DD291157A5

DD291157A5 - ARRANGEMENT FOR THERMOWELL ANALYSIS OF LAYERING SYSTEMS

Info

Publication number: DD291157A5
Application number: DD89336625A
Authority: DD
Inventors: Hans-Dieter Geiler; Matthias Wagner; Detlef Stock; Peter Kowalski
Original assignee: ��@��@��@��k��
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-06-20
Also published as: EP0435829A2; EP0435829A3; EP0435829B1; DE4037391A1; ATE130433T1

Abstract

The arrangement for the analysis of thermal waves in layered systems can be applied to the measurement of geometrical, thermal, electronic and elastomechanical material parameters by evaluating the photothermal response signals from the surface layers of a body. The arrangement for thermal wave analysis, which is known per se and consists of cyclically modulated excitation laser and test laser which are focused on the body to be examined via the same objective is modified in that the excitation laser beam is produced in a cylindrically symmetrical and pure-mode fashion in a radially symmetrical single mode. The spot diameter of the excitation laser is not greater than that of the test laser. A positionally resolving detector is situated in the read-out beam path in the focal plane of the objective on the image side.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Thermowellenanalyse von Schichtsystemen. Sie wird verwendet zur Messung geometrischer, thermischer, elektronischer und elastomechanischer Materialparameter von Schichten durch Auswertung der photothermischen Response-Signale aus dem Schichtsystem. Die berührungslos und zerstörungsfrei arbeitende Anordnung hat ihr Hauptanwendungsgebiet in der Beschichtungstechnologie.The invention relates to an arrangement for thermowell analysis of layer systems. It is used to measure geometric, thermal, electronic and elastomechanical material parameters of layers by evaluating the photothermal response signals from the layer system. The non-contact and non-destructive arrangement has its main application in coating technology.

Characteristic of the known state of the art

Gegenwärtig nimmt mit steigender Integrationsdichte in der Mikroelektronik das Interesse zu, effektive, berührungslose und zerstörungsfreie Meßtechnik zur Bestimmung oberflächennaher Eigenschaften eines Schichtsystems im Herstellungsprozeß ohne vorhergehende aufwendige Präparationen einzusetzen. Das gilt insbesondere für die Bestimmung von Schichtdicken, Dotierungsinhomogenitäten, Dotierungsprofilen sowie für die Entdeckung von durch technologische Schritte hervorgerufenen Defekten, dünner Resistrückstände usw.At present, as the density of integration in microelectronics increases, the interest in using effective, non-contact and non-destructive measurement techniques to determine near-surface properties of a layer system in the manufacturing process without prior elaborate preparations is increasing. This applies in particular to the determination of layer thicknesses, doping inhomogeneities, doping profiles as well as to the discovery of defects caused by technological steps, thinner resist residues etc.

Die bekannten Verfahren der Anregung von hochfrequenten Thermo- und Plasmawellen in Wafern und die Detektion der Wechselwirkung mit den oberflächennahen Schichten durch Messung der periodischen Änderung des Reflexionskoeffizienten und/oder der elastischen Deformation der Oberfläche in Verbindung mit geeigneten Modellen zur Interpretation der Meßergebnisse sind am besten geeignet, die obengenannten Frfordernisse bei hoher Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse zu erfüllen.The known methods of excitation of high-frequency thermal and plasma waves in wafers and the detection of the interaction with the near-surface layers by measuring the periodic change of the reflection coefficient and / or the elastic deformation of the surface in conjunction with suitable models for the interpretation of the measurement results are most suitable to meet the above-mentioned requirements with high reproducibility of the measurement results.

