半導体製造プロセスガスの分析

infiTOF Application Note
半導体製造プロセスガスの分析
A Kanomax company
半導体は、成膜・エッチング・クリーニングなど様々な工程を経て製造
されています。これらの製造工程では様々なガスが使われており、その
種類は30以上に及びます。その中の一つ、シラン（SiH4）ガスは反応性
に富んでおり、空気に触れると自然発火してしまうため、取扱いには注
意が必要です。
マルチターン方式飛行時間型質量分析装置inﬁTOFを用いてN2をベースと
したシランガスの高分解能分析を試みました。
【分析対象】シラン（SiH4）10 ppm N2 base
【分析方法】・分析対象ガスをEIイオン源に導入
・イオン化電圧70 eV
Base gas
N2 (m/z 28.0062)
28.006
14N15N
29.003
inﬁTOF-UHV
SiH2 (m/z 29.9926)
(m/z 29.0031)
29.993
Background
O2 (m/z 31.98983)
31.990
NO (m/z 29.9980)
14N15NH
29.998
N2H (m/z 29.01397)
30.011
(m/z 30.0109)
CH4N (m/z 30.0344)
29.014
SiH3 (m/z 31.0004)
31.001
C2H6 (m/z 30.04695)
30.035
29.99
30
30.01
30.02
30.03
14N15NH3
30.04
30.05
31.98 31.99 32
CH3N (m/z 29.0258)
C2H5 (m/z 29.03913)
29.026
28.99
29
29.01
29.02
29.03
29.039
14N15NH2
31.019
15NO
29.04
(m/z 30.9950)
28
28.5
29
29.5
30
(m/z 31.0187)
31.043
30.99 31
29.993
32.01 32.02 32.03
CH5N (m/z 31.0422)
30.992
29.003
0
m/z
(m/z 32.0265)
32.026
30.047
31.01 31.02 31.03 31.04
31.990
31.001
30.5
31
31.5
32
Silane 10 ppm N2 base
【結果】
高質量分解能分析を行った結果、下記のバックグラウンド成分を検出しました。
・SiH（
と同整数質量のバックグラウンド成分として14NO、14N15NH、CH4N、C2H6
2 整数質量m/z 30）
・SiH（
と同整数質量のバックグラウンド成分として15NO、14N15NH2、CH5N
3 整数質量m/z 31）
・バックグランドO（
と同整数質量のバックグラウンド成分として14N15NH3
2 整数質量m/z 32）
【結論】
inﬁTOFの高分解能分析によって、主成分やバックグランドと同整数質量の成分を検出することが可能です。
日本カノマックス株式会社
分析ソリューションズ事業室
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