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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.
  • Veja o que a IMS Wf e a SC Ultra podem fazer +

  • Documentação +

  • Publicações Científicas +


    Below is a selection of research articles by users of CAMECA IMS Wf and SC Ultra

    You are welcome to send us any missing references, pdf and supplements!
    Please email cameca.info@ametek.com.

    Oxygen-induced high diffusion rate of magnesium dopants in GaN/AlGaN based UV LED heterostructures. Pawe? Piotr Micha?owski, Sebastian Z?otnik, Jakub Sitek, Krzysztof Rosi?skia and Mariusz Rudzi?skia. Physical Chemistry Chemical Physics 20, 13890-13895 (2018)
    http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/CP/C8CP01470A

    Self-organized multi-layered graphene–boron-doped diamond hybrid nanowalls for high-performance electron emission devices. Kamatchi Jothiramalingam Sankaran, Mateusz Ficek, Srinivasu Kunuku, Kalpataru Panda, Chien-Jui Yeh, Jeong Young Park, Miroslaw Sawczak, Pawe? Piotr Micha?owski, Keh-Chyang Leou, Robert Bogdanowicz, I-Nan Lin and Ken Haenen. Nanoscale 10, 1345-1355 (2018)
    http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/nr/c7nr06774g

    Formation of a highly doped ultra-thin amorphous carbon layer by ion bombardment of Graphene
    . Pawe? Piotr Micha?owski, Iwona Pasternak, Pawe? Ciepielewski, Francisco Guinea and W?odek Strupi?ski. Nanotechnology 29, 305302 (2018)
    http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/aac307

    Contamination-free Ge-based graphene as revealed by graphene enhanced secondary ion mass spectrometry (GESIMS). Pawe? Piotr Micha?owski, Iwona Pasternak and W?odek Strupi?ski. Nanotechnology 29, 015702 (2018).
    http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/aa98ed

    Influence of hydrogen intercalation on graphene/Ge(0 0 1)/Si(0 0 1) interface. Justyna Grzonka, Iw ona Pasternak, Pawe? Piotr Micha?owski, Valery Kolkovsky and W?odek Strupi?ski. Applied Surface Science 447, 582-586 (2018).
    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433218309838

    Characterization of the superlattice region of a quantum cascade laser by secondary ion mass spectrometry. Pawe? Piotr Micha?owski, Piotr Gutowski, Dorota Pier?ci?ska, Kamil Pier?ci?ski, Maciej Bugajski and  W?odek Strupi?skiac. Nanoscale 9, 17571-17575 (2017).
    http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2017/NR/C7NR06401B

    Graphene Enhanced Secondary Ion Mass Spectrometry (GESIMS). Pawe? Piotr Micha?owski, Wawrzyniec Kaszub, Iwona Pasternak and W?odek Strupi?ski. Scientific Reports 7, 7479 (2017).
    https://www.nature.com/articles/s41598-017-07984-1

    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).
    DOI: 10.1109/IPFA.2017.8060158

    Investigation of Cs+ bombardment effects in ultra-thin oxynitride gate dielectrics characterization by DSIMS. Yun Wang, Kian Kok Ong, Zhi Qiang Mo, Han Wei Teo, Si Ping Zhao. IEEE 24th International Symposium on the Physical and Failure Analysis of Integrated Circuits (2017).
    DOI: 10.1109/IPFA.2017.8060216


    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).
    http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/109/1/10.1063/1.4958144

    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).
    http://dx.doi.org/10.1116/1.4944632 

    Kr implantation into heavy ion irradiated monolithic UeMo/Al systems: SIMS and SEM investigations. T. Zweifel, N. Valle, C. Grygiel, I. Monnet, L. Beck, W. Petry (2016), Journal of Nuclear Materials, Volume 470, Pages 251-257. doi:10.1016/j.jnucmat.2015.12.039.

    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.

    Characterization of arsenic PIII implants in FinFETs by LEXES, SIMS and STEM-EDX. Kim-Anh Bui-Thi Meura, Frank Torregrosa, Anne-Sophie Robbes, Seoyoun Choi, Alexandre Merkulov, Mona P. Moret, Julian Duchaine, Naoto Horiguchi, Letian Li, Christoph Mitterbauer (2014), 20th International Conference on Ion Implantation Technology (IIT), 2014. DOI: 10.1109/IIT.2014.6940011.

    Cesium/Xenon dual beam sputtering in a Cameca instrument.
    R. Pureti, B.Douhard, D.Joris, A.Merkulov and W.Vandervorst. Surface and Interface Analysis. Volume 46, Issue S1, pages 25–30, November 2014

    Si- useful yields measured in Si, SiC, Si3N4 and SiO2: comparison between the Strong Matter technique and SIMS. B.Kasel and T.Wirtz. Surface and Interface Analysis. Volume 46, Issue S1, pages 39–42, November 2014 

    Unravelling the secrets of Cs controlled secondary ion formation: Evidence of the dominance of site specific surface chemistry, alloying and ionic bonding. K. Wittmaack. Surface Science Reports. Volumn 68, Issue 1, pages 108–230, 1 March 2013

    The secondary ions emission from Si under low-energy Cs bombardment in a presence of oxygen. A. Merkulov. Surface and Interface Analysis. Volume 45, Issue 1, pages 90–92, January 2013

    Application of extra-low impact energy SIMS and data reduction algorithm to USJ profiling. D. Kouzminov, A. Merkulov, E. Arevalo, H.-J. Grossmann. Surface and Interface Analysis. Volume 45, Issue 1, pages 345–347, January 2013 

    Application of extra-low impact energy SIMS and data reduction algorithm to USJ profiling. D. Kouzminov, A. Merkulov, E. Arevalo, H.-J. Grossmann. Surf. and Interface Analysis, 5 Aug 2012, DOI: 10.1002/sia.5138.

