FilmTek 4000
FilmTek 4000
FilmTek™ 4000 は、シリコンフォトニクスや導波路アプリケーションに必要な屈折率の高精度測定用に最適化されています。 マルチアングル反射率測定と特許取得済のマルチアングル差分パワースペクトル密度解析機能を活用することで、FilmTek 4000 は屈折率測定において比類のない精度を実現します。 屈折率測定の解像度は、独立した厚みおよび屈折率（TE および TM モード）測定により最適化され、屈折率測定の解像度は最大 2×10-5 です。これにより、最高の非接触式測定方法と比較して100倍、最高のプリズムカプラ接触式システムと比較して10倍の性能が実現します。オプションの分光エリプソメトリーを併用すると、極めて薄いフィルムの測定も可能になります。
測定機能
以下の項目を同時に決定可能：
- 0Åから250µmまでの多層膜厚（SEオプション仕様）
- 400nmから1700nmまでの光学特性
- TEおよびTMの屈折率[n(λ)]
- 消衰（吸収）係数[k(λ)]
- エネルギーバンドギャップ[Eg]
- 成分、空隙率
システム構成
標準：
- 多角度分光反射（400nm～1700nm）
- 特許取得済みの多角度差分パワースペクトル密度（MADP）解析
- 特許取得済みの差分パワースペクトル密度（DPSD）処理
- 膜厚と屈折率を個別に測定
- 屈折率分解能：2×10-5
- ウエハ全体の測定
- オートフォーカス機能付き自動ステージ
- 自動ビームアライメント
- 測定位置の画像化用カメラ
- 高度な材料モデリングソフトウェア
- 高度なグローバル最適化アルゴリズムを搭載したBrukerの汎用材料モデル
オプション：
- 回転補償器設計による分光エリプソメトリー
- 温度による屈折率と熱膨張の特性評価用ホットプレート
- カセット間でのウエハ処理
- FOUPおよびSMIF対応
- パターン認識（Cognex）
- SECS/GEM
FilmTek 4000 Methodology
FilmTek 4000システムは、高精度屈折率測定のために、特許取得済みの DPSD（差分パワースペクトル密度）技術を採用しています。分光反射データは、垂直入射と 70°で収集されます。PSD 処理により、パワースペクトル密度領域に 2つのピークが生成されます。それぞれの位置の比率は、フィルムの屈折率と斜め測定の入射角の関数です。この比率は、屈折率を計算するために使用されます。屈折率がわかれば、垂直入射ピークの光学膜厚から膜厚を計算することができます。
Typical Application Areas
Silicon Photonics
Measure film thickness and refractive index with a 10x performance advantage over the best prism coupler contact systems.
Filmtek non-contact multi-angle reflectometry systems deliver precise high-resolution measurements and enable automated, in-line process control for a wide range of planar waveguide and silicon photonics applications (e.g., SiON, Si3N4, Ge-SiO2, P-SiO2, BPSG, APOX, HiPOX, and multi-layer SiO2/ SiON film stacks).
Technical Specifications
| Film Thickness Range | 0 Å to 250 µm (with SE option) |
|---|---|
| Film Thickness Accuracy | ±1.5 Å for NIST traceable standard oxide 5000 Å to 1 µm |
| Precision (1σ) | 5 µm Oxide (t,n): 2Å / 0.00002 |
| Spectral Range | 380 nm - 1700 nm (380 nm - 1000 nm is standard) |
| Measurement Spot Size | 1 mm (normal incidence); 2 mm (70°) |
| Sample Size | 2 mm - 300 mm (150 mm is standard) |
| Spectral Resolution | Visible: 0.3 nm / NIR: 2 nm |
| Light Source | Regulated halogen lamp (10,000 hrs lifetime) |
| Detector Type | 2048 pixel Sony linear CCD array / 512 pixel cooled Hamamatsu InGaAs CCD array (NIR) |
| Automated Stage | 150 mm - 300 mm (200 mm is standard) |
| Computer | Multi-core processor with Windows™ 10 Operating System |
| Measurement Time | <5 sec per site (e.g., oxide film) |
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