CIG E40 - Capitolato Tecnico

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1 Gara a procedura aperta per l'affidamento della fornitura di un microscopio elettronico ad emissione di campo (FESEM) completo di colonna ionica focalizzata (FIB) destinato al Center for Space Human Robotics dell Istituto Italiano di Tecnologia CIG E40 CAPITOLATO TECNICO 1

2 PREMESSE Scopo del presente documento è fornire una descrizione tecnica completa dell'oggetto dell'appalto e delle condizioni di fornitura richieste. Tali descrizioni non identificano nessuna casa costruttrice e devono essere ritenute quali standard qualitativi e prestazionali minimi. OGGETTO DELL'APPALTO L appalto ha come oggetto la fornitura e l installazione e la messa in funzione di un microscopio elettronico ad emissione di campo (FESEM) completo di colonna ionica focalizzata (FIB) FIB/SEM fornisce immagini tramite una colonna a fascio di elettroni (SEM), che comprende una suite completa di sensori, mentre il fascio di ioni focalizzato (FIB), realizza una fresatura veloce (a scala nanometrica) e applicazioni per la preparazione del campione. Le caratteristiche descritte di seguito rappresentano i requisiti tecnici minimi del microscopio elettronico a scansione ad emissione di campo (FESEM) con fascio di ioni focalizzati (FIB). Per semplificare il testo da questo punto in poi il sistema FESEM con FIB verrà denominato FIB/SEM. Il FIB/SEM deve essere nuovo di fabbrica, privo di difetti, completo di tutti gli accessori necessari al suo funzionamento e a soddisfare le esigenze specifiche tecniche riportate di seguito. Il luogo di installazione sarà predisposto con tutte le utility necessarie per il funzionamento del FIB/SEM (gas come azoto, aria compressa, elettricità). REQUISITI TECNICI MINIMI 1. La camera porta campioni dovrà essere multi-port (numero di porte accessori per le varie opzioni non inferiore a 15 per la configurazione minima del FIB/SEM) e dotata di colonna elettronica e ionica. La camera dovrà essere predisposta per l'installazione di un sistema di trasferimento dei campioni (load-lock) bidirezionale. Tale Sistema deve poter trasferire i campioni da una camera di preparazione (ad esempio la camera di ablazione a laser impulsato) alla camera FIB/SEM e viceversa, mantenendo il vuoto alla pressione di almeno 10-3 mbar o inferiore (esempio di sistema di trasferimento: Leica Cryo/Vacuum Transfer System). 2. Colonna elettronica: a) Sorgente: emettitore ad effetto di campo termo assistito di tipo Schottky b) Tensione di accelerazione: regolabile tra 200V e 30kV, con la capacità di variare la tensione in modo continuo o con i piccoli steps (almeno 10V/step) per regolazione fine; c) Corrente di sonda: regolabile tra 5.0pA e 20nA con la capacità di variare la corrente in modo continuo; d) Stabilità della corrente di sonda: uguale o inferiore all' 1% in 10h; e) Risoluzione alla distanza ottimale di lavoro: almeno 1.0nm a 15kV, e almeno 2.0nm a 1kV, f) Distanza di lavoro analitica: 10mm o inferiore. 3. Colonna ionica: a) Fonte: gallio metallo liquido con la durata non inferiore a 1000 ore alla corrente di emissione di 1µA; b) Tensione di accelerazione: regolabile tra 1kV e 30kV, con la capacità di variare la tensione in modo continuo o con i piccoli steps (almeno 10 V/steps), comprendente il funzionamento a bassa tensione di accelerazione FIB; c) Corrente di sonda: regolabile tra 2.0pA e 45nA con la capacità di variare la corrente in modo continuo; 2

