Gemeinsamer Abschlussbericht WIPANO-Vorhaben „Standardisierung und Normung der Ellipsometrie als universeller Spektroskopie“

Im Vorhaben SNELLIUS wurden in enger Zusammenarbeit der BAM mit den Firmen Accurion und SENTECH Instruments aufbauend auf der Norm DIN 50989-1 „Ellipsometrie - Teil 1: Grundlagen; Ellipsometry – Part 1: Principles“ insgesamt funf Normenentwurfe erarbeitet, die funf Modell-basierten Anwendungsfallen der Ellipsometrie entsprechen. Unter Berucksichtigung des neuartigen Modell-basierten Normungskonzepts wurde in den Normenentwurfen erstmals eine GUM- und DIN EN ISO/IEC 17025:2018 konforme Bestimmung bzw. Abschatzung der Messunsicherheit umgesetzt. Dies erforderte neben der textlichen Erstellung auch umfangreiche experimentelle Arbeiten bei den Firmen, Vergleichsversuche und komplementare Modell- und Datenevaluierungen, da sowohl die verwendete ellipsometrische Hardware (unterschiedliche ellipsometrische Funktionsprinzipien) als auch die ellipsometrische Software (Modell-Randbedingungen, Fitalgorithmus) firmenspezifisch zum Teil sehr unterschiedlich sind. Hierbei mussten in einem Konsensprozess Losungen gefunden werden, die die beiden deutschen Ellipsometer-Anbieter Accurion (Imaging-Ellipsometrie) und SENTECH Instruments (Mapping Ellipsometrie) gleichermasen akzeptieren konnten und die zudem einen Transfer auf die Internationale Ebene (ISO Norm) ermoglichen, also vom Grundsatz her auch auf weitere Ellipsometerhersteller wie (J. A. Woollam Co., USA; SEMILAB, Ungarn; HORIBA, Japan) mit wieder anderen ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelosungen anwendbar sind. Die weitgehende Unabhangigkeit von ellipsometrischen Funktionsprinzipien, Hard- und Softwarelosungen wurde dadurch erreicht, dass normativ festgelegt wurde, dass die ellipsometrischen Grosen PSI und DELTA im Sinne von DIN ENISO/IEC 17025 als Rohdaten fungieren.