CC BY
45
УДК 539.23: 004.94: 535-92
СИСТЕМА СПЕКТРАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ НАНЕСЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ В ШИРОКОМ СПЕКТРАЛЬНОМ ДИАПАЗОНЕ
Захар Владимирович Семенов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 1, младший научный сотрудник; ООО «ВМК-Оптоэлектроника», 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 1, тел. (383)333-27-79, e-mail: [email protected]
Владимир Александрович Лабусов
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 1, зав. лабораторией; Новосибирский государственный технический университет, 630073, Россия, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20; ООО «ВМК-Оптоэлектроника», 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 1, доктор технических наук, тел. (383)333-27-79, e-mail: [email protected]
Игорь Александрович Зарубин
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 1, научный сотрудник; Новосибирский государственный технический университет, 630073, Россия, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20; ООО «ВМК-Оптоэлектроника», 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 1, кандидат технических наук, тел. (383)333-27-79, e-mail: [email protected]
Проведены исследования влияния параметров системы контроля и условий нанесения на погрешности измерения толщины контролируемого слоя многослойных покрытий путем компьютерного моделирования. Предложен метод контроля с предварительно нанесенным слоем, который позволяет на порядок снизить случайную погрешность определения толщины наномет-ровых стартовых слоев и в 2-3 раза для слоев TiO2 и SiO2 с физическими толщинами менее 140 нм и 230 нм соответственно. Спроектирована и создана система широкополосного контроля напыления многослойных оптических покрытий в реальном времени, поддерживающая работу методами прямого и непрямого контроля по дополнительным контрольным подложкам. На оборудованной системой контроля вакуумной установке получены различные спектральные фильтры (просветляющие покрытия, отрезающие фильтры, зеркала и другие).
Ключевые слова: многослойные покрытия, тонкие пленки, измерение толщины слоев, компьютерное моделирование, широкополосный контроль, непрямой контроль.
BROADBAND MONITORING SYSTEM FOR DEPOSITION OF MULTILAYER OPTICAL COATINGS
Zakhar V. Semenov
Institute of Automation and Electrometry SB RAS, 1, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Junior Researcher; LLC «VMK-Optoelektronika», 1, Academician Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, phone: (383)333-27-79, e-mail: [email protected]
Vladimir A. Labusov
Institute of Automation and Electrometry SB RAS, 1, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Head of Laboratory; Novosibirsk State Technical University, 20, Prosp. K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russia; LLC «VMK-Optoelektronika», 1, Academician Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, D. Sc., phone: (383)333-27-79, e-mail: [email protected]
Igor A. Zarubin
Institute of Automation and Electrometry SB RAS, 1, Prospect Akademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Researcher; Novosibirsk State Technical University, 20, Prospect K. Marx St., Novosibirsk, 630073, Russia; LLC «VMK-Optoelektronika», 1, Academician Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Ph. D., phone: (383)333-27-79, e-mail: [email protected]
The influence of the monitoring system parameters and deposition conditions on the measurement error of the monitored layer thickness of multilayer coatings by computer simulation is studied. A monitoring method with a preliminarily deposited layer is proposed that allows one to reduce the random error of thickness measurement for nanometer layers by 10 times and by 2-3 times for layers of TiO2 and SiO2 with physical thicknesses up to 140 nm and 230 nm respectively. A broadband in situ monitoring system for deposition of multilayer optical coatings that supports direct and indirect monitoring methods has been designed and created. Various spectral filters (anti-reflection coatings, edge filters, mirrors and others) were obtained on the vacuum system equipped with the monitoring system.
Key words: multilayer coatings, thin films, layer thickness measurement, computer simulation, broadband monitoring, indirect monitoring.
Введение
Нанесение многослойных диэлектрических покрытий осуществляют в вакуумной камере путем многократного последовательного напыления слоев из двух или более материалов с различными показателями преломления [1]. Примерами фильтров на основе таких покрытий являются: зеркала, просветляющие покрытия на одной длине волны или в широком спектральном диапазоне, светоделители, узкополосные и отрезающие фильтры, поляризационные фильтры [2] и другие [3, 4]. Для получения требуемого спектра отражения или пропускания покрытия часто необходимо наносить десятки слоев с характерными толщинами от единиц нм до нескольких мм с погрешностями толщин слоев порядка 1 нм и менее. При этом точность контроля толщины оказывает решающее влияние на качество получаемого спектрального фильтра [5, 6], что предъявляет высокие требования к системе контроля нанесения многослойных оптических покрытий.
