LSI-TG
波長可変レーザ厚さ測定システム
波長可変レーザを使用した非接触・非破壊の厚さ測定システム。
1m以上離れた対象をリアルタイムに測定可能。生産ラインへの組み込みに最適。
LSI-TGは波長可変レーザを媒体とした、サンプルの厚さを測定する装置です。 媒体が光ですので、基本的に非接触・非破壊（感光材など光で変質する材質は除きます）です。 光源としてレーザを使用していることから透過力が強く、比較的厚いサンプルも測定できます。 実績では光学厚さ3mm程度のサンプルを測定しています。
測定のリアルタイム性も高く、生産中の制御に多く採用されています。 既存の生産ラインに組み込まれることが多いため、多様な出力形式にカスタマイズ可能です。 もっとも多く納品されているのはOK/NG判定や加工終了判定をPLCに向けて出力するシステムで、 PLCではなくDIOで出力したり、厚さを電圧で出力するケースも考えられます。
特長
非接触・非破壊での測定
光を使用するため、サンプルにダメージを与えません。
1m以上離れた対象を測定
長いワーキングディスタンスでの測定が可能。生産機の上空などに設置できます。
生産ラインに最適
リアルタイム測定により、生産管理や加工制御に使用されています。
最厚数mm(光学厚さ換算)の層を測定可能
強い透過力により、厚物サンプルの測定が得意です。
毎秒数千回の高速測定
高速な波長変動により、リアルタイムでの厚さ監視を実現。
ハイドープSiウェーハにも対応
P++などの高濃度ドーパントサンプルも測定可能です。
技術詳細
リアルタイム測定と生産管理
LSI-TGはレーザを使用した非接触・非破壊でのリアルタイム厚さ測定システムです。 非接触でリアルタイムに厚さを測定するため、ウェーハやフィルムの製造過程への組み込みに適しています。 測定媒体にレーザを使用しているため、高い透過力を活かした厚物測定が可能で、 また、長いワーキングディスタンス(WD)での測定もできます。
実績では厚さ約800μmのSiウェーハを1m以上離れた点からリアルタイムに測定しています。 一方、高速に波長を変動できるレーザの波長変化幅は可視光測定に比べて狭いため、薄いサンプルには向いていません。 そのため、Si換算で10μm以下は測定できません。 塗布層などの薄い対象を測定する場合は弊社WSI-TGをご利用ください。
ハイドープサンプルへの対応
ハイドープサンプルへの対応もLSI-TGの強みです。 一般的にドーパント濃度が高くなると消衰係数が上昇し、光学的を含む電磁気的厚さ測定が困難になります。 一定以上のドーパント濃度では接触計などを使うのが一般的になりますが、接触式では静止測定じゃないとサンプルにダメージを与えるリスクが増加します。 しかし、LSI-TGは強い透過力の光を使うため、消衰係数が高い環境でも僅かに透過する光を拾い上げ、 強い表面反射を高レベルにキャンセルする独自の工夫と合わせて、 通称P++と呼ばれる高濃度ドーパントのSiウェーハでも厚さを測定できます。
システム構成
システムは制御用PCとコアユニット、プローブで構成されています。 制御用PCとコアユニットは各3Uの19インチラックで、合わせて6Uの19インチラックとプローブが典型的なシステムの納品姿になります。
プローブは1m離れたサンプルで反射して返ってきたレーザを受光するため微動調整可能なステージに組み付けます。 そのため100x100x150mm(操作つまみ含まず)程度の大きさのステージに円筒状のプローブを取り付けた大きさになります。 ただし、これは長いWDに対応するためのもので、短いWDで使用する場合は円筒状のプローブと簡易的な固定治具でも使用できます。
カスタマイズ対応
LSI-TGのカスタマイズは、WDや設置環境に合わせたプローブ治具のほか、出力形式やインタフェースが主なものです。 工場の既存装置に取り付けられることが多いため、生産機のインタフェースに合わせ込むカスタマイズがほとんどです。
例えば、加工開始信号を受けて厚さの監視を開始し、加工レシピ切り替え厚さや加工終了厚さになったら PLCやDIO経由で生産機に信号を送るといったことを行います。