NexION 5000 マルチ四重極ICP質量分析装置

ガス直接導入－ICP-MSによる一酸化炭素ガス中の金属不純物分析

半導体産業において幅広く使用されている一酸化炭素ガス（CO）は無臭・無色であり、環境的にも好ましいガスであるとされています。その特徴的な特性（高い反応性、選択性、異方性）により、CO はプラズマエッチングプロセスにおいて広範囲にわたって使用されてきました。CO の使用により、ウェーハ上への複雑なパターン精密加工が容易になります。半導体産業で使用するすべての化学物質と同様に、CO の純度は非常に重要です。不純物の存在は、ウェーハ表面に好ましくない析出物を形成し、デバイスの性能と歩留まりに悪影響を及ぼします。
半導体業界における特殊ガス中の金属不純物分析には、インピンジャー捕集法が広く採用されています。しかし、この手法は溶媒への不純物捕集に限界があり、また、試料調製に長時間を要することが知られています。本実験ではこれらの限界を克服するため、インピンジャーを使用せずにサンプルガスを直接分析するガス直接導入（Gas Direct Injection：GDI）法を使用しました。本報では、検出下限（LOD）、バックグラウンド相当濃度（BEC）、再現性、スループットに着目して、GDI 法とインピンジャー捕集法の違いや利点を説明します。

prepFAST SおよびNexION 5000 ICP-MSを用いた半導体グレード硫酸の自動分析

半導体技術の進歩やマイクロチップの微細化に伴い、使用する薬液の純度や製造工程の改善が求められています。歩留まりを向上させながら10 nm 未満の微細化を進めているため、使用する化学製品やプロセス試薬には、微量金属が極力含まれないことが求められています。つまり、汚染物質となる微量元素を精確に定量するために検出下限を下げることが求められ、試料の取り扱いや分析手法における新しいアプローチが必要となっています。
半導体産業において硫酸（H₂SO₄）は、シリコンウェーハ上の不純物エッチング、チップ製造工程におけるフォトレジストの剥離に利用されています。微量金属、微粒子、有機汚染物質は半導体の機能を変化させる可能性があることから、シリコンウェーハの潜在的な汚染を減らすことは非常に重要です。
本報では、パーキンエルマー社のNexION 5000 マルチ四重極ICP-MSとESI 社のprepFAST S（ウルトラクリーンモデル）サンプル導入システムを組み合わせ、半導体グレードのH₂SO₄ を分析した事例を紹介します。

prepFAST SおよびNexION 5000 ICP-MSを用いた半導体グレードTMAH の自動分析

半導体技術の進歩やマイクロチップの微細化に伴い、使用する薬液の純度や製造工程の改善が求められています。歩留まりを向上させながら10 nm 未満の微細化を進めているため、使用する化学製品やプロセス試薬には、微量金属が極力含まれないことが求められています。つまり、汚染物質となる微量元素を精確に定量するために検出下限を下げることが求められ、試料の取り扱いや分析手法における新しいアプローチが必要となっています。
水酸化テトラメチルアンモニウム（TMAH）は、半導体業界においてリソグラフィやフォトレジストの開発に広く使用されている塩基性溶媒です。微量金属、微粒子、有機汚染物質は半導体の機能を変化させる可能性があることから、エッチングプロセス中においてシリコンウェーハの潜在的な汚染を減らすことは非常に重要です。本報では、パーキンエルマー社のNexION 5000 マルチ四重極ICP-MSとESI 社のprepFAST S（ウルトラクリーンモデル）サンプル導入システムを組み合わせ、半導体グレードのTMAH を分析した事例を紹介します。