A. ROSENCWAIG beschreibt in „Photoacoustic and thermal wave phenomena in semconductors" (A. Mandelis [Hrsg.], Verlag North-Holland-New York-Amsterdam-London, New York 1987, S. 101-105) die Theorie der laserinduzierten modulierten Reflexion. Die Änderung des Reflexionskoeffizienten wird hier als durch Thermowellen und durch Plasmawellen unter Berücksichtigung ungleichförmiger räumlicher Verteilung und das Vorhandensein von Einfangquerschnitten für Ladungsträger hervorgerufene Wechselwirkungen mit dem zu untersuchenden Körper interpretiert. Eine angepaßte Lösung der Wärme· und der Ladungsträgerdiffussionsgleichungen führt dann zusammen mit der dargestellten phänomenologischen Beschreibung zu Modellen, die praktische Messungen ermöglichen. Der damit gegenwärtig erreichte Stand wird in den nachfolgenden Patentschriften sichtbar.A. ROSENCWAIG describes the theory of laser-induced modulated in "Photoacoustic and thermal wave phenomena in semiconductors" (A. Mandelis [Ed.], Publisher North-Holland-New York-Amsterdam-London, New York 1987, pp. 101-105) Reflection The change in the reflection coefficient is here interpreted as thermal waves and plasma waves taking into account non-uniform spatial distribution and the presence of charge carrier trapping cross-sections with the body to be examined A matched solution of the heat and charge carrier diffusion equations then results together with the illustrated phenomenological description of models allowing practical measurements, the state of which is currently achieved will become apparent in the following patents.

In der US-PS 4579463 sind eine Methode und ein experimenteller Aufbau der Prinziplösung der laserinduzierten modulierten Reflexion beschrieben. Ein mittels eines akusto-optischen Modulators intensitätsmodulierter Laserstrahl passiert einen Dichroitspiegel, der für diese Laserwellenlänge transparent ist, und wird mit Hilfe eines Mikroobjektivs auf das zu untersuchende Objekt fokussiert. Die (automatische) Fokussierung und die translatorische Bewegung des Objektes gewährleistet ein Mikroskoptisch. Ein Ausleselaserstrahl mit einer vom modulierten Laserstrahl verschiedenen Wellenlänge, für die derIn US-PS 4579463 a method and an experimental structure of the principle solution of the laser-induced modulated reflection are described. A laser beam intensity-modulated by means of an acousto-optic modulator passes through a dichroic mirror, which is transparent to this laser wavelength, and is focused on the object to be examined with the aid of a micro-objective. The (automatic) focusing and the translatory movement of the object ensures a microscope stage. A readout laser beam with a wavelength different from the modulated laser beam for which the

Dichroitspiegel undurchlässig ist, wird über Polarisationsprisma, Viertelwellenlängenplöttchen und Dichroltsplegel vorzugsweise kolnzident mit dem Anregungslaser ebenfalls auf das Objekt fokussiert, wobei der Spot des Ausleselasers nicht größer als der des Anreglungslasers sein darf. Das durch die Reaktion auf die Anregung dos Objektes ebenfalls modulierte Licht des Ausleselasers gelangt nach Durchlauf des gleichen optischen Weges auf einen Detek'.or der die Intensität des gesamten Laserbündels integral erfaßt. Die über eine schmalbandige Signalverarbeitung (ζ. B. Lock-in-Technik) mit hinreichendem Signal-Rausch-Abstand erfaßten Meßwerte (Amplitude und/oder Phaso) werden durch Vergleich mit Referenzwerten in einem Auswerterechner bewertet und damit Rückschlüsse auf Materialparameter gezogen. Voraussetzungen für die Bestimmung eines Materialparameters ist jedoch immer die Kenntnis und Konstanz aller anderen im Modell enthaltenen, da nur ein unabhängiges Meßergebnis in Form eines Integrales über die im Bildfokus vorhandene Intensität oder der Mittelwert der Phase zur Verfügung stehen.Dichroitmirror is impermeable, is focused on polarization prism, Viertelwellenlängenplöttchen and Dichroltsplegel preferably co-incident with the excitation laser on the object, the spot of the read laser may not be greater than that of the Anreglungslasers. The light of the read laser, which is also modulated by the reaction to the excitation of the object, after passing through the same optical path, arrives at a detector which integrally detects the intensity of the entire laser beam. The measured values (amplitude and / or phase) detected via narrow-band signal processing (Lock B. lock-in technique) with sufficient signal-to-noise ratio are evaluated by comparison with reference values in an evaluation computer and thus conclusions are drawn about material parameters. However, the prerequisite for the determination of a material parameter is always the knowledge and constancy of all the others contained in the model, since only an independent measurement result in the form of an integral over the intensity present in the image focus or the mean value of the phase is available.

