表面形状測定装置 SP-700/500
概要
“ＳＰ−５００”は、世界最高速の光干渉式表面形状測定装置です。
半導体ＩＣ、フィルム、光学部品、ＬＣＤ基板、ＰＤＰ基板などの３次元微細形状を非接触測定し、２次元・３次元表示するほか、各種粗さパラメータを計算します。
半導体ウエーハ・バンプの高さ測定やＦＰＤ基板パターンの３次元形状測定に最適です。
さらに、透明膜の膜厚分布も測定可能になりました。
本装置の開発は、２００１年度計測自動制御学会学会賞（技術賞）を受賞しました。
特徴
- 光干渉法による非接触高精度３次元測定 ［高さ測定分解能：最高０．０１ｎｍ］
- 新しい信号処理アルゴリズム搭載による高速Ｚ軸走査
- ２次元カメラによる画面内一括高速測定 ［測定時間：数秒／画面］
- 対物レンズ交換により視野サイズ可変 ［最大視野：約７ × ５ｍｍ］
- 広い測定レンジ ［高さ測定レンジ：最大４００μｍ（オプション）］
- 本語表示画面で、操作が容易
- 自動検査システムへの拡張可能
- 機器組み込み可能
- 透明膜の膜厚分布も測定可能（SP-700）
仕様
| モデル | SP-700, SP-500 |
|---|---|
| 測定原理 | 垂直走査型 狭帯域白色光干渉法、および位相シフト法 |
| 信号処理アルゴリズム | ＳＢアルゴリズム（東工大・東レエンジニアリング共同発明） |
| 適用対象 | ・半導体ウエーハ ・磁気ヘッド ・ＦＰＤ基板 ・フィルム ・ＭＥＭＳ ・光学部品 ・微細加工機械部品 |
| 測定・表示項目 | (1)画面内高さ (2)２次元プロファイル (3)表面粗さパラメータ（Rq,Raなど） |
| 高さ測定再現性 | 表面形状、測定条件（倍率など）に依存します。 [測定例] 垂直走査法による段差測定 σ（平均）＝５ｎｍ 位相シフト法による段差測定 σ（平均）＝０．１ｎｍ |
| 高さ測定範囲 | ０〜１００ｕｍ ［オプション：４００μｍ］ |
| 高さ表示単位 | １ｎｍ、または ０．０１ｎｍ（切り替え可能） |
| 測定視野 | 対物レンズ、中間レンズの組み合わせで可変 最小視野：０．０８ｍｍＸ０．０７ｍｍ 最大視野：約７ × ５ｍｍ （別表参照）［広視野モデルでは 約３０mmφ］ |
| 垂直走査速度 | 可変；最高 214μｍ／sec |
| 水平分解能 | 可変；最高５１２*４８０画素 （高精細カメラ 最高１３７６*１０４０画素 ） |
| 測定領域指定 | 可能；画面内任意位置、任意サイズ（ただし矩形；２５６個まで） |
| 測定時間 | 測定レンジ、水平分解能、測定精度に依存します。 【例】高さ測定レンジ：２５ μｍ、１２８*１２０画素の場合 ［標準モデル］約０．８秒 |
| パソコン画面 | 日本語（オプション：英語） |
| パソコンＯＳ | Windows 2000 |
| 標準装備 | ・３次元表示ソフト（等高線、鳥瞰図、切断面表示可能） ・任意２点間プロフィル表示 ・データ保存（CSV形式、BMP形式など各種） ・複数領域の粗さ、段差測定 ・各種データ加工機能（フィルタリング、反転、チルト補正、曲面補正） ・曲率測定 |
| 装置寸法（ｍｍ） | 顕微鏡 ：３００（幅） × ７００（奥行） × ５００（高さ） パソコンラック ：７００（幅） × ８００（奥行） × １４００（高さ） |
| 電 源 | ＡＣ９０−１１０Ｖ；６０Ｈｚ；１ＫＶＡ |
| オプション | ・対物レンズ（２．５×、５×、１０×、２０×、５０×） ・中間レンズ（０．６×； ２．５ｘ） ・防振台（卓上型／床置き型） ・４００µm Z軸ピエゾ機構（コントローラ含む） ・自動ＸＹステージ ・校正用段差標準 ・透明膜測定ソフトウエア （SP-700） ・バンプ計測ソフトウエア ・磁気ヘッド計測ソフトウエア ・ステッチング（画像貼り合わせ）ソフトウエア ・オフラインソフト"SPView" ・高機能３Ｄ表示解析ソフトウエア"SPIP" |
本仕様は改良のため、予告なく変更することがあります。
対物レンズと測定視野サイズ＆画素分解能
| 対物レンズ | 標準カメラ | 高精細カメラ | 作動距離 (mm) |
開口数 (NA) |
備考 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 視野サイズ （ｍｍ） |
画素分解能 （μｍ） |
視野サイズ （ｍｍ） |
画素分解能 （μｍ） |
||||
| ２．５Ｘ | １．６Ｘ１．４ | ３．２ | ３．５Ｘ２．７ | ２．６ | 10.3 | 0.075 | マイケルソン |
| ５Ｘ | ０．８０Ｘ０．７２ | １．６ | １．８Ｘ１．３ | １．３ | 9.3 | 0.13 | 同上 |
| １０Ｘ | ０．４０Ｘ０．３６ | ０．８ | ０．８８Ｘ０．６７ | ０．６７ | 7.4 | 0.3 | ミラウ |
| ２０Ｘ | ０．２０Ｘ０．１８ | ０．４ | ０．４４Ｘ０．３３ | ０．３３ | 4.7 | 0.4 | 同上 |
| ５０Ｘ | ０．０８Ｘ０．０７ | ０．１６ | ０．１８Ｘ０．１３ | ０．１３ | 3.4 | 0.55 | 同上 |
注：視野と画素分解能は、中間レンズ（０．６Ｘ、２．５Ｘ）の挿入で、変更可能です。
測定例と表示画面
標準段差（２次元表示）
ＩＣバンプ（２次元表示）
ＩＣバンプ（３次元表示）
ＰＤＰ基板の隔壁（３次元表示）
