UNECSーPortable|UNECSシリーズ|手動タイプ|高速分光エリプソメータ|製品情報|ULVAC SHOWCASE

手動タイプ

UNECSシリーズ

UNECSーPortable

アルバック

軽量・コンパクトなポータブルタイプ

UNECSシリーズは薄膜の膜厚や屈折率を高速・高精度に測定する分光エリプソメータです。
独特な測定方式を採用し、高速測定とコンパクト化を実現しています。
ユニークなポータブルタイプをはじめ、自動ステージタイプや真空環境に対応した装置ビルトインタイプまで、用途に応じ幅広いラインアップを用意しております。
UNECS-Portableは、測定部の重量が2.2kgと軽量・コンパクトで、持ち運びも容易にできるポータブルタイプです。
小型サンプル用に簡易的な固定ステージが付属し、ステージから取り外して大型のサンプルなどの測定もできます。

特長

  • 高速測定:
    独特なスナップショット方式の採用により、最速20msの高速測定を実現しました。
  • 可視分光対応:
    波長範囲は標準タイプ(530nm~750nm)および可視分光タイプ(380nm~760nm)から選択できます。
  • コンパクトなセンサユニット:
    投受光センサは回転機構を持たない光学素子のみで構成されており非常に軽量・コンパクトで、定期的なメンテナンスも必要もありません。
  • 豊富なラインアップ:
    ユニークなポータブルタイプをはじめ、手動/自動ステージタイプや大型基板タイプ、大気/真空環境に対応した装置ビルトインタイプなど、多様な用途に対応したラインアップを用意しています。

用途

  • 透明または半透明薄膜(酸化膜、窒化膜、レジスト、ITO など) の膜厚、屈折率、消衰係数の測定

仕様

波長範囲 530~750nm、380~760nm(どちらか選択)
スポット径 Φ1mm、Φ0.3mm(どちらか選択)
入射角度 70°固定
膜厚再現性 1σ = 0.1nm
膜厚範囲 1nm~2μm
測定時間 受光:20ms ~ 3000ms 演算:300ms
ステージ 固定タイプ(Φ50mm以下、取り外し可)
制御PC ノートブックタイプ(操作・解析ソフト付き)
機器構成 測定本体(固定ステージ付き)、コントロールBOX、光源ユニット
操作PC(ノートタイプ)、取扱説明書(CD)
UNECSに必要なユーティリティを教えてくさい。

電源:AC100 or 200V 真空ポンプ:UNECS-1500A/2000A/3000Aはステージが回転するので、真空チャック用の真空ポンプの準備を推奨します。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズ では材料データベースの作成や更新はできますか?

UNECSの材料データベースはユーザで簡単に追加や編集することができます。実際のプロセスに応じ最適なデータベースを作成することで、より一層解析の信頼性をアップできます。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズでのサンプリングを依頼する際に必要な情報を教えて下さい?

サンプリングのご依頼に際し、以下の情報提供をお願いします。
①基板の大きさ
②材質
③膜の材質
④膜厚
⑤多層膜の場合は膜の構成(膜の順番)

エリプソメータは基板や膜の材質、組み合わせにより測定・解析の信頼性が変化したり、困難になる場合があります。
詳細は最寄の販売窓口にご相談下さい。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズでは何種類の膜が測定できますか? また、測定材料のデータベースはどのくらい揃っていますか?

分光エリプソでは解析の初期値に使用するため、測定材料(膜や基板)のデータベースが必要です。UNECSでは現在108種類の材料データベースを持っていて幅広い材料に対応できます。(随時更新中)

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズで測定できない膜は何ですか?

光を透過しない厚い金属膜や光を吸収してしまう吸収膜は測定が出来ません。 但し金属膜でも30nm以下の薄膜(光が透過するレベル)であれば測定可能な場合もあります。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズで測定できる膜は何ですか?

光が透過する、透明/半透明の薄膜が測定できます。酸化膜や窒化膜、レジストやITOなどが代表的なものです。単層膜のほか多層膜も測定できます。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズで測定できる膜厚の範囲は?

測定できる膜厚の仕様値は1nm~2μmです。 2μm以上の厚膜では信頼性が低下しますので注意してください。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズのメンテナンス周期とメンテナンスの内容はどのようなものとなりますか?