prepFAST SおよびNexION 5000 ICP-MSを用いた半導体グレードBOE液の自動分析

半導体技術の進歩やマイクロチップの微細化に伴い、使用する薬液の純度や製造工程の改善が求められています。歩留まりを向上させながら10 nm未満の微細化を進めているため、使用する化学製品やプロセス試薬には、微量金属が極力含まれないことが求められています。つまり、汚染物質となる微量元素を精確に定量するために検出下限を下げることが求められ、試料の取り扱いや分析手法における新しいアプローチが必要となっています。
緩衝酸化物エッチング液/ バッファード・オキサイド・エッチング液（BOEs）は、ふっ化水素酸、ふっ化アンモニウム、界面活性剤、および超純水からなる混合物で、ウェーハ上の薄膜をエッチングする際に使用されています。微量金属、微粒子、有機汚染物質は半導体の機能を変化させる可能性があることから、エッチングプロセス中においてシリコンウェーハの潜在的な汚染を減らすことは非常に重要です。本報では、パーキンエルマー社のNexION 5000 マルチ四重極ICP-MSとESI 社のprepFAST S（ウルトラクリーンモデル）サンプル導入システムを組み合わせ、半導体グレードのBOE 液を分析した事例を紹介します。

NexION 5000 SP-ICP-MSによる半導体グレード硫酸中の金属ナノ粒子の分析

半導体や電子製品の製造工程では、精製された特別な化学薬液が使用されています。半導体や関連製品の製造は本質的に複雑であることから、使用する化学薬液に含まれる不純物を厳密に管理することが、化学薬液の供給業者や現場の使用者には求められています。アルカリ金属や遷移金属、また、けい素などの半金属は、半導体産業で最も一般的な不純物元素と言われています。これらは半導体材料内を拡散し、様々な形のナノ粒子として表面に凝集する可能性があります。ナノ粒子は高度なゲート構造に欠陥を引き起こし、その結果、性能や製品の歩留まりに悪影響を及ぼす可能性があります。硫酸もその化学薬液の1 つで、主にウェーハ上の有機および無機不純物の洗浄とエッチングに使用します。硫酸は半導体産業で広く使用されていることから、硫酸中の不純物の分析はますます重要になっており、超微量レベルの検出が可能な分析装置が必要とされています。
本報では、NexION 5000 マルチ四重極ICP-MS を使用して、1% 硫酸中のナノ粒子不純物を分析し、半導体産業で使用される薬液のルーチン分析への適合性を評価しました。

NexION 5000 SP-ICP-MS による半導体産業用薬液中の金属ナノ粒子の分析

半導体製品における金属汚染はデバイスの性能に悪影響を及ぼし、製造プロセスの歩留まりにも影響を与えます。ウェーハの歩留まりと性能を高めるという要件を満たすためには、ウェーハ表面だけでなく基板自体の汚染も最小限に抑える必要があります。
第4 級アンモニウム塩である水酸化テトラメチルアンモニウム（TMAH）は、フォトリソグラフィや液晶ディスプレイ（LCD）で使用されるフォトレジストの開発で広く使われる化学薬品の1 つです。品質管理の厳しい用途で広く使用されているため、TMAH 中の不純物分析はますます重要になっています。
本報では、希釈したTMAH をNexION 5000 マルチ四重極ICP-MSのシングルパーティクルモード（SP-ICP-MS）を例として、半導体産業で使用する薬液の特性評価について説明します。

prepFAST SおよびNexION 5000 ICP-MSを用いた半導体グレードふっ化水素酸の自動分析

半導体産業においてふっ化水素酸は、半導体の機能に影響を与える微量金属、微粒子、有機汚染物質からの汚染を低減するために、シリコンウェーハの洗浄工程で広く利用されています。そのため、高純度品の使用やふっ化水素酸自体の汚染物質の管理が重要です。作業環境下での汚染をppt レベルで管理することは難しいため、特別なサンプル処理が必要になることが多く、品質管理の一環として酸に含まれる微量元素を定期的に分析する必要もあります。
本報では、パーキンエルマー社のNexION 5000 マルチ四重極ICP-MSとESI 社のprepFAST S（ウルトラクリーンモデル）サンプル導入システムを組み合わせ、半導体グレードのふっ化水素酸を分析した事例を紹介します。

prepFAST S およびNexION 5000 ICP-MS を用いた半導体グレード硝酸の自動分析

半導体産業において硝酸は、半導体の機能に影響を与える微量金属、微粒子、有機汚染物質からの汚染を低減するために、シリコンウェーハの洗浄工程で広く利用されています。そのため、高純度品の使用や硝酸自体の汚染物質の管理が重要です。作業環境下での汚染をppt レベルで管理することは難しいため、特別なサンプル処理が必要になることが多く、品質管理の一環として酸に含まれる微量元素を定期的に分析する必要もあります。
本報では、パーキンエルマー社のNexION 5000 マルチ四重極ICP-MS とESI 社の prepFAST S（ウルトラクリーンモデル）サンプル導入システムを組み合わせ、半導体グレードの硝酸を分析した事例を紹介します。