Среди существующих методов контроля (визуальный [5, 7], по времени, контроль с помощью кварцевого датчика-резонатора [5, 8], оптические [9, 10] и комбинированные [11-13]) для большинства задач наиболее точными являются методы оптического (спектрального) контроля [5, 9, 10], так как в ходе процесса нанесения они измеряют реальную спектральную характеристику покрытия. Суть этих методов заключается в том, что на контрольную подложку с напыляемым покрытием падает излучение от источника, и прошедшее или отраженное от подложки излучение регистрируется и анализируется.
Методы оптического контроля могут быть классифицированы по используемой оптической схеме (контроль по спектрам отражения и пропускания), по области спектрального контроля (монохроматический и широкополосный) и способу контроля толщин (прямой и непрямой).
Наиболее универсальным методом контроля при создании оптических фильтров является метод непрямого контроля, который осуществляется по двум и более контрольным подложкам, на каждую из которых наносится соответствующий материал [14]. При этом методе погрешности измерения толщин слоев не зависят от оптической задачи, и можно измерять все слои многослойного покрытия с высокой фиксированной точностью. Другим важным преимуществом непрямого контроля является отсутствие кумулятивного эффекта накопления ошибок в толщинах слоев [15].
Широкополосный контроль благодаря большему количеству точек в измеряемых спектрах позволяет статистически снизить погрешности измерения толщин слоев, увеличить наглядность и достоверность контроля в сравнении с монохроматическим. Для метода непрямого контроля наименьшая погрешность достигается при контроле по спектрам отражения, поскольку в этом случае более эффективно используется динамический диапазон спектрометра и повышается отношение сигнал/шум в измеряемых спектрах. На основании данных рассуждений и классификации методов оптического контроля наиболее перспективным и точным представляется использование в системе контроля метода широкополосного непрямого контроля по спектрам отражения.
Появление доступных спектрометров с многоэлементными фотоприемниками дало возможность применять широкополосный контроль в лабораторных и промышленных установках нанесения многослойных диэлектрических покрытий. Рост вычислительных мощностей компьютерных систем в последние десятилетие не только позволил вести измерения спектров в широком спектральном диапазоне в реальном времени (десятки измерений в секунду), но и математически обсчитывать эти данные в процессе нанесения с целью определения толщины слоя и момента окончания нанесения. Современные системы широкополосного контроля позволяют существенно повысить качество создаваемых многослойных фильтров и решать новые оптические задачи.
Цель данной работы - теоретическое и экспериментальное исследование методов спектрального широкополосного контроля толщин многослойных оптических покрытий с автоматическим численным решением обратных задач многослойных покрытий. Под обратными задачами понимаются задачи нахождения толщин слоев многослойного покрытия на основании его спектров отражения и/или пропускания.
Компьютерное моделирование
Для нахождения оптимальных параметров системы контроля требовалось исследовать влияние различных характеристик системы контроля и других факторов на итоговые погрешности измерения толщин. Поскольку экспериментальное изменение на установке некоторых параметров является затруднительным или невозможным, то использовалось компьютерное моделирование. На основании априорных знаний из этой области были выявлены основные факторы, влияющие на качество получаемых спектральных фильтров: шумы линейки
фотодетекторов в спектрометре [16], спектральный диапазон широкополосного контроля, количество фотодетекторов в линейке спектрометра, погрешность калибровки спектрометра по длинам волн, дрейф интенсивности источника излучения, погрешности задания показателя преломления материалов (в виде систематического сдвига An).
