忘備録＞昇温脱離分析（TDS）の半導体製造における詳細な活用例

1. 不純物分析

• シリコンウェーハ表面の有機物汚染評価: ウェーハ洗浄プロセス後の残留有機物（フォトレジスト、洗浄液成分など）を検出し、洗浄プロセスの評価や汚染原因の特定に役立ちます。

• 高誘電率ゲート絶縁膜中の不純物分析: 高k材料中の微量なアルカリ金属やハロゲンなどの不純物を検出し、デバイスの信頼性向上に貢献します。

• 金属配線中の不純物分析: 銅配線中の微量な炭素、酸素、水素などの不純物を検出し、配線の電気特性や信頼性を評価します。

2. 表面処理評価

• 洗浄プロセス評価: 洗浄前後のウェーハ表面の有機物や無機物の残留量を比較し、洗浄プロセスの効果を評価します。

• 表面改質処理評価: 表面処理（プラズマ処理、化学処理など）前後の表面状態を比較し、処理の効果や残留物の有無を確認します。

• レジスト剥離プロセス評価: レジスト剥離後の残留物を検出し、剥離プロセスの最適化に役立てます。

3. 材料評価

• 薄膜材料の熱安定性評価: 薄膜材料を昇温しながら脱離ガスを分析し、材料の熱安定性や分解温度を評価します。

• 低誘電率材料の吸湿性評価: 低k材料の水分吸着・脱離挙動を評価し、材料の吸湿性を評価します。

• 封止材料のガス放出特性評価: 封止材料から放出されるガス成分を分析し、デバイスの信頼性への影響を評価します。

4. 欠陥評価

• シリコン中の水素含有量測定: シリコン結晶中の水素は、デバイスの電気特性に影響を与える欠陥となります。TDSを用いて水素濃度を測定し、結晶品質を評価します。

• ゲート酸化膜中の欠陥評価: ゲート酸化膜中のトラップ準位に捕獲された電荷をTDSで評価し、酸化膜の品質を評価します。

• イオン注入ダメージ評価: イオン注入によって導入された欠陥をTDSで評価し、アニールプロセスの最適化に役立てます。

TDSの高度な活用例

• 昇温脱離ガス分析（TD-GC/MS）: 脱離ガスをガスクロマトグラフ/質量分析計に導入することで、より詳細なガス成分分析が可能になります。

• 昇温脱離-赤外分光法（TD-FTIR）: 脱離ガスを赤外分光計で分析することで、ガス成分の分子構造に関する情報を得ることができます。

• 昇温脱離-X線光電子分光法（TD-XPS）: 脱離ガスと同時に表面分析を行うことで、表面状態の変化と脱離ガスの関係を調べることができます。