中古膜厚計・エリプソメーターの在庫・価格

膜厚計・エリプソメーターは、基板や部品の表面に付けた薄い膜やめっき、塗装の厚さを測るための計測器の分野である。半導体や光学部品の薄膜から、金属部品のめっき、塗膜まで、対象の厚さと材料が大きく異なるため、測る原理も装置の形も多岐にわたる。大きく分けると、出来上がった膜を後から測る物と、成膜の最中に膜の厚さを監視して制御する物がある。
後から測る物の代表が光学式である。分光干渉式の膜厚計は、膜の表面と裏面で反射した光の干渉によって生じる反射率の波打ちから厚さを求め、透明な膜を短時間で測れる。エリプソメーターは、斜めから当てた偏光が反射によって変わる状態を測り、モデルに当てはめて膜厚と屈折率、消衰係数を同時に求める。光の波長を一つに絞った単波長型と、広い波長で測る分光型があり、分光型ほど複雑な膜の解析に向く。非常に薄い膜や多層膜の解析に強く、半導体や光学薄膜の研究開発で使われる。
成膜中の監視には、水晶振動子を使う水晶膜厚計が広く使われる。真空槽内のセンサーヘッドに付けた水晶振動子に膜が付くと共振周波数が下がり、その変化から膜の重さと厚さを求める。蒸着膜厚コントローラーはこの信号をもとに蒸着源の電力を調整して、成膜の速さを一定に保ちながら狙った厚さで止める装置で、真空蒸着装置やスパッタ装置に組み込まれて使われる。
金属の部品や板の上の膜には、別の原理の膜厚計が使われる。蛍光X線式は、めっきや金属膜にX線を当てて出る蛍光X線の強さから厚さを求め、多層のめっきも非破壊で測れる。電解式(クーロメトリック式)はめっきを電気的に溶かし、溶け終わるまでの電気量から厚さを求める。鉄やアルミの上の塗装には、電磁式や渦電流式の携帯形がよく使われる。触針で段差をなぞる段差計も、膜の端の高さから厚さを確かめる手段になる。
膜厚の管理は製品の性能に直結する。光学フィルターや反射防止膜では厚さで透過や反射の波長が決まり、半導体では絶縁膜や配線の厚さが電気的な特性を左右する。めっきでは厚さが耐食性や接点の信頼性に関わり、塗装では薄すぎれば保護の役目を果たさず、厚すぎれば材料の無駄や割れの原因になる。こうした理由から、膜厚計は研究開発だけでなく、受け入れ検査や工程管理でも欠かせない。
選び分けの第一歩は、膜が透明か金属か、厚さがどの程度か、基板が何かを整理することである。透明な薄膜を多点で素早く測るなら分光干渉式、非常に薄い膜や光学定数まで知りたい場合はエリプソメーター、めっきなら蛍光X線式か電解式、成膜の制御なら水晶膜厚計という組み合わせが基本になる。研究室では光学式で成膜後の厚さを確かめ、その結果で水晶膜厚計の設定値を合わせ込むという使い方も多い。