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【表面分析】材料表面の極微量の有機成分を分析できます ~TOF-SIMS~ (005)
材料表面に存在する極微量の汚染物を調べる手法としては、TOF-SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析法)が有効です 。近年、 TOF-SIMS測定の一次イオンにクラスターイオンを用いることにより、従来法と比較して、有機物をより高感度に検出可能となりました。ここでは、ビスマスクラスターイオン(Bi3+)を用いてガラス上の微小付着物を分析した事例をご紹介します。
分析事例:ガラス上の微小付着物のTOF-SIMS分析_TOF-SIMS

ガラス上に認められた付着物〔図1〕について、TOF-SIMSを用いてマッピング測定を行った結果を図2に示します。 従来法であるGa+を用いた測定では、付着物の情報がわずかに認められる程度ですが、 Bi3+を用いた場合は光学顕微鏡像に認められる付着物に対応する明瞭なイオン像が得られました。また、TOF-SIMSスペクトルから、付着物はビスフェノールA型エポキシ成分と同定でき〔図3〕、未反応のエポキシ接着剤が凝集したものであると推察されました。このように、クラスターイオンを用いることにより有機物の検出感度が向上し、より微小な付着物を分析できるようになりました。


        (上左図)     図1 光学顕微鏡像
        (上中図、上右図) 図2 付着物由来イオン(C12H15O2+ :m/z 191 )のイオン像 (80μm角)
        (下図)      図3 付着物のTOF-SIMSスペクトル(正二次イオン)

その他の応用

・各種材料の密着不良・外観不良などの故障解析
・表面処理層など厚さnmオーダーの薄膜の構造解析


高分子分析の中で、ガラス表面の微小付着物をTOF-SIMSを用いて分析した事例をご紹介しました。
シリコンウエハ表面に存在する極微量の汚染物(転写物)や回路パターンのレジスト残渣をTOF-SIMSで調べた分析には、次のような事例もございます。
 ⇒DC/Tからの粘着剤転写成分の分析 回路パターンのレジスト残渣の分析_TOF-SIMS(020)
  
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