A méretek csökkenése a mikroelektronikában egyre szigorúbb követelményeket támaszt a strukturák méreteinek pontosságával, ezzel együtt a technológiai paraméterek betartásával kapcsolatban. Erősödik az a tendencia, hogy a technológia során létrehozott egyre vékonyabb rétegek csak a rétegépítes közben (in situ módon) végzett méréssel és a technológiai paraméterek megfelelő szabályozásával hozhatók létre kellő pontossággal és megbízhatósággal. Az in situ méréstechnikában döntő szerepet játszanak a gyors és érintesmentes optikai módszerek. Pontosságával ezek közül is kiemelkedik az ellipszometria, mellyel nem csak a fény visszaverődése során bekövetkező intenzitásváltozást lehet meghatározni (mint az interferometria esetében), hanem a fazisváltozást is, ami a rétegvastagság igen pontos meghatározását teszi lehetővé akár monoréteg vastagság esetén is
Cikkünk a spektroszkópiai ellipszometria alkalmazását mutatja be vertikális kemencében való mérésre. Az erlangeni Friedrich-Alexander Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszékén kifejlesztett új módszer lehetővé tette, hogy a vertikális kemence minimális módosításával egy in situ spektrálellipszométert lehessen integrálni a berendezésbe. A fény négy prizmával eltérítve a kemence alján, az oldalfal megbontása nélkül jut az ellipszométertől a mintákig, illetven onnan vissza az ellipszométerhez. A minták által okozott fázistolást független méréssel lehet számolni, majd ezeket az eredményeket korrekcióként felhasználni. Cél a kemencében végrehajtott oxidálási és poliszilícium leválasztási műveletek in situ nyomonkövetése.
Ahhoz, hogy a létrehozott rétegek vastagságát, vagy egyéb tulajdonságait leválasztás közben meg tudjuk mérni, szükséges a szubsztrát és a létrehozott rétegek törésmutatójának ismerete az adott technológiai hőmérsékleten. Mivel a törésmutató nemlineárisan változik a hőmérséklettel, ezért azokat kisérleti úton meg kell határozni és az in situ méréseknél az így létrehozott törésmutató könyvtárat használni. A vertikális kemencébe integrált in situ ellipszométer segítségével sikerült meghatározni az egykristályos szilícium törésmutatóját a 450-700oC hőmérséklettartományban, ahol eddig nem léteztek irodalmi adatok. Az alacsonyabb hőmérsékleten meghatározott értékek jó egyezést mutattak az irodalmi adatokkal. Ezek az eredmények a berendezés pontosságát bizonyítják.
A törésmutató magas hőmérsékleten való meghatározása még pontosabban elvégezhető egy egyszerűbb geometriájú optikai út használatával, ahol a fény a mintához nem prizmákon való eltérítés után jut el. Egy ilyen mérési elrendezés megvalósítása van folyamatban az MTA-Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézetben, ahol egy az intézet által fejlesztett in situ ellipszométer kerül fölszerelésre egy ultravákuum kamrára. A berendezés lehetővé teszi, hogy a fény a vákuumkamra ablakain áthaladva eltérítés nélkül, közvetlenül a mintára jusson. A vákuumkamra fűthető mintatartóval rendelkezik, így lehetővé válik a törésmutató magas hőmérsékletű meghatározása. Az ezzel a berendezéssel meghatározott magas hőmérsékletű törésmutató adatok szolgáltatják a referencia adatokat a vertikális kemencében végrehajtott in situ mérésekhez.