    The secondary ions emission from Si under low-energy Cs bombardment in a presence of oxygen. A. Merkulov. Surf. and Interface Analysis, 5 Aug 2012, DOI: 10.1002/sia.5132 

    Experimental studies of dose retention and activation in fin field-effect-transistor-based structures. Jay Mody, Ray Duffy, Pierre Eyben, Jozefien Goossens, Alain Moussa, Wouter Polspoel, Bart Berghmans, M. J. H. van Dal, B. J. Pawlak, M. Kaiser, R. G. R. Weemaes, and Wilfried Vandervorst (2010), Journal of Vacuum Science & Technology B, Volume 28, Issue 1. C1H5. doi: 10.1116/1.3269755.

    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

    Chemical Erosion and Transport: Transport and Deposition of First Wall Impurities. Francesco Ghezzi (2009), CONSIGLIO NAZIONALE DELLE RICERCHE. TASK PWI-08-TA-06. 

    Long-term Reproducibility of Relative Sensitivity Factors Obtained with CAMECA Wf. D. Gui, ZX Xing, YH Huang, ZQ Mo, YN Hua, SP Zhao, LZ Cha. Applied Surface Science, Volume 255, Issue 4, Pages 1427–1429 (2008)

    EXLE-SIMS: Dramatically Enhanced Accuracy for Dose Loss Metrology. W.Vandervorst, R.Vos, A.J.Salima, A.Merkulov, K. Nakajimac and K.Kimura. Proceedings of the 17th International Conference on Ion Implentation Technology, IIT 2008, Monterey, CA, USA. AIP Conf. Proc. Vol. 1066 (2008), 109-112

    Semiconductor profiling with sub-nm resolution: challenges and solutions. W.Vandervorst, App. Surf. Science 255 (2008) 805

    Roughness development in the depth profiling with 500eV O2 beam with the combination of oxygen flooding and sample rotation. D. Gui, Z.X.Xing, Y.H.Huang, Z.Q.Mo, Y.N.Hua, S.P.Zhao and L.Z.Cha, App. Surf. Science 255 (2008) 1433

    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.

    Impurity measurement in silicon with D-SIMS and atom probe tomography. P.Ronsheim, App. Surf. Science 255 (2008) 1547. 

    SIMS depth profiling of boron ultra shallow junctions using oblique O2 beam down to 150eV. M.Juhel, F.Laugier, D.Delille,C.Wyon, L.F.T.Kwakman and M.Hopstaken, App. Surf. Science 252 (2006), 7211

    Boron ultra low energy SIMS depth profiling improved by rotating stage. M.Bersani, D.Guibertoni, at al, App. Surf. Science 252 (2006) 7315

    Comparison between SIMS and MEIS techniques for the characterization of ultra shallow arsenic implants. M.Bersani, D.Guibertoni, et al, App. Surf. Science 252 (2006) 7214

    SIMS Depth Profiling of SiGe:C structures in test pattern areas using low energy Cs with a Cameca Wf , M.Juhel, F. Laugier, App. Surf. Science 231-232 (2004) 698

    Sputtered depth scales of multi-layered samples with in situ laser interferometry: arsenic diffusion in Si/SiGe layers. P.A.Ronsheim, R.Loesing and A.Mada, App. Surf. Science 231-232 (2004) 762

    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

    Accurate on-line depth calibration with laser interferometer during SIMS profiling experiment on the CAMECA IMS Wf instrument. O. Merkulova, A. Merkulov, M. Schuhmacher, and E. de Chambost. SIMS XIV, San Diego, USA, Sep. 2003. Applied Surface Science 231–232 (2004) 954–958

    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 +

    Veja a seguir uma pequena seleção de usuários de IMS Wf e SC Ultra. Muitos integrantes da indústria de semicondutores desejam permanecer confidenciais e preferem não ter seu nome publicado aqui.

    ITC-irst (Fondazione Bruno Kessler), divisione FSC, Itália
    A divisão FSC, liderada por Mariano Anderle, desenvolve e aplica novas metodologias analíticas de superfície em dispositivos e materiais microeletrônicos de última geração. A FSC participa de colaborações de longo prazo com várias empresas líderes em microeletrônica. O mais importante componente do Laboratório de Materiais e Análises para Microeletrônica, sob a direção de Massimo Bersani, é um CAMECA IMS SC Ultra.

    CNT, Fraunhofer-Center Nanoelektronische Technologien, Dresden, Alemanha
    Esta parceria público-privada entre a Fraunhofer Gesellschaft e os principais fabricantes de semicondutores visa o desenvolvimento de novas tecnologias de processo para o campo de nanoeletrônica. O CNT está equipado com instrumentos de última geração para a caracterização de materiais, entre os quais um CAMECA IMS Wf.

    Science and Analysis of Materials (SAM), Luxemburgo
    O SAM é um departamento do centro de pesquisas público Gabriel Lippmann funcionando desde 1992. Esse laboratório de pesquisas fundamentais e aplicadas, bem como de serviços analíticos, fornece assistência a mais de 100 parceiros industriais e acadêmicos em todo o mundo. Ele possui um CAMECA SC Ultra e um NanoSIMS 50.

  • Programas +

    • 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

    • APM Software
      APM

      A Medição Automatizada de Partículas (APM) é a ferramenta de software da CAMECA que permite rápida varredura de milhões de partículas, detecção de partículas e caracterização isotópica.

      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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