リアクションガスに水素および酸素を用いたNexION 5000 ICP-MSによる超純水の分析

超純水（UPW）は半導体デバイス製造において重要な薬液の一つであり、ウェーハの洗浄や薬液槽における化合物の希釈など、ウェットプロセスの過程で重要な役割を果たします。これらのプロセス中に、薬液槽や洗浄水からの汚染物質が一連の化学反応や電気化学反応によってシリコン表面に付着し、析出する可能性があります。最終製品の重要な部分に金属汚染物質が微量であっても混入した場合、集積回路部品の電気特性に影響を与え、電気的な試験をパスしない可能性があります。超純水は半導体製造において不可欠な役割を果たしているため、その純度を管理することは極めて重要となります。
誘導結合プラズマ質量分析法（ICP-MS）は、様々な元素を超微量レベルで精確に測定できる理想的な手法であることが証明されています。
本報では、パーキンエルマー社のNexION 5000 ICP-MS を用いて、超純水中の不純物の検出下限（DL）とバックグラウンド相当濃度（BEC）の評価方法を紹介します。

ASAS II（自動標準液添加装置）、ASDM（自動希釈機能付きオートサンプラー）を用いたNexION 5000 によるリン酸測定

誘導結合プラズマ質量分析法（ICP-MS）は、様々な化学物質中の金属不純物を分析するための最も高感度な技術の一つであり、半導体産業において不可欠な分析ツールです。ほとんどの化学物質は、金属不純物の超微量レベルを測定するために最小限の希釈で分析されます。しかしながら、高濃度の化学物質の影響で、サンプル導入系、プラズマおよびイオンレンズとコーンの部分でICP-MSの感度は変化します。
本報では、ASAS II_DS とASDM をパーキンエルマーのNexION 5000 Multi-Quadrupole ICP-MS に接続してH₃PO₄ 液を分析した結果を紹介します。

NexION 5000 ICP-MS を用いた高純度シリコンマトリックス中の微量不純物分析

20 世紀後半から21 世紀初頭、シリコンが世界経済に与えた影響は大きく、シリコン時代と呼ばれていました。半導体電子機器で使用する高純度精製シリコンは、多くの分野で使用されているトランジスタや集積回路チップの製造に不可欠な存在です。金属シリコンは形態に関わらず、不純物元素を分析する必要があります。不純物の存在と濃度は、最終製品に過大な影響を与えるからです。
本報では、ICP-MS を使用したシリコンサンプルの分析事例を説明します。主に、Si によって形成される多原子イオン、使用した酸、およびプラズマガスによるスペクトル干渉を受ける元素に焦点を当てています。

NexION 5000 ICP-MS を用いたリチウム材料中の不純物測定

リチウム（Li）は日常生活の中で重要な役割を担っており、現代の生活におけるほぼすべての場面において、私たちの身の回りに存在しています。リチウムの一般的な用途の一つに電池があります。この数十年の間、消費者はリチウム電池に対して長寿命であることや急速充電機能を求め、これを反映してリチウム電池の技術が進歩してきました。さらに、世界的には電動化や再生可能エネルギー、電気自動車の採用が進む傾向にあり、リチウムベースの材料に対してより高い品質管理の需要が高まっています。
高容量電池の需要に伴い、現在の電池製造技術を改善するだけでなく、使用する原材料とその物理的特性をより確実に把握することが必要となりました。
パーキンエルマー社のNexION5000 マルチ四重極ICP-MS を使用した4 種のLi 塩の分析事例を報告します。