TOF-SIMSによる表面汚染・界面活性剤残渣の分析

シリコンウェハ、ガラス基板、プリント配線基板など洗浄工程を必要とする、さまざまな基板上の界面活性剤等の残渣あるいは目に見えない微量汚染物質の解析が可能です。

TOF-SIMSと他の分析法比較

左表は一般的なSEM/EDSあるいはFT-IRとTOF-SIMSを比較したものです。
また、Siウェハ上汚染分析をSEM/EDSとFT-IRで実施した結果を下図(a)、(b)に示します。
微量汚染の場合、SEM/EDS、FT-IRでは有効な結果が得られません

TOF-SIMSによるSiウェハ汚染分析(イオンイメージマップ)


左図はTOF-SIMSにて取得した、15μm角領域のSiウェハ上の汚染物質イメージマップを示します。

PPMオーダーの表面汚染元素の分布が明瞭に観察されます。

無機物、有機物を問わず汚染物質の特定に有効です。

試料の光学顕微鏡観察

試料の光学顕微鏡像

Si半導体のウェハプロセスにて観察された異物の元素分析と同時に、
その由来を確認するため、TOF-SIMSによるイメージ分析を行う。
左図中の赤枠は分析領域を示す。
TOF-SIMSは無機物・有機物をppmオーダーの感度で検出できるので、多くの
情報を得ることができる。

TOF-SIMSによるイオンイメージ分析

TOF-SIMSにより次のようなフラグメントイオンが検出された。
従って、金属異物(アルミ、鉄)の周辺にラウリル・ベンゼン・スルホン酸(界面活性剤)の汚染があることが判明した。
異物は洗浄工程より発生していることが推定される。

無機イオン:Al、Fe、
有機イオン:C18H29SO3- (m/e=325)
:C8H7SO3- (m/e=183)