NEW 配備能帶隙監測器的升溫脫離分析儀 ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM
ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM為高速升溫與低溫域測量，提供「直接測定樣品溫度」的全新選擇。
ESCO-TDS1200II IR BGM 是基於採用紅外線燈加熱方式的升溫脫附分析儀 ESCO-TDS1200II IR，並搭載能帶監測器的機型。
與以往相同，透過使用熱電偶進行測量，可在室溫至 1200℃ 的寬廣溫度範圍內進行升溫脫附分析。
此外，藉由使用能帶間隙監測器，對於包含矽基板在內的樣品，現在能夠在約 75～500℃ 的範圍內，透過光學方式直接測定樣品溫度。
【ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM的基本性能】
傳統的ESCO-TDS1200II IR採用將紅外線燈的光線集中照射於樣品周圍的結構。
・60℃/min的高速升溫
・每次測量約20分鐘的短時間測量
・透過樣品中心加熱抑制腔室加熱
・加熱後的冷卻時間約為1～1.5小時
ESCO-TDS1200Ⅱ IR BGM 完整保留了上述所有特點。
能帶隙監測器是一種利用矽的能帶隙會隨溫度變化之特性所設計的溫度測定系統。
透過透射光的分光分析，可直接測定包含矽基板之試樣（例如矽基板表面形成薄膜的試樣）的溫度。
由於能快速測定試樣溫度，因此即使在快速升溫的條件下，亦可進行溫度控制。
・紅外線燈加熱
・透過能隙監測器進行溫度測定
・結合基於溫度資訊的燈管功率反饋控制，可擴展升溫脫附分析中的溫度控制選項。
圖-1配備能隙監測器的 TDS 裝置示意圖（圖-1）。由光源輻射出的從可見光到近紅外區域的寬頻白光，會穿過高純度石英棒，並入射至設置於超高真空腔室內的石英樣品台上方的矽樣品。分光偵測器會透過受光窗接收來自矽樣品的部分透射光。
應用案例
[1] 氧化膜表面水分的評估
透過使用能隙監測器進行測量，可將氧化膜表面存在的水分結合狀態，以脫離溫度的差異來進行評估。
□在低溫區脫離的物理吸附水
□在中～高溫區脫離、結合力較強的水相關物種
可透過脫離溫度差異，將這些物質明確區分並進行評估。
因此，對於晶圓級混合鍵合等表面水至關重要的製程研究，此技術極具實用價值。
圖-2我們製備了樣品，將氫離子以 40 keV 的加速能量，以 1.1×10¹⁷ cm⁻² 的密度注入到形成厚度為 10 nm 的 SiO₂ 膜的 p 型 (100) 矽基板上。
分析 H₂O 分子的脫離行為後，觀察到在 168℃、315℃ 以及 398℃ 附近出現了 3 個脫離峰。
低溫側的峰值可視為物理吸附水，而高溫側的兩個峰值則分別對應羥基及內部水。
透過本裝置，可輕鬆區分物理吸附水與結合力更強的水所產生的貢獻，對於評估表面H₂O的吸附狀態極具助益。
（圖-2）
[2] 氧化物半導體薄膜（IGZO 等）
可評估水相關物種及金屬成分的脫離行為，並應用於薄膜製程中熱處理條件的研討。
總結
ESCO-TDS1200II IR BGM 在維持傳統裝置高吞吐量特性的同時，提供了可在約 75～500 ℃ 範圍內直接測定樣品溫度的新方法。
此舉擴展了升溫脫附分析中溫度評估的選項，並拓展了材料評估與製程研究的可能性。