Die US-PS 4636088 und US-PS 4679946 beschreiben Verfahren und Vorrichtungen, die die Bestimmung von zwei Parametern des Objektes gleichzeitig gestatten, indem einmal die Modulation des Reflexionskoeffizienten (gemäß US-PS 4579463) und danach oder gleichzeitig die elastische Deformation (entsprechend US-PS 4522510) gemessen werden. Dabei werden Anregungs- und Ausleselaser einmal koinzident und einmal parallel versetzt auf den Meßpunkt gerichtet. Ein an einen Bizelldetektor angeschlossener Auswerterechner erfaßt die Summe (Reflexionssignal) und Differenz (Maß für elastische Deformation). Die Werte gestatten in Verbindung mit dem Modell für laserinduzierte modulierte Reflexion und dem OPSAL-ROSENCWAIG-Modell für elastische Deformation („Thermal-wave detection and thin film thickness measurements with laser beam deflection", in: Appl. Opt. 22 [1983] S. 3169-3176) z. B. die Dicke einer SiO₂-Schicht und ihrer Dotierung durch Lösung eines Gleichungssystems zu ermitteln. Das Verfahren hat den Nachteil, daß es keine Anwendung bei komplizierteren f^ehrschichtstrukturen finden kann, wenn die Eigenschaften der Einzelschichten nicht bekannt sind.US Pat. No. 4,631,088 and US Pat. No. 4,677,946 describe methods and apparatuses which allow the determination of two parameters of the object simultaneously, once by the modulation of the reflection coefficient (according to US Pat. No. 4,579,463) and thereafter or at the same time the elastic deformation (corresponding to US Pat. PS 4522510). In this case, the excitation and readout laser are once coincident and once offset parallel to the measuring point. An evaluation computer connected to a bizell detector detects the sum (reflection signal) and difference (measure of elastic deformation). The values, in conjunction with the laser induced modulated reflection model and the OPSAL ROSENWAWA model for elastic deformation ("Thermal-wave detection and thin film thickness measurements with laser beam deflection", in: Appl. Opt. 22 [1983] p For example, the thickness of an SiO ₂ layer and its doping can be determined by solving a system of equations. [31 Das] The method has the disadvantage that it can not find application in more complicated film structures if the properties of the individual layers are not are known.

In üV US-PS 4513384 ist offenbart, wie durch Variation der Modulationsfrequenz des Anregungslasers z.B. n-Schicht-Systeme oder ^Tiefenprofile der Dotierung vermessen werder. können. Je nach der Anzahl η der- Schichten sind Meßwerte bei mindestens η + 1 Frequenzen aufzunehmen. Das Modell eines eindimensionalen Mehrschichtsystems, beschrieben in A. ROSENCWAIG: Photoa -ioustics and photoacoustic spectroscopy, Wiley Interscience, Vol. 750, New York, 1980, S. 270-284) in Verbindung mit einem piezoelektrischen Detektor wird zur Berechnung der Schichtdicken hinzugezogen. Dadurch ist diese Methode jedoch nicht mehr berührungslos und setzt außerdem auch die Kenntnis der thermischen Konstanten aller Schichten voraus.In UEV US Patent No. 4513384 discloses how, by varying the modulation frequency of the excitation laser, for example, n-layer systems or ^T doping iefenprofile measured werderfreak. can. Depending on the number η of the layers, measured values are to be recorded at at least η + 1 frequencies. The model of a one-dimensional multilayer system described in A. ROSENCWAIG: Photoa -ioustics and photoacoustic spectroscopy, Wiley Interscience, Vol. 750, New York, 1980, pp. 270-284) in conjunction with a piezoelectric detector is used to calculate the layer thicknesses. However, this method is no longer contactless and also requires knowledge of the thermal constants of all layers.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur berührungslosen und zerstörungsfreien Bestimmung von Eigenschaften eines Schichtkörpers auf der Basis von Thermowellenmesstingen zu finden, die die gleichzeitige Ermittlung von mehreren, voneinander unabhängigen Eigenschaften gestattet.The aim of the invention is to find a way of non-contact and non-destructive determination of properties of a laminated body based on Thermowellenmesstingen that allows the simultaneous determination of several independent properties.

