【分析事例】有機EL素子積層膜の膜密度・膜厚測定

X線反射率測定（XRR）で膜厚・密度の分析が非破壊で可能です

活かし、実用化が進みつつあります。有機ELデバイスは有機膜を積層させて作製しますが、有機膜積層状態での有機膜分析を行うことは困難でした。今回、XRR法を用いることによって、積層状態のまま、有機膜の膜厚測定および密度測定を行うことが可能となりました。 結晶質、非晶質を問わず、積層膜の膜厚および密度の分析が可能です。...

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【分析事例】XRFによるウエハ上Au薄膜の面内膜厚評価

多点マッピング測定により膜厚分布を可視化

蛍光X線分析（XRF）では、元素分布や膜厚の簡便な評価が可能です。 本事例では、金属薄膜の評価事例として、4inchのSiウエハ上のAuの膜厚分布について多点マッピング測定をした事例をご紹介します。 多点マッピングを行うことで、各点のXRFスペクトルよりFP(Fundamental Parameter)法を用いてAu膜厚を算出し、測定座標より膜厚分布の評価をすることが可能です。...詳しい...

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【分析事例】Si自然酸化膜の膜厚評価

光電子の平均自由行程を用いた膜厚の見積もり

シリコンウエハ上の自然酸化膜・シリコン酸窒化薄膜など厚さ数nm以下の極薄膜について、XPS分析によって膜厚を算出した事例をご紹介します。Siウエハ最表面のSi2pスペクトルを測定し、得られたスペクトルの波形解析を行うことにより、各結合状態の存在割合を求め、この結果と光電子の平均自由行程か ら膜厚を見積もることが可能です（式１）。 XPSでは非破壊かつ簡便に、広域の平均情報として基板上の薄膜厚みを...

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技術情報誌 202304-01 エリプソメトリーを用いた薄膜評価

エリプソメトリによる、PVA膜スピンコート直後の経時変化とシリコン絶縁…

技術情報誌The TRC Newsは、研究開発、生産トラブルの解決、品質管理等のお役に立つ分析技術の最新情報です。 【要旨】 分光エリプソメトリーは光の偏光状態の変化を測定し、光学定数（屈折率・消衰係数）や膜厚を評価する手法として知られている。2021年に導入した高速分光エリプソメトリーM-2000UIによる、PVA膜スピンコート直後の経時変化とシリコン絶縁膜の傾斜エッチング評価について解析例...

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【分析事例】シームレスカプセルの三次元構造観察および膜厚解析

X線CTによりシームレスカプセルの評価・解析が可能

シームレスカプセルとは、球形の継ぎ目のないカプセルで、内部に粉末や液体を内包することができ、医薬品などに利用されています。 本事例では、X線CTにてシームレスカプセルの3D構造を評価しました。その結果、皮膜内部に異物が確認されました。また、皮膜の膜厚分布を3Dイメージおよびヒストグラム化しました。このようにX線CTを用いることで、内部構造の確認、異物の調査、膜厚分布等を非破壊で評価可能です。 ...

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【分析事例】ステンレス不動態皮膜の深さ方向状態評価と酸化膜厚評価

TOF-SIMSで無機物の分子情報を深さ方向に捉えることが可能

ステンレス(SUS)は耐食性に優れ、様々な工業製品・部品として使用されています。腐食に強い材料ですが、経年劣化や加工処理によって表面不動態皮膜の組成に変化が生じると不具合の原因につながります。今回、TOF-SIMSを用いてステンレス表面の金属酸化膜の状態について分析した事例をご紹介します。TOF-SIMSでは酸化物状態として分子情報を高感度に得ることで、表面数nm～数十nmの酸化物の分布を得ること...

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【分析事例】銅(Cu)表面自然酸化膜の層構造・膜厚評価

TOF-SIMSによる深さ方向の状態評価

大気下におかれた金属銅（Cu）の表面は自然酸化膜で覆われており、このような銅表面は大別して「Cu」「Cu2O」「CuO」「Cu(OH)2 」の状態にわけられることが知られています。 市販の標準品である「Cu2O」「CuO」「Cu(OH)2 」粉末をTOF-SIMSにより深さ方向分析を行うことで、各状態に応じて特徴的な分子イオンの取得が可能であることがわかりました。 これらの分子イオンを用いて、...

