硅元表面污染物的TOFSIMS检测.pdfVIP

2007年lO月 质谱学报 硅元表面污染物的TOF．SIMS检测 何小青1，梁汉东1，一，许世波2 (1．煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京100083；2．中国矿业大学(北京)表界面化学研究所，北京100083) ofContaminantsonSurfaceofSiliconWaferTOF-SIMS Analysis by HE Shi．b02 Xiao-qin91，LIANGHan-dongL2，XU Resources (1．StateKeyLaboratory anaSafety 100083,China； ofCoal Mining,Belting 2．Institute and ofSurfaceInterfaceChemistry,ChinaUniversity Technology,Belting100083,China) ofMining Abstract：TOF-SIMSisa toolfor contaminantsonthematerialsurface．TOF-SIMSisusedto powerfulanalyzing thecontaminantsonthesiliconwafer．Theresultsshowthatthecontaminantsonsiliconsurfaceinclude analyze element and of the contaminationalkane．The on isserious． inorganicofNa，Mg，A1，Siorg柚ic pollutionsample contamination Keywords：TOF—SIMS；siliconwafer；organiccontamination；element 中图分类号：0657．63文献标识码：A 文章编号：1004-2997(2007)增刊．65．03 静态飞行时间二次离子质谱(1DF．sIMS)是通过分析一次离子轰击样品表面而溅射出来的二 次离子，从而获得样品表面各元素、同位素、化合物组分等信息。TOF—sIMs能同时进行无机元素 和有机物的分析，具有极高的灵敏度、高分辨率，检测限为109个原子每平方厘米11j。当今TOF．SIMS 应用涉及到化学、生物学和物理学等领域，在微电子材料、纳米材料、红外材料、生物医学等领域 的研究中也起着重要作用[2】。在国内，TOF．SIMS已经用于分析煤[孓51、大气颗粒物[61等。本工作利用 TOF—SⅡ垤S对硅元表面的污染物进行了检测。 1实验 样品选自国内某公司生产的硅元，未作任何处理，直接送入仪器样品室待测。 Ga)一次束电离，一次束电压15kV，一次束电流1pA；样品表面扫描面积为1Ixrn。 (LIMG)镓(69 质量扫描范围州z1-200；正离子采集模式；采集时间10min。实验仪器样品室真空度约4．O×10～Pa。 2结果讨论 样品的二次离子质谱全图示于图l，反映细节的局部放大质谱图示于图2。 以元素的理论质量及同位素丰度比值为依据，图2显示样品表面存在的有机离子分别有：H(m／z 13．01)、CH2(m／z14．01)、CH3(m／z15．03)等。 1．01)、C(砒12．oo)、CH(m／z 由图2可以看出，样品表面检测到的无机离子有：B(m／z A1(m／z26．98