DE102005023737A1 - Calculation method e.g. for multiple spectrums of total reflection, involves measuring reflection spectrum of object and comparing it with computed model spectrum - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von optischen Parametern, insbesondere von Schichtdicken oder Dispersionen von Schichten eines Objektes nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a method for determining optical parameters, in particular layer thicknesses or dispersions of layers of a Object according to the preamble of claim 1.
Bei technischen Oberflächen, insbesondere in der Halbleiterfertigung ist es oftmals erforderlich, die Strukturparameter der Oberflächen zu bestimmen. Beispielsweise müssen während des Fertigungsprozesses aufgebrachte Linienbreiten und Linienprofile von strukturierten Schichten auf ihre Dimensionen und ihre Regelmäßigkeit hin kontrolliert werden. Die exakte Einhaltung der Spezifikationen für die Linienbreite ist im Hinblick auf die Funktionsfähigkeit des Produktes von entscheidender Bedeutung. Zur Überprüfung dieser Fertigungsparameter wird die Reflexion der Probe bei verschiedenen Wellenlängen gemessen. Diese Messungen liefern allerdings nicht unmittelbar die erwünschten Materialdaten, wie etwa die oben genannte Schichtdicke. Vielmehr ist es erforderlich, die berechneten Werte an gemessene Werte anzupassen und mit Hilfe eines Modells mit der Theorie der Lichtstreuung ein theoretisches Spektrum zu berechnen und mit der Messung zu vergleichen. Anschließend werden die Modellparameter solange verändert, bis Theorie und Messung in möglichst guter Übereinstimmung liegen.at technical surfaces, especially in semiconductor manufacturing, it is often necessary the structural parameters of the surfaces to determine. For example, must while the production process applied line widths and line profiles of structured layers on their dimensions and their regularity controlled. The exact adherence to the specifications for the Linewidth is more crucial in terms of the product's functionality Importance. To check this Manufacturing parameters will reflect the sample at different wavelength measured. However, these measurements do not directly provide the desired Material data, such as the above-mentioned layer thickness. Much more it is necessary to adapt the calculated values to measured values and with the help of a model with the theory of light scattering calculate the theoretical spectrum and compare it with the measurement. Subsequently the model parameters are changed until theory and measurement in the best possible agreement lie.
Die Reflexions-Spektroskopie ist eine seit langem bekannte und weit verbreitete Methode zur Untersuchung von Schichtsystemen insbesondere von Wafern, und zur Bestimmung von Schichtdicken und anderen optischen Parametern. Dabei wird eine Probe, die bevorzugt mehrere Schichten aufweist, mit Licht einer vorgegebenen Wellenlänge bestrahlt. Sind die Schichten im Bereich dieser Wellenlänge transparent, so dringt das Licht in die Schicht ein und wird in den Übergangsbereichen zwischen zwei Schichten, wozu auch der Übergang zwischen der obersten Schicht und der sie umgebenden Atmosphäre gehört, teilweise reflektiert. Durch Überlagerung der einfallenden und reflektierten Lichtstrahlen kommt es zu Interferenz, was die Intensität des reflektierten Lichts beeinflusst. Das Verhältnis der Intensitäten von einfallendem und reflektiertem Licht bestimmt den so genannten absoluten Reflexionsgrad, so dass beide Intensitäten daher gemessen werden müssen. Variiert man nun die Wellenlänge in einem vorgegebenen Bereich kontinuierlich, so erhält man das Reflexionsspektrum, das als Funktion der Wellenlänge Maxima und Minima aufweist. Diese werden durch die Interferenzen hervorgerufen. Die Lage dieser Extrema hängt von den Materialeigenschaften der untersuchten Probe ab. Diese bestimmt demnach das optische Verhalten. Zu diesen optischen Parametern zählen z.B. der Brechungsindex oder der Absorptionskoeffizient. Weiterhin beeinflusst die Schichtdicke die Lage der Extrema im Reflexionsspektrum.The Reflection spectroscopy has long been known and widely used common method for studying layer systems in particular of wafers, and for determining layer thicknesses and other optical Parameters. This is a sample, preferably several layers having irradiated with light of a predetermined wavelength. Are the layers in the range of this wavelength transparent, so the light penetrates into the layer and becomes in the transition areas between two layers, including the transition between the uppermost Layer and the surrounding atmosphere heard, partly reflected. By overlay the incident and reflected light rays cause interference, what the intensity of the reflected light. The ratio of the intensities of incident and reflected light determines the so-called absolute Reflectance so that both intensities must therefore be measured. varies now the wavelength in a given range continuously, you get that Reflectance spectrum having maxima and minima as a function of wavelength. These are caused by the interference. The location of this Extrema hangs from the material properties of the examined sample. This determines hence the optical behavior. These optical parameters include e.g. the refractive index or the absorption coefficient. Furthermore influenced the layer thickness the position of the extrema in the reflection spectrum.