日常のメンテナンスは光源ランプの交換とテストピース等を使用した校正値の確認となります。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズのラインアップにはどのようなものがあるのですか?

手動タイプだと、持ち運び可能なポータブルタイプ、6インチ試料台が付いた1500Mがあります。 自動タイプではΦ150~Φ300mmに対応した、1500A、2000A、3000Aがあります。この他成膜装置や検査装置に搭載するビルトインタイプがあります。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズの消耗品と使用可能周期を教えてください。

消耗品は光源ランプとテストピースです。ランプは標準波長用のハロゲンタイプと可視光用のキセノンタイプがあります。どちらもユーザで交換が可能です。寿命は1000~1200時間になります。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズの測定精度はどのくらいですか?

繰り返し再現性(1σ)=0.1nm以下です。 (これはSiO2膜100nmの標準試料での値です)  膜厚値±何%という仕様値はありません。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズの測定方式(高次位相子を使用)は温度特性が悪いと聞きましたが?

その情報は誤りです。 温度特性は非常に優れています。温度パラメータに依存されない解析アルゴリズムの採用で、高精度な測定が可能です。(技術資料あり)

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズはフィルム上の薄膜は測定できますか?

残念ですがフィルム上の薄膜測定はNGです。測定光がフィルム裏面からも反射してきてしまい信頼性が低下してしまいます。
可能で有れば、Siなど他の基板に成膜してもらえれば測定は可能です。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズは何を測定するのでしょう?

主にSiやガラス基板などに成膜された透明薄膜の膜厚や光学定数(屈折率、消衰係数)を測定します。

高速分光エリプソメータ UNECSシリーズは金属膜も測定ができますか?

光を透過するような非常に薄い膜(約30nm以下)であれば測定できる可能性が高いです。

測定したデータが正しいかどのようにして確認できますか?

MSE(平均自乗誤差)の値で信頼性の見当が付けられます。  この値は実際に計測したデータ曲線とフィッティング解析で求めたフィッテイング曲線の誤差を示しており、数値が小さいほどフィッティング誤差が少ない=信頼性が高いと判断できます。 但し、あくまでもフィッティング解析での誤差が小さいという意味なので、実際には他の手法で計測してみたり、理論的に正しいか検討が必要な場合もあります。

測定波長が広範囲なほど、膜厚の測定精度も高いのですか?

波長範囲と膜厚精度はほとんど関係ありません。波長に依存するのは光学定数(屈折率や消衰係数)です。紫外や赤外域などで光学定数の評価が必要な場合には広範囲な波長が必要となりますが、膜厚の評価の場合は必要ありません。

UNECSで新規のマテリアルを測定する際に必要な情報はありますか?

次の3点が必要となります。
①段差計などで測定した既知の膜厚 ②膜の構成 ③基板の材質

AFMの薄膜測定と比べて分光エリプソメータの測定メリットはありますか?

①測定速度:UNECSでは最速20msで測定が可能です。 ②測定範囲:任意の間隔で膜厚を測定し、Mappingを作成することができます。 ③非接触:光を用いた非接触測定なので、測定したサンプルを次のプロセスでも使うことができます。 ④消耗品がない:AFMのプローブのような定期的に交換が必要な特殊部品はありません。

高速分光エリプソメータの原理と構造

エリプソメータは、半導体やディスプレイ分野をはじめ、様々な分野で幅広く使用されています。Siやガラス基板上などに成膜された透明または半透明薄膜(酸化膜、窒化膜、レジスト、ITO など) の膜厚、光学定数(屈折率、消衰係数)の測定により、半導体ではリソグラフィ分野でのレジスト膜分布、デイスプレイでは有機ELパネルの有機膜評価などが挙げられます。

エリプソメトリ(偏光解析法)を利用し、光の偏光状態の変化から薄膜の膜厚や光学定数を解析します。ある一定の偏光状態となった光をサンプル表面に入射すると、膜の表面と基板の表面から反射した光の合成光は、薄膜が有ることにより入射した光と位相や振幅が変化します。この位相の変化をデルタ(Δ)、振幅比をプサイ(ψ)と呼び、エリプソメータはこの2つを測定し膜厚や屈折率を求めます。

