厚み/膜厚/光学定数測定装置(NXT GmbH)

塗布されたナノレベルの薄い膜厚を測定する装置です。高速、非接触、かつ精度良く大面積でも測定できることが特徴です。R&D(オフライン)から量産(インライン)まで対応可能です。

特  長

  • 反射・透過のスペクトラム測定
  • 基板上にある単層膜のn/k(光学定数)測定
  • 基板上に積層された膜の各層の膜厚み(最大3層まで)
  • 各膜層の光学モデルとパラメーターの調整が可能
  • 受光部波長帯域(320nm〜1700nm)
  • 自動校正機能搭載
  • 高速測定、Roll to Roll、インライン化への対応

測 定 項 目

膜圧測定
  • 薄膜/厚膜
  • 多層膜
光学定数解析
  • 屈折率(n)
  • 消衰係数(k)
その他
  • 反射率
  • 透過率

アプリケーション

エレクトロニクス
  • ディスプレイ/照明/半導体/OLED 等
  • 実用例:AR/指紋防止膜/防汚膜/バリアフィルム/ハードコート/絶縁/TFT 等
オートモーティブ
  • 医療デバイス/薬品/細胞/バイヤル 等
  • 実用例:AR/指紋防止膜/防汚膜/バリアフィルム/ハードコート/セパレーター 等
バイオメディカル
  • ディスプレイ/照明/半導体/OLED 等
  • 実用例:SiO2コーティング/医療用フィルム 等
その他
  • デ太陽電池/Li電池/レンズ/飲料容器/光ディスク 等
  • 実用例:バリアフィルム/ハードコート/SiO2コーティング/ポリカ/セパレーター 等

測定方式/測定原理

CCurve Fitting 測定方式

1nm以下のフィルムの厚みを測定する場合、サンプル材料の屈折率を考慮し、測定対象層の反射率を波長毎に計算したカーブモデル(光学モデル)が作られます。異なる層の厚みによって、そのカーブモデルは測定されたカーブ(スペクトラム)へフィットする様に計算されます。この測定方法は、“コードされていないサンプル”もしくはシリコンの様な反射の強い材料での反射・透過スペクトラムとランプ自体の光量測定がサンプル測定をする前に基準値として必要になります。

FFT測定方式

厚み(d)=1nm以上の層の場合、フーリエ変換が反射スペクトラムに適用されます。これは、干渉によって作られた波長に依存する光強度の周期をフーリエ変換する事で高速に厚みを知る事が出来ます。フーリエ変換した結果は、光学厚み(“n”x“d”)の周波数分布です。これは、パワースペクトラム(power spectrum)と呼ばれています。このパワースペクトラムは、屈折率(n)を一定としてフーリエ変換で計算された周波数分布をピークとして表し、工学的な厚みとしています。
※光学厚み=屈折率(既知)X実際の厚み

測定結果サンプル

カーブモデル(光学モデル)[赤い線]と実際に測定されたスペクトラム[青い線]を比較計算してカーブが合ったところで測定値とします。

 

ITO測定結果

有機膜測定結果

a-Si(アモルファスシリコン)測定結果

高屈折率膜測定結果

低屈折率膜測定結果

測定動画

 

多層膜測定 「多層膜」の膜厚および「最表層」の高額特製評価

多層膜の様に積層された膜を測定する場合には、事前に測定した光学特性ファイルを活用し、最表層の膜厚および光学特性評価、積層膜の膜厚同時測定をする事が可能です。

様々な波長に対応した分光器

 

ETA-TCM装置(薄膜対応)

測 定 仕 様
測定パラメーター 単層と積層の膜厚、n/k値(光学定数)測定
波長領域 320nm~800nm(ご要望により波長領域の変更可能)
測定範囲 2nm~500nm
屈折率範囲 0.01~10.00
反射/透過・測定精度 ±0.4%
膜厚測定精度 ±0.4%(厚みの範囲:2nm~40nm)±1.0%(厚みの範囲:40nm~200nm)±2.0%(厚みの範囲:200nm~500nm)
膜厚測定繰り返し精度 3σ<0.1nm
屈折率測定精度 ITO金属膜:±0.03;有機膜;±0.02;誘電体層;±0.02
屈折率測定繰り返し精度 3σ<0.01
ハ ー ド ウ ェ ア
測定構成 垂直入射角
測定スポットサイズ ~1mm
測定速度 厚み測定 ≦1.0秒/ポイント;n/k測定 約0.3-1.0分/ポイント
対応サンプルサイズ 10mm×10mm~250mm×280mm(ご要望によりサイズの対応は可能)
サンプル位置精度 高さ方向 ±1mm以内、傾き±0.6°以内
使用環境条件 温度 5-45℃(50-90°F), 湿度:<80%(結露なきこと)
電 源 AC100~240V;50/60Hz
寸法(幅/奥行き/高さ) スペクトロメーターと光源ラック 幅=670mm;奥行き=600mm;高さ=822mm手動X-Yテーブル 幅=670mm;奥行き=842mm;高さ=269mm自動X-Y走査テーブル用ラック 幅=580mm;奥行き=650mm;高さ=414mm
ソ フ ト ウ ェ ア
測定機能 膜厚測定/n/k値測定/マッピングデータ
PC必要条件 Windows®XP/7, 1GB RAM, ハードディスク容量>100MB

 

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