接触角と表面自由エネルギーの測定器であり、300mmまでのウェハに対応する半導体用途向けのソリューションです。

SURFTENS HL – 半導体分野におけるプロフェッショナルウェハテスト装置
接触角計SURFTENS HLは、特にウェハコーティングのプロセス制御およびフォトリソグラフィプロセスにおける産業および研究用として設計されています。
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特長

• 接触角の迅速かつ容易な測定
• 省スペース設計
• ウェハ上の接触角分布の高速マッピングを可能にする特別なテーブル構造
• 直観的な操作によるソフトウェア
• プロトコルおよびビデオ画像を交えた測定結果を快適に文書化
• 必要に応じてWu / OWRK理論による表面自由エネルギーの計算
• ラップトップPCでもデスクトップでも使用可能

300mm までのウエハー　マニュアル　ポンプ

SURFTENS HL – アプリケーション

シリコンウェハの濡れ挙動をコントロールすることは、プロセスの特性評価、技術パラメータの調整、生産管理のため、半導体技術における標準的なプロセスステップです。したがって、接触角および表面自由エネルギーを、修正プロセス前後で客観的かつ正確に測定することが絶対に必要となります。
このため、堅牢で使い易い接触角測定装置が必須です。SURFTENS HLは、半導体産業界および研究のニーズを満たすために開発されました。わずかなトレーニングをすれば誰もが簡単に操作可能です。
マニュアル動作モデルは価格も魅力的です。
SURFTENS HLは、標準的なプロセス制御だけでなく、研究開発においても使用されています。
ソフトウェア»SURFTENS«との連携で、接触角の測定に加え、固体の自由表面エネルギーを測定することができます。快適なドキュメンテーション機能は、品質保証や研究の強力な助けとなります。

自動投与ユニットとソフトウエア　コントロール投与交換装置

SURFTENS – 測定ソフトウェア

基本的には、測定ソフトウェアSURFTENSは、滴形状の異なるフィッティング方法によって、液滴の接触角の完全自動測定を可能としています。液滴は画像処理によって自動的に検出されます。コントラストが測定限界に近い場合でも、ベースラインの手動設定やモニタ上の測定点の設定による接触角の完全マニュアル測定など、的確に液滴が測定できるようなオプション設定があります。
下記のような測定機能や設定機能が追加で設けられています。

• ライブビデオ画像における現在の接触角のリアルタイム表示
• 時間依存する接触角の自動計測とダイアグラム表示（サンプリングは50回/秒まで選択可能）
• ライブビデオ画像における前進および後退接触角の測定
• 左右の接触角の同時測定
• 滴下中および滴下後の滴量検出

ソフトウェアには、最大5つの測定液体の測定された接触角から固体の自由表面エネルギーを計算するための評価モジュール（OWRK / Wuによる理論）が含まれています。
ライブビデオストリームをAVIファイルとして取りこめる機能は便利です。
すべての測定機能とドキュメント機能は、後で完全なフィルムまたは単一画像のフィルム化するのに適用可能です。
測定結果はプロトコルやビデオ画像とともに簡単に保存できます。

SURFTENS HL – 測定精度

測定精度は、ライブビデオ画像を使用して決定されます。実際の液滴は蒸発のような環境からの影響のために常に変化しているので、精度は接触角標準の測定をもって保証されます。

パラメーター

• 接触角測定の分解能：0.05°
• 接触角測定の再現性：±0.1°
• 接触角測定の精度：+/- 0.5°

SURFTENS HL – 追加のハードウェアとソフトウェア
お問い合わせにより2xまたは3x滴下システムやソフトウェア制御自動滴下ユニットを含む、多数の追加ハードウェアオプションをご提案いたします。サーマルチェンバー、傾斜ステージ、ペンダントドロップ測定用ソフトウェア、または完全自動測定機器などのオプションによりまた違った機器構成を構築できます。このオプションについては、SURFTENS−universal、SURFTENS-automaticおよびSURFTENS WH 300の項も合わせてご覧ください。

SURFTENS HL – 技術データ
パラメータ
試料台 直径200mmまたは300mm x /φ位置決め
試験片の厚さ 0〜5 mm
接触角測定レンジ 1°〜180°
分解能/接触角測定の精度 ライブ映像上で±0.05°/±0.5°
光学系（標準装備） 1倍の倍率、電動フォーカス可能
カメラ（標準） モノクロUSB 2.0カメラ、440,000ピクセル
測定光学系の傾斜角 約1°に固定
滴下システム（標準） 手動単発ユニット
滴下システム（代替） 手動二重ユニットまたは完全自動滴下システム
液滴体積の再現性 0.1μl
光源 長寿命ライトパッド
ソフトウェア SURFTENS for Windows