3 d) Risoluzione nel punto di coincidenza: almeno 5.0nm a 30kV. 4. Rilevatori, tutti indipendenti: a) rivelatore di elettroni secondari (del tipo In-column/In-lens), b) rivelatore di elettroni retrodiffusi (del tipo In-column/In-lens), c) rivelatore di elettroni secondari del tipo Everhardt-Thornley in camera per immagini topografiche, d) rivelatore STEM con almeno 4 settori indipendenti, per campo chiaro (bright field BF) e campo scuro (dark field - DF). e) telecamera a raggi infrarossi (IR-CCD) per visualizzare l interno della camera (l'obiettivo finale, lo stadio e l'area di rivelatori) durante le operazioni di movimentazione del campione e/o di lavoro/analisi. f) rivelatore SCM (specimen current monitor) per la misura della corrente del fascio ionico ed elettronico nel range da 1pA a 10µ A. 5. Il punto di coincidenza delle colonne elettronica ed ionica deve essere raggiunto quando la distanza del campione dalla colonna elettronica è di 5mm o inferiore. 6. Tavolino: eucentrico con 5 assi motorizzati con le seguenti traslazioni minime: a) Asse X: 100mm (ripetibilità di almeno 2.0 µm, step dimensione minima (minimum step size) di almeno 40nm) b) Asse Y: 100mm (ripetibilità di almeno 2.0 µm, step dimensione minima (minimum step size) di almeno 40nm) c) Asse Z: 10 mm, d) Tilt (inclinazione): da -10 a +60, e) Rotazione di 360, continua. 7. Micromanipolatore per estrazione in-situ dei campioni TEM. 8. Plasma cleaner per l'ottimizzazione della pulizia della camera e del campione. 9. Porta campioni: a) multi-stub holder, b) porta campioni pre-tiltato a 70 e a 45, c) piastra per il montaggio in piano di pezzi di wafer, d) porta campioni singolo stub, e) porta campione per griglia TEM per l estrazione della lamella f) porta campioni dedicato per l osservazione di griglie TEM (che consenta l inserimento di almeno 6 griglie TEM per ogni cambio campione). 10. Software di sistema totalmente integrato per il controllo automatico e manuale delle funzioni del sistema per: a) l'imaging SEM, b) le operazioni FIB compresi patterning di base, c) la preparazione di campioni TEM. 11. Beam Blanker con tempi di salita/discesa di 50ns o inferiori e frequenza di oscuramento di 1MHz o superiore. 12. Sistema di litografia a fascio elettronico che non riduca le caratteristiche tecniche del microscopio quali per esempio la risoluzione garantita del FIB/SEM. Il sistema deve avere 3

4 le seguenti caratteristiche minime: ADC/DAC a 16bit, 1Gpixels indirizzabili, dwell time da 400nsec a 429sec (incremento di 100nsec) e possibilità di importare file di diverso formato (BMP, GDSII, etc). 13. Risoluzione dell immagine in pixel: Possibilità di selezionare la dimensione dell immagine almeno in un range da 512x384 fino a 2048x Sistema di microanalisi EDS in dispersione di energia con rivelatore multicanale di tipo SDD con area attiva di almeno 40mm2, risoluzione in energia minima di almeno 127eV (a bassa energia: 52-60eV) e conteggi minimi di almeno cps per microanalisi qualitativa e quantitativa, sia per mappe 2D e 3D (mettere dopo specificare il software a l automatizzazione) e line-scan, compresi hardware e software che non riducano le specifiche tecniche dello stesso microscopio in termini di risoluzione della FIB/SEM. Il software deve includere utilità di acquisizione dello spettro, controlli del tavolino e della colonna, acquisizione dell immagine, mappature chimiche e profili di scansione, mappatura quantitativa EDS, mappatura spettrale EDS, e l'analisi delle fasi. 15. Il sistema deve essere dotato di almeno quattro iniettori di gas, per depositare a scelta Pt, W, C, un materiale isolante (ad esempio Si) e gas per attacchi selettivi (ad esempio XeF 2 ). 16. Soluzione tecnica per fare immagini e analisi su materiali dielettrici non rivestiti con coating conduttivo con il SEM a qualunque tensione di accelerazione. 17. Sistema del vuoto totalmente automatizzato e controllato dal computer. 18. Sistema di acquisizione e controllo costituito da una workstation (PC) con sistema operativo del tipo Windows XP, Vista o "Windows 7"', due monitor di almeno 19, disco rigido di almeno 500Gbyte, interfacce di rete e porte USB, lettori e masterizzatori DVD, software di acquisizione dati. 19. Predisposizione per l'installazione dei seguenti sistemi addizionali: a) Sistema di trasferimento dei campioni (load-lock) (specificato al punto n 1); b) Rivelatore di ioni secondari basato su un sistema di fotomoltiplicatore a scintillazione; c) Sistema di scarica del campione per lavorazioni FIB di materiali dielettrici. 20. E richiesta la possibilità di accesso remoto per la diagnostica interattiva che consenta al personale del servizio tecnico di contattare direttamente il FIB/SEM e controllare il funzionamento del sistema da remoto. ONERI PARTICOLARI A CARICO DEL AGGIUDICATARIO Sono a carico dell Aggiudicatario e s'intendono compresi nel prezzo offerto, gli oneri di seguito indicati: 1. la presa visione dello stato dei luoghi, delle condizioni locali e di tutte le circostanze generali e particolari che possono influire sulla realizzazione dell'appalto; 2. il trasporto e la consegna a piè d opera, entro 180 giorni dalla stipula del contratto, a Torino in C.so Trento 21 - piano interrato, di tutto il materiale occorrente alla fornitura, il disimballo, il preventivo collocamento in sito; 3. l'installazione e la messa in funzione delle apparecchiature fornite entro 15 giorni successivi alla consegna, inclusi l'allacciamento agli impianti tecnici (gas, energia, fluidi); 4. la manutenzione delle apparecchiature fornite fino al collaudo; 5. lo spostamento e successivo perfetto ripristino in sito di mobili, suppellettili e quant altro possa risultare di intralcio alla esecuzione delle forniture, l adozione di tutte le cautele e prestazioni idonee a prevenire danni alle suppellettili e ai manufatti; 4

