We use cookies to improve your experience. By your continued use of this site you accept such use. To change your settings please see our Privacy Policy.

FIB线路修补

材料分析 (MA)

窗口

软件

MA-tek FTP

企业社会责任报告书

X光光电子能谱仪(XPS)

技术原理

材料经由带有能量的X光照射后形成光电效应,将内层轨域的电子激发产生光电子,只有在样品表面所产生的光电子才能脱逸出而被测得,此被激发的光电子经侦检器分析后,可测得光电子束缚能的能谱;由于不同元素、不同轨域所产生的光电子束缚能不同,所以可由束缚能得知此光电子来自于哪一种元素的哪一层轨域。

 

当元素与不同元素键结时,由于键结的电荷密度不同会导致光电子束缚能有些许改变,当氧化态越高其束缚能越高,可由此束缚能的改变得知其化学键结。

 

 

 

 

分析应用

1. 表面污染/异常之分析:

由于光电子来自于最表面的1nm-10nm,且XPS具有化学键结分析的能力,能针对表面的异常分析得知其成份与键结讯息,如针对颜色异常、表面缺陷或金属腐蚀进行分析。

 

 

 

2. 薄膜成份及纵深分析:

可由XPS得知薄膜的成分及比例,同时可搭配氩离子蚀刻作纵深分析。

 

 

 

3. 金属表面氧化程度及氧化层厚度判定:

可得知金属之表面比例、氧化程度, 表面氧化层厚度可透过非破坏性的分析(适用于膜厚小于10nm)或破坏性的纵深分析估计。

 

 

 

4. 金属材料功函数之分析:

可由XPS得知金属材料之功函数。

 

 

 

 

机台种类

图-1  XPS/ESCA (Thermo K-alpha, K-alpha+)

 

 

图-2 (最新机台)  XPS/ESCA (ESCALAB Xi+)

 

最新机台[ESCALAB Xi+]之特色与应用


[ ESCALAB Xi+ ] 特色:

  1. 微区分析之平面解析度可至5um
  2. 光电子影像提供精确定位分析
  3. 分子离子枪可减少离子蚀刻所导致的样品损伤
  4. 全能谱平面分布分析有助未知物鉴定
  5. Energy band gap 与能带结构分析
  6. H 含量分析
  7. 同位素分析

 

图-3 (a) Parallel Image

图-4 (b) Spectrum for Interested Area

 

图-5 (c) Cluster-cleaned Prevent Ta Reduction

图-6 (d) Depth profile by using MAGCIS

 

 

 

 

应用实例

图-7 (a) Adhesion failure issue

图-8 (b) Identification of photo resist residue

 

图-9 (c) Surface contamination

图-10 (d) Depth profiling

 

图-11 (e) Work function

 

 

 

 

 

常见问题

Q1. 请问 XPS 样品大小限制 ?

A. 样品大小建议为长宽约为1cmx1cm、高度约为0.5cm以下,超过或小于此样品大小,请与技术单位讨论。

平面解析度可达5um,分析面积可达900um,可依分析需求可提供最适化的分析方案。

 

Q2. XPS 跟 EDS 的差別 ?

A. XPS主要分析表面约0~10nm的元素成份,且可以分析原子序3 (Li)以上的元素;EDS侦测元素深度约1~3um,侦测的原子序为5以上,且较轻的元素灵敏度不高。

EDS为半定量分析, XPS定量较准确;若分析目的是要看较表层的元素成份,建议可由XPS分析。

 

Q3. 请问不导电的样品 (例如玻璃) 是否能分析 ?

A. 可以,因为XPS分析入射源为光束,且分析时会同时开启Flood Gun进行电荷补偿,增加分析过程的导电性。

 

Q4. 请问若只做元素成份分析送样,一般交期是多久 ?

A. 一般收到样品确认完需求,1-3个工作天会提供报告。

 

Q5. XPS 除了做表面元素成份分析还能做什么 ?

A. 除了做元素成份分析,还可以做纵深分析、化态键结、功函数、成分平面分布等分析。

可依您的分析目的做进一步讨论,再提供分析建议帮助您找出问题,提供最佳的解决方案。

 

 

联络窗口

台湾实验室

陈小姐

: +886-3-6116678 ext:3960

: +886-952-303-810

xps@ma-tek.com

上海实验室

杨先生

: +86-21-5079-3616 ext:7039

: 137-6486-2001

: xps_sh@ma-tek.com