Die grundlegenden Formeln, die verwendet werden, um aus dem Vergleich des Modells mit der Messung die gesuchten Größen berechnen zu können, lassen sich aus der Fresnel'schen Beugungstheorie ableiten.The basic formulas that are used to make the comparison of the model with the measurement to be able to calculate the desired quantities from the Fresnel's Derive diffraction theory.
Diese sind beispielsweise in „Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry – A Users Guide" von H. G. Tompkins und W. A. McGahan beschrieben.These are for example in "Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry - A Users Guide "by H.G. Tompkins and W.A. McGahan.
Als Reflexion wird in diesem Zusammenhang das Verhältnis der ausgehenden Intensität zu der eingehenden Intensität, bezeichnet. Sie wird für beide Polarisationsebenen „s" – entspricht senkrecht – und „p" – entspricht parallel – jeweils getrennt berechnet. Die Intensität wiederum ist proportional zum Quadrat der Amplitude der Lichtwellenfunktion.When Reflection in this context is the ratio of the outgoing intensity to the incoming intensity, designated. She is going for both polarization planes "s" - corresponds vertically - and "p" - corresponds parallel - in each case calculated separately. The intensity in turn, is proportional to the square of the amplitude of the lightwave function.
Die Gleichungen (Gl. 1) beschreiben die Wellenfunktion an einer einfachen Oberfläche, d.h. an einer Grenzschicht zweier Medien mit verschiedenen, ggf. komplexen Dispersionen.The Equations (equation 1) describe the wave function in a simple way Surface, i.e. at a boundary layer of two media with different, possibly complex dispersions.
Hat man ein weiteres Medium, so spricht man von einer Einfachschicht oder auch von einem Film der Dicke d. Auch für dieses Modell lässt sich die Reflexion R mit einer geschlossenen Formel jeweils für die Polarisationsebene s und p angeben (Gl. 2).Has If you are another medium, it is called a single layer or even a film of thickness d. Also for this model can be the reflection R with a closed formula in each case for the polarization plane specify s and p (equation 2).
Sie setzt sich aus den Fresnelkoeffizienten (Gl. 1) der beiden Grenzschichten sowie aus einer komplexen e-Funktion zusammen, wobei für die untere Grenzschicht die Indizes 1 und 2 durch 2 und 3 ersetzt werden müssen.she consists of the Fresnel coefficients (equation 1) of the two boundary layers and from a complex e-function together, where for the lower Boundary layer the indices 1 and 2 must be replaced by 2 and 3.
Mit hat die e-Funktion als Argument
die komplexe optische Dicke d·Ñ und beschreibt
mit ihrer Periodizität
das schwingende Verhalten der Reflexion, welches durch Interferenzen
innerhalb des Films entsteht. Mit
Die messbare Reflexion an der Oberfläche berechnet man getrennt für senkrecht und waagerecht polarisiertes Licht aus den Beträgen der Wellenfunktionen nach den Gleichungen (Gl. 5).The measurable reflection on the surface you calculate separately for vertically and horizontally polarized light from the amounts of Wave functions according to the equations (equation 5).