Для моделирования работы системы контроля было разработано программное обеспечение (ПО) «Deposition Control Simulator» [17], работающее в соответствии с блок-схемой моделирования, представленной на рис. 1, где зеленым цветом отмечены входные параметры, а синим - выходной. Решение обратной задачи происходит с помощью библиотеки «OptiReOpt». Для исследования метода непрямого контроля достаточно рассмотреть один слой из одного материала на подложке.
При заданных значениях входных параметров проводятся многократные циклы моделирования, отличающиеся случайными реализациями шума. В приближении нормального распределения получаемой выборки погрешность определения толщины слоя можно разделить на две составляющие - систематическую и случайную погрешности (отклонение математического ожидания измеренной толщины слоя от реальной и среднее квадратическое отклонение результатов измерений соответственно).
Рис. 1. Блок-схема моделирования системы контроля
В качестве характеристик спектрометра были взяты характеристики малогабаритного спектрометра «Колибри-2» [18] на основе линейки фотодетекторов БЛПП-369: спектральный диапазон контроля 500 - 1000 нм, количество фотоячеек в линейке 2612, погрешность профилирования 0,2 от шага размещения фотоячеек, зарядовая емкость фотоячейки 2 000 000 е, шум чтения 150 е [19]. В качестве характеристик модельного источника использовались характеристики источника Ocean Optics HL-2000-FHSA, на основе галогенной лампы с паспортным дрейфом менее 0,3 %/час [20], цветовой температурой 2800 K и выходной мощностью 6,7 мВт. Рассматривалась погрешность показателя преломления материала слоя 0 % и 0,5 % при смещении интенсивности источника излучения 0,2 %.
Индивидуальное влияние отдельных факторов на итоговую погрешность измерения толщины слоя изложено в [21]. Особый интерес представляет результат моделирования непрямого широкополосного контроля системы контроля с учетом всех рассматриваемых факторов. На рис. 2 представлены полученные зависимости погрешностей от толщины слоя для слоев ТЮ2 и БЮ2 с толщинами 1 - 5000 нм. Систематические погрешности показаны графиками, а случайные - доверительными интервалами 3о, в каждой точке графика проведено 100 циклов моделирования.
Рис. 2. Зависимость погрешностей измерения толщины слоя от его толщины
Погрешность показателя преломления и дрейф интенсивности источника излучения формируют определяющий вклад в общую погрешность измерения толщины слоя для толщин менее 1000 - 1500 нм. С ростом толщины слоя их вклад в погрешность уменьшается, а определяющую роль начинает играть погрешность профилирования, которая формирует зависимость близкую к линейной [21] (рис. 2). Из рис. 2 можно сделать вывод, что при погрешности задания показателя преломления материалов менее 0,5 % возможно получение погрешности измерения физической толщины, не превышающей 0,2 нм: для материала ТЮ2 на подложке ВК7 при толщине контролируемого слоя в диапазоне 300 - 2400 нм, для материала БЮ2 на подложке ЬЛ8Б-01 при толщине контролируемого слоя в диапазоне 800 - 2200 нм. На основании данного исследования удалось определить оптимальные толщины слоев для обоих материалов на соответствующих подложках и дать рекомендации для снижения погрешности измерения толщины наносимого слоя при использовании метода непрямого оптического контроля [21].
В ходе исследования было обнаружено, что погрешности нанесения достаточно тонких стартовых слоев, например, в единицы нанометров, могут быть
соизмеримыми с толщиной самого слоя, что неприемлемо (рис. 2). В ряде коммерческих решений данную проблему решают тем, что в ходе синтеза покрытия вручную исключают конфигурации покрытия с такими стартовыми слоями. Такое решение проблемы кажется неоптимальным поскольку, во-первых, оно ограничивает синтез покрытия, а во-вторых, как было показано в модельных экспериментах, уровень погрешности измерения стартовых слоев даже для «обычных» толщин, характерных для оптического интерференционного фильтра (~100 нм), выше в 2-3 раза, чем для других слоев. Для снижения погрешности оптического контроля нанесения стартовых слоев был предложен метод контроля с предварительно нанесенным слоем [22].
