Назначение
Масс-спектрометр вторично-ионный микрозондовый IMS-7f (далее - прибор) предназначен для измерений массы вторичных ионов, возникающих при послойном травлении исследуемого объекта потоком первичных ионов.
Прибор применяется для контроля дозы имплантации, измерений глубин р-п переходов, разработки технологических процессов, послойного элементного анализа в материаловедении, микроэлектронике и полупроводниковых технологиях, геологии, биологии, медицине, металлургии.
Описание
Принцип действия прибора основан на явлении вторичной ионной эмиссии: испускании твердым телом ионов при облучении поверхности ускоренными ионами. В результате взаимодействия первичного иона с энергией в несколько килоэлектронвольт с образцом, возникает каскад атомных столкновений внутри образца, некоторые из которых приводят к эмиссии атомов, расположенных в приповерхностных слоях. Определенная доля этих атомов в процессе эмиссии приобретает положительный или отрицательный заряд (вторичные ионы). Вторичные ионы разделяют в соответствии с их отношением массы к заряду масс-сепаратором с двойной фокусировкой и детектируют системой регистрации.
Прибор состоит из ионной пушки, камеры распыления, масс-сепаратора, регистрирующей системы, вакуумной системы, системы управления; рабочего стола с управляющим компьютером и функциональной клавиатурой.
Управление прибором осуществляют с помощью встроенного контроллера и внешней ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения.
Технические характеристики
Основные технические характеристики приведены в Таблице.
Таблица.
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений массы вторичных ионов при напряжении на образце 5 кВ, не менее, а.е.м. | 460 |
| Диапазон измерений массы вторичных ионов при напряжении на образце 10 кВ, не менее, а.е.м. | 230 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений массы положительных вторичных ионов, а.е.м. (Миом - номинальное значение массы соответствующего положительного вторичного иона, а.е.м.) | ±(0,1+Мном-10'3) |
| Пределы допускаемой погрешности измерений массы отрицательных вторичных ионов, а.е.м. (Миом - номинальное значение массы соответствующего отрицательного вторичного иона, а.е.м.) | ±(0,1+Мном-10'3) |
| Максимальное масс-спектральное разрешение, не менее | 25000 |
| Ускоряющее напряжение первичных ионов цезия Cs+, кВ | От 1 до 10 |
| Ускоряющее напряжение первичных ионов кислорода Ог+, кВ | От 1,1 до 15 |
| Максимальный ток ионов Cs+ при напряжении на источнике 10 кВ, не менее, мкА | 1 |
| Максимальный ток ионов Ог+ при напряжении на источнике 15 кВ, не менее, мкА | 7 |
| Максимальный ток ионов Ог+ при напряжении на источнике 1,1 кВ, не менее, нА | 100 |
| Геометрические размеры исследуемых образцов (диаметр х толщина), не более, мм | 24x3 |
| Потребляемая мощность, кВт, не более | 9,9 |
| Масса, кг | 1430 |
| Габаритные размеры, мм: - физическая часть - электронная стойка | 2240x2080x1550 600x900x1950 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °C - атмосферное давление, кПа - относительная влажность воздуха, % - напряжение питания сети, В - частота питающей сети, Гц -вибрации: а) амплитуда смещения в диапазоне частот вибрации от 0,4 до 2,5 Гц не более, мкм б) виброускорение в диапазоне частот вибрации от 2,5 до 200 Гц, не более, м сек'2 -внешние магнитные поля, не более, Тл | 20± 1 101 ±1,4 70±5 230 ± 10 50 ± 1 5 1-Ю'3 3-10'7 |
Знак утверждения типа
• Знак утверждения типа наносится в виде наклейки на ионно-оптическую колону прибора и титульный лист технической документации фирмы-изготовителя.
Комплектность
В комплект прибора входят: масс-спектрометр вторично-ионный микрозондовый IMS-7f, комплект ЗИП, расходные материалы, техническая документация фирмы-изготовителя.
Поверка
Поверка масс-спектрометра вторично-ионного микрозондового IMS-7f проводится в соответствии с документом «Масс-спектрометр вторично-ионный микрозондовый IMS-7f фирмы «САМЕСА», Франция. Методика поверки», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ОАО «НИЦПВ» в августе 2010 г.
Средства поверки:
- часть пластины монокристаллического кремния марки ЭКЭФ-0,1-24 по ГОСТ 19658-81;
-индий марки ИН 0000 по ГОСТ 10297-94.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 19658-81. Кремний монокристаллический в слитках. Технические условия.
ГОСТ 10297-94. Индий. Технические условия.
Заключение
Тип масс-спектрометра вторично-ионного микрозондового IMS-7f утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации.