Bei einer Gleichverteilung der Polarisationen beim eingestrahltem Licht ist die gesamte unpolarisierte Reflexion durch das arithmetische Mittel gemäß Gleichung (Gl. 6) gegeben.at an equal distribution of the polarizations in the irradiated light is the total unpolarized reflection by the arithmetic Mean according to equation (Equation 6).
Snells
Gesetz gilt auch für
die komplexe Sinusfunktion
Die
Anpassung einer theoretisch berechneten Kurve an eine gemessene
Kurve mit Hilfe eines Modells von variablen Parametern wird im Folgenden
als Fit bezeichnet. Hierzu werden die Modellparameter so variiert,
dass die Theoriekurve möglichst
gut mit der Messkurve übereinstimmt.
Zum Erreichen eines guten Ergebnisses sind deshalb oftmals viele
Theoriekurven zeitaufwändig
zu berechnen. Um diesen Zeitaufwand zu reduzieren wird beispielsweise
in der
Das
Standardverfahren für
einen Fit ist das Gradientenverfahren, da mit seiner Hilfe schnell
das exakte Ergebnis gefunden werden kann. Voraussetzung hierzu ist,
dass der Startpunkt schon in der Nähe der Lösung liegt. Ist das Modell
jedoch nur ungenau bekannt, so ist es noch nötig, diesen Startpunkt zu finden.
Anderenfalls führt
das Gradientenverfahren in ein Nebenminimum, ohne dass dieser Fehler
klar erkennbar wäre.
Ein vorgeschaltetes Verfahren, das so genannte Constant Mesh Verfahren,
erfüllt
diese Aufgabe. Hierbei wird jeder zu fittenden Parameter in einem
vorgegebenen Intervall mit einer bestimmten Schrittweite abgerastert.
Soll z.B. eine Schichtdicke durch einen Fit bestimmt werden und
ist bekannt, dass eine Schicht mit einer Dicke von etwa 1000 nm
vorliegt, so kann mit Hilfe eines Automatismus, dem so genannten
Autoranger, dann ein Intervall und eine sinnvolle Schrittweite bestimmt
werden. Das Vorgehen hierzu ist beispielsweise in der
Bei dem bekannten Verfahren ist es allerdings erforderlich, zeitintensive Berechnungen durch die Variation aller Parameter durchzuführen.at however, the known method requires time consuming ones Perform calculations by varying all parameters.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Zeit für die Berechnung bei Variation der Parameter weiter zu reduzieren.task Therefore, it is the time of calculation for the present invention on variation of the parameters further reduce.
Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Berechnen vieler Spektren der Totalreflexion mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.To According to the present invention, this object is achieved by a method to calculate many spectra of total reflection with the features according to claim 1 solved.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung von optischen Parametern wird also ein Reflexionsspektrum des Objektes gemessen und das gemessene Reflexionsspektrum mit einem berechneten Modellspektrum verglichen. Zur Ermittlung der gesuchten Parameter werden die Modellparameter des Modellspektrums so lange variiert, bis das gemessene Reflexionsspektrum mit dem Modellspektrum so gut übereinstimmt, dass ein vorgegebener Übereinstimmungswert erreicht wird. Zur Erhöhung der Berechnungsgeschwindigkeit der variierten Parameter wird die Formel zur Berechnung der Totalreflexion des Modellspektrums in Teilformeln so zerlegt, dass bei Berechnung weiterer Spektren mit geänderten Parametern nur diejenigen Teilformeln neu berechnet werden müssen, die einen geänderten Parameter aufweisen.at the method according to the invention for the determination of optical parameters is thus a reflection spectrum of the object measured and the measured reflection spectrum with a calculated model spectrum compared. To determine the searched Parameters become the model parameters of the model spectrum for so long varies until the measured reflectance spectrum matches the model spectrum so well matches, that a given match score is reached. To increase the calculation speed of the varied parameters becomes the Formula for calculating the total reflection of the model spectrum in Partial formulas decomposed so that when calculating additional spectra with amended Parameters only those sub-formulas must be recalculated, the a changed one Have parameters.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Reflexion für einen neuen Parametersatz erst dann berechnet, wenn alle sich ändernden Parameter festgelegt wurden. Dabei werden bevorzugt zu den geänderten Parametern auch die zugehörigen Schichten abgespeichert, in denen sich der Parameter verändert hat. Dabei ist unter dem Abspeichern der Schicht die Position der Schicht innerhalb des Objekts zu verstehen.In a preferred embodiment The invention becomes the reflection for a new parameter set calculated only when all changing parameters are set were. It is preferred to the changed parameters and the associated Stored layers in which the parameter has changed. The position of the layer is below the storage of the layer within the object.
