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S204

SIMSによるウエハ表面のAl汚染分析

半導体材料の分析では、プロセスで使用するウエハの表面汚染の評価が最も重要な評価項目の一つです。表面汚染は、プロセス環境からの微粒子や有機成分の付着が主なものですが、SIMSやESCA、オージェなどを用いて、さまざまな角度から分析を行っています。

ここでは、二次イオン質量分析計(SIMS)を用いてウエハ表面のAl汚染を調べた例を図1に示します。ウエハ表面のAlの二次イオン像(元素マッピング)測定により、図1に示しますように、Alはウエハ表面に点在していることが分かりましたので、Alの3次元分析を行いました。任意のAl濃度の高い領域について深さ方向の分布を求めると、表面の極浅い領域に存在するものや内部深くまで存在するものが確認され、測定箇所によってAlの深さ方向分布がかなり異なっていることが分かります。

図1:二次イオン質量分析計(SIMS)により測定したウエハ表面におけるAlの面分布および任意の断面におけるAlの深さ方向分布
図1: 二次イオン質量分析計(SIMS)により測定したウエハ表面におけるAlの面分布および任意の断面におけるAlの深さ方向分布
  [一次イオン種:O2+,検出イオン種:27Al,測定領域:150μmφ]
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