Мы рады представить расширение линейки оборудования для метрологии поверхности — спектральный автоматический эллипсометр MUL-S, построенный на базе платформы 6-го поколения.
Новая модель вобрала в себя все лучшие решения предыдущих линеек, но при этом совершает качественный скачок в скорости измерений, спектральном охвате и механической точности. MUL-S позиционируется как ультимативное решение для задач, где требуется характеризация сложных многослойных, анизотропных и ультратонких структур в полупроводниковой промышленности, фотонике и передовых научных исследованиях.
 |
|
Внешний вид эллипсометра MUL-S |
Ключевые технологические прорывы
1. Спектральный диапазон 193–1690 нм в базовой комплектации
В отличие от предыдущих моделей, где ультрафиолетовый и ближний инфракрасный диапазоны часто требовали докупки дополнительных опций, MUL-S обеспечивает непрерывное покрытие от глубокого УФ до ближнего ИК «из коробки». Это достигнуто за счет применения композитного дейтериево-галогенного источника света и установки двух независимых детекторов: вакуумной ПЗС-матрицы с TE-охлаждением (193–1000 нм) и спектрометра на базе InGaAs (950–1690 нм).
2. Экстремальная скорость и нанометровая чувствительность
Благодаря новаторской технологии обнаружения срабатывания модульной решетки, сбор одного спектрального сигнала теперь занимает всего 5 мс. Полное комплексное измерение и анализ в одной точке (включая автофокус и подбор интенсивности) уложены в 2 секунды. При этом прибор способен регистрировать покрытия толщиной от 0,01 нм, что позволяет уверенно работать со слоями естественного оксида. Абсолютная точность определения толщины составляет ±5 Å, а показателя преломления — ±0,01 (для 100 нм SiO₂).
3. Эллипсометрия Мюллера для сложных материалов
В приборе реализована опциональная возможность измерения всех 15 нормализованных элементов матрицы Мюллера. Это критически важно для корректного анализа деполяризующих, оптически анизотропных и сложных периодических наноструктур, с которыми классическая эллипсометрия (Ψ и Δ) справляется лишь частично.
Эволюция оптики и механики: чем MUL-S отличается от предыдущих поколений
Для инженеров, знакомых с линейкой MUL, новые параметры механики и оптики MUL-S предложат решение ряда «узких мест», характерных для классических схем:
- 9-осевое управление и прецизионный гониометр: Количество управляемых осей увеличено с 7 до 9. Автоматический гониометр теперь работает в диапазоне 45°–90°, а главное — отклонение луча строго контролируется и составляет <0,03° (в 10 раз лучше, чем <0,3° в базовых автоматических моделях прошлого поколения). Все оптические элементы (поляризаторы и компенсаторы) оснащены абсолютно кодированной фиксацией с функцией компенсации запрещенной зоны, что исключает накопление механических ошибок.
- Защита от паразитных отражений: Диаметр измерительного пятна уменьшен до ≤100 мкм (вместо стандартных 200 мкм), а в оптический тракт введена выходная щель 100 мкм. Эта связка позволяет физически разделять сигналы, отраженные от передней и задней поверхностей прозрачных и полупрозрачных подложек, исключая артефакты при измерении.
- Программируемая оптика: Система интегрирует двойные суперахроматические компенсаторы с четвертьволновой задержкой. Двойная структура может свободно переключаться программно, адаптируясь под конкретную задачу без вмешательства оператора.
Интеллектуальная электроника и ПО
- Аппаратная часть дополнена продвинутой электроникой:
Внедрена функция глобальной коррекции линейности спектра, гарантирующая высокую точность даже в нелинейных областях. - Усилена защита от статических помех, что критично при работе в условиях чистых комнат и полупроводниковых производств.
- Добавлены 64 набора памяти EEPROM в самом спектрометре для пакетной передачи данных без потерь времени.
- Программное обеспечение (Windows 11) поддерживает интеграцию с MES, имеет 3 уровня доступа (Оператор, Инженер, Сервис) и включает расширенные модели дисперсии (Селлмейера, Коши, Друде, Лоренца, Гаусса, критических точек), а также анализ вертикального градиента показателя преломления.
 |
 |
Фото программного обеспечения системы
Резюме
|
Характеристика
|
MUL-M
|
MUL-A
|
MUL-LA
|
MUL-S
|
|---|---|---|---|---|
|
Краткое описание
|
Спектральный ручной
|
Спектральный автоматический
|
Лазерный автоматический
|
Полнодиапазонный автоматический 6-го поколения
|
|
Спектральный диапазон
|
BASE: 350 – 1050 нм (опции UV/EUV)
|
BASE: 350 – 1050 нм (опции до 193 – 1690 нм)
|
Фиксированная: 632,8 нм
|
BASE: 193 – 1690 нм
|
|
Автоматический столик (X-Y Mapping)
|
Нет
|
Да
|
Да
|
Да
|
|
Камера с автофокусом
|
Нет
|
Да
|
Да
|
Да
|
|
Микро-пятно (Micro Spot)
|
30 мкм (стандарт 200 мкм)
|
30 мкм (стандарт 200 мкм)
|
–
|
≤100 мкм (с разделением отражений)
|
|
Эллипсометрия Мюллера
|
Нет
|
Опция
|
Нет
|
Опция (15 нормализованных элементов)
|
|
Компенсаторы
|
Один, четвертьволновый
|
Один, гипер-ахроматический
|
Один
|
Двойные, суперахроматические с программным переключением
|
|
Точность показателя преломления (100 нм SiO₂)
|
±0,003
|
±0,003
|
±0,001
|
±0,01 (абс.) / 0,001 (повтор.)
|
Сравнительная таблица эллписометров серии MUL
MUL-S — это не просто обновление модельного ряда, а переход на новый стандарт автоматической эллипсометрии. Прибор закрывает потребности лабораторий, которым ранее приходилось комбинировать несколько устройств для УФ, видимого и ИК-диапазонов, или мириться с компромиссами в скорости картирования больших площадей (X-Y столик с ходом 200 мм и точностью 5 мкм).
.png)