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ラジアント社は、強誘電体材料を利用した広範囲のサービスを顧客に提供します。 我が社のクリーンルーム施設は、半導体、ピエゾ電気物質、パイロ電気物質と電気光学を対象とする研究者と製品開発技術者に利用可能であり、強誘電体集積素子の製造を支援します。
日本フェロ・テクノロジーではラジアント・テクノロジー社が製造した強誘電体ウェーハの販売を開始しました。詳しくはこちらをご覧ください。

製造風景
施設と装置のリスト:

 ●クラス100のトンネル型クリーンルーム2本 800sf(72u)
 ●1000sf(90u)のチェイスと支援エリア
 ●テマスカル社の4ポケット電子ビーム蒸発器
 ●サームコ社の拡散炉 (チューブ4本)
 ●強誘電体製造工程内テスト・ステーション
 ●K&S社 797ダイシング装置
 ●プラズマサーム社のCF4プラズマエッチャー
 ●1.5μフォトリソグラフィ装置 (ウルトラテック1000W)
 ●ホットポットとダンプ洗浄機を備えたウエットデッキ
 ●窒素封入グローブボックスでのPZTゾルゲルプロセス

ラジアント社は、これらも含めて顧客にサービスを提供します。


白金めっきのシリコン・ウェーハ

厚さ4000Aのチタン/プラチナ薄膜が形成された4または6インチのシリコン・ウェーハ。 プラチナ薄膜は、粗くなったり丘状になったりせずに、1時間酸素下で800℃まで耐えることができます。


PZT薄膜のデポジション

我が社では、顧客によって準備された基板に、ジルコニウムを0%から70%まで含有した大半のPZT、PLZT、PNZT化合物を堆積させることができます。 堆積技術は、修正SNL IMO MODプロセスによっています。
Pt/PZT/Pt/SiO2


強誘電体キャパシターの製造

プラチナ全般、PZT全般とパターン化させた上部電極を利用したシリコン基板上の単純なPZTキャパシターは、 顧客の仕様に従って製造することができます。 PZT、PLZTまたはPNZTの膜厚は、800Aくらいになります。


ウエハーのカット

我が社は、K&S 797自動ダイシング装置を用いて顧客の要求ロットに合わせてカットすることができます。
ラジアント社製強誘電体のヒステリシス


電気光学モジュレーターの製造

我が社は、顧客のために100V時 90度回転する1MHzの反復値で100nsパルス幅の能力を持ったEO変調に基づくPLZTを製造しています。 モジュレーターは、無反射コーティング/パッシベーション層を含むことができます。 さらに顧客向けにEO変調に基づいた特注のPLZTを製造しています。


強誘電体集積素子の製造

Radiant Technologiesは、1.5μmのサイズまでを支援できる低コストな、強誘電体集積素子の製造フローを開発しています。 下部電極、強誘電体材料、上部電極層、製造工程での検査、中間誘電層(ILD)、ILD Vias、金属配線層を研究しています。ラジアント社は、プロセス・フローを改善するためにたゆまず働いています。
この製造フローで作製された強誘電体サンプルを数種類、市販しております。詳しくは強誘電体テストサンプルの項目をご覧ください。

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強誘電体テストサンプル
  型式:RC2−AAA(2550Å undoped 20/80 PZT)、最大付加電圧:±9V

強誘電体チップ1個が4本のリード線(足)のあるTO-18キャップの中にパッケージングされています。 リード線の1本はケースに接続されていてGND(グランド)或いはケースと記されています。 コモン(Common)と言う所は、強誘電体素子Cap A とCap Bが共通で結線されている所です。
Pin 1: Common / Pin 2: Cap A / Pin 3: Cap B / Pin 4: Caseに直結

強誘電体テストサンプルの模式図


使用温度範囲:-55〜125℃
型式:RC2-AAA
キャパシターサイズ:(ペイントにて区別)
100,000μ2
オレンジ 40,000μ2
10,000μ2
4,000μ2
1,000μ2
400μ2
100μ2

回復手順:
白金電極はFatigueやImprintから回復します。各キャパシターは飽和電圧でテストされていますが、 受領された時にはすでにImprintの状態である場合があります。 また、常温にてご使用の後にImprintが発生する場合があります。 このImprintの状態からほぼ完全にリカバリーさせる方法があります。 このリカバリープロセスでFatigue lossも60〜80%ほどは回復できます。 この回復処置はダメージを残さずに何度も実施できます(限度は使用の状況にも拠ります)。 回復手順は室温にて±9Vのスクエアウェーブ、1Hz、100秒の印加をお願いします。

強誘電体テストサンプルの能力についてまとめた資料を準備しております。資料の閲覧には、Acrobat Reader が必要です。お持ちでない方は、Adobe(アドビ)社のホームページで無料配布されていますので、下記のリンク先から、説明に従ってダウンロードし、インストールを行ってください。
Acrobat Readerのダウンロード
(別ウィンドウで開きます)

