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光分析技術を用いたマイクロ~ナノスケールの欠陥検出
(株)堀場製作所 技術情報誌 Readout 40号 (2013年2月)

省エネルギーを実現する半導体パワーデバイス向け材料の1つであるシリコンカーバイト(SiC)は,結晶欠陥の少ない高品質なウェハが量産されていないことからHVやEVへの導入が進んでいない。本研究の目的は,この課題に対して分析から検査にわたる最適なソリューションを提供することである。本稿では,堀場製作所の有する様々な技術をSiCウェハ中の結晶欠陥評価に適用した。レーザ散乱式欠陥検出により,約3 minで4 inchウェハ全面のサブミクロンオーダの表面欠陥・異物を検出可能である。カソードルミネッセンス(CL)によるパンクロマティック像測定により,多岐に亘るウェハ最表面の結晶欠陥を確認し,フォトルミネッセンス(PL)寿命測定ではキャリア寿命に関して有効なデータを得た。さらに,CL像により検出された欠陥周辺の応力分布をラマン分光により評価できることを示した。


ICP発光分析装置(ICP-OES) ULTIMA2
大道寺英弘*

*株式会社堀場製作所

高周波誘導結合プラズマを励起源とした発光分析装置(ICP-OES)は無機物・有機物中の75元素を同時に測定できる超高感度元素分析装置です。ジョバンイボン社(JY)は1977年世界で初めてシ-ケンシャルICP発光分析装置を販売して以来、世界で3600台以上の販売台数を有しています。本稿ではICP-OESの測定原理、特にICP光源、試料導入システム、分光器などについて解説します。またJYとHORIBAが総力を結集して開発したシ-ケンシャルICP発光分析装置ULTIMA2を紹介します。


ICP発光分析における基本技術―物理干渉と分光干渉の原因と対応―
大道寺英弘*

*株式会社堀場製作所

ICP発光分析装置は多くの分野において広く使われています。ICPで測定しようとすると、必ずICP発光分析に共通の干渉の問題がつきまといます。ここでは、物理干渉・分光干渉について述べると共にこれらの内容と干渉の除去方法について述べ、より正確なICP発光分析を行うための指針を提供します。


物質材料研究機構 関口 隆史、 京都工芸繊維大学 G. PEZZOTTI

電子ビームの照射により試料から発生するカソードルミネッセンス(CL)を利用し,微小領域の物性評価が広く行われている。例えば、表面下にある構造の観察・評価、ワイドギャップ材料の評価、欠陥・不純物の評価など、その応用は多岐に渡っている。

カソードルミネッセンスは光学的な機能評価であり形状観察では得られない情報を得ることができる。また、半導体材料以外のセラミックや生物等の分野でも使用されている。最近ではフィールドエミション電子銃を励起源として用いることにより、ナノスケールでの高空間分解能のカソードルミネッセンス評価が行われるようにになってきている。本稿ではナノスケールでのカソードルミネッセンス(CL)評価ついて、実例を交えて紹介する。


(株)堀場製作所 紺野象二郎

Electronic Journal 2002年9月号


薄い構造のエッチングをいかに精度良くコントロールするかが問題となっている。仏JobinYvon社は、化合物半導体、シャロートレンチエッチングのIn-situモニタ技術を考案し、エッチング終点検出モニタ「DIGILEM」を開発した。固体レーザを光源とし、基板からの反射・干渉を分析することで、エッチングレート、エッチング厚、膜境界面の検出を可能にしている。ロット間の膜構造や組成のばらつきも検出でき、薄膜プロセスの歩留り向上に貢献する。


(株)堀場製作所 紺野象二郎

電子ジャーナル 2003 MEMS Technology Outlook


MEMSデバイス製造に不可欠な工程であるDeepエッチングにおいてエッチングのエンドポイントを精度良く検出することはより高精度なデバイスを必要とする業界、または歩留まりを向上させるために、益々、重要度が増してきている。特に深堀りを必要とするデバイスにはエッチング時間が増大するため大きな問題であり、かつ、チャンバー内のコンディションを保つのは難しくなる。以上の問題点を解決するためのモニター技術として、堀場製作所では次の方法を提案する。


Pascal Amary, Denis Cattelan:Jobin Yvon S.A.S

(株)堀場製作所 技術情報誌 Readout 28号(2004年3月)

マイクロマシニングの分野では、溝(トレンチ)の深さを正確に計測できるリアルタイムモニタが求められている。ジョバンイボン社では、干渉計を応用したエッチングモニタツイン・スポット干渉計に続き、新しくトレンチ深さを正確にリアルタイムにモニタすることができる偏光カメラを開発した。本稿では、測定原理及びエッチングとパッシベーションを繰り返すボッシュ・プロセスでの実装試験結果を紹介する。


(株)堀場製作所 技術情報誌 Readout 21号 (2000年9月)


全自動分光エリプソメーターUT-300は、生産ライン向けに特化した全自動膜厚計である。ここでは、そのレシピ作成の中核をなす分光エリプソメーターのスペクトル解析について述べる。UT-300のターゲットである最先端の膜種は、解析手法も最新の技術が用いられるが、今回はそのベースとなる解析手順とその際考慮すべき点を中心に解説する。