Explanation of the essence of the invention The invention has for its object to realize a novel way of thermowell measurement, the integral Ei tion the Thermowellenresponse signal avoids. According to the invention the object is in an arrangement for thermowell analysis of layer systems with a Excitation laser whose light is periodically modulated, a test laser whose light by means of a dichroic mirror on a

beide Laserstrahlen auf eine Probe fokussierendes Objektiv auf das Anregungsgebiet der Probe gerichtet ist, und einemboth laser beams are directed to a sample focusing lens on the excitation region of the sample, and a

Photodetector to which the reflected test laser light is supplied and that with a processor for the implementation of the response signals

in Parameter des Schichtsystems der Probe in Verbindung steht, dadurch gelöst, daß der Anregungslaserstrahlzylindersymmetrisch und modenrein in einem radialsymmetrischen Einzelmode erzeugt ist, der Strahlendurchmesser desin parameters of the layer system of the sample is in connection, thereby obtained, that the excitation laser beam cylinder is generated symmetrically and modestly pure in a radially symmetric single mode, the beam diameter of

Excitation laser in focus is not greater than that of the test laser, the photodetector is a spatially resolving detector and in the Readout beam path after the reflection of the test laser light on the sample is located in the image-side focal plane of the objective,

so daß auf ihm die Hankeltransformierte der Radialverteilung des moduliert reflektierten Testlaserlichtes trifft.so that it hits the Hankel transform of the radial distribution of the modulated reflected test laser light.

The excitation laser works advantageously in pure TEM ₀₀ or a radial mode of higher order. For the detector, Pich proves to be expedient, a diode array arranged in a radial direction to the optical axis or

einen Detektor aus isolierten ringförmigen, konzentrisch um die optische Achse angeordneten Empfängerflächen zu verwenden.to use a detector of isolated annular, concentrically arranged around the optical axis receiver surfaces.

Also suitable is a stationary, large-area single detector behind a arranged in the image-side focus of the lens

variablen Lochblende, die mit konstanter Geschwindigkeit geöffnet bzw. geschlossen wird. Die letztere Variante bietet sichinsbesondere für die Erfassung des rein thermischen Responsesignales an, indem ein Objektiv guter IR-Transmission und einschneller Hg-CdTe-Detektor verwendet werden.variable pinhole, which is opened or closed at a constant speed. The latter variant is particularly suitable for the detection of the purely thermal response signal by using a lens of good IR transmission and a fast Hg-CdTe detector.

The invention is based on the recognition that the integral measurement of the thermal wave response in phase and amplitude

nicht ausreicht, um gesicherte Aussagen über ein Schichtsystem zu erhalten, wenn Eigenschaften der Einzelschichten nichtweitgehend bekannt sind und konstant gehalten werden. Erfindungsgemäß wird deshalb das optische Responsesignal ingeeigneter Weise erzeugt sowie mittels eines Detektors in der bildseitigen Brennebene'des zur Fokussierung deris insufficient to obtain reliable statements about a shift system, if properties of the individual shifts are not widely known and kept constant. According to the invention, therefore, the optical response signal is generated in an appropriate manner and by means of a detector in the image-side focal plane'des for focusing the

Laser beam used lens, wherein the focal plane represents the space of the spatial frequencies, spatially resolved in Amplitude and phase analyzed. The radial distribution of the response signals over the spatial frequency that exists in this focal plane contains over their extremes

bzw. Wendepunkte und Nullstellen leicht analysierbar die Information über alle Schichtparameter.or inflection points and zeros easily analyzable the information about all layer parameters.

With the arrangement according to the invention, it is possible multilayer systems contactless and non-destructive with respect to their

geometrischen, thermischen und elektronischen und elastomechanischen Materialparameter auszumessen.measure geometric, thermal and electronic and elastomechanical material parameters.

Ausführungsbelsplele The invention will be explained in more detail below with reference to two embodiments. LAusführungsbelsplel

