厚膜・バルク材料の屈折率評価に“1分の正確性”を|Metricon社 プリズムカプラー

2025年 06月16日

🔍 厚膜・バルク材料評価の“ブラインドスポット”

光学薄膜の評価には干渉法やエリプソメトリーが広く用いられていますが、
厚み10µm以上の材料やバルク材になると話は別です。
干渉縞が見えづらくなり、位相差の解析が難解になり、装置や手法の限界が浮き彫りに。
さらに、試料の前処理にかかる時間や手間も大きなボトルネックとなってきました。
こうした背景から、厚膜やバルクの正確な屈折率評価には、“新たな手法”の選択が求められています。

🔍 臨界角測定に基づく高精度なn値の自動取得

Metricon社のModel 2010/Mは、プリズムカップリング法を応用した臨界角測定方式を採用しています。
レーザー光をプリズムと試料の界面に斜めに照射し、反射光の強度が急激に変化する“臨界角”を精密に検出。
この角度は、光が空気中から試料内部に進入し始める閾値にあたり、
ここから材料表面の屈折率(n値)を直接導出することが可能です。
膜厚に依存しない測定ができるため、バルク材や厚膜構造にも安定して対応できます。

🔍 非破壊・非接触で1分以内の高速測定

Model 2010/Mは試料の切断・接着・研磨など一切不要。
試料をそのままプリズムに密着させるだけで測定が開始でき、
レーザースキャンから結果表示までのプロセスはわずか数十秒〜1分以内。
シンプルな操作性と高速性は、量産検査はもちろん、条件スクリーニングや材料比較といった
研究用途でも非常に有効です。

🔍 異方性や分散特性の同時評価にも対応

さらに本装置は、TE/TM偏光の切替によって、x, y, z軸方向の屈折率差(複屈折)を定量的に測定可能。
加えて、3波長以上のレーザー搭載モデルでは、波長依存性(分散特性)も短時間で取得できます。
温度変化や構造配向に伴う光学特性の変化を多角的に評価できるため、
材料開発や製品設計段階での詳細な特性把握に最適です。

🔍 適用材料と導入実績

対応可能な屈折率範囲は1.0〜2.6、対応厚さは10µm以上と、シリコンウェハーや光学ガラス、
高機能ポリマー、フォトリソ用レジスト材など、多様な材料に対応。
すでに大学や研究機関、分析機関、素材メーカーなどでの採用実績があり、
厚膜材料におけるn値測定のスタンダードとして定着しつつあります。

Model 2010/Mは、厚膜評価という見落とされがちなニーズに対し、
「非破壊・非接触・高精度・高速」をすべて満たす、これからの“選ばれる選択肢”です。

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