最後更新:2026年10月22日檢測・量測中國大陸:全反射 X 射线荧光分析(TXRF)

TXRF是什麼(全反射 X 射線螢光分析)

Total Reflection X-ray Fluorescence (TXRF)

TXRF(全反射 X 射線螢光分析)是以極小角度對晶圓表面照射 X 射線使其全反射,量測表面微量元素放出的螢光 X 射線的分析方法。X 射線不會進入晶圓內部,背景訊號很小,可偵測每1cm² 約10⁹~10¹⁰ 個原子的金屬。用於清洗後等金屬汙染的管理。

目錄6 項
  1. 定義與原理
  2. 圖解
  3. 常見問題
  4. 相關用語
  5. 比較文章
  6. 資料來源

定義與原理

TXRF(Total Reflection X-ray Fluorescence,全反射 X 射線螢光分析)是以極小角度對晶圓表面照射 X 射線使其全反射,量測附著在表面的微量元素放出的螢光 X 射線的分析方法。在半導體工廠中,是在不破壞晶圓的情況下量測晶圓表面金屬汙染的標準方法。

以貼近表面的角度(約0.1度,小於臨界角)照射 X 射線時,X 射線幾乎不會進入晶圓內部,而是在表面全反射。因此晶圓本身產生的訊號(背景)非常小,能清楚捕捉附著在表面極少量的鐵、鎳、銅、鋅等金屬訊號。可偵測的量約為每1cm² 10⁹~10¹⁰ 個原子。

進一步提高靈敏度的方法,是以氫氟酸蒸氣溶解晶圓表面的氧化膜,把表面金屬收集到液滴中再量測的 VPD(氣相分解)-TXRF。金屬汙染會導致閘極氧化層可靠度下降與接面漏電流增加,因此在清洗後、設備啟用時,以及藥液與零組件的管理中,都會日常進行 TXRF 量測。

圖解

以小角度照射 X 射線使其全反射,從表面金屬的螢光 X 射線求出元素與含量的 TXRF 流程

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偵測下限依元素與設備條件而不同。

TXRF(全反射 X 射線螢光分析)的常見問題

TXRF 和一般 X 射線螢光分析(XRF)有什麼不同?
一般 XRF 以較大角度照射 X 射線,X 射線會深入試樣,適合量測試樣整體的組成或膜厚。TXRF 以極小角度使其全反射,只對表面進行高靈敏度分析,用於量測晶圓表面極微量的金屬汙染。
VPD-TXRF 是什麼?
以氫氟酸蒸氣溶解晶圓表面的氧化膜,把表面的金屬收集成小液滴並乾燥後,以 TXRF 量測該點的方法。因為把整片晶圓的金屬集中到1處,靈敏度比一般 TXRF 高約1~2個數量級。

相關設備・材料

比較文章

所屬主題

資料來源

  1. 理學(Rigaku):TXRF-V310(2026年10月19日確認)
  2. 日本分析化學會: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)日文(2026年10月19日確認)