最終更新 2026-10-19

TXRFとは(全反射蛍光X線分析)

Total Reflection X-ray Fluorescence (TXRF)

TXRF(全反射蛍光X線分析)とは、ウェハの表面にX線をごく浅い角度で当てて全反射させ、表面の微量の元素から出る蛍光X線を測る分析方法です。X線がウェハの中に入らないため背景の信号が小さく、1cm²あたり10の9乗〜10の10乗個程度の金属を検出できます。洗浄の後などの金属汚染の管理に使われます。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

TXRF(Total Reflection X-ray Fluorescence:全反射蛍光X線分析)とは、ウェハの表面にX線をごく浅い角度で当てて全反射させ、表面に付いた微量の元素から出てくる蛍光X線を測る分析方法です。半導体工場では、ウェハの表面の金属汚染を、ウェハを壊さずに測るための標準的な方法として使われています。

X線を表面すれすれの角度(0.1度程度、臨界角より小さい角度)で当てると、X線はウェハの中にほとんど入り込まずに表面で全反射します。そのため、ウェハ自体から出る信号(背景)が非常に小さくなり、表面に付いたごくわずかな鉄・ニッケル・銅・亜鉛などの金属の信号をはっきり捉えられます。検出できる量は1cm²あたり10の9乗〜10の10乗個の原子程度です。

さらに感度を上げる方法として、フッ化水素の蒸気でウェハ表面の酸化膜を溶かし、その液滴に表面の金属を集めてから測るVPD(気相分解)-TXRFがあります。金属汚染は、ゲート酸化膜の信頼性の低下や接合のリーク電流の増加につながるため、洗浄の後や装置の立ち上げ、薬液や部材の管理で、TXRFによる測定が日常的に行われています。

図解

X線を浅い角度で当てて全反射させ、表面の金属の蛍光X線から元素と量を求めるTXRFの流れ
検出下限は元素と装置の条件によって異なる。

よくある質問(FAQ)

TXRFと通常の蛍光X線分析(XRF)の違いは何ですか?
通常のXRFはX線を大きな角度で当てるため、X線が試料の奥まで入り、試料全体の組成や膜の厚さを測るのに向いています。TXRFはごく浅い角度で全反射させるため、表面だけを感度よく分析でき、ウェハの表面のごく微量の金属汚染を測るのに使われます。
VPD-TXRFとは何ですか?
フッ化水素の蒸気でウェハ表面の酸化膜を溶かし、表面にあった金属を小さな液滴に集めて乾かしてから、その1点をTXRFで測る方法です。ウェハ全面の金属を1か所に集めるため、通常のTXRFより1〜2桁ほど高い感度で汚染を測れます。

設備の製造メーカー

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. リガク「TXRF-V310」(2026/10/19 確認)
  2. 日本分析化学会「機械学習による全反射蛍光X線分析の高感度化(分析化学 69巻9号)」(2026/10/19 確認)