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TEM_SEMによる有機EL_OLED_ゲート酸化膜の断面観察

低加速STEM観察により、低密度な膜でもコントラストがつきます

密度が低い膜について、高加速電圧(数百kV)では電子線の透過能が高いためにコントラストをつけることは困難ですが、低加速電圧のSEM-STEM1)像では、わずかな密度の違いを反映し、組成コントラストをはっきりつけることができます。密度差・平均質量差・組成差が小さい有機EL膜・Low-k膜・ゲート酸化膜・TEOS膜・BPSG膜などに適用できます。 1) TEM専用機に比べて加速電圧が低いSEM装置に...

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技術情報誌 202001-01 in-situ STEM

技術情報誌The TRC Newsは、研究開発、生産トラブルの解決、品…

【要旨】 近年、高感度ならびに低消費電力デバイスの需要が高まり、スピントロニクス分野では磁気メモリや磁気センサーなどが注目を集めている。これらのデバイスには、高い磁気抵抗効果が得られることからMTJ（magnetic tunnel junction）構造が広く用いられている。このMTJ構造は数nm程度の薄い積層膜から成り、原子レベルでの膜厚やラフネスおよび結晶性が特性を左右する。また、アニール温...

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【分析事例】アルミニウム(Al)表面のOHの分布、状態評価

TOF-SIMSで無機物の分子情報を深さ方向に捕らえることが可能

アルミニウム電極表面のOHやフッ化物は電極の腐食原因の一つであり、アルミニウム表面の状態を調査することは不良原因の調査に欠かせません。TOF-SIMSは最表面での深さ方向分解能に優れ、無機物の状態をモニターしながら高感度に深さ方向分布を測定することが可能です。OHと併せて深さ方向分布を評価することで、酸化膜厚の変化を伴わずにOHが増加していた現象を見出しました。このようにTOF-SIMSでは元素分...

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【分析事例】はんだボール表面の酸化膜評価

球体形状試料の評価事例

AES分析ではSEM観察機能が付随していることから、試料表面の特定箇所を測定することが可能です。 またサブμｍの微小領域での測定が可能なため、基板等の平坦試料だけではなく、球体形状や湾曲形状の試料でも、曲率の影響を受けにくく、平坦試料と同様に特定箇所を狙って測定することができます。 以下は表面形状が異なる半田ボール表面の酸化膜厚を評価した事例です。...詳しいデータはカタログをご覧ください...

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半導体分析

各種半導体の様々な目的に合わせて、各種手法で分析が可能！

半導体の微細な形状の観察、結晶性評価、不純物濃度測定、硬度測定、故障解析など　各種手法により研究開発のサポートを致します。...半導体材料分析項目 原子レベルの構造観察、結晶構造、転位密度、膜厚 表面形状、断面構造(膜厚) 結晶性(面方位)、積層膜の周期構造 表面組成、結合状態、深さ方向分布 不純物濃度、深さ方向分析 結晶構造、応力歪 構成元素、組成 表面のヤング率、硬度...

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【分析事例】Cu表面のXPSによる酸化状態評価

Cuスペクトルの成分分離、定量、膜厚算出

Cu2p3/2スペクトルとCuオージェスペクトル等の解析から、Cu表面の結合状態・定量評価・膜厚評価が可能です。 主な応用例として、Cu配線のCMP処理・洗浄の評価、Cu電極の錆・変色調査が挙げられます。 各種処理を施したCu表面状態および酸化膜厚についてまとめます。 （クリーンルーム環境下にて処理し、直後に測定を行うことが可能です。）...詳しくは資料をダウンロード、またはお問い合わせくだ...

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【分析事例】酸化・窒化薄膜のバンドギャップ評価

XAFSとXPSの複合解析によって高精度なバンドギャップ評価が可能

薄膜試料のバンドギャップはこれまでUV-Vis・PL・XPSなどの分析手法で測定されてきましたが、材料・膜厚・基板などの試料構造の制約から評価可能なケースが限られていました。 今回、XAFSとXPSの複合解析によって、試料構造の制約を少なく、かつ従来よりも高精度なバンドギャップ評価が可能となりました。本手法は特に各種酸化膜・窒化膜の評価に対して有効です。 本資料では窒化シリコン（SiN）膜のバ...

