iSE^®（in-situ用高速分光エリプソメーター）

高速で広い波長域を測定

iSEはCCD受光式二重回転光学設計を用いた新しい分光エリプソメーターであり、最新のCCD検出器によりわずか数秒で数百波長のデータを取得できます。二重回転光学設計により非常に高精度な測定ができます。

図は代表的な4波長の実時間分光エリプソメトリ―データを示します。各時間の測定データには可視～近赤外までの190波長分の分光エリプソメトリ―データが含まれています。上の図はある時間での測定データを示しています。

高い感度

幅広い波長範囲でデータを取得することで組成比や導電性、表面状態などさまざまな特性を高感度で求めることができます。それに加えてオングストローム以下の膜厚変化に対しても感度があります。

リアルタイム

成膜中の膜厚や光学定数の変化をモニタリングすることで適切なフィードバックができます。

非破壊

in-situエリプソメトリ―では測定に光を使用するためサンプルを傷つけません。エリプソメーターは成膜装置の外側へ設置され、光はウインドウを通してチャンバー内のサンプルへ照射されます。測定のためサンプルに特別な処理を施すことなしに非破壊で測定ができます。

高精度

分光エリプソメトリ―では偏光状態の変化を測定します。強度測定がベースとなる技術と比較して以下に示すような利点があります。
・ウインドウによってデータの正確性は影響を受けない
・すべての反射光が受光できなくてもデータの精度が落ちない
・光の位相の情報が得られるため極薄膜にも高い感度がある

(左図) ALDの25サイクル目までにおける薄膜の膜厚変化の様子。生データ（Δ）の変化と対応している。(右図) 金属膜の成膜過程における光学定数および膜厚の変化

リアルタイムでの測定例

・単層または多層膜の膜厚測定
・成膜レートやエッチングレートの算出
・プロセスの速度論
・光学定数
・成膜前後での表面状態
・成膜初期での核生成の挙動
・光学定数に影響を与える成膜条件の解明（成膜速度、基板温度、ガス圧力など）
・処理時間の終点をリアルタイムで観察

プロセス中での特性評価

リアルタイム分光エリプソメトリーの一般的な応用としてプロセス中での薄膜の成膜過程のモニタリングがあります。これによりさまざまな条件下での成膜過程を素早く理解することができます。各層の光学定数や成膜速度を求められるのでプロセスを詳細に評価することができます。

in-situ分光エリプソメトリーのデータ（2波長）を示します。プロセス中で膜種や成膜条件を変化させていますが、各層の独立した膜のデータが得られるため多層膜構造でも特性評価ができます。

Taとa-Si膜のさまざまな成膜条件下における光学定数や成膜速度を決定

仕様