TOF-SIMSの基礎と応用、分析の実際

飛行時間型二次イオン質量分析 (TOF-SIMS) は表面感度の高い表面分析手法であり、元素情報のみならず有機物の化学構造に関する情報が豊富に得られることから、その適用範囲は広い。また、近年は最表面の分析のみならず、深さ方向分析の機能も充実してきた。 　今回は、TOF-SIMSの原理から測定、解析について解説し、様々な分野への適用事例について紹介する。

1. TOF-SIMSの概要
   1. スタティックSIMSの概念
   2. TOF-SIMSの歴史
   3. 原理と特徴
   4. 二次イオンの発生と検出感度
2. TOF-SIMSの装置
   1. 質量分析計
   2. 一次イオン源
   3. クラスターイオンの利用
   4. エッチング用イオン銃
   5. 帯電中和銃
   6. その他の機能
3. TOF-SIMSの測定とサンプリング
   1. サンプル取り扱いの注意点
   2. TOF-SIMSの測定
   3. 絶縁物の帯電中和法
   4. イメージングと微小部の測定
   5. 深さ方向分析
   6. 感度を向上させるために
4. スペクトル解析の基礎
   1. TOF-SIMSスペクトルの特徴
   2. 正イオンと負イオンの特徴
   3. 高質量分解能を利用した帰属
   4. 同位体を利用した帰属
   5. 試料表面の化学状態とマトリックス効果
   6. TOF-SIMSによる定量分析
5. TOF-SIMSによる分析事例
   1. 高分子材料表面の分析
      1. 高分子材料におけるTOF-SIMS分析の実際
      2. ポリエチレンテレフタレートの表面分析
      3. ポリプロピレン成型品の劣化分析
      4. 分子量分布の測定
      5. 気相化学修飾法を用いた官能基の分布観察
   2. ガラス材料の分析
      1. ガラス組成の分析
      2. ガラス表面の汚染分析
   3. 電子材料の分析
      1. 配線表面の分析
      2. ハードディスク表面の分析
      3. 半導体材料表面の微量成分分析
   4. 生体材料・組織の分析
      1. 毛髪の表面・断面観察
      2. バイオイメージング
   5. 深さ方向分析 (D-SIMSとしての利用)
      1. 半導体デバイスのデプスプロファイル
      2. 精密斜め切削法による有機薄膜のデプスプロファイル
      3. アルゴンガスクラスターによる有機物のデプスプロファイル
6. TOF-SIMSの課題と今後の展開
• 質疑応答・名刺交換