На рис. 3 представлено сравнение контроля в случае без и с применением предварительно нанесенного слоя (а и б, соответственно). Во втором случае на подложке 1 присутствует не только контролируемый слой 2, но и предварительно нанесенный слой 3. Благодаря предварительно нанесенному слою в получаемых коэффициентах отражения или пропускания присутствует экстремумы и точки перегиба (4 на рис. 3, б), и определение толщины наносимого слоя происходит с погрешностями аналогичными другим не стартовым и не тонким слоям. Рабочие подложки доступны для напыления на этапе нанесения тонкого слоя, но предварительно нанесенный слой на них отсутствует, и они имеют конфигурацию слоев, соответствующую расчетной.
Рис. 3. Применение метода широкополосного контроля
с предварительно нанесенным слоем для контроля нанесения слоя 5 нм:
1 - контрольная подложка, 2 - слой толщиной 5 нм; 3 - предварительно нанесенный слой, 4 - экстремумы и точки перегиба в спектре
В таблице представлены систематические и случайные погрешности измерения толщины слоя, полученные в случаях без и с использованием предварительно нанесенного слоя. Видно, что для всех толщин слоев и обоих рассмот-
ренных материалов произошло уменьшение погрешности измерения толщины слоя в 2 - 5 и более раз. В случае материала БЮ2 непрямой контроль стартового слоя толщиной 5 нм через математическую библиотеку «ОрйЯеОрЪ» оказался фактически невозможен, однако применение предварительно нанесенного слоя позволяет очень точно контролировать такой слой.
Исследование показало, что применение данного метода оправдано и в случае обычных стартовых слоев оптических фильтров, поскольку существенное (в 2-3 раза) уменьшение погрешности измерения толщины слоя происходит для слоев с толщинами менее 140 нм из материала ТЮ2, и менее 230 нм для слоев из материала БЮ2 (например, 100 нм слои в таблице).
Систематические и случайные погрешности измерения толщин
стартовых слоев в случае применения метода контроля с предварительно нанесенным слоем (данные моделирования)
Материал слоя и подложка Физическая толщина слоя, нм Погрешность изме рения физ. толщины, нм
Метод непрямого контроля Метод непрямого контроля с предв. нанес. слоем 1000 нм
систем. случ., 3о систем. случ., 3о
ТЮ2 на подложке ВК7 5 0,10 0,008 0,051 0,007
10 0,14 0,006 0,050 0,007
50 0,88 0,009 0,061 0,006
100 0,49 0,006 0,137 0,006
Б1О2 на подложке ЬЛ8Б-01 5 3,5 0,12 0,023 0,021
10 0,59 0,075 0,024 0,020
50 0,41 0,019 0,012 0,031
100 0,91 0,033 0,024 0,024
Система спектрального контроля
Используя выбранные источник и детектор излучения, была разработана система контроля с оптической схемой, представленной на рис. 4. Излучение источника 1 вводится в волоконно-оптический кабель 2, изображение торца которого строится линзой 3 на контрольной подложке 8 внутри вакуумной камеры 6. Отраженное от подложки излучение с помощью линзы 12 и волоконного кабеля 13 подается на вход спектрометра 14. Линзы-ахроматы 3 и 12 и волоконно-оптические кабели 2 и 13 расположены в блоке коллиматоров 15. Ввод и вывод излучения системы контроля осуществлялся через окно 4. Держатель контрольных подложек 7, 8 и 9 обеспечивает их смену при проведении калибровки системы контроля и изменении материала очередного слоя. Материалы наносятся методом электронно-лучевого испарения из тиглей 5 и 11. Управление системой контроля и расчет толщины наносимого слоя осуществлялись с помощью разработанного программного обеспечения «ЬауегСоп1хо1» [23], поддерживающего интеграцию с пакетом численного расчета «ОрйЬауег/ОрйЯеОрЪ) [24].
