AFM | 株式会社アイテス https://www.ites.co.jp Fri, 10 Feb 2023 08:34:58 +0000 ja hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.9.9 不具合の原因を化学の視点で解決します。 https://www.ites.co.jp/chemistry/index/component_analysis/chemical-bug_solution.html Mon, 04 Oct 2021 04:30:07 +0000 https://www.ites.co.jp/?post_type=chemistry&p=31379 クラック、変色、剥離、変形、物性強度低下など、製品、部材などに発生する不具合は様々です。その多くは、製品を構成する材料に原因がある場合が多く、その材料を分析調査することで解決することがあります。何が起きているのかを化学、および反応機構でアプローチする方法をご紹介します。...

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クラック、変色、剥離、変形、物性強度低下など、製品、部材などに発生する不具合は様々です。
その多くは、製品を構成する材料に原因がある場合が多く、その材料を分析調査することで解決することがあります。何が起きているのかを化学、および反応機構でアプローチする方法をご紹介します。

クラック（割れ）、剥離

打痕、応力、溶剤の接触、汚染などで材料に割れ、剥離が生じることがあります。プラスチックは特にこういった負荷には弱いものが多く、同じ製造プロセスであっても、少しの条件の違いで特性が低下します。また経年劣化でも特性低下を招きます。

  • 分子量の低下
  • 伸び特性の限界（降伏点）
  • 膨潤
  • 汚染
  • 極性基皆無（水酸基など）
割れ

変色、変形

応力、紫外線、熱、薬品との接触などで変色、変形することがあります。

  • 樹脂ネッキング
  • 結合開裂
  • 熱/光劣化
  • 錆
  • 変質
  • 構成元素の欠損
変色・変形

化学反応機構（エポキシ樹脂硬化例）

化学反応機構とは、化学反応を電子の動きで把握することで、より深くその変化を理解することが可能となります。以下にエポキシ樹脂の硬化機構を示します。

一級アミン
三級アミン
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The post 不具合の原因を化学の視点で解決します。 first appeared on 株式会社アイテス.]]> 化学分析の流れ https://www.ites.co.jp/chemistry/index/component_analysis/chemical-analysis_flow.html Fri, 16 Jul 2021 00:50:09 +0000 https://www.ites.co.jp/?post_type=chemistry&p=28613 アイテスでは様々な化学分析サービスを承っております。化学分析の手法や進め方をご紹介します。...

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アイテスでは様々な化学分析サービスを承っております。化学分析の手法や進め方をご紹介します。

アイテスの化学分析サービス

パネル製品、半導体製品、樹脂成型品等の様々な工業製品・材料を分子、原子レベルのミクロな構造、働きに着目し、様々な分析装置を用いて分析することでそれらの機能、特性、状態を明らかにして、お客様の問題解決に役立てます。

製品・材料の以下のような問題の解決に化学分析は有効です

  • 製品内の異物
  • 使用材料の材質・状態
  • 材料の変質
  • 材料に含まれる微量成分・元素
  • 材料・製品の熱による物理特性

化学分析装置の種類

各分析装置はそれぞれ測定できる対象が異なり、目的に合った装置を選ぶ必要があります。

分析手法の選び方

分析の対象、知りたい内容によって装置を使い分け、必要に応じて装置を組合わせて分析を行います。

分析手法の選び方

分析したい物の材質、分析の目的を詳細にお聞きし、最適な分析手法をご提案いたします。

化学分析サービスで、お客様の問題解決に貢献いたします。

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The post 化学分析の流れ first appeared on 株式会社アイテス.]]> sMIMによる半導体拡散層の解析 https://www.ites.co.jp/structure/furyo/diffusion-layer_analysis/smim.html Tue, 29 Dec 2020 03:50:13 +0000 https://www.ites.co.jp/?post_type=structure&p=21132 マイクロ波インピーダンス顕微鏡(sMIM)は、ドーパント濃度に線形な相関を持つ信号が特徴です。SuperJunction型MOSFETの拡散層断面解析事例を紹介します。...

