不純物分析
組成分析
形態観察 / 構造解析
- TEM (透過電子顕微鏡)
- FE-SEM (走査型電子顕微鏡)
- AFM/SPM (原子間力顕微鏡/走査型プローブ顕微鏡)
- XRD (X線回折)
- μFTIR (フーリエ変換赤外分光分析)
- Raman (ラマン分光分析)
ORS社分析サービス
μFTIR (フーリエ変換赤外分光分析)
FTIR と Raman 分光分析は不明な有機材料の特定に適した手法である。
| 定量分析 | 検出感度 | 化学結合状態 | 破壊測定 | 空間分解能/ビーム径 | 深さ分解能 |
|---|---|---|---|---|---|
| 可能 | 0.1-1wt%(FT-IR) | 可能 | 非破壊 | >15μm(FTIR) | 0.1-1μm(FTIR) |
振動スペクトル法
■ FTIR
- 広周波数赤外光
- 赤外光の吸収を測定
- 吸収スペクトルはIR活性の振動に依存
■ Raman
- 単色化された可視光レーザー (e.g., HeNe or Ar+)
- ラマン発光（分子振動が励起されて生じる発光）を測定
- ラマンスペクトルはラマン活性の振動に依存
応用例
■ FTIR と Raman
- 有機物系粒子、パウダー、膜、液体の同定
- 材料の同定
- 不純物分析 (抽出物, 脱ガスした製品（物質）, 残留物)
■ FTIR
- Si中のO及びHの定量
- SiNウエハ中の水素の定量 (Si-H vs. N-H)
FTIR 典型的なデータ
典型的なデータ・FTIRとRamanの補完的な関係
特長と制約
■ 特長
- 有機物官能基や特定有機化合物の特定が可能
- 化合物同定のためのスペクトルのライブラリーが豊富 (特に、IRのライブラリは広範囲材料に及ぶ)
- 大気環境で測定可能 (真空環境は必要ではない; 揮発性化合物には適している。）
- ・高真空環境から高圧環境まであらゆる環境で測定が可能（装置に依存）
- ・低温～常温～高温までの広い領域で測定可能（装置に依存）
- 通常、非破壊
- 最小分析領域: ~15 mm
■ 制約
- 表面敏感性は低い (通常のサンプリング深さ： ~0.8 mm)
- 最小分析領域: IRの場合： ~15 mm
- 混合物質（ブレンドポリマーなど）は測定が複雑で、解析が困難
- 通常は定量情報ではなく、定性測定 (定量にはスタンダードが必要)
用途の広い測定手法であり、幅広い材料の解析に応用できる。
有機物化合物の同定には最適な手法である。
応用例１）FTIR・レーザー用レンズの曇り
応用例２）FTIR・Si3N4 中のSi-H や N-H結合
FTIR では、窒化シリコン膜中の Si-H and N-Hを判別できる。