Рис. 4. Оптическая схема системы спектрального контроля:
1 - источник излучения; 2, 13 - волоконно-оптические кабели; 3, 12 -линзы; 4 - оптическое окно вакуумной камеры; 5, 11 - тигли с различными материалами, 6 - вакуумная камера; 7, 9 - скрытые от напыления дополнительные контрольные подложки; 8 - контрольная подложка доступная для напыления; 10 - рабочие подложки, на которые наносится целевое многослойное покрытие; 14 - спектрометр «Колибри-2»; 15 - блок коллиматоров
Система была установлена на модернизированную вакуумную установку для нанесения многослойных покрытий «ВУ-2М», расположенную в Институте лазерной физики (ИЛФ СО РАН) [25]. Для данной установки были получены следующие характеристики контроля: время измерения спектра отражения -от 8 мс и более, время измерения толщины текущего слоя - 0,5 - 1 с, случайная погрешность измерения толщины слоя - 0,02 нм, случайная погрешность напыления слоя - около 1,0 нм. Отметим, что полученная случайная погрешность измерения толщины слоя является величиной, усредненной по размеру светового пятна системы контроля (диаметр 6 мм).
Для демонстрации достоверности измерения коэффициентов отражения на разработанной системе контроля на рис. 5 приведено измерение коэффициента отражения многослойного высококачественного просветляющего покрытия (наиболее сложный случай) для диапазона длин волн 400 - 700 нм. Красному графику соответствует однократное измерение с помощью спектрометра системы контроля «Колибри-2» в реальном времени, а синему - с помощью стационарного спектрометра после извлечения покрытия из камеры. Даже при таких низких коэффициентах отражения (менее 0,3 % во всем диапазоне) и, соответственно максимальном относительном уровне шума, результаты измерения спектров системой контроля являлись достоверными и сопоставимыми с результатами измерения стационарным спектрометром вне установки с большими временами экспозиции.
Рис. 5. Коэффициент отражения (в процентах) многослойного просветляющего покрытия для диапазона длин волн 400 - 700 нм:
красный цвет - измеренный спектрометром системы контроля «Колибри-2» (in situ), синий цвет - измеренный стационарным спектрометром «Shimatsu» (вне установки)
На модернизированной вакуумной установке «ВУ-2М», оснащенной разработанной системой контроля, были изготовлены сотни многослойных оптических покрытий: зеркала, отрезающие фильтры, просветляющие покрытия в широком спектральном диапазоне, узкополосные фильтры и другие [25]. В частности была решена задача создания широкополосного просветляющего покрытия для диапазона 400 - 670 нм с максимальным коэффициентом отражения - 0,15 %, интегральным - на уровне 0,09 %. Проведено исследование отечественного и международного рынка серийных промышленных решений и лабораторных (научных) результатов и установлено, что полученное покрытие превосходит результаты промышленных современных образцов просветляющий покрытий, и не уступает мировому научному уровню в данной спектральной области. Кроме того, данное покрытие было получено из распространенных материалов (ТЮ2, БЮ2, М£Б2), широко применяемых в промышленности, что является достоинством.
Разработанная система контроля в широком спектральном диапазоне 500 - 990 нм также позволяет контролировать создание покрытий, работающих в спектральных диапазонах, не совпадающих и даже не пересекающихся с диапазоном контроля. Так, например, были изготовлены плотные зеркала для инфракрасного диапазона 2600 - 3400 нм. Известно, что в спектрометрах с дифракционными решетками присутствуют спектры различных порядков [26] и для спектрометра «Колибри-2» возможно наложение на первый рабочий порядок дифракционного спектра более высоких нерабочих порядков. Был произведен расчет спектральных отрезающих фильтров для подавления нерабочих
порядков дифракции в спектрометрах и в соответствии с данным расчетом на установке, оснащенной системой контроля, созданы первые экземпляры фильтров нерабочих порядков дифракционного спектра [27].
Заключение
При решении поставленных задач получены следующие новые научно-технические результаты:
1. Для определения оптимальных параметров системы контроля было проведено исследование влияния параметров системы и условий нанесения на погрешности измерения толщины контролируемого слоя путем компьютерного моделирования [21]. Для этого была предложена модель системы контроля в составе вакуумной установки и разработано программное обеспечение для моделирования [17]. По результатам исследования даны рекомендации для снижения погрешности измерения толщины наносимого слоя при использовании метода непрямого оптического контроля.