Das Erfindungsgemäße Verfahren weist somit mehrere Schritte auf. In einem Initialisierungsschritt wird die Fresnel-Formel in eine Anzahl N von Gleichungen zerlegt, wobei die Werte der N Gleichungen für alle Wellenlängen einer gewünschten Anzahl ST von Stützstellen berechnet werden. In einem Parameterschritt werden dann alle neuen Werte der geänderten Parameter zusammen mit den zugehörigen Schichten abgespeichert, in denen sich der Parameter geändert hat. In einem Neuberechnungsschritt der Totalreflexion werden dann nur noch diejenigen Werte der N Gleichungen neu berechnet, die auch tatsächlich einen geänderten Parameter enthalten.The Inventive method thus has several steps. In an initialization step the Fresnel formula is decomposed into a number N of equations, where the values of the N equations for all wavelengths a desired one Number ST of interpolation points be calculated. In a parameter step then all new Values of the changed Parameters together with the associated Stored layers in which the parameter has changed. In a recalculation step of total reflection then only even those values of the N equations are recalculated, too indeed a changed parameter contain.
Bevorzugt wird der Fit mit einem Gradientenverfahren durchgeführt, dessen Startwerte mit einem Constant Mesh Verfahren ermittelt werden.Prefers the fit is performed with a gradient method whose Starting values can be determined with a Constant Mesh method.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden alle zu variierenden Parametern geeignet sortiert, um die Rechenzeit weiter zu verkürzen. Insbesondere kann die Sortierung danach erfolgen, ob sie die Dispersion ändern oder eine Schichtdicke. Die Dispersionsparameter und die Schichtdickenparameter können dann noch weiter sortiert werden und zwar danach, wie weit sie von der Schicht entfernt sind, in die das Licht einfällt. Damit können innere und äußere Berechnungsschleifen festgelegt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass diese ineinander verschachtelten Schleifen so angeordnet werden, dass rechenaufwendige Parameter nur selten zu ändern und zu berechnen sind, indem sie in den äußersten Schleifen variiert werden.In a further preferred embodiment of the invention, all parameters that are to be varied are sorted appropriately in order to further shorten the computing time. In particular, the sorting can be done according to whether they change the dispersion or a layer thickness. The dispersion parameters and the layer thickness parameter They can then be further sorted according to how far they are from the layer into which the light is incident. This allows internal and external calculation loops to be defined. As a result, these interleaved loops can be arranged so that computationally expensive parameters are rarely alterable and to be calculated by being varied in outermost loops.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht somit darin, dass die Zeit für die Berechnung durch Variation der Parameter wesentlich verkürzt werden kann.Of the Advantage of the method according to the invention is thus that the time for the calculation by variation the parameter significantly shortened can be.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungen.Further Advantages and advantageous embodiments The invention are the subject of the following figures and their Descriptions.