上記の機能は標準装備であり、お客様のご要望にお応えして変更することができます。 技術的なパラメータは予告なしに変更されることがあります。

SURFTENS HL 200

電動ポンプ、自動滴下、200 x 200mmの電動試料台を装備した接触角と表面自由エネルギーの自動計測器です。

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特長

接触角測定システム»SURFTENS-automatic«は、にウェハコーティングのプロセス制御およびフォトリソグラフィプロセスにおける産業および研究用として設計されています。ガラスの他、平板形状をしたあらゆる試料に適しています。200×200mmの測定フィールドを持っています。
次の特徴があります。

• 全自動接触角マッピング
• 省スペース設計
• 自動サンプル位置決め電動x / yステージ ・ 全自動滴下システム
• 自由に定義可能な測定テンプレート
• 測定結果をプロトコルやビデオ画像とともに保存できる記録機能
• 接触角および表面自由エネルギー測定のためのソフトウェア
• 大量検査向け高性能ユニット

SURFTENSアプリケーション
半導体技術で使用される基板および層の表面自由エネルギーや濡れ挙動は、接触角を測定することによって決定されます。
接触角を測定することで、新しいプロセスステップを迅速に最適化し、既知のプロセスをよりよく標準化することができます。
ウェハの表面特性の小さな変化でも、接触角を使えば容易に検出可能です。
したがって、接触角測定は多くの半導体製造工場で使われる標準的なプロセス制御の方法です。

技術的パラメータ
ビデオベースの自動接触角測定装置
クリーンルーム条件下での固体（例えば、フラットパネルディスプレイ用のウェハまたはガラス基板）の濡れ挙動の完全自動測定、ならびに一連の試験および系統的分析のための接触角測定装置です。SURFTENS automaticでは、研究、品質、生産検査における接触角測定における、主観的要因の排除や時間の短縮が可能です。

SURFTENSのソフトウェア制御によりなされる測定と分析

• 固体表面上での濡れ挙動
• Sessile滴法による静的および動的接触角測定
• 液滴からの表面および界面張力の計算
• Wuの理論に基づいた固体とその成分の表面自由エネルギーの計算

SURFTENS automaticの搭載技術と構成

• 垂直と水平の位置決めが可能なシングルニードルサポート
• 全自動正確なサンプル位置決めを可能にする測定ステージ
• テレセントリック測定レンズ
• 照度可変で均質なバックライティング照明
• プログラミングを可能とするハードウェア、およびグラフィックディスプレイ
• PCによる電源供給
• Windows用に開発されたソフトウェアSURFTENS 4.2
• X、Y方向のサンプル位置およびZ方向のニードル位置制御

測定オプション

• 接触角の手動測定
• 接触角の自動測定（グレートーンベース）
• 極性・非極性液滴を用いた接触角測定による固体の自由表面エネルギー計算ソフトウェアモジュール（Wu / OWRKの理論）
• ライブビデオ画像における接触角のリアルタイム表示
• 時間依存接触角のリアルタイム測定
• ニードルによる液滴測定（動的接触角）

テクニカルデータ　SURFTENS automatic

• 測定フィールド 200×200mm
• 位置精度 ±0.05mm（サンプルレベル）
• 接触角の測定範囲 1°〜180°
• ビデオシステム測定精度 ±0.5°
• 測定方法 Sessile Drop法
• クリーンルームクラス 100（100以下はお問い合わせ）
• 4軸ステッパモータコントローラ、マイクロステップバイステップ動作

SURFTENS WH 300は200および300mmウェハ処理におけるプロフェッショナル用の接触角測定装置です。WH 300には、3軸ウェハローダ、ウェハスキャナ、200mmまたは300mmウェハ用ロードポート、ファンフィルタユニット、ノッチングシステムが装備されています。すべてのクリーンルームクラスに適合しており、最大25枚のウェハに対する接触角の自動マッピングが特徴です。

SURFTENS WH 300は、ウエハハンドリングロボットと200mm / 300mmウェハのロードポートを備え、300mmウェハ技術の要求に完全に対応できる全自動接触角測定装置です。
SURFTENS WH 300のカタログはこちら

