装置３ ｜ X線光電子分光分析法

原理

試料にX線を照射することで最表面から放出される光電子の運動エネルギーを測定し、試料最表面の元素組成や化学状態に関する情報を得る分析手法。

装置概要

アルバック･ファイ社製PHI QuanteraⅡ

分析可能材料

金属・半導体材料
セラミック・プラスチックなどの絶縁物
電池材料など反応性の高い材料

サンプル制限

試料サイズ：70 mm x 70 mm以下
(非暴露分析時は最大25 mmφ)
高さ制限：20 mm以下
(非暴露分析時は8 mm以下)
試料内高低差：5 mm以内
重さ：200 g以下

特徴

○極表面(検出深さ約5 nm)の定性・定量分析が可能。
○最小ビーム径7.5 μmにより、微小領域分析が可能。
○帯電中和システム搭載により、絶縁物の分析も可能。
○Arスパッタ銃装備により、深さ方向分析が可能。
○角度分解法により、非破壊の深さ方向分析が可能。
○ライン分析・成分マッピングの取得が可能
○原子の化学状態により生じる化学シフトを利用して、化学状態解析が可能。
○トランスファーベッセルを用いて、大気非暴露による分析が可能。

分析事例

半導体材料の表面汚染、洗浄効果等の定量的評価
金属の酸化・硫化・フッ化といった化学状態や高分子の構造変化の評価
金属酸化膜や多層構造膜、薄膜構造評価
反応性の高い物質(リチウム二次イオン電池材料など)の化学状態評価

XPSを用いた表面分析(ウエハ表面分析)

ナロースペクトルでは元素情報のみではなく、各成分の化学状態・存在比の情報まで得られる。

XPSを用いた深さ方向分析(Cuフレーム上のSnめっき表層構造評価)

デプスプロファイル

Sn3d5スペクトル状態変化 それぞれのスペクトル領域から プロファイルを作成 （右図参照）

Snの化学状態を反映した デプスプロファイル