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UNECSシリーズの特長

高速分光エリプソメータ UNECSの特長

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高速分光エリプソメータ UNECS シリーズ

アルバックの高速分光エリプソメータ(UNECSシリーズ)は、薄膜の膜厚や屈折率を高速・高精度に測定します。独特な測定方式を採用し、高速測定とコンパクト化を実現しています。ユニークなポータブルタイプをはじめ、自動ステージタイプや真空環境に対応した装置への組み込みが可能なビルトインタイプまで用途に応じた幅広いラインアップを揃えています。

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■高速測定
回転機構を持たない独特な測定方式により、最速20msの高速測定を実現
繰り返し測定や多ポイントの分布測定などが短時間で計測可能 
■可視分光対応
波長範囲は、標準タイプ(530nm-750nm)の他、可視分光タイプ(380nm-760nm)も加わり、より幅広い用途に対応
■コンパクトなセンサユニット
投受光センサは、回転機構を持たない光学素子のみで構成し、非常に軽量・コンパクトで、定期的なメンテナンスは不要
■豊富なラインアップ
ユニークなポータブルタイプをはじめ、手動/自動ステージタイプや大型基板タイプ、大気/真空環境に対応した装置ビルトインタイプなど、多様な用途に対応可能


タイプ:ポータブル

ph-ellipsometer-01.png

型式
(ステージタイプ)
波長範囲(nm) スポット径(mm) Zフォーカス 追加機能
530-750 380-760 1 0.3 手動 自動 高精度
マップ
2000点
3D表示
UNECS-
Portable
(固定タイプ)
- - - - -
UNECS-
Portable-030
(固定タイプ)
- - - - -
UNECS-
PortableW
(固定タイプ)
- - - - -
UNECS-
PortableW-300
(固定タイプ)
- - - - -

タイプ:手動ステージ
ph-ellipsometer-02.png
型式M
(ステージタイプ)
波長範囲(nm) スポット径(mm) Zフォーカス 追加機能
530-750 380-760 1 0.3 手動 自動 高精度
マップ
2000点
3D表示
UNECS-1500M
(手動Φ150mm)
- - - - -
UNECS-1500M-030
(手動Φ150mm)
- - - - -
UNECS-1500MW
(手動Φ150mm)
- - - - -
UNECS-1500MW-030
(手動Φ150mm)
- - - - -

タイプ:自動ステージ
ph-ellipsometer-03.png
型式
(ステージタイプ)
波長範囲(nm) スポット径(mm) Zフォーカス 追加機能
530-750 380-760 1 0.3 手動 自動 高精度
マップ
2000点
3D表示
UNECS-1500A
(自動Φ150mm)
- - -
UNECS-1500A-030
(自動Φ150mm)
- - -
UNECS-1500AW
(自動Φ150mm)
- - -
UNECS-1500AW-030
(自動Φ150mm)
- - -
UNECS-2000A
(自動Φ200mm)
- - -
UNECS-2000A-030
(自動Φ200mm)
- - -
UNECS-2000AW
(自動Φ200mm)
- - -
UNECS-2000AW-030
(自動Φ200mm)
- - -
UNECS-3000A
(自動Φ300mm)
- - -
UNECS-3000A-030
(自動Φ300mm)
- - -
UNECS-3000AW
(自動Φ300mm)
- - -
UNECS-3000AW-030
(自動Φ300mm)
- - -

タイプ:ビルトイン
ph-ellipsometer-04.png
型式 用途 波長範囲(nm) スポット径(mm)
大気 真空 530-750 380-760 1 0.3
UNECS-1M - - -
UNECS-1M-030 - - -
UNECS-1MW - - -
UNECS-1MW-030 - - -
UNECS-1MV - - -
UNECS-1MVW - - -

ttl-ellipsometer-03.png

  • ポータブル
    測定部の重量はわずか2.2kgで持ち運びも出来るポータブルタイプです。

  • 高速測定
    最速20msの高速測定を実現、素早く測定・解析ができます。

  • 波長選択
    標準タイプ530〜750nm、可視分光タイプ380〜760nmより選択できます。

  • スポット径選択
    Φ1mmまたはΦ0.3mmより選択できます。

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img-ellipsometer-05.png

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  • 手動ステージ
    操作性に優れたΦ150mm R-θステージで測定位置決めが容易です。

