Ellipsometer sind hochpräzise opto-elektronische Messgeräte, die zur Bestimmung der optischen Eigenschaften (wie Brechungsindex und Extinktionskoeffizient) von Materialien sowie zur Vermessung der Dicke ultradünner Schichten eingesetzt werden. Grundlage ist die Veränderung des Polarisationszustands von Licht, wenn dieses an einer Oberfläche reflektiert wird. Aus dieser Änderung lassen sich Materialparameter oder die Schichtdicke ableiten. Moderne Systeme kombinieren klassische Ellipsometrie mit Bildgebungstechnologien, wodurch nicht nur gemittelte Werte, sondern auch laterale Strukturen und ortsaufgelöste Analysen erfasst werden können. 

Das Nanofilm EP3 ist ein auto-nulling Imaging-Ellipsometer, das speziell für die präzise Charakterisierung dünner Schichten entwickelt wurde. Das optische System basiert auf einem internen Festkörperlaser mit einer Wellenlänge von 532 nm und einer maximalen Ausgangsleistung von 50 mW. Damit erreicht das Ellipsometer eine Auflösung von 0,001° für Delta und Psi bei einer absoluten Genauigkeit von 0,01°. Die relative Dicke kann mit einer Genauigkeit von bis zu 0,001 nm bestimmt werden, wobei die absolute Dickengenauigkeit bei unter 0,1 nm liegt.  

Zur Bildgebung kommen hochsensitive CCD-Kameras mit Auflösungen von 640 × 480, 768 × 572 oder bis zu 1380 × 1024 Pixeln zum Einsatz. Die Probenaufnahme erfolgt über motorisierte Goniometer mit einem Inzidenzwinkelbereich von 40° bis 90° und einer Winkelauflösung von 0,001°. Die Probenpositionierung kann sowohl manuelle als auch automatisch durchgeführt werden.  Dabei verfügt das Gerät einen Verfahrbereich von bis zu 100 mm in X/Y-Richtung und mehr als 10 mm in Z-Richtung. 

Zur Anwendung des Ellipsometers steht die Software EP3View zur Verfügung, welche durch zusätzliche Tools wie AnalysR für die Auswertung unterstützt wird. Die Bedienung erfolgt über eine grafische Benutzeroberfläche mit Funktionen für Imaging, Mapping, Winkel- und Wellenlängenspektren sowie Modellierung der Messdaten. 

Seine Kombination aus hochauflösender Ellipsometrie, ortsaufgelöster Bildgebung und spektraler Flexibilität macht es zu einem vielseitigen Werkzeug für Materialforschung, Halbleitertechnologie und Dünnschichtanalytik.