飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS) 7 16-171(2) 高濃度マトリックス中に含まれる微量成分の分析 Analysis of Trace Component in High Concentration Matrix EDR概略図 事例 TOF-SIMSは、高感度で有機、無機成分の情報を得ることができます。しかし、高感度のため、 高濃度成分(たとえばバルク)が検出器に入ってしまうと、検出器が飽和してしまい、正確な情報 (面内の濃度分布や深さ方向のプロファイル)が得られない問題がありました。 ダイナミックレンジ拡張(EDR: Extended Dynamic Range)機能を使うことで、高濃度成分の イオンを減衰させ、真値に近い情報を得ることができます。 飽和 EDRなし EDRあり 1 10または 1 100 EDR ブランカー シグナル強度補正 検出器 検出器 EDRユニット拡大図 実数 擬検 似出 レベル 補正値 検出値 減衰フィルター EDRは、飽和する高濃度成分を事前に登録し、 1/10または1/100に減衰させカウントした後に 補正することで、飽和しない真の値の信号強度を 取得できる手法です。 ※ EDRの効果を確認するため、SiにB(ホウ素)および Ge(ゲルマニウム)をドープした試料をEDRの有無で 深さ方向分析し、プロファイルを比較しました。 B+/Si Ge+/Si Siウェーハ 試料構造 EDRの効果を確認するため、SiウェーハをNa (ナトリウム)で強制的に汚染した試料をEDRの 有無で表面測定し、結果を比較しました。 Na汚染 Siウェーハ 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 1.E-05 1.E-04 1.E-03 1.E-02 Ge+/Si+ Ratio B+/Si+ Ratio B+/Si+ - No EDR B+/Si+ - with EDR Ge+/Si+ - No EDR Ge+/Si+ - with EDR Geの分布を正確 に取得できている 検出器飽和の 影響を受けるため 正確な分布を 示さない 深い 浅い 深さ EDRなし EDRあり EDRなし EDRあり Si上のNa表面分析 Si中B,Geの深さ方向分析 500 400 300 200 100 0 400 200 0 400 300 200 100 0 400 200 0 500 濃 度 ↑ 高 低 ↓ Naが飽和し、全面に高濃度の Naが存在するように見える 部分的に輝度が高く、Naが粒子状 に分布している様子が分かる Na+：EDRなし Na+：EDRあり (μm) (μm) 飛行時間型質量検出 一次イオン 質量分離 検出器 EDR ユニット 測定 方向
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