Implant SIMS笔记(离子注入机二次离子质谱笔记)
首先，我们来看下什么是SIMS？
材料经由带有能量的入射离子轰击而产生二次离子，二次离子经加速后进入二次离子质谱分析系统运用电、磁场的偏转将离子按不同质量分开，而达到成份分析的目的。二次离子强度经过转换可得到元素的浓度，而离子轰击时间，可转换成杂质分布深度。二次离子质谱仪具有优异的侦测极限，可量测出固体材料中元素含量至百万分之一或以下。二次离子质谱仪依据分析仪种类，可区分为磁偏式质谱仪、四极式质谱仪与飞行时间式质谱仪三种。除了CAMECA IMS-6f可做High Transmission and High Mass Resolution分析外，搭配新添购的CAMECA IMS 7f-Auto可以提供High Depth Resolution, Ultra-Shallow Junction, High throughput & Full automation的分析检测。我们有完整的元素资料库，可以提供您全方位的材料表面元素分析服务。
分析应用
掺杂纵深分析：可准确地将P-N接面深度(或称结深)与掺杂浓度分布描绘出来。最常见的应用为离子植入与植入剂量的分析、发光二极体掺杂浓度与分布分析，藉由相对标准品的量测，掺杂元素所在的接面深度可被清楚地定义出来。另一常见的分析工具-展阻量测仪，藉由电性量测载子(活化后的掺杂元素)之接面深度，亦可作为比对研究的方法。
浅接面与超浅接面分析：经由低分析能量与低掠角分析可达到浅接面与超浅接面分析的目的，其分析最小接面深度可达20nm以下，为先进制程技术所需。
微污染分析：SIMS另一主要应用为表面成份污染分析，如球型阵列封装基板中金属垫之污染监控，然而受限于入射离子束大小，建议之分析面积大于80*80μ㎡，因此，SIMS分析、欧杰电子显微镜与X光光电子能谱仪(或称化学分析能谱仪)，亦属表面分析/成份分析之重要工具。
金属交互扩散分析：藉由纵深分析可得知制程中金属纵向扩散的行为，然而在入射离子束撞击的过程中所造成的植入及撞入效应与离子蚀刻后所诱发的金属表面粗糙效应皆会影响结果的精确度，Backside SIMS相较于一般由晶片正面进行分析的方式，藉由试片制备技术，由晶背分析能减少因入射离子束所造成的植入及撞入效应与金属表面粗糙效应，因而更能真实呈现金属扩散的分布情形，Backside SIMS分析特别有助于表面高浓度层次向下扩散的探讨。此分析技术可应用于IC制程中的向下扩散研究，如铜扩散等。 不说了，上图吧
Implant SIMS：一般情况是一个点，测试两次。主要可以看到 Dosage；角度；Energy(深度)
SIMS 图对比
SIMS数据对比
Rp是取最高浓度约80%地方对应到Profile左右的深度做平均得到的
Cp是单位体积的浓度；Average Dose是单位面积的浓度；Cp為Rp深度位置的幾個data point濃度值平均，
Dose為在指定深度區間該元
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