2. Предложен метод контроля с предварительно нанесенным слоем и показано, что его применение позволяет на порядок снизить случайную погрешность определения толщины нанометровых стартовых слоев и в 2-3 раза для слоев TiO2 с толщинами менее 140 нм, и для слоев SiO2 менее 230 нм.
3. Спроектирована и создана система широкополосного контроля напыления многослойных оптических покрытий в реальном времени, поддерживающая работу методами прямого и непрямого контроля по дополнительным контрольным подложкам: рабочий спектральный диапазон 500 - 990 нм, количество каналов - 2612, динамический диапазон 104, время измерения спектров от 8 мс, время измерения толщины текущего слоя - 0,5 ^ 1,0 с, случайная погрешность измерения толщины слоя усредненная по световому пятну - 0,02 нм, случайная погрешность нанесения слоя ~ 1,0 нм. На оборудованной системой контроля вакуумной установке получены спектральные фильтры (просветляющие покрытия, отрезающие фильтры, зеркала и другие), которые не уступают мировому уровню в этой области.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Netterfield R. Review of thin film deposition techniques // Optical Interference Coatings, Optical Society of America. - 2001. - P. MA2.
2. Dobrowolski J. A. Review of thin film interference polarizers and polarizing beam splitters for the visible and adjacent spectral regions // Optical Interference Coatings, Optical Society of America. - 2001. - P. FB1.
3. Macleod A. Future of optical coatings // Optical Interference Coatings, OSA Technical Digest Series, Optical Society of America. - 2004. - P. MA1.
4. Structural properties of antireflection coatings / Tatiana V. Amotchkina, Alexander V. Tikhonravov, Michael K. Trubetskov, Sergey A. Yanshin // Optical Interference Coatings, Optical Society of America. - 2007. - P. WB5.
5. Macleod H. A. Monitoring of optical coatings // Applied Optics. - 1981. - Vol. 20 (1). -P. 82-89.
6. Macleod H. A. Layer uniformity and thickness monitoring. Thin-Film Optical Filters. - 3rd ed. - Chap. 11. - P. 488-520.
7. Banning M. Practical methods of making and using multilayer filters // Journal of the Optical Society of America. - 1947. - Vol. 37 (10). - P. 792-797.
8. Behrndt K. H. Physics of thin films. Vol. 3. - G. Hass and R. E. Thun, eds. - New York : Academic Press, 1966. - P. 1-59.
9. Tikhonravov A. V., Trubetskov M. K., DeBell G. W. On the accuracy of optical thin film parameter determination based on spectrophotometric data // In Advanced Characterization Techniques for Optics, Semiconductors, and Nanotechnologies. - 2003. - Vol. 5188. - P. 190-200.
10. Zhu Zhen, Li Wensheng, Hua Yuansen. Monitoring the arbitrary thickness of optical thin films and their error simulation: a method // Applied Optics. - 1985. - Vol. 24 (11). - P. 1693-1695.
11. In situ optical characterization and reengineering of interference coatings / Steffen Wilbrandt, Olaf Stenzel, Norbert Kaiser, Michael K. Trubetskov, Alexander V. Tikhonravov // Applied Optics. - 2008. - Vol. 47 (13) - P. C49-C54.
12. On-line Re-engineering of Interference Coatings / Steffen Wilbrandt, Olaf Stenzel, Norbert Kaiser, Michael K. Trubetskov, Alexander V. Tikhonravov // Optical Interference Coatings, Optical Society of America. - 2007. - P. WC10.
13. Direct optical monitoring instrument with a double detection system for the control of multilayer systems from the visible to the near infrared / Markus Tilsch, Volker Scheuer, Josef Staub, Theo T. Tschudi // Optical Interference Coatings, International Society for Optics and Photonics. - 1994. - Vol. 2253. - P. 414-423.
14. Macleod H. A. Thin Film Optical Filters. - 3rd ed. - CRC Press, 2001. - 640 p.
15. Tikhonravov A. V., Trubetskov M. K., Amotchkina T. V. Investigation of the effect of accumulation of thickness errors in optical coating production by broadband optical monitoring // Applied Optics. - 2006. - Vol. 45 (27). - P. 7026-7034.