Die Anwendung der Erfindung wird für die Messung des einfachen Schichtsystems 50nm a-Si auf C-Si-Substrat beschrieben. Mittels eines harmonisch modulierten cw-Ar⁺-Lasers als Anregungslaser wird eine Nichtgleichgewichtsladungsträgerwelle lokal erzeugt und durch deren Relaxation eine Thermowelle erzeugt. Der Strahldruchmesser des Anregungslasers in der Probenoberfläche wird auf eine Fläche mit 1 Mm Radius mit Hilfe eines geeigneten Objektivs fokussiert. Zur Erzielung einer der Schichtdicke und Strahldimension angepaßten Ortsauflösung wird als Modulationsfrequenz 1 MHz gewählt. Der Anregungslaser wird dabei erfindungsgemäß mit einem radialsymmetrischen Einzelmode betrieben; hier soll der TEM₀₀ eingestellt sein. Zur Erfassung der Ladungsträger- und thermischen Response des Schichtsystems wird die Reflexion eines He-Ne-Testiaserstrahles gemessen und mittels Lock-in-Technik in Amplitude und Phase ausgewertet. Erfindungsgemäß geschieht das durch Beleuchtung des Anregungsgebietes mit einem Strahlradius, der mindestens so groß wie der Radius des Anregungslaserspots ist und in diesem Beispiel mehr als 2 μιη beträgt. Das reflektierte Testlaserlicht wird so durch die Objektivlinse mit einer Brennweite von 2cm und einer Apertur von 0,5 transformiert, daß die Hankeltransformierte der Radialverteilung der vom Schichtsystem modulierten Reflexion in der beseitigen Brennebene entsteht. Gemäß der Erfindung wird diese ebenfalls radialsymmetrische Intensitätsverteilung als Funktion der Raumfrequenz zweckmäßig durch eine in der bildseitigen Brennebene radial von der optischen Achse ausgehend angeordnete Diodenzeile detektiert. Die weitere Signalverarbeitung geschieht mittels Lock-in-Technik und Vielkanalanalysator.The application of the invention is described for the measurement of the simple layer system 50nm a-Si on C-Si substrate. By means of a harmonically modulated cw-Ar ⁺ laser as the excitation laser, a nonequilibrium charge carrier wave is generated locally and a thermal wave is generated by the relaxation thereof. The beam diameter of the excitation laser in the sample surface is focused on an area of 1 μm radius with the aid of a suitable objective. To achieve a spatial resolution adapted to the layer thickness and beam dimension, the modulation frequency selected is 1 MHz. The excitation laser is operated according to the invention with a radially symmetrical single mode; Here the TEM _{00 should be} set. To detect the charge carrier and thermal response of the layer system, the reflection of a He-Ne testiaser beam is measured and evaluated by means of lock-in technology in amplitude and phase. According to the invention, this is done by illuminating the excitation area with a beam radius which is at least as great as the radius of the excitation laser spot and in this example is more than 2 μm. The reflected test laser light is transformed through the objective lens with a focal length of 2 cm and an aperture of 0.5 so that the Hankel transform of the radial distribution of the layer system modulated reflection in the eliminated focal plane is formed. According to the invention, this likewise radially symmetrical intensity distribution as a function of the spatial frequency is expediently detected by a diode array arranged radially starting from the optical axis in the image-side focal plane. The further signal processing is done by means of lock-in technology and multi-channel analyzer.

Die Dimensionsvorschrift, die erfindungsgemäß der Anordnung Objektiv-Detektor zugrunde gelegt wird, geht von dem physikalischen Zusammenhang aus, daß die Information sowohl bezüglich Phase als auch Amplitude im Raumfrequenzintervall zwischen Null und 2/w liegt und dieses Intervall innerhalb eines Kreies mit dem Radius r* = 2AJ/w in der bildseitigen Brennebene lokalisiert ist, wobei A₀ die optische Wellenlänge, f die Brennweite und w die Taille des Anregungslaserstrahles auf der Probe bezeichnen. Bei vorgegebenem Objektiv bedeutet das einen Abstand zur Probe zwischen 0,5 und 1,5cm, wodurch genügend Spielraum verbleibt, um in üblicher Weise die Fokussierung des Anregungslasertrahles mit derselben Optik tu realisieren. Gleichzeitig ist gesichert, daß die Einzeldioden des Diodenfeldes bei einem radialen Abstand von 0,5mm eine hinreichend große Ortsauflösung garantieren, um Ladungsträgerresponse-Signale in Phase und in Amplitude in Abhängigkeit von der Raumfrequenz aussagekräftig zu detektieren. Sollen im vorliegenden Beispiel für die a-Si-Schicht Ladungsträgerlebensdauer τ, Ladungsträgerdiffusivität D und Schichtdicke d bestimmt werden, so werden erfindungsgemäß mittels ortsauflösender Detektierung des Responsesignals an 3 verschiedenen Stellen λ-RaumfürO sX< Vw drei Signale erfaßt. Aus den damit bekannten 3 analytischen GleichungenThe dimension rule, which is used in accordance with the arrangement of the objective detector, is based on the physical relationship that the information both in terms of phase and amplitude in the spatial frequency interval between zero and 2 / w and this interval within a circle with the radius r * = 2AJ / w in the image side focal plane, where A ₀ denotes the optical wavelength, f the focal length and w the waist of the excitation laser beam on the sample. For a given lens this means a distance to the sample between 0.5 and 1.5 cm, leaving enough leeway to realize in the usual way the focusing of the excitation laser beam with the same optics tu. At the same time it is ensured that the individual diodes of the diode array at a radial distance of 0.5 mm guarantee a sufficiently large spatial resolution to detect charge carrier response signals in phase and amplitude as a function of the spatial frequency meaningful. If, in the present example, the charge carrier lifetime τ, charge carrier diffusivity D and layer thickness d are to be determined for the a-Si layer, three signals are detected according to the invention by means of spatially resolving detection of the response signal at three different locations λ-space for O sX <Vw. From the known 3 analytic equations