ソフトウェア概要

• 3段階のユーザーレベル
• ネットワークインターフェイスを介したSPCへの接続
• オペレーティングシステムWindows V4.7, date 05/2017, Windows XP/Vista/7/8/10
• ロードポート自動認識
• スロット占有率の自動認識
• 特定のロードポートに割り当てられた自動測定レシピ（異なるウェハサイズ間のレシピ混同が回避されます）
• 保証されたスロット完全性
• 測定前のノッチング
• 測定データはローカルディスクに保存 – ネットワークサーバー上のバックアップストレージはお客様で構築
• LAN対応
• オフィスPCにおける結果評価用クライアントソフトウェア同梱
• 手動操作モード（ジョイスティック）

測定概要

• 自動、電動式投与および滴下システム
• 溶媒（脱イオン水）用10ml入りシリンジ
• 100mlタンクを装備し、シリンジへ自動補充
• プログラム可能な液滴サイズ
• プログラム可能なウェハ上の滴下位置と自動滴下
• 第2の溶媒による測定が可能

測定

• ツール/ソフトウェアは測定マッピングの自由設定に対応
• 12インチの全ウェハ表面（エッジ領域を除く）にわたり滴下が可能
• 完全自動測定（FOUP→液滴配置→測定→液滴除去→FOUP）: FOUP=Front-Opening Unified Pod

ハードウェア概要

• 12インチウェハ/ 8ウェハのいずれにも対応
• システムがスロットの完全性を保証
• 手動フォーカスシステム（焦点調整の手順書を用意しております）
• メンテナンス方法、スペアパーツ、完全なユーザーガイドをご提供
• シリンジの交換手順をご提供
• 測定特性によって定義されるウェハチャック
• 空気供給、真空装置、排気装置はお客様がご用意ください
• 開発システムのセットアップ用に300mmウェーハとFOUPをご用意ください
• 測定後の液体気化のためのホットプレート（オプション）
• キーボードとマウスが含まれています

装置構成

1）ウェハハンドリングシステム

• 3軸ウェハハンドリングロボット
• 300 mm ウェハ用FOUPオープニングシステム
• 200 mmウェハ用ロードポート（OCL）
• レーザースキャナー
• 真空エンドエフェクタ
• ノッチングシステム

2）SURFTENS接触角測定モジュール

• 3軸ステッピングモータ
• ステッピングモータ駆動ウェハテーブル
• 自動滴下システム
• 自動液滴位置決め装置（学習可能）
• 照明装置
• 光学系つきCCDカメラ
• フレームグラバー
• ファンフィルタユニット（ご要望により）
• ソフトウェアパッケージ

3）ホットプレート

• 液体除去専用（ご要望により）

4）PC

• PC
• ディスプレイ
• キーボード
• マウス

接触角測定の技術パラメータ
接触角測定装置SURFTENS 300 WHは、クリーンルーム条件下での固形物（例えば、フラットパネルディスプレイ用のウェハまたはガラス基板）の濡れ挙動の完全自動測定、ならびにシリーズ試験および系統的分析のためのものです。SURFTENSは研究、品質、生産検査における接触角測定に伴う主観的要因や時間の短縮が可能です。

SURFTENS 300 WHで解析できる項目

• Sessile Drop法による静的および動的接触角
• 固体表面上での濡れ挙動
• 固体およびその成分の表面自由エネルギー

URFTENS 300WHを構成する基本技術と基本装置

• 垂直と水平の位置決めが可能なシングルニードルサポート
• 全自動正確なサンプル位置決めを可能にする測定ステージ
• テレセントリック測定レンズ
• 高解像度CCDカメラによるビデオ計測システム
• PC用の高性能ビデオデジタイザボード（フレームグラバ）
• 照度可変で均質なバックライティング照明
• プログラミングを可能とするハードウェア、およびグラフィックディスプレイ
• PCによる電源供給
• Windows XP/Vista/7/8/10 用に開発された32ビットソフトウェアSURFTENS
• X、Y方向のサンプル位置およびZ方向のニードル位置制御
• Sessile滴法による静的および動的接触角測定
• 液滴からの表面および界面張力の計算
• Wuの理論に基づいた固体およびその成分の表面自由エネルギーの計算
• 統計および測定誤差分析
• 3軸ウェハハンドリングロボット
• 300mmウェハ用ロードポート
• スロットにおけるウェハ占有スキャナ
• ハウジング

技術仕様

• サンプル 200mm / 300mm Si-Wafer
• 位置精度 ±0.05mm（サンプルレベル）
• 接触角の測定範囲 1°〜180°
• 測定方法 Sessile Drop法
• クリーンルームクラス 100（100以下はお問い合わせ）

