4色LEDと特許取得の新MWE技術で分光エリプソメトリー マルチスペクトル・エリプソメトリー FS-1

多層膜など様々な透明薄膜の測定に



FS-1シリーズは、In-Situ測定、技術管理等での測定にも理想的です。
幅広い分野において、技術的に重要な薄膜の特性を明らかにすることができます。 

特長・操作方法動画 測定原理動画


測定サンプル 代表的なアプリケーション
半導体

シリコンの酸化物や窒化物、High-k及びLow-k誘電体、
アモルファスシリコン膜および多結晶シリコン膜、フォトレジスト

光学コーティング SiO2, TiO2, Ta2O5, MgF2などの高/低屈折率の薄膜
ディスプレイ

CO(ITOなど)、アモルファスシリコン膜、
有機膜(OLED技術向け)

記憶媒体 ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜
R&Dプロセス

In situ測定による蒸着薄膜評価(蒸着率と光学定数)と
プロセスコンディションの比較

MBEやMOCVD、ALD、スパッタリングなどへの応用可能

化学及び生物学 サブモノレイヤー分子の吸着
工業 インライン・モニタリングおよび膜厚制御
金属酸化膜 Al2O3, Cu2O, CuO, MgO, TiO2
多層膜サンプルの場合、分光測定(分光エリプソメトリーや分光リフレクトメトリーを使用)では、場合により特性を明らかにしておく必要がありますが、FS-1 MWEでは、2層または3層構造の薄膜でも、正確にその特性を明らかにすることができます。
FS-1ソフトウェアのModel Validator機能でも、特定のサンプル構造が測定可能か判定することができます。

InSitu測定事例
原子一層レベルの膜厚を高精度に測定
<ALDチャンバーへの搭載事例>

ALDチャンバーへの搭載事例

原子層堆積装置(ALD)は、化学反応による成膜方法で、原子一層の成膜を行う装置です。原子一層レベル(nmもしくはÅ領域)での成膜コントロールができます。
FS-1では高い膜厚精度(厚さ0~1000nmの範囲で膜厚精度0.001nm以上)で、成膜過程を高精度にIn Situでリアルタイム計測できます。
ALD搭載事例:Al2O3/ GaN, Si3N4



<スパッタチャンバーへの搭載事例>

スパッタチャンバーへの搭載事例
FS-1はコンフラット真空フランジに接続可能で、真空蒸着装置に接続することができます。
真空を破らず、膜厚計測だけではなく蒸着率と薄膜の光学定数(n/k値)を特定することができます。
またFS-APIインターフェース(LabVIEW™ 互換性あり)で外部ソフトウェア制御ができます。
スパッタ搭載事例:SiO2 / TiN


酸化膜の膜厚評価に
鏡面研磨した金属表面の酸化膜を計測
鏡面研磨された金属であれば、FS-1マルチスペクトルエリプソメトリーによって薄膜計測が可能です。TiO2薄膜を含め、様々な金属の酸化物透明薄膜の膜厚評価が可能となります。
酸化膜の膜厚評価に


混合レイヤーの混合比を解析
SiO2を100nmコーティング(大気ガスで、1,000℃ 17分処理)したSi基板にアルミ・酸化アルミ膜を 電子ビーム蒸着(EB)とコーティングしたサンプルをFS-1マルチスペクトルエリプソメーターで計測。
各レイヤーの膜厚とAl+AlO3混合膜の組成比率を非破壊で解析。

 

 



多層膜も簡単に高精度で測定
FS-1では、多層膜サンプルの計測も可能です。 下の測定事例のように、2層以上の薄膜でも正確に、また高精度でその膜厚を明らかにすることが出来ます。

 

 

多層膜も簡単に高精度で測定


表面ラフネスも考慮した膜厚計測
下図のサンプルはSi基板をアトムビームエッチングした際に生じるダメージ層(アモルファスシリコン)の膜厚を測定した事例です。エリプソメトリーの測定結果は、表面ラフネスに影響されます。 FS-1ではエッチング時のラフネスの増加を考慮した光学モデルから高精度の膜厚を計測することが可能です。

 

 

表面ラフネスも考慮した膜厚計測


最小エリアでの薄膜解析
最小「300×700μm」エリアのスポットで計測
FS-1-FBI 極小エリア測定モデルは、最小300×700μmのスポットで測定が可能です。 測定エリアはビデオカメラで確認しながら、X-Y微小移動ステージで調整できます。
パターン付きの半導体ウェハなどを容易に測定が行えるため、研究開発だけではなく、 品質管理・検査にも最適です。
FS-1-FBI 極小エリア測定モデル

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