Es zeigen im Einzelnen:It show in detail:
Zur
Berechnung der totalen Reflexion eines Modells wird von einem Objekt
ausgegangen, das eine Mehrzahl von Schichten aufweist. Dabei werden
im Folgenden der Einfachheit halber auch bei dem die Schichten umgebenen
Material, der so genannten Umgebung, und dem Substrat, also dem
Material, auf das die Schichten aufgebracht sind, als Schichten
bezeichnet, obwohl die Dicke unbekannt und auch irrelevant ist.
Interessant ist in beiden Fällen
nur die Dispersion. Um die totale Reflexion des Modells zu erhalten,
wird zunächst
der Initialisierungsschritt (Gl. 10) durchgeführt. Hierzu werden, wie in
- 1. Für alle Schichten die komplexe
Dispersion im Schritt
18 . - 2. Für
alle Schichten der komplexe Kosinus (cosϕi)Komplex mit (Gl. 8) und (Gl. 9) als Funktion
der beteiligten komplexen Dispersionen und des reellen Einfallswinkels
des Lichtes an der obersten Grenzschicht im Schritt
20 . Der Index i bezeichnet dabei die jeweilige Schichtnummer. Beim Ziehen der komplexen Wurzel gibt es genau zwei Lösungen, von denen genau eine im 1. oder 4. Quadranten der Gaußebene liegt. Diese ist zu nehmen. Falls ki = 0 kann der komplexe Quotient vereinfacht werden. In diesem Fall muss auch überprüft werden, ob 1–sinϕi ≥ 0. Ist dies der Fall, so zieht man nur die reelle Wurzel. - 3. Für
alle Schichten außer
der Umgebung Ñi·cosϕi–1,
sowie für
alle Schichten Ñi·cosϕi und weiterhin für alle Schichten außer dem
Substrat Ñi·cosϕi+1 im Schritt
22 . - 4. Für
alle Grenzschichten die Fresnelkoeffizienten beider Polarisationsrichtung
nach (Gl.1) im Schritt
24 . Dabei ist der Nenner der Division für den Real- und den Imaginärteil gleich und wird gemeinsam berechnet, jedoch einmal für die p- und einmal für die s-Polarisation. - 5. Den Quotienten im Schritt
26 , wobei 4π / λ als einmal zu berechnende Konstante festgelegt wird. - 6. Für
alle Schichten außer
der Umgebung und dem Substrat im Schritt
28 . - 7. Für
alle Schichten außer
der Umgebung und dem Substrat komplexe
Exponent aus (Gl. 2) im Schritt
30 . - 8. Mit der bekannten Wellenfunktion am Substrat berechnet man
im Schritt
32 die Wellenfunktion an der nächst höher liegenden Grenzschicht. Setzt man diese wieder in (Gl. 2) ein, so erhält man wieder die Wellenfunktion der nächst höher liegenden Grenzschicht. Dies führt man bis zur obersten Grenzschicht durch. Gleichung (Gl. 2) kann mit den aus 7. erhaltenen Exponenten berechnet werden. Dies wird für alle Schichten außer der Umgebung und dem Substrat, beginnend mit der Schicht oberhalb vom Substrat durchgeführt. Dabei wird für die i-te Schicht Rp durch Rp i–1,i Rs durch Rs i–1,i, rp 12 durch rp i–1,i und rs 12 durch rs i–1,i, rp 23 durch Rp i,i+1, und rs 23 durch Rs i,i+1 ersetzt. Beim ersten Schleifendurchlauf für die Schicht oberhalb vom Substrat wird außerdem rp 23 durch rp i,i+1, und rs 23 durch rs i,i+1 ersetzt, also der Grenzschicht am Substrat. Der Nenner der Division ist für den Real- und den Imaginärteil gleich und wird gemeinsam berechnet, jeweils einmal für die p- und einmal für die s-Polarisation. - 9. Aus der Wellenfunktion der obersten Grenzschicht wird dann
im Schritt
34 mit (Gl. 5) und (Gl. 6) die messbare Gesamtreflexion berechnet.
