NEW 配备带隙监测器的升温脱附分析仪 ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM
ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM为高速升温和低温范围测量提供“直接测定样品温度”这一全新选择。
ESCO-TDS1200II IR BGM 是在基于红外灯加热式升温脱附分析仪 ESCO-TDS1200II IR 的基础上，搭载了带隙监测器的机型。
与以往一样，通过使用热电偶进行测量，可在从室温到1200℃的宽广温度范围内进行升温脱附分析。
此外，通过使用带隙监测器，对于包括硅基板在内的样品，现在可以在约75～500℃的范围内通过光学方式直接测定样品温度。
【ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM的基本性能】
传统的ESCO-TDS1200II IR采用将红外线灯的光集中照射到样品周围的结构。
・60℃/min的高速升温
・每次测量约20分钟的短时测量
・通过样品中心加热抑制腔体加热
・加热后的冷却时间约为1～1.5小时
ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM 保留了上述所有特点。
带隙监测仪是一种利用硅带隙随温度变化的特性来测定温度的系统。
通过透射光的光谱分析，可直接测定包含硅基板的样品（例如在硅基板表面形成薄膜的样品）的温度。
由于能够快速测定样品温度，因此即使在快速升温条件下也能进行温度控制。
・红外灯加热
・基于带隙监测器的温度测定
・基于温度信息的灯功率反馈控制
通过组合上述功能，扩展了升温脱附分析中的温度控制方案。
图-1搭载带隙监测器的TDS装置示意图（图-1）。由光源发出的从可见光到近红外波段的宽带白光，穿过高纯度石英棒，入射到超高真空腔内石英样品台上的硅样品上。分光检测器通过受光窗接收来自硅样品的部分透射光。
应用案例
[1] 氧化膜表面水分的评估
通过使用带隙监测仪进行测量，可以将氧化膜表面存在的水分的结合状态，作为脱附温度的差异进行评估。
□在低温区域脱附的物理吸附水
□在中至高温区域脱附的结合更强的水相关物种
通过脱附温度的差异，可以明确区分并评估这些物质。
因此，该方法对于晶圆级混合键合等表面水至关重要的工艺研究具有重要价值。
图-2我们制备了样品：在形成有10nm厚SiO2膜的p型(100)硅基板上，以40keV的加速能量注入了1.1×10¹⁷ cm⁻²的氢离子。
分析H₂O分子的脱附行为后，观察到在168℃、315℃和398℃附近出现了三个脱附峰。
低温侧的峰值被认为对应于物理吸附水，而高温侧的两个峰值则分别对应于羟基和内部水。
利用本装置，可以轻松分离物理吸附水与结合更紧密的水所产生的贡献，这对评估表面H₂O的吸附状态非常有用。
（图-2）
[2] 氧化物半导体薄膜（IGZO 等）
可评估水相关物种及金属成分的脱附行为，有助于研究薄膜工艺中的热处理条件。
总结
ESCO-TDS1200II IR BGM 在保持传统设备高通量这一特点的同时，提供了在约 75～500 ℃ 范围内直接测定样品温度的新方法。
该设备扩展了升温脱附分析中的温度评估选项，拓宽了材料评估与工艺研究的可能性。