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Fatigue Free 強誘電体テストサンプル
型式:LSCO-1001、2600Å 4/20/80 PNZT、最大付加電圧:±9V

米国 Radiant Technologies 社はランタンストロンチウムコバルタイト (LSCO)を電極に用いたFatigue FreeのPNZTキャパシターチップの販売を開始しました。

PNZTの厚みは260nmで、面積は100,000 μuと40,000 μuの2種類が提供可能です。
試料は従来の強誘電体テストサンプルと同様に、TO-18キャップの中にパッケージングされています。

9V、3kHzの三角波を使用して疲労試験を行いました。
通常の白金電極は104回から徐々に残留分極値が低下し、108回ではほぼ0になりますが、LSCO電極では分極値の低下はほとんど見られませんでした。

このキャパシターは、1MHzまでのヒステリシス応答性を有することから、LCR等での標準試料になりうる可能性があります。


Pt電極

LSCO電極



強誘電体テストサンプル用ソケットボード
  RC2-AAA(Ferro E. Cap)に最適

ラジアントのソケットボードは簡単に強誘電体キャパシター(RC2-AAA)(TO-18型のケース入り)を強誘電体テスターに接続するためにデザインされました。 TO-18型のケースは4本のピンと2つの強誘電体キャパシターを内装しています。スイッチがあり、2つのキャパシターが切り替えられます。 系は完全にシールドされる構造で外界からのノイズをほとんど遮断できます。 接続はBNCケーブルです。キャパシターケースTO-18もシールドに寄与する構造になっています。
ソケットボード


ソケットボードの模式図
仕様:常温でのみ使用ください。耐電圧は100V以下です。
(但し、ラジアント供給のキャパシターは最高12V程度の耐圧です)

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高電圧高温下変位計測用素子固定ジグ
  High Voltage Displacement Meter (HVDM)

ラジアント社では、200℃まで安全に使用可能な、高電圧対応強誘電体素子固定ジグ(High-Voltage Test Fixture: HVTF)を提供してきましたが、 この度、新しく高温、高電圧において変位を計測するための、高電圧高温下変位計測用素子固定ジグ(High-Voltage Displacement Meter: HVDM)を開発しました。 仕様では、MTI社のMTI-2000シリーズ変位計測器を基本にして設計されています。 外部振動ノイズを防止しS/N比も向上し、また、センサーとサンプルとの間で発生する可能性のあるアーキングを防止でき、センサーの故障にも配慮がなされています。

HVDMの模式図
構造は上図のようです。耐圧は200℃において、3000Vを保証します。

HVDMとMTI-2000
詳しくは弊社までお問い合わせください。

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高温・高電圧テストフィックスチャ−
  High-Temperature High-Voltage Test Fixture (HT-HVTF)

高温520℃で3000Vの耐圧を保証する材質(セラミック、配線材、電極など)を厳選したテストジグ(計測用固定ジグ)です。 詳しくはカタログに発表されています。

HVTF


材質はスパーク、アーキングなどが発生しないように厳選されていて、また、セラミックキャパシターは parasitic leakageにセンシティブなので材料の選択にはプロフェッショナルに気を配っています。 シリコンオイル中での計測は230℃までですが、520℃での計測は、高温槽、電気炉などの中で使用されます。

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48チャンネルマルチプレクサー (48-Channel Multiplexer: MUX)
48-チャンネル マルチプレクサーは複数テスト試料を効果的に高速で計測する方法の一つです。装置にテスト試料列を正しく接続したら - 通常はプローブカードやその他の同種のシステム - テスト試料を、試験の物理的構成を変えずに、順番に或いはランダムに如何なる形式にでも計測します。信号はVisionソフトで切替えます。切替えはわずかなプログラムコマンドで決まります。自動プローブステーションと連携してVisionで制御する時には、その装置はダイスとウェーハーの計測、即ち複数モジュールに渡っての複数試料の繰返し計測が可能になります。 48Channel-MUX
Workstation のモデルでは2台までの48-チャンネルのマルチプレクサーを制御可能でトータルで96チャンネルとなります。その他のプレシジョン・テスターではマルチプレクサーは1台のみです。各試料には一電極に1チャンネルを指定しDRIVE信号を、また他方の電極には別チャンネルを指定しRETURN信号を指定します。これで24(1台の時) または48個(2台の時) の試料が同時に接続されます。1ウェーハー・試料で上部電極は別々で、下部電極は共通になっているケースでは、DRIVE信号は共通の下部電極へ1チャンネルだけ接続し、残りの47または95チャンネルは各上部電極にRETURN信号の為に、アサインできます。

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