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IMS Wf y SC Ultra

SIMS de baja energía de alto rendimiento para aplicaciones avanzadas de semiconductores
El IMS Wf y SC Ultra se han diseñado específicamente para satisfacer las crecientes necesidades de mediciones de SIMS dinámicas en semiconductores avanzados. Ofreciendo una amplia gama de energías de impacto (100 eV a 10 keV) sin comprometer la resolución de masa y la densidad del haz primario, aseguran un rendimiento analítico inigualable con un alto rendimiento para las aplicaciones más desafiantes: implantes extra de alta energía y superficial, óxidos de nitruro ultra compactos, compuertas de metal alto en k, capas dopadas SiGe, estructuras Si:C:P, dispositivos PV y LED, grafeno, etc.

  • Descripción general de producto +


    De perfiles de profundidad estándar a ultra superficiales
    Un primer requisito para el análisis de semiconductores avanzados es la optimización de las condiciones analíticas SIMS para perfiles de profundidad ultra superficiales sin abandonar las aplicaciones de perfiles de profundidad estándar. Por lo tanto, CAMECA ha desarrollado un diseño único de instrumento SIMS capaz de pulverizar muestras con una amplia gama de energías de impacto: desde alta energía (rango keV) para estructuras gruesas hasta energía ultrabaja (? 150 eV) para estructuras ultradelgadas. Esta flexibilidad en la elección de energía de impacto está disponible para diferentes condiciones de pulverización bien controladas (especie, ángulo de incidencia, etc.).

    El IMS Wf y SC Ultra de CAMECA son los únicos instrumentos SIMS que ofrecen tal capacidad de Energía de Impacto EXtremadamente Baja (EXLIE) sin comprometer la alta resolución de masa y la alta transmisión.

    Alto nivel de automatización
     A medida que la técnica SIMS madura, los usuarios desean reducir la experiencia requerida para lograr una alta reproducibilidad y mediciones de alta precisión. La tendencia es claramente hacia el análisis automático desatendido. El IMS Wf y SC Ultra de CAMECA enfrentan este desafío con la automatización de la computadora asegurando un control total de todos los parámetros analíticos (receta de análisis, configuración del instrumento, etc.).

    El sistema de esclusa de aire, la etapa de muestra y la cámara de análisis se han optimizado para acomodar discos de hasta 300 mm (modelo IMS Wf) y para cargar un gran número de muestras en un solo lote: hasta 100 en el modelo IMS Wf que también ofrece una transferencia totalmente motorizada entre la esclusa de aire y la cámara de análisis.

    Gracias a su alto nivel de automatización, el IMS Wf y SC Ultra realizan un perfilado rápido y profundo con un rendimiento de muestra optimizado y una excelente estabilidad de medición, lo que garantiza una productividad sin precedentes de la herramienta SIMS.

  • Ver seminarios web +

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

      jueves, noviembre 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

      jueves, septiembre 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

      martes, diciembre 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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  • Vea lo que puede hacer el IMS Wf y el SC Ultra +

  • Documentación +

  • Publicaciones científicas +


    A continuación se muestra una pequeña selección de artículos de investigación realizados por usuarios de CAMECA IMS Wf y SC Ultra.

    Se puede descargar una hoja de cálculo en PDF que recopila artículos de investigación científica que utilizan datos de IMS Wf y SC Ultra. 
    Haga clic aquí para descargarla
    Le invitamos a enviarnos las referencias, pdf y suplementos que falten. 
    Envíe un correo electrónico a 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

  • Algunos de nuestros usuarios +

    A continuación, una pequeña selección de usuarios de IMS Wf y SC Ultra. Muchos actores de la industria de semiconductores desean mantener la confidencialidad y no pueden aparecer aquí.

    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.

  • Software +

    • SmartPRO

      El nuevo paquete de software SmartPRO para espectrómetros de masas de iones ultra secundarios CAMECA IMS 7f-Auto, IMS Wf y SC combina análisis de cadena y WinCurve en un entorno perfectamente integrado y agrega funcionalidades de automatización y procesamiento de datos en tiempo real, mejorando así la facilidad de uso, la productividad y la calidad de los datos.

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    • WinCurve dataprocessing sofware
      WinCurve

      Desarrollado específicamente para instrumentos SIMS de CAMECA, WinCurve ofrece potentes capacidades de procesamiento y visualización de datos en un entorno fácil de usar.

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    • WinImage Software
      WinImage II

      Desarrollado específicamente para los instrumentos SIMS de CAMECA, WinImage II ofrece potentes capacidades de visualización, procesamiento e impresión de imágenes en un entorno de Windows? para PC Entorno.

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  • Kits de actualización +

    Automation & Software - Sources - Airlock - Specimen Chamber

    Automation & Software

    PC-Automation (Wf/SCU)
    PC-Automation system to replace SUN system, allows full automation & unattended operation and greatly improves ease of use.
    Please note that most of the upgrade kits listed below can only be installed on IMS Wf  and SC Ultra instruments equipped with PC-Automation.

    Post-treatment (Wf/SCU)
    PC station for off-line data treatement (CAMECA software not included).

    Desk control duplication (Wf/SCU)
    Additional PC, keyboard, CAMECA keypad, screens... ensuring optimized operation comfort when the lab is split in two parts.

    WinCurve software (Wf/SCU)
    Offers powerful SIMS data processing & graphing capabilities together with easy report creation functionalities.

    WinImage Software (Wf/SCU)
    Offers powerful SIMS image processing functions, available in Standard or Extended version.

    Remote monitoring     (Wf/SCU)
    Real Time Display software licence providing remote access to all instrumental parameters, thus allowing the operator to remotely tune and run the instrument from his/her own PC.

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    Sources

    Low energy cesium ion source (Wf/SCU)
    With this new high brightness cesium ion source, the IMS Wf/SCU can now perform Extremely Low Impact Depth Profiling and analyse ultra thin layers with nanometer depth resolution.

    High brightness RF plasma oxygen ion source (Wf/SCU)
    Compared to conventional DUO-plasmatron, the RF plasma source allows substantial performance improvements using ultra low energy O2 primary beam.

    Specimen Chamber

    Motorized Z-movement stage (Wf/SCU)
    Replaces the piezo-stage movement

    Turbo Detection (Wf/SCU)
    Turbomolecular pump to replace the existing ionic pump. Improves vacuum in the detection system.

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