Государственный первичный специальный эталон единицы комплексного показателя преломления и единицы длины в области измерений толщины оптических покрытий ГЭТ 203-2024

Во многих областях науки и техники, таких как оптика, микроэлектроника, оптоэлектроника, интегральная оптика, стоит задача измерения оптических и геометрических характеристик тонких плёнок. Необходимость обеспечения единства измерений в данных областях обусловила создание Государственного первичного эталона единиц комплексного показателя преломления ГЭТ 203-2012. С помощью ГЭТ 203-2012 комплексный показатель преломления измеряли методом спектральной эллипсометрии через измерение эллипсометрических углов. Однако в ГЭТ 203-2012 не было предусмотрено метрологическое обеспечение измерений толщины покрытий при одновременном измерении их комплексного показателя преломления. В период 2020–2023 гг. во ВНИИОФИ ГЭТ 203-2012 усовершенствован, расширены его функциональные возможности в части воспроизведения единицы длины в области измерений толщины оптических покрытий. Усовершенствованный эталон утверждён как Государственный первичный специальный эталон единицы комплексного показателя преломления и единицы длины в области измерений толщины оптических покрытий ГЭТ 203-2024. ГЭТ 203-2024 обеспечивает единство измерений комплексного показателя преломления и единицы длины в области измерений толщины оптических в диапазоне от 1 нм до 50 мкм. Расширение диапазона достигнуто в результате введения в состав ГЭТ 203-2024 эллипсометра с инфракрасным диапазоном длин волн, оснащённого фурье-спектрометром FTIR (fourier transform infrared). Расширение диапазона измерений толщины тонкослойных оптических покрытий важно для таких отраслей, как оптика, микроэлектроника, оптоэлектроника, интегральная оптика и других областей науки и техники. Представлены состав, принцип работы и основные метрологические характеристики ГЭТ 203-2024.

1. Комраков Б.М., Шапочкин Б.А. Измерение параметров оптических покрытий. М.: Машиностроение, 1986, 136 с.

2. Физика тонких пленок, Том IV. Под ред. Хасса Г. и Туна Р.Э. М.: Мир, 1970.

3. Раков А.В. Спектрофотометрия тонкопленочных полупроводниковых структур. М.: Сов. Радио, 1975.

4. Пришивалко А.П. Отражение света от поглощающих сред. Минск: Издательство АН Бел. ССР, 1963.

5. Лейкин М.В.. Молочников Б.И, Морозов В.Н., Шакарян Э.С. Отражательная рефрактометрия. Л.: Машиностроение, 1983, 223 с.

6. Азам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. М.: Мир, 1981. 584 с.

7. Ржанов А.В., Свиташев К.К., Семененко А.И., Семененко Л.В., Соколов В.К. Основы эллипсометрии. Н.: Наука, 1978. 424 с.

8. Горшков М.М. Эллипсометрия. М.: Сов. Радио, 1974, 200 с.

9. von Candela G. A., Chandler-Horowitz D. Preparation and Certification of SRM-2530, Ellipsometric Parameters Δ and Ψ and Derived Thickness and Refractive Index of a Silicon Dioxide Layer on Silicon, NIST Spec. Publ., 1988, 48 p.

10. Chandler-Horowitz D. Analytic Analysis of Ellipsometric Errors, National Bureau of Standards Special Publication, 1986, 36 p.

11. de Nijs J. M. M., van Silfhout A., J. Opt. Soc. Am. A, 1988, vol. 5, no. 6, pp. 773–781. https://doi.org/10.1364/JOSAA.5.000773

12. Cho Y. J., Chegal W, Lee J. P., Cho H. M. Optics Express, 2016. vol. 24, no. 23, pp. 26215–62227. https://doi.org/10.1364/OE.24.026215

13. Dembele V., Choi I., Kheiryzadehkhanghah S., Choi S., Kim J., Kim C. S., Kim D. Current Optics and Photonics, 4(4), 345–352 (2016). https://doi.org/10.3807/COPP.2020.4.4.345

14. Gilliot M. Errors in ellipsometry data fi tting. Optics Communications, 427, 477–484 (2018). https://doi.org/10.1016/j.optcom.2018.07.025