- 1. For all layers the complex dispersion in the step
18 , - 2. For all layers the complex cosine (cosφ i ) complex with (equation 8) and (equation 9) as a function of the involved complex dispersions and the real angle of incidence of the light at the upper boundary layer in the step
20 , The index i designates the respective layer number. When dragging the complex root, there are exactly two solutions, of which exactly one lies in the 1st or 4th quadrant of the Gaussian plane. These is to take. If k i = 0, the complex quotient can be simplified. In this case it must also be checked whether 1-sinφ i ≥ 0. If this is the case, then only the real root is drawn. - 3. For all layers except the environment Ñ i · cosφ i-1 , as well as for all layers Ñ i · cosφ i and furthermore for all layers except the substrate Ñ i · cosφ i + 1 in the step
22 , - 4. For all boundary layers, the Fresnel coefficients of both polarization directions according to (Gl.1) in step
24 , Here, the denominator of the division for the real and the imaginary part is the same and is calculated together, but once for the p- and once for the s-polarization. - 5. The quotient in step
26 where 4π / λ is set as a constant to be calculated once. - 6. For all layers except the environment and the substrate in step
28 , - 7. For all layers except the environment and the substrate Complex exponent from (equation 2) in step
30 , - 8. With the known wave function at the substrate one computes in the step
32 the wave function at the next higher boundary layer. If these are put back into (equation 2), the wave function of the next higher boundary layer is again obtained. This is done up to the top boundary layer. Equation (equation 2) can be calculated with the exponents obtained from 7.. This is done for all layers except the environment and the substrate, starting with the layer above the substrate. In this case, for the i-th layer R p through Rp i-1, i R s through Rs i-1, i, rp 12 through rp i-1, i and rs 12 through rs i-1, i, rp 23 by Rp i, i + 1, and rs 23 are replaced by Rs i, i + 1. During the first loop pass for the layer above the substrate, rp 23 is also replaced by rp i, i + 1, and rs 23 by rs i, i + 1, ie the boundary layer on the substrate. The denominator of the division is the same for the real and the imaginary part and is calculated together, once for the p-polarization and once for the s-polarization. - 9. From the wave function of the upper boundary layer is then in step
34 calculates the measurable total reflection with (equation 5) and (equation 6).
Damit ist die totale Reflexion für ein Modell mit einem Satz von Parametern, den so genannten Startparametern, an allen Stützstellen berechnet. Die Werte für diese Gleichungen werden in einer Tabelle abgespeichert. Die Gleichungen selbst enthalten Parameter, die zur Anpassung der mit dem Modell errechneten Kurve der Totalreflexion an die gemessene Kurve variiert werden können. Soll nun die totale Reflexion für andere Parameter berechnet werden, so muss nur noch ein kleiner Teil der obigen Berechnung neu durchgeführt werden. Das Setzen eines Parameters und die Berechnung der Reflexion wird dafür voneinander getrennt. Der Aufruf zur Berechnung der Reflexion wird erst dann durchgeführt, wenn alle sich ändernden Parameter gesetzt wurden. Wenn mehrere Parameter gleiche oder teilweise gleiche Berechnungen nach sich ziehen, so werden diese nicht doppelt durchgeführt.In order to is the total reflection for a model with a set of parameters, the so-called start parameters, at all interpolation points calculated. The values for these equations are stored in a table. The equations even contain parameters that match the model calculated curve of total reflection to the measured curve varies can be. Let now the total reflection for other parameters are calculated, so only a small one has to be added Part of the above calculation will be redone. Putting a Parameters and the calculation of the reflection for each other separated. The call to calculate the reflection will only then carried out, if all are changing Parameters were set. If several parameters are equal or partial same calculations, they will not be duplicated carried out.