G. PEZZOTTI :京都工芸繊維大学

JEOL News  Vol.38(2003)


原子クラスターほどの極小体積での応力測定に、電子ビームが日常的に使用できることを示す。ナノスケールの応力測定は応力発光評価によって行われる。この手法は、固有またはドーパント誘導による発光スペクトルの波長シフトを利用する。電界放出型電子銃を備えた走査型電子顕微鏡(FE-SEM)による応力測定は、ナノメカニクスの新たなフィールドに向けた第一歩だと考えることができる。その評価は、材料およびデバイスの開発と品質管理においてまったく新しい観点を開く可能性をもっている。我々は材料科学の視点から、ナノ構造、とくにガラス質内部において応力が増減する様子を実験的に可視化することに初めて成功した。


MICROSCOPY AND ANALYSIS Giuseppe Pezzotti 2003年3月号


走査型電子顕微鏡における実験ナノ力学の発展の第一歩として、ガラスネットワーク内に「組み込まれた」ランタノイドイオン探針の高スペクトル選択性を利用し て、ガラスのナノスケールの応力場に対し、電子発光による信頼性の高い評価が可能であることを証明する。ガラスおよび他の非晶質のナノ力学的な評価は、新 型のガラスやナノデバイスの開発において全く新しい観点を見出したり、応力場をナノスコピック・スケールで写像することによって多大な利益を得る光学や電 子工学などの研究分野において新しい用途に結びついたりする可能性がある。


中川健 :(株)堀場製作所

日本電子顕微鏡学会第42回シンポジウム論文集 1997年

カソードルミネッセンス(以下CL)は、19世紀半ばに現象が確認され、CLを利用した物性 研究が始まった。CLは微弱光の為、当時の測定装置及び計測技術で観察できる範囲は限られていた。分光器、光学素子、検出器や計測技術の発達及び電子顕微鏡の出現など時代と共にCLの研究分野が急速に広まった。1990年頃から分光計測用のCCDが、低価格化に伴い急速に普及し始め分光計測の分野で広く使われる様になった。

CLの分野においても、CCDを用いて微弱なCLを短時間で測定することが可能となり、電荷蓄積、電荷転送機能を生かして様々なアプリケーションが開発されており、今後さらなる応用が期待 されている。しかし、測定装置としては完成したとは言えず、改良の余地は十分にある。今回は、装置を供給する立場でCL装置の現状と問題点について述べてみたい。


南 孝明

(株)堀場製作所 技術情報誌 Readout 4号(1992年1月)

発光現象を測定する際、発光スペクトルだけ ではなくその時間変化もとらえることにより、スペクトルのみからは得られない情報を得ることができる。当社の発売する時間分解フォトルミネッセンス・蛍光 分光光度計NAES-700は、発光現象の時間変化を測定する装置である。本稿では、このNAESを用いた測定の応用例として時間分解蛍光偏光解消法を用 い溶液中での生体内蛋白質分子の大きさ-アポミオグロビン分子の実効体積-の測定について紹介する。 【NAES-700は販売を終了しておりますが、後継機種として『TCSPC(時間相関単一光子計数法)蛍光寿命測定装置』をご用意しております。】


横山一成

(株)堀場製作所 技術情報誌 Readout 2号(1991年1月)

時間分解フォトルミネッセンス法は、定常フォトルミネッセンス法では得られない情報を与えてくれる。とくに、半導体の結晶性評価や半導体物性の研究に有用である。当社ではこのほど、繰り返し周波数1kHzの窒素一色素レーザ(NDL-100)を装備した時間分解フォトルミネッセンス・蛍光分光光度計(NAES-700)を開発・製品化した。本稿では、NAES-700の主要な構成要素であるNDL-100を開発した動機や、多段の時間電圧変換器(マルチTAC)による時間相関光子計数法の原理について述べた。さらに、本装置の半導体分野での応用例として、AlGaAs/GaAs多重量子井戸のPL寿命と結晶成長温度の関係、GaAs/AlAs短期周期超格子の発光機構の解明などを紹介した。
【NAES-700は販売を終了しておりますが、後継機種として『TCSPC(時間相関単一光子計数法)蛍光寿命測定装置』をご用意しております。】


(株)堀場製作所 技術情報誌 Readout 24号(2002年3月)

光老化,とくにしわの抑制を目的としたサンスクリーン製剤の開発が行われているが,その評価には長期間を要する。そこで日光弾性線維症の発現を迅速に把握できる実験系が求められている。ここでは中波長紫外線(UVB)が誘導するエラスチン・プロモーター活性を蛍光で観察する実験系の作成を試みた。その結果,UVB誘導エラスチン・プロモーター活性のUVB照射量依存性を蛍光で観察することができた。すなわち,迅速かつ簡便にエラスチン成分の豊富な日光弾性線維症の発現を定量できる可能性が示唆された。ホリバグループのひとつであるジョバンイボン社(アメリカ)製の光ファイバー付き蛍光分光測定装置 SPEX Fluorolog-3による注入細胞の蛍光の定量はサンスクリーン製剤の迅速評価に有用となることが示唆された。


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