ラマン散乱分光Raman Spectroscopy

ラマン散乱分光は、赤外分光同様に有機、無機化合物の同定が可能な手法です。
特に赤外分光に比べて空間分解能が高く、微小領域の応力・結晶性・欠陥などの評価が可能です。

原理

物質に単色光を照射すると、入射光と同じ波長の光(レイリー散乱)以外に、ラマン散乱光といわれる光が出てきます。これは分子振動の情報を含んでいるため、この光を調べることにより、分子構造や結晶性に関する情報が得られます。

原理図

ラマンスペクトルから得られる情報

(1) 物質の同定
 ラマンシフトのピーク位置から得られる結合情報より、物質を同定することができます。
 【適用例】 微小異物の同定

(2) 結晶格子のひずみ
 ピーク位置のシフト量から、結晶格子のひずみ(応力)に関する情報が得られます。
 【適用例】 Siの応力

(3) 結晶構造・結晶性評価
 ラマンスペクトルおよびピーク幅から、結晶構造や結晶性に関する情報が得られます。
 【適用例】 ポリシリコン・DLC(ダイヤモンドライクカーボン)など

(4) ピークの強度
 縦軸のラマン強度より、相対的な存在量が分かります。

ラマンスペクトルから得られる情報

微小異物の同定

Siウェーハ上の1μm程度の微小異物について分析を行いました。
異物は硫酸アンモニウムであり、洗浄残渣に起因するものであることが分かりました。

光学顕微鏡像
光学顕微鏡像
微小異物の同定

TSVの応力評価

TSV(Through Silicon Via)についてSiの応力を評価しました。
Cuビアの近傍は引っ張り応力が発生していることが分かります。

TSVの応力評価

結晶構造の評価

ラマンスペクトルおよびピーク幅から結晶構造・結晶性に関する情報が得られます。
同じ炭素から成る物質でも、スペクトルおよびピーク幅から多様な結晶構造の違いを知ることができます。

結晶構造の評価

[ 更新日:2022/03/30 ]

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