ГЭТ 203-2012: Государственный первичный эталон единицы комплексного показателя преломления

Государственный первичный эталон применяют для измерения оптических постоянных n и k тонкопленочных структур, представляющих собой комбинации тонких металлических, диэлектрических и полупроводниковых слоев (пленок) на поверхности полупроводникового кристалла или изолятора, необходимы в микроэлектронике. Контроль технологических параметров (толщина, композиция состава, величина шероховатости) в полупроводниковой наноэлектронике, в рентгеновской оптике, оптике интерференционных покрытий, включающих слои металлов. Комплексный показатель преломления необходимо измерять и учитывать при интерференционных измерениях высоты рельефа и/или толщины в нанометровом диапазоне.

Основные области применения:

• микроэлектроника
• физика твердого тела
• физика поверхности
• материаловедение
• технология оптических покрытий
• химия полимеров и электрохимия
• биология, медицина

Измерение комплексного показателя преломления (его составляющих n и k) выполняется с помощью спектрального эллипсометра через измерение эллипсометрических углов. Используются как стандартные модели «Metal Substrates», «Absorbing Thin Films (B-Spline)», так и собственные модели в зависимости от типа подложки (сапфир, ситалл, кремний).

Для передачи размера единиц изготовлены эталонные меры комплексного показателя преломления однослойные и многослойные в виде плоских супергладких подложек с пленками различной толщины из разных металлов, полупроводников и диэлектриков, а также массивные заготовки из кремния и других материалов. Для контроля качества мер используются профилометр интерференционный компьютерный (плоскостность) и автоматизированный интерференционный микроскоп (шероховатость).

Эталонные меры комплексного показателя преломления

Государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих технических средств и вспомогательных устройств:

• цифрового спектрального эллипсометра;
• эталонных мер комплексного показателя преломления однослойных и многослойных в виде плоских супергладких подложек с пленками различной толщины из разных металлов, полупроводников и диэлектриков, а также массивные заготовки из кремния и других материалов – для контроля стабильности эталона;
• профилометра интерференционного компьютерного для контроля плоскостности рабочей поверхности эталонных мер;
• автоматизированного интерференционного микроскопа для контроля параметров шероховатости супергладких рабочей поверхности эталонных мер;
• цифровой метеостанции для измерения параметров окружающей среды;
• системы сбора и обработки измерительной информации на базе персональной ЭВМ.

Технические характеристики:

ФГУП «ВНИИОФИ»