CIG E01 - Capitolato Tecnico

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1 Gara a procedura aperta per l'affidamento della fornitura di un microscopio elettronico ad emissione di campo completo di colonna ionica focalizzata, destinato alla Nanofabbrication Facility dell Istituto Italiano di Tecnologia CIG E01 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 completo di colonna ionica focalizzata (FIB). Il microscopio fornisce immagini tramite una colonna a fascio di elettroni (SEM), comprensiva di 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 che deve possedere il microscopio elettronico a scansione ad emissione di campo con fascio di ioni focalizzati (FIB). Per semplificare il testo da questo punto in poi il sistema SEM con FIB verrà denominato FIB/SEM. REQUISITI TECNICI MINIMI Il FIB/SEM deve essere nuovo di fabbrica, privo di difetti, completo di tutti gli accessori e sistemi necessari al suo funzionamento e a soddisfare le esigenze tecniche riportate di seguito. Il luogo d installazione sarà predisposto dal committente con tutte le utility necessarie per il funzionamento del FIB/SEM (energia elettrica, gas quali azoto e aria compressa). 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).. Colonna elettronica a) Sorgente: emettitore a effetto di campo termo assistito di tipo Schottky. b) Tensione di accelerazione: regolabile tra 00V e 30kV, con la capacità di variare la tensione in modo continuo o con i piccoli steps (almeno 100V/step) per regolazione fine. c) Corrente di sonda: regolabile tra 5.0pA e 0nA. d) Stabilità della corrente di sonda: uguale o inferiore all' 1% in 5h. e) Risoluzione alla distanza ottimale di lavoro: almeno 1.0nm a 15kV, e almeno 3.0nm 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 in condizioni di lavoro (tensione di estrazione e accelerazione operative). b) Tensione di accelerazione: regolabile tra 1kV e 30kV, con la capacità di variare la tensione. c) Corrente di sonda: regolabile tra 5.0pA e 45nA. d) Risoluzione nel punto di coincidenza: almeno 7.0nm a 30kV. 4. Rilevatori a) tutti indipendenti. b) rivelatore di elettroni secondari (del tipo In-column/In-lens). c) rivelatore di elettroni retrodiffusi (del tipo In-column/In-lens). d) rivelatore di elettroni secondari del tipo Everhardt-Thornley in camera per immagini topografiche. e) rivelatore STEM con almeno 4 settori indipendenti, per campo chiaro (bright field BF) e campo scuro (dark field - DF). f) 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.

3 g) rivelatore SCM (specimen current monitor) per la misura della corrente del fascio ionico ed elettronico nel range da 1pA a 10 ma. 5. Il punto di coincidenza delle colonne elettronica e 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 5.0 m, step dimensione minima (minimum step size) di almeno 40nm) b) Asse Y: 100mm (ripetibilità di almeno 5.0 m, 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 per avere superficie del campione ortogonale alla colonna ionica. c) porta campioni singolo stub. d) porta campione per griglia TEM per l estrazione della lamella. e) 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 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 MHz o superiore. 1. 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 le seguenti caratteristiche minime: ADC/DAC a 16bit, 1Gpixels indirizzabili, dwell time da 400nsec a 49sec (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 51x384 fino a 048x Sistema di microanalisi EDS in dispersione di energia con rivelatore multicanale di tipo SDD con area attiva di almeno 40mm, risoluzione in energia minima di almeno 17eV (a bassa energia: 5-60eV) e conteggi minimi di almeno cps per microanalisi qualitativa e quantitativa, sia per mappe D e 3D (mettere dopo specificare il software 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. 3

