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AutoSIMS 全自動二次離子質譜儀
AutoSIMS－全自動高通量二次離子質譜表面分析系統
24/7 無人值守、高通量 SIMS 分析、奈米級深度剖析與自動批次量測
Hiden AutoSIMS 是一套完全獨立、自動化的 Secondary Ion Mass Spectrometry（二次離子質譜，SIMS）表面分析系統，專為例行性、重複性與高通量材料分析而設計。
系統整合 Software-Controlled X-Y Sample Stage、Modular Cassette Sample Holder、Long-Life Oxygen Primary Ion Gun 與 Hiden EQS SIMS Analyzer，可在無人值守條件下連續執行大量樣品分析。
AutoSIMS 將高靈敏度 SIMS、奈米級 Depth Profiling、3D Chemical Characterisation 與 Automatic Queued Running 整合於單一平台，適合研究實驗室、品質控制與生產型 Surface Analysis Workflow。
AutoSIMS 系統概述
將 SIMS 表面分析、自動樣品定位、批次方法與無人值守操作整合於單一系統。
AutoSIMS 是 Hiden 針對大量 Routine / Repetitive Surface Analysis 所開發的 Automatic SIMS Platform。
系統採用 Long-Life Oxygen-Source Primary Ion Gun 與 EQS Analyzer，並加入 Modular Cassette Sample Holder 以及 Software-Driven High-Precision X-Y Sample Stage，使樣品位置與分析流程能由軟體自動控制。
操作者可預先設定 Sample Matrix 與 Experimental Parameters，系統即可按照 Queue 自動移動至不同 Sample Position，執行 Mass Spectrum、Surface Analysis 或 Depth Profiling。
AutoSIMS 可進行 Static SIMS 與 Dynamic SIMS，並具備 Nanometre-Scale Depth Resolution。除 Automatic Mode 外，亦可切換至 Manual Mode，讓進階使用者自行設定完整 SIMS Analysis Parameters。
高通量自動分析流程
從多樣品裝載、分析矩陣設定到自動排程執行，降低大量 SIMS 分析的人工作業。
裝載多個樣品
利用 Modular Cassette Sample Holder 配置多個待分析 Sample，建立批次分析工作。
設定 Sample Matrix
於軟體中設定 Sample Position、Analysis Species、Depth Profile 與 Experiment Parameters。
Automatic Queued Running
X-Y Stage 自動定位不同 Sample Position，並依排程連續完成 SIMS Analysis。
標準化分析與 SOP 建立
對 Quality Control、Process Monitoring 或大量重複研究樣品，可將固定的分析條件建立為 Stored Analysis Template。
操作者只需選擇 Sample Position 與對應 Method，即可讓系統依序執行大量分析工作。
此工作方式可降低不同操作者造成的 Method Setup Variation，有助於提高不同 Batch 之間的 Repeatability 與 Data Comparability。
24/7 無人值守與高通量分析
讓 SIMS 從單次研究工具轉化為可長時間自動運行的材料分析平台。
傳統 SIMS 分析通常需要操作者進行樣品定位、方法設定、量測啟動與下一樣品切換。當 Sample Number 增加時，人工操作時間也會快速增加。
AutoSIMS 利用自動 X-Y Stage、Cassette Sample Holder 與 Stored Analysis Recipe，可讓樣品依預定順序持續分析。
適合大量 Routine Surface Analysis
AutoSIMS 的設計重點不是單純提高單一量測的分析速度，而是提高整體 Sample Throughput。
Hiden 將 AutoSIMS 定位為可執行長時間 Unattended Operation 的 Automatic Surface Analysis System，適合夜間分析、長時間連續運行與需要每日處理大量樣品的環境。
Static SIMS 與 Dynamic SIMS
同一 AutoSIMS 平台兼具最表面化學分析與奈米級深度剖析。
Static SIMS－近表面化學分析
Static SIMS 採用較低 Primary Ion Dose，以降低分析過程對 Sample Surface 的改變，主要取得材料最外層與 Near-Surface Chemical Information。
適合 Surface Contamination、Surface Treatment、Chemical Species 與材料近表面組成研究。
Dynamic SIMS－奈米級 Depth Profiling
Dynamic SIMS 使用持續的 Primary Ion Sputtering 逐層移除材料，同時量測 Secondary Ion Signal。
藉由 Signal 隨 Sputtering Depth 的變化，可建立元素或 Species 隨深度方向的 Profile，適合 Thin Films、Multilayer Structures、Dopants、Diffusion Layers 與 Material Interfaces。
Oxygen Ion Gun、EQS 與自動 X-Y Stage
AutoSIMS 的高通量能力建立在穩定 Primary Beam、高靈敏度 Analyzer 與自動定位平台之上。
Long-Life Oxygen Ion Gun
長壽命 Oxygen Primary Ion Source 提供穩定 Ion Beam，適合 Extended Operation 與重複性分析。
EQS SIMS Analyzer
Hiden EQS Analyzer 負責 Secondary Ion Mass Analysis，提供高靈敏度 Surface Composition 與 Depth Profile Data。
Automatic X-Y Stage
Software-Controlled X-Y Stage 可依 Sample Matrix 自動移動至不同量測位置。
Modular Cassette Holder
模組化 Cassette Sample Holder 用於建立大量樣品的 Batch Analysis Workflow。
AutoSIMS 主要特色
針對大量、重複與長時間 SIMS 分析所設計的自動化平台。
- Fully Automatic SIMS Surface Analysis
- 24/7 Unattended Operation
- High-Throughput Batch Analysis
- Software-Driven X-Y Sample Stage
- Modular Cassette Sample Holder
- Long-Life Oxygen Primary Ion Gun
- Hiden EQS SIMS Analyzer
- Static SIMS / Dynamic SIMS
- Nanometre-Scale Depth Profiling
- 3D Depth Profile Reconstruction
- Stored Analysis Templates
