ME-210

主な特徴

最大毎分5000点以上のハイ・スピードで50um角の微小領域も、
1nm以下の極薄膜も、膜厚の面分布測定ができます。

基本原理

• エリプソメータとは、測定物にレーザ光を斜めに当てた　反射光の偏光状態から、測定面の極薄膜の膜厚や屈折率を測定する評価システムです
• ２つの偏光成分の反射特性のズレが、それらを合わせた光線の偏光変化としてあらわれることを利用した、非常に高感度な測定手法です。
  しかしながら、偏光の測定には光学フィルターの回転機構が必要なことから、装置が大きくなりやすく、調整や校正が難しいなどの欠点もありました。
• フォトニック結晶を応用した偏光センサーなら、こうした欠点を解決することができます。
  ME-210で用いられる偏光センサーは、CCDセンサーとフォトニック結晶で作られた高集積偏光フィルタとで構成されます(右図)。
  向きの異なる偏光フィルターを通過した画素情報を演算することにより、瞬時に偏光計測が行われます。更に偏光を計算できる単位ユニットを並列配置することにより、従 来のエリプソメータのセンサーが3000個も並んだ機能を、たった一つのCCDのサイズの中に凝縮することができました。
• 最新式の偏光センサーの採用により、高速測定に加えて微小領域の測定が可能になり、更に回転駆動部が不要になったことにより校正の手間が大幅に削減されました。サンプルが動いていても測定できる特徴を活かして、サンプル移動ステージとの組み合わせにより、高速＆高解像度のな２Dエリプソメータが実現しました。

機能

ME-210の機能

• 付属ソフトにより、ME-210の操作と取得データの解析・保存、保存データの再読み込みなど、一連の操作を簡単にを行うことができます。
• 測定した膜厚や屈折率の分布データを様々に表示・解析可能です。例えば、膜厚を濃淡やカラーに反映させた２Dマップや、任意の角度で視点を設定できる3Dマップ表示、ワイヤー表示などが可能です。

• ME-210では、広い面積を測定したデータウィンドウ上でマウスドラッグで選択した任意領域を、高解像度に測定することができます。この操作を繰り返すことで、任意の微小領域を効率的に見つけ出し、その領域の膜厚情報を得ることができます。まるで地図ソフトを扱うように、直感的な操作が自慢です。

• また、これらの測定データは、txt形式やcsv形式で出力・保存することができますので、Excelなどのソフトウェアで扱うことができます。また、保存データを測定時と異なる光学モデルをもちいて、再計算させることも出来ます。

主な仕様

ME-210
装置仕様
測定方式	フォトニック結晶アレイ並列処理方式
測定再現性	膜厚: 0.1nm, 屈折率: 0.001※
※Si上SiO2膜（約100nm)を入射角70°にて繰り返し測定した標準偏差 ※測定速度の値は測定対象、ステージ設定等で変わり、 常に毎分1000点を保証するものではありません
装置構成
光源	半導体レーザ(typ. 636nm)
最小測定領域	広域モード：0.5mm×0.05mm 高精細モード：5.5um×5.5um
入射角度	70[deg]
標準ステージサイズ	最大8inchウェハー対応
測定速度	毎分1000点(参考)
寸法・重量	システム全体：650 W×650 D×1740 H [mm], 　約200kg
製品内容
ME210システム一式、操作パソコン、　標準サンプル 　ソフトウェア(インストールCD) 、取扱説明書
※動作波長帯域、ソフトウェア改良等のご希望がございましたら、ご相談下さい。

測定例

ダミーサンプルの測定例

• Siウェハー上にSiO2層を、場所によって厚さを変えて形成したサンプルの測定例です

  極薄の膜厚の差が明瞭に測定できている様子が判ります

レジスト膜厚の測定例

• スピンコートで発生しやすい、中央部で厚くなる現象が観察されています。

  また、レジスト中に混入した異物や泡などは、極端な膜厚変動として検出されます。
  屈折率分布のデータとあわせることで、異物か気泡かの区別も可能です

  得られたデータは全て数値データとして出力可能ですので、図のように任意線上の分布データをグラフ化することも可能です

GaAsウェハーの自然酸化膜厚の個体差比較

• 極薄の自然酸化膜厚も、ME-210なら短時間にウェハー全面の分布の評価が可能です

  ウェハー間のばらつきや、欠陥の検出に威力を発揮します