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【分析事例】Oリングの使用履歴による形状評価

X線CTにより部品の非破壊観察・厚さ分布解析が可能

X線CT分析では、部品の構造や寸法を非破壊で比較・調査することが可能です。本資料では、真空装置に使用されているゴム製のOリングの測定事例を紹介します。ガスがリークしている長時間使用品を調査するため、Ｘ線CT分析および三次元画像解析を行い、新品のデータと比較しました。その結果、長時間使用品は局所的にリングの太さが細くなっている箇所が検出され、そこからリークが起きていることが示唆されました。 測定法...

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【分析事例】ABF-STEM観察によるGaNの極性評価

Csコレクタ付STEMにより原子レベルでの観察が可能です

パワーデバイス・光デバイスとして実用化されているGaNは六方晶ウルツ鉱構造をとり、c軸方向に結晶学的な非対称性（Ga極性とN極性）が存在します。Ga極性とN極性ではエピタキシャル膜の成長プロセスが異なるほか、結晶の表面物性・化学反応性も異なります。 本資料では、GaNの極性を環状明視野(ABF)-STEM観察により評価しました。その結果、Gaサイト・Nサイトの位置を特定することができ、視覚的にG...

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【分析事例】高電子移動度トランジスタの評価

Csコレクタ付STEMにより結晶整合性および組成分布の評価が可能

GaN系高電子移動度トランジスタ「GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor）」は、AlGaN/GaNヘテロ構造によって二次元電子ガス層が得られ、電子移動度が高くなります。 本資料では、市販のGaN HEMTデバイスを解体し評価した事例をご紹介します。 HAADF-STEMにより、AlGaN/GaN界面近傍の結晶整合性を確認しました。また、EELSによ...

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【事例】ノーマリーオフ型GaN HEMT 二次元電子ガス層評価

製品調査の複合解析をワンストップでご提案可能です

GaN系高電子移動度トランジスタ「GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor）」は、AlGaN/GaNヘテロ構造によって二次元電子ガス層（2DEG）が得られ、電子移動度が高くなります。その特性を用いて急速充電器などで活用されています。 本資料では、ノーマリーオフ型のGaN HEMTデバイスを解体・評価しました。 分析手法を複合的に活用し、試料の総合的な...

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【分析事例】極薄SiON膜の組成・膜厚評価

光電子の平均自由行程を用いた膜厚の見積もり

シリコンウエハ上の自然酸化膜・シリコン酸窒化薄膜など、厚さ数nm以下の極薄膜について、サンプル最表面のSi2pスペクトルを測定します。得られたスペクトルの波形解析を行うことにより、各結合状態の存在割合を求め、この結果と光電子の平均自由行程から膜厚を見積もります（式１）。...詳しいデータはカタログをご覧ください...

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【分析事例】銅(Cu)の酸化膜厚評価 保管環境による違い

TOF-SIMSで無機物の分子情報を深さ方向に捉えることが可能

配線材料として用いられる銅（Cu）は空気中で酸化膜を生じますが、保管環境の違いによる膜厚の差を評価した事例をご紹介します。アルミホイルで包んだ銅（Cu）と、ビニール袋に入れた銅（Cu）をそれぞれ40日間保管し、TOF-SIMSにて酸化膜厚の測定を行いました。また、約20日間にわたる継続した調査により、再現性が得られていることを確認しました。 TOF-SIMSは酸化物や金属など無機物の深さ方向分析...

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【分析事例】シリコン(Si)酸化膜の状態評価

TOF-SIMSで無機物の分子情報を深さ方向に捉えることが可能

TOF-SIMSで得られる分子情報の深さ方向分析では、（1）深さ方向分解能が良い、（2）酸化物・窒化物・ふッ化物・炭化物・合金・金属など無機物の化学状態の区別が可能、（3）微量な状態の評価が可能、（4）OHのモニターが可能、（5）相対的なサンプル間の比較（膜厚・組成）が可能、（6）イメージ分析により表面数nm程度について状態の分布を視覚的に捕らえた評価が可能です。 自然酸化膜と酸化膜の結果をまと...

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【分析事例】CIGS薄膜の組成分布分析

薄膜の組成定量、面内分布、深さ方向分布の評価が可能

CIGS薄膜太陽電池の高性能化を目指した開発において、光吸収層の成膜プロセスの条件最適化が必要とされており、CIGS組成の組成分布の制御が重要になっています。 成膜したCIGS薄膜の組成について、ICP-MSで高精度に定量した事例、SIMSで深さ方向に濃度分布を評価した事例、およびXRFにて基板面内の濃度分布を評価した事例を紹介します。 測定法：SIMS・ICP-MS・XRF・エッチング 製...

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