株式会社アールデック


kSA MOS リアルタイム基板ひずみ・応力モニター
In-situ Monitoring of Thin-film Stress

in-situシステムで薄膜応力&ひずみのリアルタイム測定が可能



二次元平行配列レーザービームによるサンプル照射、CCDカメラによるビーム位置の検出、
取得画像のビームスポット間距離変化を見て、薄膜にかかる歪み、応力を測定します。
CVD、MOCVD、スパッタ装置、MBE装置の基板に対応しています。研究・開発のみならず、
製造プロセスにおいても薄膜作成過程のリアルタイムモニタシステムとして使用できます。

特長
◆2つのエタロンによる高解像度2Dマルチビーム光学系センサークノロジー(特許)により同時に複数個所を測定
◆レーザーの同時検出により、基板回転などの振動の影響はほとんど受けずに測定可能
◆1ポート取り付け用のフランジマウント(垂直入射)または、2ポートによる分割取付けを選べる
◆リアルタイム測定
◆最大10km曲率半径(装置の仕様に依る)までの測定が可能
◆反射レーザー強度振動による薄膜厚・成長率・光学定数の精密測定
◆フレキシブルなデザインによるシングルポートマウント又は2ポートマウントが可能
◆外部トリガリング機能により回転基板にも対応
◆統合Windows(R)2000/XP対応ソフトによるリアルタイム分析と表示
(薄膜のひずみ、基板曲率、ストレス-膜厚またはスポット距離の平均偏差)、ユーザーが分析しやすいように
 ASCII、または バイナリファイル形式にてデータ保存可能、グラフィックの直接印刷、クリップボードへの
 コピー&ペースト機能によりMS WordやPowerPoint などのアプリケーションで利用でき、bmpやtiff形式等にも変換可能

アプリケーション
1. 低温GaNバッファ層上のMOCVDによる高温GaN成長時の応力・膜厚をモニターできます。
 (基板回転スピード1200rpmにも対応)反射レーザー強度振動は正確な薄膜厚測定を提供します。
2. MOSの反射レーザー強度振動は、例えば厚いDLC薄膜の層成長モニターに応用できます。
 振動は正確な光学定数、個々のレイヤー薄膜、薄膜厚のトータルを提供します。


構成
1. 標準ハードウェア
◆高感度8bit検出器
◆集積レーザーオプティックシステム
◆サーボ制御による光学ミラーの自動トラッキング
◆Dell Pentium 4コンピュータ
◆コンピュータ制御ボード
(Scientific Grade Frame Digitization Board, Multifunction Digital and Analog I/O board, Servo Control Board)

2.オプション(ハードウェア)
◆Mini-MOS
◆12bit高解像度検出器
◆高分解能シャフトエンコーダ


3.標準ソフトウェア
◆薄膜歪み、応力、全応力(応力×膜厚)、基板曲率、スポット間隔変位、歪みをリアルタイムでモニターに表示
◆レーザースポットの自動検出
◆薄膜の変化により表面の反射率が変化してもスポット強度が飽和しないよう、自動的にレーザー出力を制御
◆データ取得モード: フォーカスモード、応力/歪みモード
◆16bitのアナログ入力ボードにより、膜厚値を膜厚計から直接取り込むことが可能。膜厚を取り込まずに
 蒸着レートを直接入力しての測定も可能。
◆16bitのアナログ出力ボードの使用により成膜装置へのリアルタイムフィードバックが可能
◆時間分解モードは、経時変化の測定を行う場合に使用し、測定間のウェイト時間を1msec単位で設定可能
◆外部トリガーの使用により、外部イベントや基板回転などの時間データを取得することが可能
◆ラインプロファイル解析によりビームプロファイルを精密に表示
◆曲率半径、応力解析分析により時間、温度、ユーザー設定による入力データなどをパラメーターとした曲率半径、
 全応力、相対応力を算出。ビームスポットの中心座標、スポット間距離を表示することも可能。
◆ユーザーフレンドリーなWindows標準環境
◆高画質二次元/三次元グラフィックデータ表示

4.オプション(ソフトウェア)
◆成長率モニター:光学定数n、k、蒸着レートの リアルタイム値とそれらの積分値を表示;
 薄膜蒸着レシピを作成でき多層膜の成膜に最適;
 外部トリガー信号や、設定時間による各層の制御が可能
◆マルチウエハ:回転プラテン上の各ウエハの個別データ分析
◆温度スキャン:自動温度モニタおよび制御


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