PHI 710 扫描俄歇纳米探针

简介

PHI 710扫描俄歇纳米探针是一台设计独特的高性能的俄歇电子能谱（AES）仪器。该设备能分析纳米级特征区域，超薄薄膜和多层结构材料表界面的元素态和化学态信息。作为高空间分辨率，高灵敏度和高能量分辨率的俄歇电子能谱仪， PHI 710可以为用户提供纳米尺度方面的各种分析需求。

PHI 710 扫描俄歇纳米探针

特点

SEM分辨率≤ 3 nm, AES分辨率≤ 8 nm

在俄歇能谱的采集分析过程中，包括谱图，深度剖析及元素分布成像，首先需要在SEM图像上定义样品分析区域，同时要求束斑直径小且稳定。PHI 710 SEM图像的空间分辨率小于3 nm，AES的空间分辨率小于8 nm（@ 20 kV, 1 nA），如下图所示。

图1 Si基底上的Au的SEM图像，PHI 710 SEM图像的空间分辨率小于3 nm

图2铸铁韧性断裂的界面分析，左边是SEM图像，中间是钙，镁，钛的俄歇成像谱图叠加，右边则是硫的俄歇成像，这充分证明了PHI 710在纳米级的尺度下的化学态的分析能力。 

同轴筒镜分析器（CMA）

PHI 公司电子枪和同轴筒镜分析器同轴的几何设计，具有灵敏度高和各个角度均可收集信号的特点，满足了表面粗糙不平整样品对俄歇分析全面表征能力的需求。如上图所示，所有俄歇的数据都是从颗粒的各个方向收集而来，成像没有阴影。若设备配备的不是同轴分析器，则仪器的灵敏度会降低，并且成像有阴影，一些分析区域会由于位置的原因，而无法分析。如果想要得到高灵敏度，只能分析正对着分析器的区域。如下图所示，若需要对颗粒的背面，颗粒与颗粒之间的区域分析，图像会有阴影。

俄歇能谱仪的化学态成像

图谱成像

PHI 710能从俄歇成像分析的每个像素点中提取出谱图的相关信息，该功能可以实现化学态成像。

高能量分辨率俄歇成分像

下图是半导体芯片测试分析，测试的元素是Si。通过对Si的俄歇影像进行线性*小二乘法拟合（LLS），俄歇谱图很清楚的反映出了三个Si的不同化学态的区域，分别是：单质硅，氮氧化硅和金属硅，并且可以从中分别提取出对应的Si的俄歇谱图，如*下方三张图所示。

纳米级的薄膜分析

如下图SEM图像中所示，以硅为衬底的镍的薄膜上有缺陷，这是由于退火后，在界面处形成了硅镍化合物。分别在缺陷区域和正常区域设置了一个分析点，分析条件为高能量分辨率模式下（0.1%），电子束直径20 nm，离子枪采用0.5 kV设定，如下图所示，在MultiPak软件中，采取*小二乘拟合法用于区分金属镍和硅镍化合物，同样区分金属硅和硅化物。可以看出，硅镍化合物仅存在于界面处，而在镍薄膜层和硅衬底中都不存在。但是，在镍涂层的缺陷处，发现了硅镍化合物。           

PHI SmartSoft-AES用户界面

PHI SmartSoft是一个方便使用的仪器操作软件。软件通过任务导向和卷标横跨顶部的显示指导用户输入样品，定义分析点，并设定分析。一个强大的“自动Z轴定位”功能可定义多个分析点并达到*理想的样品分析定位。简洁明了的界面设计以及软件功能设置能够让操作者快速上手，方便设置，保存和调取分析参数。

PHI MultiPak 数据处理软件

MultiPak软件拥有*全面的俄歇能谱数据库。采谱分析，线扫描分析，成像和深度剖析的数据都能用MultiPak来处理。它强大的功能包括峰的定位，化学态信息及检测限的提取，定量测试和图像的增强等。

选配件

• 真空室内原位样品放置台

• 原位断裂

• 真空传送管

• 预抽室导航相机

• 电子能量色散探测器（EDS）

• 电子背散射衍射探测器（EBSD）

• 背散射电子探测器（BSE）

• 聚焦离子束（FIB）

应用领域

• 半导体组件: 缺陷分析、刻蚀／清洁残余物分析、短路问题分析、接触污染物分析、接口扩散现象分析、封装问题分析等、FIB组件分析

• 显示器组件: 缺陷分析、刻蚀／清洁残余物分析、短路问题分析、接触污染物分析、接口扩散现象分析等

• 磁性储存组件: 定义层、表面元素、接口扩散分析、孔洞缺陷分析、表面污染物分析、磁头缺陷分析、残余物分析等

• 玻璃及陶瓷材料: 表面沉积物分析、清洁污染物分析、晶界分析等