4 15. Il sistema deve essere dotato di almeno quattro iniettori di gas, per depositare a scelta Pt, W, C, un materiale isolante (ad esempio SiOx) e gas per attacchi selettivi (ad esempio XeF). 16. Soluzione tecnica per fare immagini e analisi con il SEM, a qualunque tensione di accelerazione e su materiali dielettrici non rivestiti con coating conduttivo. 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. 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: a) la presa visione dello stato dei luoghi, delle condizioni locali e di tutte le circostanze generali particolari che possono influire sulla realizzazione dell'appalto e 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; b) il trasporto, la consegna a piè d opera e il disimballo e di tutto il materiale occorrente alla fornitura, entro 180 giorni dalla stipula del contratto, a Genova in Via Morego 30 - piano interrato; c) il montaggio, l'installazione e la messa in funzione delle apparecchiature fornite entro 15 giorni successivi alla consegna, inclusi l'allacciamento agli impianti tecnici (gas, energia); d) la manutenzione delle apparecchiature fornite fino al collaudo e) l adozione di tutte le cautele e prestazioni idonee a prevenire danni alle suppellettili e ai manufatti; f) lo sgombero dei locali interessati dalla fornitura da tutti i materiali di risulta, inclusi imballaggi, mezzi d opera e impianti di proprietà dell aggiudicatario, entro sette giorni dalla ultimazione dell'installazione; g) 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 durante l intero periodo di garanzia; h) 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; i) 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; j) la fornitura e installazione degli aggiornamenti software (se disponibili) per almeno 10 anni dall approvazione del certificato di collaudo. k) la GARANZIA (art vizi- e art buon funzionamento- del Codice Civile) per un periodo minimo di 4 (ventiquattro) mesi decorrenti dalla conclusione del 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 3 giorni lavorativi dalla richiesta, e risoluzione del malfunzionamento entro i successivi 5 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. Il mancato intervento entro l arco temporale sopra riportato (7 ore) comporta l applicazione di una penale pari a: 1000 euro al giorno. La 4

5 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. l) la fornitura di un SERVIZIO DI MANUTENZIONE ORDINARIA per un periodo non inferiore a mesi 1 dalla data di conclusione del collaudo, comprensivo di: invio di un tecnico specialista FIB/SEM, una volta all'anno presso il luogo dove è stata effettuata l'installazione, per verificare il corretto funzionamento del FIB/SEM e per sostituire le parti che risultino guaste o anormalmente usurate. controllo remoto del FIB/SEM, almeno 1 volta ogni 4 mesi, attraverso rete informatica, per verificare il corretto funzionamento e tempestivamente inviare un tecnico specialista FIB/SEM, in caso di necessità, per sostituire le parti che risultino guaste o anormalmente usurate. 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. COLLAUDO L appalto si considera regolarmente eseguito solo dopo il positivo esito delle operazioni di collaudo, che saranno compiute entro 30 giorni dalla messa in funzione, a cura di IIT anche in presenza di un rappresentante del contraente. SELEZIONE DELLE OFFERTE Ai fini della selezione dell'offerta economicamente più vantaggiosa, i 75 punti relativi alle caratteristiche tecniche e qualitative dell'offerta saranno assegnati in base ai criteri di seguito descritti: Parametri Tecnici (fino a 65 punti) Elemento di Valutazione Criterio di Valutazione Punteggio Massimo Miglioramento della tensione di Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e punti, a accelerazione di fasci di elettroni: seconda del range del valore minimo della tensione di valore inferiore della soglia di 00 V accelerazione: della tensione di accelerazione del fascio di elettroni. 0 punti fino a 00 V; 1 punto per valori fino a 100 V punti per valori inferiori a 100 V Miglioramento della tensione di accelerazione per il fascio di ionico: valore minimo inferiore della tensione di accelerazione (basso kv FIB). Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e punti, a seconda del range del valore minimo della tensione di accelerazione: 0 punti fino a 1000 V; 1 punto per valori tra 900 e 750 V punti per valori inferiori a 750 V Miglioramento della corrente di sonda per il fascio di ionico: valore massimo più alto della corrente di sonda. Miglioramento della stabilità della corrente di sonda di elettroni (percentuale su 10 ore). Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e punti, a seconda del range del valore massimo superiore della corrente di sonda: 0 punti fino a 45 na; punti per il valore massimo più alto offerto di corrente di sonda; 1 punto per i valori intermedi. Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e punti, a seconda della stabilità della corrente di sonda del fascio di elettroni in percentuale su 10 ore: 0 punti per l'1% in 5