  • 高速測定
    最速20msの高速測定を実現、素早く測定・解析ができます。

  • 波長選択
    標準タイプ530〜750nm、可視分光タイプ380〜760nmより選択できます。

  • スポット径選択
    Φ1mmまたはΦ0.3mmより選択できます。

img-ellipsometer-14.png


■測定解析
簡単に測定・解析が行えるシンプルな構成
測定・フィッテイング結果も瞬時に解析・表示


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  • 150-300mm対応
    Φ150,200,300mmの3機種から選択できます。

  • 自動ステージ・オートフォーカス
    自動ステージとオートフォーカス機能により基板面内の膜厚分布を素早く自動測定し、結果をカラーマップ表示します。

  • 高速測定
    最速20msの高速測定を実現、素早く測定・解析ができます。

  • 波長選択
    標準タイプ530〜750nm、可視分光タイプ380〜760nmより選択できます。

  • スポット径選択
    Φ1mmまたはΦ0.3mmより選択できます。

■測定解析
R-θ式自動ステージを搭載、自動マッピング測定
基板をセットしてスタートボタンを押せば、オートフォーカス(高さ自動調整)→指定座標測定→フィッティング解析→基板アンロードまで自動検知します。


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シンプルで使いやすいソフトウェアで誰にでも高精度な分布測定が行えます。

  • 測定座標はR-Θ(半径と角度)とX,Y(前後・左右)の2通りで入力できます。(最大で200ポイント)
  • 測定結果はリアルタイムに表示されます。
  • 測定結果(ψプサイ、Δデルタの波長範囲での分布グラフ)がリアルタイム表示されます。後から再解析も可能です。

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  • ビルトイン
    軽量・コンパクトなセンサユニットにより、成膜装置などへの組み込みが容易に行なえます。

  • 高速測定
    最速20msの高速測定を実現、素早く測定・解析ができます。

  • 波長選択
    標準タイプ530〜750nm、可視分光タイプ380〜760nmより選択できます。

  • スポット径選択
    Φ1mmまたはΦ0.3mmより選択できます

  • 真空対応
    通常の大気タイプのほか、真空環境に対応した真空タイプも用意しています。

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測定再現性

高速測定と、優れた測定再現性を両立

測定が早くても、データの信頼性は低下しません。多くの(他社)同等製品と比べ、格段に安定した再現性が得られます。

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測定 膜厚(nm) 屈折率(633nm)
1 205.6 1.459
2 205.7 1.459
3 205.5 1.458
4 205.6 1.459
5 205.5 1.459
6 205.6 1.459
7 205.6 1.459
8 205.7 1.458
9 205.6 1.459
10 205.6 1.458
平均値 205.6 1.459
最大値 205.7 1.459
最小値 205.5 1.458
標準偏差 0.050 0.0003
標準偏差(%) 0.02% 0.02%

■自動マッピング測定
高速マッピング測定で膜厚分布を短時間で評価可能
測定座標の入力はX,Yモードまたは R-θモードにて簡単に指定可能


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マテリアルテーブルファイル

膜や基板の光学定数を納めたマテリアルテーブルファイルは公開しているので、ユーザ側で自由に追加や編集ができます。実際の膜質に近いデータを構築していくことで、より信頼性の高い解析が行えます。

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  • 材料ごとの光学定数(屈折率や消衰係数)を収納したマテリアルテーブルファイルをユーザが自由に編集追加することができます。
  • 主要な材料の文献値は、あらかじめライブラリに収納。これ以外の材料や未知の材料を評価する場合、または文献値ではうまく解析できない場合などは、実測したデータを元にファイルの内容を編集をしたり、新たに追加することが簡単にできます。
    これにより信頼性の高い解析が可能となりました。
  • 多くのマテリアルデータファイルは、非公開(ユーザでは編集不可)としているため、都度メーカに編集・解析を依頼し、時間が必要となります。基本的に有償が多く、未知の材料を扱うR&Dでの不便な状況を解消します。

該非判定結果報告書
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オプションパーツ・消耗品

高速分光エリプソメータ オプション
標準試料 100nm SiO2/Si

取扱説明書・仕様書
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アプリケーション
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図面ダウンロード

技術資料ダウンロード

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