表面分析 SEM-EDX -走査型電子顕微鏡-ｴﾈﾙｷﾞｰ分散型X線分析器- 微小異物の形態観察＆元素分析 AES -オージェ電子分光分析器- 最表面元素分析、深さ方向分析 XPS -X線光電子分光分析器- 最表面化学結合情報、深さ方向分析 TOF-SIMS -飛行時間型2次イオン質量分析器- 最表面有機物＆無機物定性分析化学分析 FT-IR -フーリエ変換赤外吸光分析器（有機物定性分析） IC HPLC/LC-MS -イオンクロマトグラフ（イオン性混合物定性、定量分析） -液体クロマトグラフ-質量分析器（有機混合物定性、定量分析） GC-MS -ガスクロマトグラフ-質量分析器（有機混合物定性、定量分析）分析装置の適用範囲赤枠が異物・汚染・変色部分析によく利用される微量微量 TOF-SIMS 無機 IC AA ICP LC-MS GC-MS GC LC NMR AES XPS EPMA EDX 無機 FT-IR バルク有機 FT-IR / フーリエ変換型赤外分光分析  得られる情報   物質中に存在する官能基の種類（樹脂材料の特定）  ライブラリーとの照合により物質の特定可能官能基ﾗｲﾌﾞﾗﾘｰﾃﾞｰﾀ：１万件以上 −O-H 特定官能基の存在比＝N-H  樹脂の劣化、接着剤の硬化などのモニター −CO− CO−  適用サンプル   有機物全般  固体（10μmφ以上）  液体一部の無機物 −CN −NO2 赤外吸収（cm 赤外吸収（cm--1） 3570~3220 3450~3120 1750~1670 2220 1540および 1335 1540および1335 FT-IRの原理（フーリエ変換赤外分光光度計）特徴・イメージでデータを収集し各ピクセル単位でスペクトルを得ることが可能 ATR 結晶・高速のデータ収集が可能測定エリア：透過／反射法１７５μｍＡＴＲ法３５μｍ空間分解能：透過／反射法５．５μｍＡＴＲ法１．１μｍ試料 ATR 簡単に言えば、木の枝を把握？ CO− CO− −NO2 HOOC− HOOC− −CN HO− HO− 木に例えると −NH2 未確定物質ちなみに、ﾗﾏﾝ分光分析は、木の幹を把握する方法である FT-IR分析事例１有機物（ﾅｲﾛﾝ、ｴﾎﾟｷｼ、ﾃﾌﾛﾝ、ｼﾘｺﾝなど）の特定が可能 IR Image 1644/1468 cm-1 Abs. Ratio = 0.20∼0.10 ｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞﾃﾞｰﾀ IR Image 1084/1468 cm-1 Abs. Ratio = 6.20∼0.00 b× c × a× 異物の光学顕微鏡写真３５μｍ３５μｍ脂肪酸アミドの分布イメージング珪酸塩の分布イメージング 1644 0.07 0.05 Absorbance 異物表面のイメージングデータより分析したい箇所のスペクトルを取得できます。分析結果から、異物は、フィルムに含有する滑剤である。（縦軸個別スケール）＜考察＞ 0.06 0.04 1084 a b 0.03 c 0.02 0.01 弊社のｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞFTIR装置で、ﾎﾟﾘﾏｰ海島ｲﾒｰｼﾞ観察も可能 1468 d(b-a) 0.00 3000 2000 Wavenumbers (cm-1) 1500 ｽﾍﾟｸﾄﾙﾃﾞｰﾀ 1000 FT-IR分析事例２弊社10000件以上のﾃﾞｰﾀ照合により異物の特定が一発で！ＦＴ−ＩＲ分析ｽﾍﾟｸﾄﾙの形状が似てますね！ TFTアレイ基板上の異物の光学顕微鏡写真＜考察＞ TFTアレイ基板上の異物は、得られたスペクトルより、人体皮膚と思われる微小有機異物の分析事例マイクロサンプリングツールによる異物収集【装置】マニピュレーター、ＦＴ−ＩＲ（フーリエ変換型赤外吸光分析器）【分析例】ポリエチレンフィルム上に残留している異物の分析【分析結果】脂肪酸アミドと珪酸塩が検出された。両者とも滑剤の成分と推測された。異物の光学観察ﾗｲﾌﾞﾗﾘﾃﾞｰﾀｲﾒｰｼﾞﾝｸﾞFTIRによる有機多層膜分析 ①②③④ (a) ミクロトーム薄片化後の多層フィルム試料光学顕微鏡像 (c) 各層のFT-IRスペクトル： ①層と④層はポリエチレン、②層はPET、 ③層はエチレン/アクリル酸共重合物と推定される。 (b) IR image：1700cm-1のabsorbance FT-IRによる樹脂硬化度の測定硬化度測定の手順 ①未反応材料と100%反応後の材料のスペクトルを比較して、最も変化する領域を確認します。未反応品 100%反応品 ②未反応材料の硬化度を0％、反応後材料の硬化度を100%とします。未知試料 ③測定試料スペクトルのピーク強度を内挿し、反応率（硬化度）を求めます。未反応品 100%反応品未知試料 (b) 部分拡大FT-IRスペクトル (a) 全領域FT-IRスペクトルにて未反応品、 100%反応品と未知試料のピークを比較し、最も顕著な違いが見られるのは、780∼850 cm-1であることがわかる。 (b) 部分拡大スペクトルのピーク強度より硬化度を求めると、およそ84%となり、硬化が充分ではないことが判る。