DIN-Normenausschuss Materialprüfung (NMP)
DIN 50989-1
Ellipsometrie - Teil 1: Grundlagen; Text Deutsch und Englisch
Ellipsometry - Part 1: Principles; Text in German and English
Einführungsbeitrag
Dieser Norm-Entwurf befasst sich mit der Ellipsometrie, einem Verfahren zur Bestimmung optischer und dielektrischer Konstanten im UV-VIS-NIR Spektralbereich sowie von Schichtdicken, im Bereich der at-line Fertigungskontrolle, der Qualitätssicherung, der Materialentwicklung, akkreditierter Prüflaboratorien jeweils vorzugsweise für stand-alone Messsysteme unter besonderer Berücksichtigung einer GUM-konformen Angabe von Ergebnisunsicherheit.
Die absolute Genauigkeit, zum Beispiel von Schichtdickenwerten, hängt im Wesentlichen von der Qualität des gewählten Modells zur Beschreibung der Materialoberfläche ab. Für ideale Schicht-Substrat-Systeme, wie zum Beispiel SiO2 (ideal transparente Schicht) auf einem Si-Wafer (nahezu atomar glatte Substratoberfläche mit homogenen und isotropen Materialeigenschaften) kann die Genauigkeit der Schichtdicke durchaus die Werte der Präzision erreichen, weil das Modell die Realität des Schicht-Substrat-Systems in idealer Weise beschreibt. Für inhomogene, anisotrope, verschmutzte, mehrkomponentige, geschädigte, imperfekte oder raue Oberflächen beziehungsweise Schichten kann die Genauigkeit der Schichtdickenbestimmung deutlich schlechter sein und ist generell von der Güte des gewählten Modells abhängig.
Trotz dieser Einschränkung ist die Ellipsometrie ein leistungsfähiges Verfahren, das entweder Material-Fingerprints (ohne Modellierung) ermöglicht oder modellbasiert die Bestimmung von optischen und dielektrischen Konstanten (auf bis zu 0,001 genau) beziehungsweise Schichtdicken (auf bis zu 0,1 nm genau) in einem weiten Schichtdickenbereich von etwa 0,1 nm bis zu etwa 10 µm (in speziellen Fällen bis über 100 µm) erlaubt.
Dieser Norm-Entwurf wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-01-61 AA "Mess- und Prüfverfahren für metallische und andere anorganische Überzüge" des DIN-Normenausschusses Materialprüfung (NMP) erarbeitet.
Zuständiges nationales Arbeitsgremium
NA 062-01-61 AA - Mess- und Prüfverfahren für Schichten und Schichtsysteme
