TXRFとSURFACESIMS.XP:表面汚染測定のためのトータルソリューション

アプリケーションノート

考察

超クリーンな表面は、加工を成功させるために非常に重要です。 半導体デバイス。 多くの場合、デバイス障害は 表面汚染物質 遷移金属やアルカリ原子など。 汚染物質を管理するためには、それらを識別し定量化することが必要です。 両方を活用する TXRF 影響により サーフェシシム。 XPは、半導体表面の表面汚染測定に最適な総合ソリューションを提供します。

TXRFの特徴

  • 調査手法 SからUまでの元素の検出
  • クリーンルーム環境における非破壊自動分析
  • ウェーハ全体100〜300mm。 分析のために、50mmまでのより小さなウェーハを取り付けることができます。
  • 臨界角以下の視射角での大きな分析領域(直径10 mm)。
  • 10間の検出限界9-1010 原子/ cm2 ほとんどの金属にとって。
  • 長期精度:<20%RSD。
  • ASTM法(F1526-95)
  • 適用基板:Si、SiO2、SiC、GaAs、サファイア、その他

調査技術として、TXRFは低コストで高感度の多元素表面汚染測定を提供します。

Siウェーハ上の金属不純物の図1 TXRFスペクトル

図1 Siウエハ上の金属不純物のTXRFスペクトル

SURFACESIMS.XPの機能

  • すべての元素および同位元素、特にTXRFの検出効率が低い軽元素(HS)の元素固有の検出。
  • シリコンおよびエピ基板上のAl、Na、KおよびFe汚染に対するASTM法(F1617-98)。
  • 表面付近の深さ分布を測定し、表面と深部の両方で汚染を検出します。
  • 小さな分析領域(最小50×50 µm2)–デバイスアプリケーションや空中浮遊粒子間の測定のナビゲートに非常に役立ちます
  • 10間の検出限界8-109 原子/ cm2 ほとんどの金属にとって。
  • 長期精度:〜10%RSD
  • 適用基板:Si、SiO2、SiC

SURFACESIMS.XPは、(1)表面汚染物質の面密度と(2)汚染物質の表面深さ分布に関する情報を提供します。 これは、TXRF、VPD-AAS、およびVPD-Aに比べて重要な利点です。ICPMS.

図2 SURFACESIMS.XP Si中のアルミニウムの深さプロファイル

図2 Si中のアルミニウムのSURFACESIMS.XP深さプロファイル

 

選択した元素の典型的な検出限界

*これらの元素はTXRFでは検出できず、実用的なレベルで測定することもできません。 場合によっては、スペクトル干渉が低レベルでの検出を妨げます。


参考文献

G. Gillen、R。Lareau、J。Bennett、およびF. Stevieによって編集された、二次イオン質量分析(SIMS XI)における、シリコン、SP Smith、J。Metz、およびPK Chuの表面金属汚染のSURFACESIMSとTXRF測定の相関関係。
(John Wiley&Sons、チチェスター、1998年)pp.233-236。

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