In
Der
prinzipielle Verfahrensablauf zur Berechnung der Totalreflexion
mit geänderten
Parameterwerten für
einen Dispersionsparameter ist in
Wie
in
Wie
in
Für alle Schichten,
in denen sich die Dicke d oder die Dispersion Ds geändert hat,
sind die zusätzlich durchzuführenden
Schritte in
Als
Standardverfahren für
den Fit wird das Gradientenverfahren eingesetzt. Um dabei die Startparameter
möglichst
gut festlegen zu können,
kann das Constant Mesh Verfahren vorgeschaltet werden. Ein Verfahren
zum Sortieren der geänderten
Parameterwerte
Für jeden zu fittenden Parameter ist eine Schleife nötig. Diese Schleifen werden ineinander verschachtelt. Die Idee zur Steigerung der Geschwindigkeit besteht darin, rechenaufwendige Parameter nur selten zu ändern und zu berechnen, indem sie in den äußersten Schleifen variiert werden. Insgesamt ergibt sich daraus ein zusätzlicher Zeitvorteil, da nur der sich ändernde Teil neu berechnet wird. Unterschiede im Rechenaufwand bestehen wie folgt:
- – Die Änderung eines Dispersionsparameters ist deutlich aufwendiger als die einer Schichtdicke. Die Größe des Mehraufwandes hängt vom verwendeten Materialmodell ab, welches die optischen Eigenschaften des Materials beschreibt.
- – Die Änderung eines Parameters einer Schicht, wie etwa der Dispersion Ds oder der Dicke d wird um so aufwendiger, je weiter sie von der Schicht entfernt ist, in die das Licht einfällt. Der Grund dafür liegt in der iterativen Berechnung nach Hauge.
- - The change of a dispersion parameter is much more complicated than that of a layer thickness. The size of the extra effort depends on the material model used, which describes the optical properties of the material.
- - The change of a parameter of a layer, such as the dispersion Ds or the thickness d becomes more complex, the farther it is from the layer in which the light is incident. The reason for this lies in the iterative calculation according to Hauge.
In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung wird daher vorgeschlagen, vor der Berechnung der neuen
Kurve der Totalreflexion mit den geänderten Parameterwerten eine
geeignete Sortierung der Parameterwerte, wie in
In
Mit den so gebildeten Schleifen werden nun jeweils in der Reihenfolge der Schleifen dieser Reihenfolge die Parameter neu berechnet. Dadurch kann der Berechnungsaufwand erheblich reduziert und die Berechnung deutlich schneller durchgeführt werden.With The loops thus formed are now each in the order Looping this order recalculates the parameters. Thereby The calculation effort can be significantly reduced and the calculation performed much faster become.
Die Steigerung der Geschwindigkeit des neuen Verfahrens im Vergleich zu dem bisher bekannten Verfahren ist anhand der nachfolgenden Tabelle angegeben. Dabei sind die Werte für die Zeit, die bei den Analysen zur Ermittlung des Ergebnisses benötigt wurden, für drei typische, in der Praxis verwendete Applikationen miteinander verglichen worden. Die Messungen wurden auf dem gleichen Rechner unter gleichen Bedingungen gemacht und sind relativ zueinander zu werten.The Increase the speed of the new process in comparison to the previously known method is based on the following table specified. Here are the values for the time, those in the analyzes to determine the result, for three typical, applications used in practice have been compared. The measurements were made on the same calculator under the same conditions and are relative to each other.
Daraus ist zu entnehmen, dass der Geschwindigkeitsvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere in den Fällen deutlich zutage tritt, in denen mehrere Parameter variiert und berechnet werden müssen. Er kann je nach Applikation mehr als das hundertfache betragen. Damit sind jetzt auch Applikationen mit vielen Fitparametern möglich, die vorher zu lange dauerten.from that It can be seen that the speed advantage of the method according to the invention especially in the cases becomes apparent in which several parameters are varied and calculated Need to become. It can be more than a hundred times depending on the application. This now also allows applications with many fit parameters, the previously took too long.