SURFTENSは固体表面上に載った液体の接触角を測定するためのWindows画像処理ソフトウェアです。SURFTENSには、最大5個の試験液の接触角から表面自由エネルギー（SFE）を求める計算モジュールが含まれています。
SURFTENSソフトウェアは、OEGの装置と連携して使用することができますが、既存の測定装置とともに使用することもできます。

技術的背景

特別な表面処理を用いて工業材料における表面の濡れ能力を調整することが、産業や研究においてますます一般的に用いられるようになっています。
プロセスの評価、プロセスにおけるパラメータの調整、生産管理のためには、処理の前後で客観的かつ正確にSFEを測定することが絶対に必要です。この目的のために、堅牢で使い易い接触角測定装置が必要である。このため、堅牢で使い易い接触角測定装置が必須です。SURFTENS universalは、産業界および研究のニーズを満たすために開発されました。
わずかなトレーニングをすれば誰もが簡単に操作可能です。
マニュアル動作モデルは価格も魅力的です。
SURFTENS universalは、標準的なプロセス制御だけでなく、研究開発においても使用されています。

ソフトウェア»SURFTENS«との連携で、接触角の測定に加え、固体の自由表面エネルギーを測定することができます。快適なドキュメンテーション機能は、品質保証や研究の強力な助けとなります。

画像処理による正確で迅速な測定

基本的には、測定ソフトウェアSURFTENSは、滴形状の異なるフィッティング方法によって、液滴の接触角の完全自動測定を可能としています。液滴は画像処理によって自動的に検出されます。
液滴画像のコントラストは、自動検出にとって極めて重要なファクターです。
ベースラインの手動設定やモニタ上の測定点の設定による接触角の完全マニュアル測定など、的確に液滴が測定できるようなオプション設定があります。
下記のような測定機能や設定機能が追加で設けられています。

• ライブビデオ画像における現在の接触角のリアルタイム表示
• 時間依存する接触角の自動計測とダイアグラム表示（最小サンプリング時間50msまで選択可能）
• ライブビデオ画像における前進および後退接触角の測定
• 左右の接触角の同時測定
• 角度つきベースラインを持った曲面状での計測

ソフトウェアには、最大5つの測定液体の測定された接触角から固体の自由表面エネルギーを計算するための評価モジュール（OWRK / Wuによる理論）が含まれています。特別なソフトウェア機能を使用すると、0.1μlの液滴量を再現性よく簡単に達成できます。追加のオプションを用いれば滴量をソフトウェアで測定することもできます。
ライブビデオストリームをAVIファイルとして取りこめる機能は便利です。すべての測定機能とドキュメント機能は、後で完全なフィルムまたは単一画像のフィルム化するのに適用可能です。
測定結果はプロトコルやビデオ画像とともに簡単に保存できます。

SURFTENS測定精度

測定精度は、ライブビデオ画像を使用して決定されます。実際の液滴は蒸発のような環境からの影響のために常に変化しているので、精度は接触角標準の測定をもって保証されます。

ソフトウェアには次のパラメータがあります。

• 接触角測定の分解能：0.05°
• 接触角測定の再現性：±0.1°

接触角測定の精度：+/- 0.5°

SURFTENS PD：液体の表面張力を測定するためのソフトウェアモジュール
オプションである拡張機能の一つにソフトウェアSURFTENS PDがあります。
このソフトウェアは、ペンダントドロップ法を用いて液体の表面張力を測定します。
この測定にはSURFTENS universal標準構成で十分です。必要なのは標準ソフトウェアに関連してバンドルとして提供される追加ソフトウェアモジュールだけです。

接触角　表面張力　フリー表面エネルギーのための機器

SURFTENS PDは、ペンダントドロップ法により液体の表面張力を測定する画像処理ソフトウェアです。
液滴形状分析を用いることにより、ペンダントドロップの形状パラメータを用いて表面張力を計算します。
SURFTENS PDはOEGの装置と連携して使用することができますが、お客様のアプリケーション用のスタンドアロンソリューションとしてもご利用いただけます。

技術的背景

表面張力を知ることは多くの産業にとって不可欠です。それは濡れおよび接着に関する予測を可能にするからです。表面張力の恩恵を受ける産業は、塗料、ラッカーおよびインク産業、半導体およびディスプレイ産業、洗剤、給水および流通、化粧品、製薬および歯科産業、生物工学、さらには繊維、プラスチック、接着剤、フィルム、光学機器など多岐にわたります。継続的に表面張力を評価することで、特定製品の開発が促進され、要求される物理的および化学的特性の最適化を容易にします。