6 10 h; punti per la più stabile corrente di sonda offerta; 1 punto per i valori intermedi. Miglioramento del fast beam blanker : il tempo di salita/discesa è inferiore e la frequenza di oscuramento è superiore. Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e punti, a seconda del tempo di salita/discesa inferiore e frequenza di oscuramento superiore: 0 punti per il tempo di salita/discesa di 50 ns e frequenza di oscuramento di MHz; punti per il valore inferiore di tempo di salita/discesa e per il valore superiore di frequenza di oscuramento; 1 punto per i valori intermedi. Miglioramento del tavolino porta campioni. Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e punti a seconda delle dimensioni massime del campione allogiabile e della presenza di uno stage eucentrico compreso di 6 assi e con movimentazione piezo: 1 punto per dimensione minima del campione a partire da 10 mm; 1 punto per la presenza di uno stage eucentrico compreso di 6 assi e con movimentazione piezo; Valutazione elettro-ottica della colonna elettronica: corrente di probe elettronica min Dimensione minima del fascio Metodo di deflessione fascio elettronico per la scansione (raster e/o vettoriale) Beam blanker esterno Velocita di scrittura > 35 Mhz Range ingrandimenti Valutazione elettro-ottica della colonna ionica: corrente di probe elettronica minima Dimensione minima del fascio Metodo di deflessione fascio ionico per la scansione (raster e/o vettoriale) Sistema di correzione scansione fascio in particolare a bassi dwel time Beam blanker esterno Velocita di scrittura >35Mhz Range ingrandimenti stabilità della HV (sabilita del suppressor) Valutazione del sistema di iniezione gas (GIS) Numero minimo di linee di gas Compreso di riserve interne Numero minimo di linee esterne servite da flussimetro per gas del scelti dal cliente Riscaldamento linee Sulla base dei documenti tecnici, la Commissione assegnerà, a propria discrezione, un punteggio compreso tra 0 e 14 punti. Sulla base dei documenti tecnici, la Commissione assegnerà, a propria discrezione, un punteggio compreso tra 0 e 14 punti. Sulla base dei documenti tecnici, la Commissione assegnerà, a propria discrezione, un punteggio compreso tra 0 e 5 punti

7 Caratteristiche generali comprendenti: Sulla base dei documenti tecnici, la Commissione assegnerà, a propria discrezione, un punteggio compreso 1) Sistema EDS di microanalisi dei tra 0 e 0 punti. campioni. ) Rivelatori di elettroni: secondari e back a settori circolari con modalita beam deceleration. 3) Rivelatori STEM. 4) Rivelatori fascio ionico: comprendente la rivelazione di ioni secondari ed elettroni secondari. 5) Trattamento campioni in camera sia conduttori che isolanti mediante strategie di scansioni intelligenti (smart scan) per ridurre la carica sul campione (compensazione del drift). 6) Neutralizzatore di carica ad elettroni durante l utilizzo del fascio ionico su campioni isolanti. 7) Compensatore di carica a gas (ad es. Ossigeno o Azoto) per la neutralizzazione di campioni isolanti durante l ispezione con elettroni/ioni. 8) Deceleratore di fascio mediante bias dello stage/campione per rallentare il fascio elettronico primario per minimizzare gli effetti di carica del campione. 9) Software di scrittura elettronica e ionica incluso la possibilta di caricare file da CAD esterni compatibili con GDSII. Inoltre l operatore deve avere la possibilita di poter scrivere routine di movimentazione fascio con sequenzialita spazio temporale a piacere. 10) Manipolatore e fabbricazione campioni TEM incluso di software per automatismi di prelievo lamelle TEM. 11) Plasma cleaner in camera. 1) Caricamento campione con load lock e vuoto (in camera e sistema di pompaggio differenziale. 13) Trappola cryo in camera per evitare contaminazione del campione. 0 7

8 14) Sistema di visualizzazione infrarosso e navigazione del campione in camera 15) Passante fibre ottiche. 16) Lettura vuoto in camera che copre il range a partire dalla pressione atm fino a 10-7 mbar. Parametri Qualitativi (fino a 10 punti) Elemento di valutazione Criterio di valutazione Punteggio massimo Durata della garanzia Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e 5 punti, in funzione dei seguenti criteri: 5 1 punto tra 5 e 36 mesi punti tra 37 mesi e 48 mesi 5 punti oltre 48 mesi Servizio manutenzione ordinaria Sarà assegnato un punteggio compreso tra 0 e 5 punti, in funzione dei seguenti criteri: punti per controllo on-line ogni due mesi; 1 punto per la durata del servizio tra 5 e 36 mesi; punti per la durata del servizio tra 37 e 48 mesi; 3 punti per la durata del servizio oltre 48 mesi; 5 ==================================== 8