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マイクロ波インピーダンス顕微鏡(sMIM)は、キャリア濃度（ドーパント濃度）に線形な相関を持つ信号が特徴です。dC／dV信号も取得でき、拡散層の解析に有効です。

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sMIM解析の原理

sMIM(エスミム) は、SPMに装着した金属探針の先端からマイクロ波を照射してサンプルを走査し、その反射波を測定し拡散層の濃度に線形な相関を持つsMIM-C像を得ることができます。
反射率から得られるZsのC成分は酸化膜容量と空乏層容量からなり、不純物濃度に依存して空乏層幅がかわることを利用して、濃度の変化をCの変化として検出します。
さらにAC電圧を印加することでdC/dV像(≒SCM)を得ることが出来ます。

適用例
sMIM-C ： Si, SiC, GaN, InP, GaAs などの各種半導体素子の拡散層の可視化およびキャリア濃度
　　　　　の半定量評価
dC/dV    ： 拡散層形状評価、p/n極性の判定、空乏層の可視化

右図のP型SiのsMIM解析で、SIMSによるボロンの濃度プロファイルとsMIM-C像の信号強度はほぼ一致しており、濃度に比例した信号が得られています。

IMEC Calibration Structure CS04 – SiB
Silicon p-type <100>
calibration structure, B-doped on a p-type substrate 

・sMIM-C感度：1E14～1E21
・空間分可能：20nm～数百nm(濃度に依存)

解析事例

　Si スーパージャンクション型MOSFETの断面解析事例

標準試料(SSRM-SMPL-P/N)の解析により
キャリア濃度の定量化が可能です。

　SiC製 パワーMOSFET 断面sMIM 解析事例

SiC MOSFETの断面解析事例

キャリア濃度の相対評価ができます。
標準試料をご支給頂いた場合はキャリア濃度の定量化も可能です。

　GaN HEMTの断面解析事例

GaN HEMTの断面解析事例

　半導体表面の2DEG付近ではn型を示す信号が認められますが、
　Gate直下のchannelでは信号は途切れています。
　この信号は2DEGでのキャリア密度に起因したものと思われます。

sMIM解析　仕様

データ形式
PNG ファイル
ご要望に応じて数値データファイル

仕様
測定可能領域
平面観察試料：1cmx1cm
断面観察試料：断面幅～1cm

最大視野角：80μm×80μm （256点× 256点）

空間分解能
10nm (高濃度領域) ～ 数百nm (低濃度領域)

検出キャリア濃度
10e14～10e20 /cm3
※Si デバイスの場合

必要情報
1.目的/測定内容
2.試料情報
(1)数量、予備試料の有無など
(2)測定箇所を示した平面、断面模式図、半導体の材質、キャリア濃度、希望視野など

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試料表面を微小プローブで走査し、ナノレベルの構造解析を実現します。

装置概要

特徴

・微小プローブによる高分解能でのイメージング
・導体、半導体、絶縁体を問わず測定可能
・微小な触圧によりほぼ非破壊で測定可能

適用例

・ウエハ、ガラス、基板等の表面粗さ評価
・MEMS、ナノインプリント等の形状評価
・フィルム等の物性評価（位相イメージング）

AFM装置写真

Bruker社製　Dimension Icon

シリコンプローブ
先端曲率半径：10nm以下

形状測定（タッピングモード）

周期的に振動させたプローブで試料表面を軽くタッピングし、表面形状を計測します。

AFM_タッピングモード

タッピングモード(ダイナミックモード)

ナノインプリントフィルムの表面観察（SEM像、AFM鳥瞰像、断面解析）

ナノインプリントフィルムの表面観察
（SEM像、AFM鳥瞰像、断面解析）

位相イメージング

カンチレバーを動かす周期信号とカンチレバーの振動とのあいだの位相遅れをマッピングし、形状には現れない物性の違いを可視化します。

位相イメージング

PC/ABSブレンドポリマーの形状像と位相像

PC/ABSブレンドポリマーの形状像(左)と位相像(右)
・形状像…明部：凸、暗部：凹
・位相像…明部：位相遅れ大(ABS)、暗部：位相遅れ小(PC)

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