快適なWindowsソフトウェア

ペンダントドロップ法による表面張力の測定には、32ビットソフトウェアSURFTENS 4.2 PDが使用されます。このプログラムはCOMEFソフトウェアファミリーから派生したもので、液滴の表示や表面張力の測定を行う機能を備えています。液滴の生成は、SURFTENSファミリーの装置によって行います。液滴の形状を分析し、表面張力を測定します。測定されたパラメータはビデオ画像中に表示されます。繰り返し反復測定を経て、理論的な液滴プロファイルと実験的な液滴プロファイルのマッチングがなされます。システムに要求される較正作業は、別のサブピクセルアルゴリズムを用いて実行され、最高精度が保証されます。倍率の変更、および針の位置が変更されるたび、較正が必要となります。注意すべきは、表面張力の誤差は校正誤差の2倍になるということです。使用される試験媒体および周囲の媒体の密度が、表面張力の正確な計算に不可欠なパラメータとなります。これらはユーザが入力しなければなりません。プログラムではこの密度入力用ウィンドウが追加されています。プログラムは最後に使用された設定を記憶しています。収集されたデータは、統計的分析を平均または標準偏差として提供する標準的なプロトコルで分析することができます。自由に構成可能なユーザ定義プロトコルを選択することも可能です。数式エディタも統合されています。測定結果は、標準プロトコルからASCIIファイルに保存することが可能であり、他の処理方法による解析を使用できます。

技術的パラメータ

下記の機能を備えたペンダントドロップ法による液体の表面張力測定用Windows画像処理ソフトウェア

• 標準アナログCCDカメラのライブビデオ表示（OEGフレームグラバー経由）
• メガピクセルデジタルカメラのライブビデオ表示
• あらゆるソースから画像を取得できるTwainインターフェース
• 最大4096 x 4096ピクセルのデジタル画像の表示
• 画像のスケーリング（較正値の変換を伴う）
• スクリーンサイズにあった、最適なスケーリング係数の自動計算
• サブピクセルアルゴリズムによる較正
• スケーリングに対応した、見やすく配置された画面内のテキスト、ルーラー、測定値、測定マーカー
• BMPおよびJPEG画像の保存/プリントアウト
• 中間ファイルのコピー/中間ファイルからの挿入
• ヘアクロスラインの挿入
• グリッドの挿入
• 統計および測定誤差分析
• 標準プロトコルまたは自由に構成可能な測定プロトコルを用いた分析
• ASCIIファイルとしてのデータのエクスポート
• 使用された媒体の密度の入力

イメージソース

• 最大1.3MixelまでのUSB 2.0カメラ、UIシリーズ*（ライブビデオ表示）
• OEG製フレームグラバー（ライブビデオ表示）
• 最大16 MB（4096 x 4096ピクセル）のBMPおよびJPEG画像
• TWAINインターフェースを備えたすべてのデバイス（COMEFソフトウェアによるイメージ取得）

測定機能

• ペンダントドロップ法による液体の表面張力の測定

オペレーティング·システム

• V4.7 , date 05/2017, Windows XP/Vista/7/8/10

接触角計の再現性と精度を証明・担保するための接触角標準です。

接触角標準的な説明とアプリケーション
接触角標準は、異なる接触角を有するダミー液滴が乗ったガラスプレートです。
接触角標準は高精度のリソグラフィープロセスによって製造されており、ダミー液滴自体は与えられたCADデータに則った高い正確性を持つものです。ガラス板をサンプル液滴のかわりに測定台にセットします。
接触角測定の再現性の証明は、物体（ダミー液滴）の反復測定によって行われます。正確なテストを行うには、（静止画像ではなく）ライブ映像を使用して測定を実行する必要があります。実際の液滴には蒸発し続けるという問題があります。蒸発し続けることは接触角が常に変化するということです。したがって、物体が接触角を変化させていくので、実際の液体を用いて接触角測定の再現性の証明は不可能であることがわかります。

接触角標準は形状（接触角）を変化させないため、測定システムの再現性を証明する目的で使用することができます。 さらにこの標準は非常に高精度で製造されており、接触角の基準となるものです。これにより接触角標準を使用して、接触角測定システムの絶対測定精度を完全に証明することができるのです。