XPS/ESCA原理就是藉由光電效應，當X光照射至樣品內部時，原子內層的電子將被激發產生光電子，而只有靠近材料表面的光電子才能逃離被儀器測得。藉由分析此光電子，可得知表面元素組成種類，進而判斷化學鏈結。
如何利用表面分析工具，抓出半導體製程缺陷iST 宜特能為你做什麼
XPS可進行化學態分析(Chemical State Analysis)、縱深分析(Depth Profile)，分析材料表面各種元素分布的化學鏈結，且不受樣品導電性限制。
iST 宜特服務優勢
iST宜特高階XPS – Quantera II掃描式X光光電子能譜儀，相較傳統XPS最小僅能達到50微米的微區分析能力，宜特Quantera II最小可達7.5微米，更能針對樣品表面更細微的結構進行化學態分析(Chemical State Analysis)、縱深分析(Depth Profile)，滿足業界所需。
案例分享
Pt Catalyst on Graphite 分析
Pt 4f的Narrow Scan 能譜
硬碟碟片的縱深分析
SXI(Scanning X-ray Induced)下的IC基板上Gold Finger分析
(Beam size : 7.5um)
WF & IE calculation
EA calculation
- 表面汙染/變色之成份分析(Surface Survey) : 樣品表面100A以內的成份分析。如PCB finger 汙染變色。
- 表面化學組態分析 (Narrow Scan) : 樣品表面100A以內的元素化學組態鍵結分析。
- 樣品氧化狀況(氧化層厚度及氧化態)分析。如Metal film 表面氧化態。
- 多層薄膜縱深分析 (Depth Profile) : 藉由Ar 離子濺蝕樣品的表面，得到不同深度的元素訊號之縱深分布。
- 圖譜分析(Mapping) : 分析樣品區域元素訊號，得到區域元素分布影像圖。
- 線掃描(Line Scan): 分析樣品直線上的元素訊號，得到直線元素分布圖。
- 紫外光光電子掃描(UPS): 量測Valence band和功函數 (WF)。
- 低能量反光電子掃描(LEIPS): 與UPS圖譜結合，可測出band gap。如III-V族化合物半導體、IZO、太陽能基板。
- GCIB(Gas Cluster Ion Beam): 適合有機物或高分子進行低破壞性的清潔表面及縱深分析。
PHI Quantera II
- X射線束最小直徑：7.5um
- 能量解析度：0.48 eV (Ag3d5/2)
- 試片定位：SPS光學及SXI成像
- 試片大小：＜75mm
PHI VersaProbe 4 (VP4)
- X射線束最小直徑：10um
- Scanning Auger Microscopy Option (SAM)
- 20 kV Ar Gas Cluster Ion Beam Gun Option (GCIB)
- UltraViolet Source Option (UPS)
- Low Energy Inverse Photoemission Option (LEIPS)
在半導體、LED、印刷電路板及面板產業中，表面元素分析在產品開發與產線監控上，扮演重要角色