01/07/2022
No.0568 SIMSによる積層セラミックコンデンサの元素分析
SIMS（二次イオン質量分析法）には、それぞれ特徴の異なる装置があり、目的に応じた装置選択が重要となる。今回は積層セラミックコンデンサに含まれる不純物元素をD-SIMSによる深さ方向分析とNanoSIMSによる断面イメージング分析で評価した事例を紹介する。
SIMSの種類と特徴
装置の種類
Dynamic SIMS
（Sector型、Q-pole型）
NanoSIMS 50L
TOF-SIMS Depth
空間分解能
数μm - 数10 μm
50 nm -
150 nm - 5 μm
検出下限
ppb - 0.1 ppm
ppm -
10 ppm -
分析深さ
数nm -
数10 μm
数10 nm - 数100 nm
数nm - 10 μm
質量分解能
低い - 高い
高い
低い - 高い
同時測定元素数
10 - 15元素程度
最大7元素
全元素
長所
高感度
デプスの自由度（浅い～深い）
高質量分解能
高空間分解能
高感度
高質量分解能
定性分析
高空間分解能
短所
各分解能が両立しない
空間 ⇔ 深さ
質量 ⇔ 深さ
(感度) ⇔ 深さ
深さ分解能が劣る
分析深さに限界がある
測定元素数、組合せの制限
感度が全般的に低い
分析深さはある程度まで
あ
積層セラミックコンデンサの元素分析
D-SIMSによる深さ方向分析
・ 適切な前処理により周期構造が鮮明
・ 高感度（S, Cl）
・ Hも同時分析可能
NanoSIMSによる断面イメージ
・ 高空間分解能イメージングが可能
D-SIMSは、NanoSIMSよりも感度よく、より広範囲な深さ情報の検出に有利である。
他社では対応できないNanoSIMSも含めた様々なデータの提供が可能であり、目的に応じた使い分けが重要である。
カテゴリー
半導体・実装
分類
電子・機能性材料
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