16. Бабин С. А., Лабусов В. А. Оценка оптимальных параметров многоэлементных твердотельных детекторов для сцинтилляционного атомно-эмиссионного спектрального анализа // Аналитика и контроль. - 2014. - Т. 18, № 1. - С. 40-49.
17. Семенов З. В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016612869 от 11.03.2016 г. Deposition Control Simulator: Программа моделирования работы системы контроля. - 2016.
18. Зарубин И. А., Гаранин В. Г., Лабусов В. А. Применение малогабаритного спектрометра «Колибри-2» в атомно-эмиссионном анализе // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2012. - Т. 78, № 1-2. - С. 86-89.
19. Технические параметры малогабаритного многоканального спектрометра «Колибри-2» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.vmk.ru/product/spektrometry/kolibri-2_-_malogabaritnyy_mnogokanalnyy_spektrome.html
20. Ocean Optics HL-2000-FHSA Specifications [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://oceanoptics.com/product/hl-2000-family/
21. Семенов З. В., Лабусов В. А. Исследование погрешностей непрямого способа спектрального контроля толщин слоев многослойных оптических покрытий путем компьютерного моделирования // Автометрия. - Т. 53, № 6. - 2017. - С. 3-14.
22. Лабусов В. А., Эрг Г. В., Семенов З. В. Пат. 2527670 Российская Федерация. Способ измерения толщин нанометровых слоев многослойного покрытия, проводимого в процессе его напыления. Международная заявка PCT/RU2012/000001, заявл. 10.01.2012, опубл. 10.09.2014.
23. Семенов З. В. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015661646 от 02.11.2015 г. LayerControl: Программа для контроля толщин слоев многослойных покрытий. - 2015.
24. Программный пакет "OptiLayer thin film software" [Электронный ресурс] http://www.optilayer.com/ (дата обращения: 23.05.2013 г.).
25. Лабусов В. А., Семенов З. В., Зарубин И. А., Саушкин М. С., Эрг Г. В., Ковалев С. И. Система спектрального контроля нанесения многослойных диэлектрических покрытий // Измерительная техника. - 2013. - № 12. - С. 11-14.
26. Пейсахсон И. В. Оптика спектральных приборов. - Изд. 2-е, доп. и перераб. - Л. : «Машиностроение», 1975. - 312 с.
27. Семенов З. В., Лабусов В. А., Зарубин И. А., Эрг Г. В. Применение многослойных диэлектрических покрытий для подавления излучения нерабочих порядков спектра в спектрометрах с дифракционной решеткой // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2017. - Т. 83, № 1-2. - С. 117-122.
REFERENCES
1. Netterfield, R. (2001). Review of thin film deposition techniques. In Optical Interference Coatings. Optical Society of America, p. MA2.
2. Dobrowolski, J. A. (2001). Review of thin film interference polarizers and polarizing beam splitters for the visible and adjacent spectral. In Optical Interference Coatings, Optical Society of America, p. FB1.
3. Macleod, A. (2004). Future of optical coatings. In Optical Interference Coatings, OSA Technical Digest Series, Optical Society of America, p. MA1.
4. Amotchkina, T. V., Tikhonravov, A.V., Trubetskov, M. K., & Yanshin, S.A. (2007). Structural properties of antireflection coatings. In Optical Interference Coatings, Optical Society of America, p. WB5.
5. Macleod, H. A. (1981). Monitoring of optical coatings. Applied Optics, 20(1), 82-89.
6. Macleod, H. A. (2001). Layer uniformity and thickness monitoring, Chap. 11, 488-520.
7. Banning, M. (1947). Practical methods of making and using multilayer filters. Journal of the Optical Society of America, 37(10), 792-797.
8. Behrndt, K. H. (1966). Physics of thin films. Vol. 3. New York: Academic Press, (pp. 1-59).
9. Tikhonravov, A. V., Trubetskov, M. K., & DeBell, G. W. (2003). On the accuracy of optical thin film parameter determination based on spectrophotometric data. Advanced Characterization Techniques for Optics, Semiconductors, and Nanotechnologies, Vol. 5188, 190-200.
