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シリコン不純物自動定量分析システム

CryoSAS (Cryogenic Silicon Analysis System、低温シリコン分析システム)は、シリコン中の不純物を 15K 以下の低温環境下で分析するために開発された装置です。また、装置は太陽電池および半導体分野における品質管理を考慮して設計された、オールインワン専用システムです。

CryoSAS は、ブルカー・オプティクスの高性能 FT-IR に 閉鎖循環方式の極低温冷却技術を組み合わせ、通常クライオシステムで必要とされる液体ヘリウムを必要としません。CryoSAS に使用されている部品や技術は、すべて最先端のものであり、半導体分析に求められる高い分析精度に応えてきたブルカーの実績を基本としています。CryoSAS は、分析結果の報告まで洗練された自動化システムによる操作が可能です。

高感度

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CryoSAS は、シリコン中のホウ素、リン等の不純物を ppta レベルの低濃度まで、ASTM/SEMI MF1630 標準に従い分析します。さらには、ppba レベルの炭素・酸素の分析 (ASTM/SEMI MF1391) も同時に可能です。

高い操作性と低ランニングコストを実現

CryoSAS low temperature sample compartment with automated 9 position sample holder.

サンプルと検出器の冷却に、高い信頼性を備えた閉鎖循環方式極低温冷却技術を採用。液体ヘリウムを冷媒として用いるシステムと異なり、煩雑な操作を必要せず、ランニングコストの削減にも大きく貢献します。

ステンレス製大型サンプルチャンバー

数多くの実績に基づく大口径ステンレス製チャンバーとオートサンプラーが、サンプリングの操作性とメンテナンス性を高めます。

シンプル・クリーンな真空排気システム

真空排気系には、前段にドライポンプ、後段にターボポンプを配置し、排気速度と信頼性を高めています。

堅牢かつ高精度なオートサンプラー

複数のサンプルの分析を自動化するオートサンプラーを標準装備。高トルクステッピングモーターと高い機械加工精度により、優れた堅牢性と位置再現性を実現しています。最大9 個のサンプルを、簡単な操作で着脱することが可能です。サンプルホルダには無酸素高熱伝導性銅を用い、さらに金コートを施すことで、サンプル間の温度のばらつきを抑えています。またサンプルホルダは、煩雑な操作なしで着脱が可能です。

使いやすさ

CryoSAS は、作業環境を考慮して最適化されたシステムです。すべての真空ポンプや冷却機構はPLC システムにより集中管理され、冷却や分析の開始もボタン操作ひとつで実行されます。分光分析装置や真空システムの経験が少ないオペレータでも、精度の高い分析が可能です。

また CryoSAS 専用のソフトウェアは、品質管理における要求事項を満たすことができるように設計されています。操作はタッチスクリーンにより行うので、分析作業を簡単に進められます。オペレータはサンプルに合わせて分析メソッドを選び、サンプル情報を入力してスタートボタンを押すだけで、CryoSAS が自動的にサンプルを冷却し、赤外スペクトルによる測定結果の解析からレポートの出力まで実行します。

CryoSAS仕様

波数範囲: 1500 – 280cm-1/ 以下の成分の検出に最適化

  • III 族 および V 族 不純物:ASTM/SEMI MF1630 法により、単結晶シリコン中の浅い不純物を定量します。厚み3mm 程度のくさび形サンプルの場合、検出下限は以下の通りです。
    - 10ppta リン
    - 30ppta ホウ素

  • 置換型炭素: ASTM/SEMI MF1391。本手法による分析では、無炭素のFZシリコンサンプルがリファレンスとして必要になります。またリファレンスシリコンは、分析対象となるサンプル片と、同じ厚み、同じ表面状態のものである必要があります。. 厚み3mm 程度のくさび形サンプルの場合、炭素濃度の検出下限は20ppbaです。

製品に使用されている技術は、次の特許により保護されています:  US 7034944; US 5923422; DE 19940981

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