ピーク位置よりアクリル基の残存が認められる。ピーク強度変化 (a) 全領域FT-IRスペクトル 0 50 硬化度（％） 100 SEM/EDS、WDSによる元素分析 SEM（走査型電子顕微鏡）の観察下にて元素分析を行う方法には、EDS（エネルギー分散型X線分析法）とWDS（波長分散型X線分析法）の2種類があります。 WDSはEDSと比較して、感度は良いが、分光結晶を用いて厳密な位置関係が必要なため、凹凸のある試料には不向きである。ＥＤＸＷＤＸ EDXとWDXの概念図 WDSとEDS検出器分光結晶電極層電子プローブ電極層電子入射X線正孔回折X線 Si(Li) 分析点発生X線（試料）入射窓 P層増幅器 N層検出器 WDS検出器 EDS検出器ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析法）・電子ビームを照射し、そのときに発生する特性X線をエネルギー分散して元素を同定・ＳＥＭと組み合わせた最もポピュラーな元素分析法・定性分析、半定量分析、線分析、面分析（マッピング）等ＷＤＸ（波長分散型Ｘ線分析法）：ＥＰＭＡ・発生した特性Ｘ線を波長で回折することにより元素を同定・EDX法に比べて感度やピーク分解能は良いが、凹凸（10μ以上）試料には不向き・定性分析、定量分析、線分析、面分析（マッピング）等 SEM-EDX分析事例無機物、金属の元素分析による物質特定が可能ｻﾝﾌﾟﾘﾝｸﾞ異物 SEM-EDX装置ｽﾍﾟｸﾄﾙﾃﾞｰﾀ＜考察＞ EDX分析結果より、異物は、製造装置可動部のアルミ部品と鉄部品がこすれて発生した酸化アルミと酸化鉄の混合物と推測される EDXとWDXの比較（Mo-S、Mo-Clの分離）加速電圧１０ｋＶ Mo S Cl ＥＤＸスペクトル（Ｓｐｏｔ）Ｓ Kα EDSでは、主成分を含む全体の定性分析を行う。Ｍｏ Lα × ＷＤＸでは、微量元素あるいはピーク重なりなどの確認を行う。Ｃｌ Kα ＳｔｄＭｏ Lg ・ＭｏとＳの分離可 × ・Ｃｌもピーク比からほぼ判定可ＷＤＸスペクトル（Ｓｐｏｔ） EDX,WDX分析（Cu/Na） WDX EDX EDX,WDXﾏｯﾋﾟﾝｸﾞ（Cu/Na） WDX EDX クロマト分析の概要クロマト分析の簡単な原理 ● クロマトグラフを利用するもの・ガスクロマトグラフ＋質量分析器・液体クロマトグラフ＋質量分析器移動相固定相質量分析 GC-MSの応用新品液晶のGC-MSスペクトル質量分析使用済み液晶のGC-MSスペクトル不純物の同定 HPLC/LC-MSの応用ビスフェノールA DAD1 B, Sig=210,10 Ref=360,50, TT (MT¥02071605.D) mAU 15 12.5 10 CH3 27.510 17.5 Area: 210.286 ムラ部 HO H2 H O C C CH2 O C 7.5 CH3 5 2.5 0 C18H20O3 Exact Mass: 284.14 -2.5 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 min ｴﾎﾟｷｼ基 DAD1 B, Sig=210,10 Ref=360,50, TT (HATTORI¥02071503.D) mAU S#: 1-42 RT: 0.00-1.99 AV: 42 NL: 2.08E4 T: - c Full m s [ 100.00 - 2000.00] 283.4 100 20 シール近傍 95 90 27.527 15 10 85 80 Area: 36.6833 355.5 75 5 70 0 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 min DAD1 B, Sig=210,10 Ref=360,50, TT (HATTORI¥02071506.D) Relative Abundance 65 60 55 50 377.5 45 173.0 537.0 40 35 mAU 568.7 523.1 30 17.5 15 セル中央部 666.6 684.6 740.6 848.7 20 1011.5 928.5 25 1061.2 1244.5 1284.7 1295.2 255.6 1419.2 1529.2 1652.0 1716.9 1902.8 1948.8 15 12.5 10 5 27.681 10 7.5 0 Area: 12.9354 200 400 600 800 5 1000 1200 1400 1600 1800 2000 m /z 2.5 0 -2.5 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 HPLCクロマトグラム拡大図 min 検出された不純物シール剤成分の一部 LC/MS負イオンスペクトルシール近傍部分析結果から、ムラ部には接着剤成分（上記分子）が付着している ICの応用 Cl SO4 F プロセス使用溶剤ボトル中のイオン分析の例開放系のボトルでは溶剤が蒸発しやすく不純物が濃縮される場合もある。