C, (D, τ, d, λ,) C₂ (D, τ, d, A₂) C₃ (D, T, d, A₃)C, (D, τ, d, λ,) C ₂ (D, τ, d, A ₂ ) C ₃ (D, T, d, A ₃ )

lassen sich durch bekannte numerische Standardverfahren die 3 Unbekannten D, τ und d direkt errechnen. Sind noch mehr unbekannte Schichtparameter enthalten, ist die Zahl der zu Meßwerte im Α-Raum entsprechend zu erhöhen. Zur Optimierung der Empfindlichkeit ist es am günstigsten, einen Detektor aus isolierten, ringförmig konzentrisch angeordneten Empfängerflächen zu benutzen, dessen Mitte auf der optischen Achse des Testlaserstrahles liegt.can be calculated by known numerical standard methods, the 3 unknowns D, τ and d directly. If more unknown layer parameters are contained, the number of measured values in Α-space should be increased accordingly. To optimize the sensitivity, it is best to use a detector of isolated, annular concentrically arranged receiver surfaces, the center of which lies on the optical axis of the test laser beam.

2. Ausführungsbeispiel2nd embodiment

It is the thermal conductivity in the p-Sl layer of a layer system p-Si / SiO ₂ / c-Si to determine. The thermal response signal is determined by photothermal radiometry. For excitation, an Ar ⁺ laser beam is emitted

einen Kreis mit einem Radius von 5μΐη auf die Oberfläche des Schichtsystems fokussiert und mit 1OkHz moduliert.focused a circle with a radius of 5μΐη on the surface of the layer system and modulated with 1OkHz.

According to the invention, the IR radiation emitted by the heated excitation area is now processed in a broadband manner by

zunächst durch die Objektivlinse in deren bildseitige Brennebene transformiert wird. Dort befindet sich eine Irisblende, die sichmit konstanter Geschwindigkeit im Verlaufe von fünf Sekunden öffnet. Die die Blende passierende Strahlung wird mit einemis first transformed by the objective lens in the image-side focal plane. There is an iris diaphragm that opens at a constant speed over five seconds. The radiation passing through the aperture is combined with a

Low pass filtered and detected by a fast Hg-CdTe detector and downstream lock-in technique. By Differentiation of the signal over the time course of the aperture opening process gives the radial intensity distribution over

die Raumfrequenzen.the room frequencies.

Claims

1. Arrangement for thermal wave analysis of layer systems with an excitation laser whose light is periodically modulated, a test laser whose light is directed by means of a dichroic mirror on both laser beams on a sample focusing lens on the excitation region of the sample, and a photodetector, which supplied the reflected test laser light and which is connected to a processor for converting the response signals into parameters of the layer system of the sample, characterized in that

the excitation laser beam is generated cylindrically and in a fashion-pure manner in a radially symmetrical single mode,

the beam diameter of the excitation laser in focus is not larger than that of the test laser,

- The photodetector is a spatially resolving detector and is in the readout beam path after the reflection of the test laser light on the sample in the eliminated focal plane of the lens, so that on him the Hankel transforming the radial distribution of the modulated reflected test laser light hits.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the Anreglungslaser has the TEM ₀₀ .

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the Anreglungslaser has a radial mode of higher order.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that a detector arranged in a radial direction to the optical axis diode array is arranged.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the detector consists of isolated annular concentrically arranged around the optical axis receiver surfaces.

6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the detector is a stationary single detector behind a arranged in the image-side focus of the lens variable aperture plate, wherein the opening speed of the aperture is constant.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that for receiving the purely thermal response signal, a lens good IR transmission and a fast Hg-CdTe detector are used.