【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23BA0019
利用課題名 / Title
分光エリプソメータを用いた金属基板上の化成皮膜の構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
筑波大学 / Tsukuba Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
エリプソメトリ/ Ellipsometry
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
吉岡 信明
所属名 / Affiliation
日本パーカライジング株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
田口 秀之,中島 圭一
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
羽田 真毅,俵 妙,岡野 彩子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
金属基板上に作製した化成皮膜の構造解析を行うため、支援機関（筑波大学数理物質系）に設置されている分光エリプソメータの機器利用を行った。今年度は分光エリプソメータの測定方法や解析方法を習得することに注力した。化成皮膜は本装置のメーカーに依頼分析で実施したこともあり、同様の結果が得られるか検討した。
実験 / Experimental
分光エリプソメータの測定・解析技術を習得するため、モデル試料としてSi基板上の酸化皮膜や光沢面を有する金属基板に作製した化成皮膜を用いた。分光エリプソメータで測定することで、これらの膜厚や光学定数の算出を試みた。まず、測定条件の検討を行い、続いてデータ解析手法の検討を行った。なお、測定用のサンプルは当社で用意したものである。
結果と考察 / Results and Discussion
分光エリプソメータの測定条件に関して、測定モードはStandard（通常のモード）とHigh Accuracy Merge（偏光子や検光子の角度を変えて2回測定を行うモード）があるが、どちらが本試料に適するか検討を行った。その結果、いずれの試料でもHigh Accuracy Mergeの方がノイズが少なく、連続的なΨ、Δのスペクトルが得られた。化成皮膜の基材として用いた金属基板のStandardによる測定結果を図1、High Accuracy Mergeによる測定結果を図2に示した。High Accuracy Mergeの方が適する理由として、測定対象が薄膜であった点や金属基板自体であった点などが考えられる。
測定データの解析を行った結果、Si基板上の酸化皮膜は、本装置付属のリファレンスデータを用いてフィッティングすることで想定通りの膜厚を算出できた。また、化成皮膜の基材として用いた金属基板は、本装置付属マニュアルに記載のPPC法（Point by Point Calculation）を用いることで、光学定数スペクトルを算出できた。化成皮膜については、皮膜の分散式や内部構造を検討することで、ある程度はメーカー実施の解析データに近づけることができた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 金属基板（Standard）
図2 金属基板（High Accuracy Merge）
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
筑波大学数理物質系の羽田准教授を始め、数理物質系技術室の俵様、岡野様には装置の取り扱いや準備に関して誠にお世話になりました。また、株式会社堀場テクノサービスの和才様、泉様には分光エリプソメータに関するご助言を多数いただきました。ここに謝辞を表明いたします。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件