AES分析データの见方とわかりやすい応例| EAG实验室

AES分析データの见方とわかりやすい応例

ジージェ电子分光法（AESAuger Electron Spectroscopy）は、细く绞った电子线渗表面に量表面し、発纏するオージェ电子のエネルギー、とかすすとかすす同定する手法です。この放出されるオージェ电子のエネルギーは，表面に照射された电子线により作られた空准位へ外壳准位から电子が落ちる再に放出されるエネルギーに依存し，元素によって决まった値をとるため，试料表面の元素を特定することができます。また，オージェ电子のエネルギースペクトルは，なだらかなバックグランドの上に小さなピークとして検出されるため，スペクトルの微分形を用いることで、検出された元素のピークイで表示が用いられます。
试料表面の元素调查するだけではなく、検出された元素のマッピング分析、スパッタイオガンガンるだけではなく、検出された元素のマッピング分析、スパッタイオガンガンるだけではたエのすますすすェェェの处理。

オージェ电子の形成过程とスペクトルデータについて

试料に摄像した电子により、内壳准位（K壳：エネルギー（EK））に空准位が生じると、上壳の准位で定あるL壳の电子がエネルギーウ放ます。そのエネルギーは、特性X线（エネルギー（EL））として放出されるか、他のL外壳の电子に与原子えらギえらエエエネネ（エネルギー（EL））ます。こように、K壳とL壳の迁移により生じる电子のKLLオージェ电子いいま㙙。
右の図に，铜のLMM，及びMNNオージェピークを示します。ピンク，赤色のスペクトル上に见られるオージェピークは非常に小さいため，スペクトルを微分することでピークを强调した微分强度表示（绿色のスペクトル）が用いられます。

オージェ电子の形成过程

オージェ电子のエネルギースペクトル

0.2um パーテイクルマッピング分析事例

下図は，硅基板上にパターニングされたデバイス上の异物のSEM像とオージェマッピングデータです。オージェ分析は分析の情报深さが10nm的程度と浅いため，0.2微米程度の小さな异物からの情报を调べることが可能です。异物のスペクトルからは，硅以外にO，钛が検出されています。一方，异物周辺のオージェスペクトルからは，硅のみが検出されています。更に，マッピング测定を行うことにより，异物がTiによるものであることが明确に分かります。

スパッタリングoo并用した深さ方向分析事例（Bond Pad表面の良品、不良品比较）

オージェ电子の脱出深さは浅いため，イオンビームを用いたスパッタリングを并用することにより深さ方向分析を行うことができます。深さ方向分析は，スパッタリングと分析を交互に行います。

Fig1に良品ボンドパッド表面の深さ方向分析結果をFig2に不良品の分析結果を示します。良品の酸化膜厚が4.5nm程度であることに対して、不良品では12nmと3倍程度厚いことが分かります。

FIB加工o并用したPoly-Si / W断面のマッピング分析事例

试料内部に埋め込まれている异物の解析には、FIBoo用いた试料の断面加工が行われます。成膜中に取り込まれたSi酸零であることが分かります。

300mmウエハ表面の微小异物分析ができすす

EAG所有のAES分析装置は、300ｍウエハのそのまま装置内に导入し、分析することが可能です。またた基、异物検查たでウエハでそのまま装置内に导入し、分析することが可能です。特定の异物について分析うことも出来ます。
EDS微小异异の解析には、取扱いがり介物でる、SEM+EDSによる分析が使われてでりまでが、以前に分析にがににがににががににががににががににえががににえががににえがににえががににきえがましるたるで微小な异物の分析した场合、下地の情报の多く含んでしまいますので、AES分析の方が适しております。

300mmウエハAES装置

特定座标の异物分析事例

下図は，ウエハナビゲーションシステムを用いて，异物検查装置で検出された特定座标の异物を分析したデータです.EDS分析では的Siとöのみが検出されております。一方，スパッタ前后のAES分析を行うことで、异物は、Fe、Crが核となり周辺がSi酸化膜で覆われていることが分かりました。このように、异物污染うに、异物污染うに、异物污染うに、异物污染あかかのままままであかので。

ボンディングパッド（金属涂层）表现の评価（AN332）

Alパッドて表面のワイヤーボンディング不良の原因についてAES分析で调べた事例oo绍介します。
ボンディング不良の分析では，表面污染や酸化膜厚が原因として予测されますので，电极表面から数纳米程度の浅い领域から情报が得られるAES分析が适しています.XPS分析でも同様なことができますが、通常はAlパッドはの大きさが100um x 100um 程度の狭狭空间になりますので、X线ビームよりるXPS分析よりも、电子ビーがAESのいのがています。また、Arビームによるスパッタリングoo并用すれば、Al、Oの深さ方向分析から酸化膜厚めることす。

因みに、AESやXPSによる酸化膜厚の评価は、316Lステンレス钢表面の酸化膜保护やステンレスチューブ（配管）内面の72研磨研磨后、清净度、とエるEMI(0214Lステンレス钢表面の酸化膜) SEMATEH (SEMASPEC) 试験法（#91060573-STD, #90120403B-STD）があります。EAGでは、これらの规格に准拠した评価あい行っまい行

Alの接続涂层表面（ボンディングパッド）表面の酸化膜厚はボンディングパッド性能にきく影响后续。电気伝导性の低下などが生じます。そのため酸化膜厚の测定は，ボンディングパッド不良やボンディングパッド性能を把握する2.5つの手段になります。また，ボンディングパッド表面の元素分析では（例えば˚Fなど），腐食のようなの问题の知见の得ることができます。

図1は正常部におけるFE-AESの结果oo示したものです。これより酸化膜厚は约4.5nmと见积も同られま酸す。図2れまででけででででできはですすあることがわかります。

図3は不良部のボンディングパッド表面のサーベイスペクトル（定性分析）を示したものです。C，O，F及び铝が検出されています。また，ボンディングパッド表面の酸化膜から高いレベルの˚Fが検出されました。このことはボンディングンパッド地面にみられた腐食がFによって引き起こされたすすす

図1 正常部のボンドパッドの深さ方向分布

図2异常部のボンドパッドの深さ方向分布

図3不良部のボンドパッド表面のサーベイスペクトル（定性分析）

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