10. Zhu, Z., Li, W., & Hua, Y. (1985). Monitoring the arbitrary thickness of optical thin films and their error simulation: a method. Applied Optics, 24(11), 1693-1695.
11. Wilbrandt, S., Stenzel, O., Kaiser, N., Trubetskov, M. K., & Tikhonravov, A.V. (2008). In situ optical characterization and reengineering of interference coatings. Applied Optics, 47(13), C49-C54.
12. Wilbrandt, S., Stenzel, O., Kaiser, N., Trubetskov, M. K., & Tikhonravov, A.V. (2007). On-line Re-engineering of Interference Coatings. Optical Interference Coatings, Optical Society of America, WC10.
13. Tilsch, M., Scheuer, V., Staub, J., & Tschudi, T. (1994). Direct optical monitoring instrument with a double detection system for the control of multilayer systems from the visible to the near infrared. Optical Interference Coatings, International Society for Optics and Photonics, 2253, 414-423.
14. Macleod, H. A. (2001). Thin Film Optical Filters. 3rd ed. CRC Press.
15. Tikhonravov, A.V., Trubetskov, M. K., & Amotchkina, T. V. (2006). Investigation of the effect of accumulation of thickness errors in optical coating production by broadband optical monitoring. Applied Optics, 45(27), 7026-7034.
16. Babin, S.A., & Labusov, S.A. (2014). Estimation of the optimal parameters of multielement solid-state detectors for atomic emission spectral scintillation analysis. Analytics and Control, 18(1), 40-49.
17. Semenov, Z. V. (2016). Certificate of State Registration of a Computer Program No. 2016612869. Deposition Control Simulator: Program for Modeling Operation of the Monitoring System. Publ. 11.03.2016.
18. Zarubin, I. A., Garanin, V. G., & Labusov, V. A. (2012). Application of the Kolibri-2 Small-Size Spectrometer in the Atomic Emission Analysis. Zavodskaya Laboratoriya. Diagnostika Materialov [Industrial Laboratory], 78(1-2), 86-89 [in Russian].
19. Specifications of compact multichannel spectrometer "Kolibri-2", URL: http://www.vmk.ru/en/product/spectrometers/kolibri-2.html
20. Ocean Optics HL-2000-FHSA Specifications, URL: http://oceanoptics.com/product/hl-2000-family/
21. Semenov, Z. V., & Labusov, V. A. (2017). Error Analysis of Indirect Broadband Monitoring of Multilayer Optical Coatings using Computer Simulations. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 53(6), 537-547.
22. Labusov, V. A., Semenov, Z. V., & Erg, G. V. (2014). Patent RF No. 2527670. Method of Measuring the Thickness of Nanometer Layers of a Multilayer Coating in the Course of its. Publ. 10.09.2014, Bul. No. 25, Russia Federation.
23. Semenov, Z. V. (2015). Certificate of State Registration of a Computer Program No. 2015661646. LayerControl: Program for Monitoring the Layer Thickness in Multilayer Coatings. Publ. 02.11.2015.
24. OptiLayer Thin Film Software, URL: http://www.optilayer.com/
25. Labusov, V. A., Semenov, Z. V., Zarubin, I. A., Saushkin, M. S., Erg, G. V., & Kovalev, S. I. (2014). A System for the Spectral Monitoring of the Deposition of Multilayer Dielectric Coatings. Measurement Techniques, 56(12), 1327-1332.
26. Peisakhson, I. V. (1975). Optika spektral'nih priborov [Optics of Spectral Devices]. 2nd edition. Leningrad: Mashinostroenie [in Russian].
27. Semenov, Z. V., Labusov, V. A., Zarubin, I. A., & Erg, G. V. (2017). Application of Multilayer Dielectric Coatings for Suppression of Non-Working Spectrum Orders in Diffraction Grating Spectrometers. Zavodskaya Laboratoriya. Diagnostika Materialov [Industrial Laboratory], 83(1-2), 117-122 [in Russian].
© З. В. Семенов, В. А. Лабусов, И. А. Зарубин, 2018