- Automatic Mode / Manual Expert Mode
AutoSIMS 系統重點規格與能力
依 Hiden AutoSIMS 現行官方產品資訊整理；實際配置依原廠系統規格為準。
| System Type | Fully Automated Secondary Ion Mass Spectrometry System |
|---|---|
| Analysis Modes | Static SIMS / Dynamic SIMS |
| Primary Ion Source | Long-Life Oxygen-Source Primary Ion Gun |
| Mass Analyzer | Hiden EQS SIMS Analyzer |
| Sample Stage | Software-Controlled High-Precision X-Y Stage |
| Sample Handling | Modular Cassette Sample Holder |
| Automation | Automatic Sample Positioning / Stored Templates / Queued Running |
| Depth Analysis | Nanometre-Scale Depth Profiling |
| 3D Analysis | 3D Concentration / Depth Profile Reconstruction |
| Operation | Automatic Unattended Mode / Manual Expert Mode |
| High Throughput | Designed for routine repetitive analysis and continuous batch operation |
| Data Export | CSV and Hiden Proprietary Data Formats |
AutoSIMS 典型應用
適合分析方法固定、樣品數量大並要求高重複性的 Surface Analysis 工作。
Thin Film QC 薄膜品質控制
分析 Thin Film Composition、Interface、Depth Distribution 與不同製程批次之間的一致性。
Semiconductor 半導體
進行 Dopant、Surface Contamination、Trace Impurity 與 Nanometre Depth Profiling。
High Throughput Analysis
利用 Automatic Stage 與 Batch Methods 進行大量樣品的長時間無人值守量測。
Process Monitoring 製程監測
利用 Stored Analysis Templates 建立標準化材料與 Process Quality Monitoring。
Materials Development
大量比較不同 Thin Film Process、Material Formulation、Heat Treatment 與 Surface Chemistry。
3D Depth Characterisation
利用 Sequential Sputtering 與 Image Data 建立材料不同深度的三維組成資訊。
Hiden SIMS Mapper 與 Automatic Queued Running
從 Species Selection、Depth Profile 到 Analysis Template 與全自動批次執行。
SIMS Mapper 提供 Hiden SIMS 系統的分析與資料處理介面。待分析 Species 可由 Periodic Table View 選擇，系統並可提示可能存在的 Mass Interference。
分析資料可持續以 Images 形式收集。Depth Profiling 完成後仍可重新定義 Gated Area，並利用不同深度 Image Data 重建 Three-Dimensional Concentration Profile。
對 Routine Analysis 或 Production Environment，可使用 Stored Analysis Templates；搭配 AutoSIMS Automatic Stage，即可執行 Fully Automated Queued Running。
- Periodic Table Species Selection
- Mass Interference Highlighting
- Static / Dynamic SIMS Analysis
- Flexible Gated Depth Profiling
- 3D Imaging
- Interactive Image and Depth Profile Display
- Post-Analysis Gated Area Definition
- Stored Analysis Templates
- Fully Automated Queued Running
- CSV 與 Hiden Proprietary Data Export
何時適合選擇 AutoSIMS？
大量樣品、自動化與分析重複性，是 AutoSIMS 與一般研究型 SIMS 平台最大的差異。
若主要需求為少量樣品、高度客製化 Primary Ion Source、特殊 UHV Chamber Integration 或需要頻繁改變 Hardware Configuration，SIMS Workstation 可能具有更高的研究彈性。
若需要大量重複樣品、固定 Analysis Method、Quality Control、Process Monitoring、標準化 SOP、長時間無人值守或高 Sample Throughput，AutoSIMS 的 Automatic X-Y Stage、Cassette Holder 與 Queued Analysis 架構更為適合。
因此 AutoSIMS 不只是單純的 SIMS Analyzer，而是一套針對 Automated Surface Analysis Workflow 所建立的完整系統。
AutoSIMS、Compact SIMS 與 SIMS Workstation 如何選擇？
依 Sample Throughput、自動化程度與研究彈性選擇適合的平台。
| AutoSIMS | 適合大量重複樣品、Automatic Batch Analysis、Routine QC 與 24/7 Unattended Operation |
|---|---|
| Compact SIMS | 適合緊湊型實驗室 SIMS / SNMS、Routine Materials Analysis 與多樣品研究 |
| SIMS Workstation | 適合高度模組化 UHV Research、不同 Primary Ion Sources、Static / Dynamic SIMS 與進階客製化研究 |
恩詠有限公司－Hiden AutoSIMS 自動化表面分析系統規劃
AutoSIMS 特別適合需要大量重複分析、高 Sample Throughput 與長時間自動化運轉的 SIMS Application。實際系統規劃應同時考慮 Sample Size、Sample Quantity、Target Elements、Depth Resolution、Analysis Recipe 與每日預估 Sample Throughput。
恩詠有限公司可依客戶的樣品材質、樣品尺寸、每日預估樣品數、分析元素與濃度範圍、薄膜結構、Static / Dynamic SIMS、Depth Profiling、3D Analysis、樣品導電性、Routine QC 需求及是否需要長時間無人值守 Batch Analysis，協助評估 AutoSIMS、Compact SIMS 或 SIMS Workstation 的適合配置。