- 1010
- Initialisierungsschrittinitialization
- 1212
- Parameterschrittparameters step
- 1414
- Parametersortierungs-SchrittParameter sort step
- 1616
- Neuberechnungsschritt der Totalreflexionrecalculation step the total reflection
- 1818
- Berechnung der komplexen Dispersioncalculation the complex dispersion
- 2020
- Berechnung des komplexen Kosinuscalculation of the complex cosine
- 2222
- Berechnung von Ñi·cosϕi–1 Calculation of Ñ i · cosφ i-1
- 2424
- Berechnung Fresnelkoeffizienten beider Polarisationsrichtungcalculation Fresnel coefficients of both polarization directions
- 2626
- Berechnung des Quotienten 4π / λcalculation of the quotient 4π / λ
- 2828
- Berechnung von di 4π / λCalculation of d i 4π / λ
- 3030
- Berechnung des komplexen Exponenten aus (Gl. 2)calculation of the complex exponent (Eq.
- 3232
- Berechnung der Wellenfunktioncalculation the wave function
- 3434
- Berechnung der messbaren Gesamtreflexioncalculation the measurable total reflection
- 3636
- Parameter geändert?parameter changed?
- 3838
- Speichern Parameterwertto save parameter value
- 4040
- Parameter eine Schicht?parameter a layer?
- 4242
- Setzen Dicken-FlagPut Thick flag
- 4444
- Speichern Schichtto save layer
- 4646
- Dispersion geändertdispersion changed
- 4848
- Setzen Dispersions-FlagPut Dispersion Flag
- 5050
- Speichern Schichtto save layer
- 5252
- Dispersion geändert?dispersion changed?
- 5454
- Dispersion der Umgebung geändert?dispersion changed the environment?
- 5656
- Setze Dispersions-Flag für alle SchichtenSet Dispersion flag for all layers
- 5858
- Berechnung der Inischritte 1 und 2calculation of Inj. 1 and 2
- 6060
- Speichern naheste Schichtto save closest layer
- 6262
- Berechnung Inischritte 3 und 4 für Grenzschichtencalculation Inition 3 and 4 for boundary layers
- 6464
- Dicke geändert?thickness changed?
- 6666
- Berechnung Inischritt 6 für alle geänderten Schichtencalculation Inischritt 6 for all changed layers
- 6868
- Speichern naheste Schichtto save closest layer
- 7070
- Berechnung Inischritt 7calculation Ini step 7
- 7272
- Berechnung Inischritt 8calculation Ini step 8
- 7474
- Berechnung Inischritt 9calculation Ini step 9
- 7676
- Zurücksetzen aller FlagsReset to default all flags
- 7878
- Sortieren nach Art der Parametersort by according to the type of parameter
- 8080
- Sortieren der Dispersionsparameter nach Lage der Schichtsort by the dispersion parameter according to the position of the layer
- 8282
- Wählen des DispersionsparametersSelect the dispersion parameter
- 8484
- Bilden der äußeren BerechnungsschleifeForm the outer calculation loop
- 8686
- Alle geänderten Dispersionsparameter berechnet?All amended Calculated dispersion parameter?
- 8888
- Sortieren aller Dickenparameter nach Lage der Schichtsort by all thickness parameters according to the position of the layer
- 9090
- Wählen des DickenparametersSelect the Dick parameter
- 9292
- Bilden der inneren BerechnungsschleifeForm the inner calculation loop
- 9494
- Alle geänderten Dickenparameter berechnet?All amended Thickness parameter calculated?
- dd
- Schichtdickelayer thickness
- Dsds
- Dispersiondispersion
- NN
- Anzahl Gleichungennumber equations
- STST
- Anzahl der Stützstellennumber the support points
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