半导体检测技术中，飞行时间式二次离子质谱仪（TOF-SIMS）是一种分辨率极高的高端测量技术。英格尔检测实验室专家将针对TOF-SIMS进行检测原理介绍，通过日常案例帮助企业进行二次离子质谱仪（TOF-SIMS）分析技术的深度了解。 英格尔飞行时间二次离子质谱 (TOF-SIMS) 技术原理： TOF-SIMS藉由带有能量的入射离子轰击待测样品的表面，将目标区域的原子轰出而产生二次离子，二次离子经过加速后被导入飞行时间式的质谱分析系统。这些不同质量的离子虽然都获得了相同动能，但因离子质量上的差异，使得他们在侦测器里的飞行速度不同，到达侦测板的时间也有所不同。
TOF-SIMS便是藉由这个特性来区分出不同电荷质量比（简称荷质比）的离子，达到成份分析的目的。 经过计算后所得出二次离子的数量（也就是讯号强度），再经过转换可以得到各个元素的浓度值；而离子轰击的时间，则可以将之转换成探测的纵向深度，如此一来就可以获得不同元素在样品里纵深分布（Depth Profile）的浓度信息。由于TOF-SIMS是将所有轰击出的离子收集起来计算出讯号强度，因此具有优异的侦测极限，可以量测出固体材料中元素含量至百万分之一以下的浓度。 图一 各类成份分析仪器在灵敏度与分辨率的分布图
图二 英格尔TOF-SIMS机台 [TOF.SIMS M6 Plus, IONTOF GmbH]
英格尔TOF-SIMS透过收集所有从分析样品轰击出来的离子碎片（Fragment），可侦测到周期表上所有元素及同位素，亦可得知样品的分子信息（Molecular Information）。 一般来说，英格尔TOF-SIMS的分析模式可以分为以下三类，并辅以几个实际分析案例加以说明。 1、纵深分析(Depth Profile)模式 2、表面影像分析(Ion Image) 模式 3、表面质谱分析 (Mass Spectrum) 模式 当前微区分析模块中TOF-SIMS已经成为半导体分析技术首选，在半导体检测二次离子质谱仪技术的帮助下，GCIB和DSC的特性配置可以进行有机样品纵向分析。英格尔检测技术拥有丰富的分析资源及完善的半导体数据库，可以为企业提供全面的半导体元素产品分析服务。 |