5 6. lo sgombero dei locali interessati dalla fornitura, entro sette giorni dalla ultimazione dell'installazione, dai materiali, inclusi gli imballaggi, mezzi d opera e impianti di proprietà dell Aggiudicatario; 7. la consegna al Committente, prima delle operazioni di collaudo, di tutti i manuali di uso e manutenzione della strumentazione fornita, inclusi gli schemi elettrici, idraulici e meccanici, al fine di consentire al Committente di utilizzare correttamente e mantenere efficiente la strumentazione. I manuali e la documentazione saranno forniti in lingua inglese o italiana. L'Aggiudicatario aggiornerà e sostituirà ove necessario tutti i manuali e la documentazione per l intero periodo di garanzia; 8. la comunicazione al Committente, entro 7 giorni dalla stipula del contratto, dei requisiti tecnici ed ambientali cui devono rispondere i locali in cui saranno installate le apparecchiature e il suggerimento delle opere eventualmente necessarie per la corretta installazione del FIB/SEM; 9. l'addestramento del personale del Committente in loco all'uso dello strumento, per un periodo complessivo non inferiore a 7 giorni lavorativi, con modalità che saranno definite al termine dell'installazione; 10. la fornitura adeguata e tempestiva di parti di ricambio, tali da consentire la corretta manutenzione della strumentazione per un periodo di almeno 10 anni dall approvazione del certificato di collaudo; 11. la fornitura e installazione degli aggiornamenti software (se disponibili) per almeno 10 anni dall approvazione del certificato di collaudo. GARANZIA - art (vizi) e dell art (buon funzionamento) del Codice Civile: Il periodo di garanzia avrà la durata minima di 12 (dodici) mesi decorrenti dalla data di approvazione del certificato di collaudo. La garanzia si riferisce al perfetto funzionamento di tutto il materiale fornito e installato. Durante il periodo di validità della garanzia, l Aggiudicatario ha l obbligo di fornire l'assistenza tecnica nel luogo dove è stata effettuata l'installazione, con intervento di tecnici specializzati in FIB/SEM entro 72 ore dalla richiesta, e risoluzione del malfunzionamento entro i successivi 15 giorni lavorativi, provvedendo, a proprie spese e senza costi per il Committente, a tutte le operazioni di riparazione dell apparecchiatura guasta, compresa la sostituzione delle parti difettose o danneggiate in conseguenza a funzionamento difettoso di altre parti. La garanzia include anche l eventuale rottura dei filamenti. La prima sostituzione del filamento elettronico e di quello ionico sarà effettuata nel luogo dove è stata effettuata l'installazione, gratuitamente entro i primi 5 anni decorrenti dalla data di approvazione del certificato di collaudo. SERVIZIO DI MANUTENZIONE ORDINARIA Per un periodo non inferiore a mesi 12 dalla data di approvazione del certificato di collaudo, l Aggiudicatario ha l obbligo: a) di inviare, una volta all'anno presso il luogo dove è stata effettuata l'installazione, un tecnico specialista FIB/SEM per verificare il corretto funzionamento del dispositivo fornito. In tale occasione l'aggiudicatario deve provvedere alla sostituzione delle parti del sistema che risultino guaste o usurate. b) di effettuare, almeno 1 volta ogni 4 mesi, il controllo remoto (on-line) del dispositivo attraverso rete informatica. Se da tale controllo nasce la necessità si sostituzione di parti guaste e usurate, l Aggiudicatario deve provvedere a ciò, recandosi sul luogo dove è stata effettuata l'installazione. La connessione del FIB/SEM alla rete internet e la messa a disposizione dei servizi di rete per rendere possibile il controllo remoto, sono a carico del Committente. =================================== 5