PHI 5000 VersaProbe III

多機能走査型X線光電子分光分析装置 (XPS)

PHI 5000 VersaProbe III NEW

VersaProbeシリーズは販売開始以来、世界中でもっとも愛用されているXPS分析装置です。
PHI 5000 VersaProbe III では、アナライザとインプットレンズの改良により従来感度比を3倍にすることで、さらに高いスループットと最高峰のマイクロXPS分析を実現します。また高精度な角度分解機構の追加により究極の深さ分解能を追及します。VersaProbe III は、多彩な分析オプションと最新の自動化技術を融合させた多機能型XPS分析装置です。

KEY TECHNOLOGY


独自のハードウェアによる高感度なマイクロ分析

高感度アナライザ

VersaProbe III は、32チャンネル静電半球電子分析器と高感度インプットレンズ系を用いたアナライザにより、当社比3倍の高感度分析を達成しました。高輝度な走査型マイクロX線源とのコンビネーションにより高感度なマイクロXPS分析を実現しています。

SXIによる微小部の観察・分析位置指定

SXI(Scanning X-ray Image)は、マイクロフォーカスX線により励起された光電子を電子分析器で取り込んだイメージです。実際の分析時と同じX線によって励起された光電子像を用いるため、正確な分析位置の特定・確認を短時間で容易に行なうことができます。

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図1. Au電極ワイヤーボンディング不良解析例

信頼性の高い自動化技術

ターンキー帯電中和

XPSは導電物から絶縁物まで幅広い固体表面の組成・結合状態の分析に用いられますが、絶縁物の帯電中和の条件設定が自動分析の妨げになっていました。
VersaProbe III では、低エネルギーの電子線とイオンビームを同時照射すること(特許)により、この問題を解決しました。条件を調整することなくターンキーで絶縁物の測定が可能となり、導電物だけでなく絶縁物でも終夜自動分析を実現しました。

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図2. デュアルビームによる帯電中和の模式図

容易なナビゲーションと自動測定

測定制御用ソフトウェア SmartSoft では、試料の観察(イントロ写真、SXI、ライブビューカメラ)と測定データ(スペクトル、プロファイル、マップなど)を同一画面に表示することができます。

分析位置はイントロ写真上で位置指定をすることでステージがその場所へ移動します。また、高さ調整を自動で行う機能(Auto-Z)とX線スキャン像(SXI)により、簡単で高い精度で位置合わせが可能です。

ターンキー帯電中和とAuto-Zによる分析位置精度により安定した自動測定が可能となり、分析業務の効率化と繰り返し再現性の良い分析結果をもたらします。

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図3. SmartSoft 測定画面例

究極の深さ方向分解能を追求したハードウェア

VersaProbe III は、従来比3倍の高感度なマイクロXPS分析を達成しただけでなく、角度分解モードの実装とエッチングイオンの低エネルギー化により、究極の深さ方向分解能XPSが実現しました。

図4に示すように、従来のマイクロ分析モードは光電子の取り込み立体角 ±20度と大きく、最表面だけの分析が困難でした。新たに実装した角度分解モードでは、±5度の取り込み立体角測定により、最表面だけの情報深さで分析が可能となります。 また、新型アルゴンガスクラスターイオン銃 (Ar-GCIB) の採用により、1 keVの極低エネルギーでのスパッタリングが可能になりました

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図4. 光電子の取り込み立体角が異なる二つの分析モード模式図

極低エネルギー仕様のアルゴンガスクラスターイオン銃による高い深さ分解能

図5は、プラスチックの添加剤としてよく用いられるIrganox1010の間に、デルタ状にIrganox3114を成膜した試料の深さ方向分析結果です。

Irganox1010(C73H107O12)とIrganox3114(C33H46N3O5 )は炭素と酸素は共通していますが、窒素はIrganox3114のみに含まれているため、デルタ状に検出されていることがわかります。 

極低エネルギー仕様のアルゴンガスクラスターイオン銃により、さらに高い深さ分解能を実現します。

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図5. Irganox多層膜の深さ方向分析結果

豊富なオプション

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図6. 装置俯瞰図

オプションラインナップ

  • アルゴンガスクラスターイオン銃(Ar-GCIB)
  • C60イオン銃
  • 走査型電子銃(オージェ)
  • 真空紫外線光源(UPS)
  • デュアルアノードX線源
  • 加熱冷却ステージ
  • トランスファーベッセル
  • イントロカメラ
  • イントロ高真空ゲージ など

多機能前処理オプション 

VersaPrep/VersaLock

VersaProbe III の分析機能と研究効率を向上させる多彩なオプション群をパッケージ化して提供します。

多機能前処理オプション VersaPrep/VersaLock

図7. VersaPrep/VersaLock 全体図


 

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