos de visualização e processamento de dados em um ambiente intuitivo.

      Continuar lendo

    • WinImage Software
      WinImage II

      Desenvolvido especificamente para os equipamentos SIMS da CAMECA, o WinImage II oferece poderosos recursos de visualização, processamento e impressão de imagens no PC-Windows? Ambiente.

      Continuar lendo

  • Kits de upgrade +

    Automação e software - Fontes - Câmara de vácuo - Câmara de amostras

    Automação e software

    Automação de PC (Wf/SCU)
    Sistema de automação de PC para substituir o sistema SUN, permitindo automação completa e operação desacompanhada, facilitando muito o seu uso.
    Observe que a maioria dos kits de upgrade listados abaixo só pode ser instalada em instrumentos IMS Wf e SC Ultra equipados com Automação de PC.

    Pós-tratamento (Wf/SCU)
     Estação de PC para processamento de dados off-line (software da CAMECA não incluído).

    Desk control duplication (Wf/SCU)
    Adicionais PC, teclado, teclado CAMECA, telas, etc. garantem um conforto operacional otimizado quando o laboratório é dividido em duas partes.

    Software WinCurve  (Wf/SCU)
    Oferece recursos poderosos de processamento de dados e gráficos SIMS, além de funcionalidades que facilitam a criação de relatórios.

    Software WinImage  (Wf/SCU)
    Oferece poderosas funções de processamento de imagens SIMS, disponíveis na versão padrão ou estendida.

    Monitoramento remoto     (Wf/SCU)
    Licença de software em tempo real fornece acesso remoto a todos os parâmetros instrumentais, permitindo ao operador ajustar e operar o instrumento remotamente a partir de seu próprio PC.

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    Fontes

    Fonte de íons de césio de baixa energia (Wf/SCU)
    Com esta nova fonte de íons de césio de alto brilho, o IMS Wf / SCU pode agora realizar perfilamento de profundidade de extremo baixo impacto e analisar camadas ultra finas com resolução de profundidade nanométrica.

    Fonte de íons de oxigênio de plasma de RF de alto brilho (Wf/SCU)
    Comparada ao duoplasmatron convencional, a fonte de plasma de RF permite melhorias substanciais de desempenho usando o feixe primário de O2 de energia ultra baixa.

    Câmara de amostras

    Fase de movimento-Z motorizado (Wf/SCU)
    Substitui o movimento da fase-piezo

    Detecção turbo (Wf/SCU)
    Bomba turbomolecular para substituir a bomba iônica existente. Melhora o vácuo no sistema de detecção.

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