[SIM]走査イオン顕微鏡法

SIM:Scanning Ion Microscope

装置外観

特徴

固体試料にイオンビームを照射すると二次電子が発生します。二次電子は各結晶粒の結晶方位に応じたコントラストを生じます。この像を走査イオン顕微鏡(Scanning Ion Microscope:SIM)像といいます。

電子線照射によってもこのようなコントラスト像が得られますが、イオンビームの方が顕著に現れます。金属多結晶のSIM像を観察することで結晶粒の大きさや分布に関する知見を得ることが可能です。

  • 高分解能(加速電圧30kV:4nm)でのSIM像観察が可能
  • SEM像に比べてSIM像の方が極表面層の情報が得られる
  • 金属結晶粒観察が可能(Al, Cu等)
  • 分解能はSEM像より劣る(SIM:4nm, SEM:0.5nm)

MST所有装置の特徴

  • 試料サイズ最大直径300mmφのJEIDA規格ウエハ対応が可能
  • FIB(集束イオンビーム)加工との組み合わせで連続的な断面SIM像の取得が可能(Slice&View)

適用例

  • 通電経路の可視化断面観察(導電性コントラスト)
  • Al, Cu, Feなどの結晶粒観察(チャネリング像)
  • 多角傾斜による結晶粒径解析

原理

サブミクロンオーダーに収束したGaイオンビームで試料表面を走査し、このとき表面から放出される二次電子を検出し画像として観察することができます。

データ例

Cuなどの金属多結晶では、データ例のように各結晶粒の結晶方位に応じたコントラストが生じます(チャネリング像)。チャネリング像は入射ビームが電子の場合でも見られますが、Gaイオンの方がコントラストがつきやすいため、AlやCu配線中の結晶粒の観察などには、SEM像よりSIM像が適しています。

原子配列イメージ

データ例:FIBで金属薄板を平滑化し、その面上に描画した絵を観察したSIM像

データ例

データ形式

  • TIFFファイル
  • JPEGファイル

仕様

搬入可能試料サイズ 最大300mmφウエハ
50mm×50mm×高12mmなど
(装置によって異なる)
分解能 4nm(加速電圧30kV時)
加速電圧 5~40kV
SIM像倍率 通常約100~数十万倍(ディスプレイ上)

必要情報

  1. 目的/測定内容
  2. 試料情報
    (1)数量・予備試料の有無など
    (2)形状・層構造・膜厚・最表面の情報・加工または観察箇所・試料破壊(割断等)の可否など
    (3)注意事項
  3. 納期
    (1)速報納期
    (2)注意事項
  4. その他の留意点

注意点

試料サイズについてはご相談ください。


[SIM]走査イオン顕微鏡法の分析事例はこちらからご覧ください。

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てむぞう&ますみん

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