DE102010041814A1 - ellipsometer - Google Patents

ellipsometer

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DE102010041814A1
DE102010041814A1 DE201010041814 DE102010041814A DE102010041814A1 DE 102010041814 A1 DE102010041814 A1 DE 102010041814A1 DE 201010041814 DE201010041814 DE 201010041814 DE 102010041814 A DE102010041814 A DE 102010041814A DE 102010041814 A1 DE102010041814 A1 DE 102010041814A1
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DE
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Patent type
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Pending
Application number
DE201010041814
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German (de)
Inventor
Nico Correns
Prof. Dr. Koos Christian
Dr. Totzeck Michael
Dr. Widulle Frank
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Carl Zeiss AG
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Carl Zeiss AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using infra-red, visible or ultra-violet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21Polarisation-affecting properties
    • G01N21/211Ellipsometry
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    • G01N21/211Ellipsometry
    • G01N2021/213Spectrometric ellipsometry

Abstract

Ellipsometer zur Untersuchung einer Probe (2, 3), mit einem Beleuchtungsstrahlengang (4), der ausgebildet ist, die Probe (2, 3) mit Beleuchtungsstrahlung (10) bestimmter Polarisation und Divergenz (w) unter einem bestimmten Winkel (α) zu beleuchten, einem Meßstrahlengang (5), der ausgebildet ist, an der Probe (2, 3) in einen Reflexwinkelbereich (u) oder Reflexortsbereich reflektierte Beleuchtungsstrahlung (10) als divergierendes Reflexstrahlungsbündel (11) aufzusammeln und hinsichtlich spektraler Zusammensetzung und Polarisationszustand zu analysieren, wobei der Meßstrahlengang (5) aufweist: ein Spektrometer (13), in das das Reflexstrahlungsbündel (11) eingekoppelt ist und das das Reflexstrahlungsbündel (11) spektral aufgliedert, einen im Spektrometer (13) angeordneten 2D-Detektor (15) und eine Polarisatoreinrichtung, die dem Detektor (15) vorgeordnet ist, und die das Reflexstrahlungsbündel (11) vor der spektralen Zerlegung abhängig vom Polarisationszustand räumlich filtert, w to illuminate ellipsometer for examining a sample (2, 3), having an illumination beam path (4), which is formed, the sample (2, 3) with illumination radiation (10) of certain polarization and divergence (w) at a certain angle (α) , a measuring beam path (5) formed on the sample (2, 3) in a reflex angle (u) or reflex local area reflected illumination radiation (10) as a diverging reflected radiation beam pick up (11) and to analyze with regard to spectral composition and state of polarization, wherein the comprises measurement beam path (5): a spectrometer (13) into which the reflected radiation beam (11) is coupled and the spectrally breaks down the reflected radiation beam (11), arranged one in the spectrometer (13) 2D-detector (15) and a polarizer which the detector (15) is arranged upstream of, and which filters the reflected radiation beam (11) before the spectral decomposition depends on the polarization state spatially w obei das Spektrometer (13) einen Eintrittsspalt (17) aufweist, das Spektrometer (13) das Reflexstrahlungsbündel (11) in einer ersten Richtung (lambda) quer zur Ausbreitungsrichtung des Reflexstrahlungsbündels (11) spektral zerlegt auf den Detektor (15) lenkt und das Reflexstrahlungsbündel auch in einer zweiten Richtung quer zur Ausbreitungsrichtung nach Reflexwinkeln (G1–Gn) oder Reflexorten aufgefächert auf den Detektor (15) leitet, und die Polarisatoreinrichtung mehrere Polarisatoren (18–21) umfaßt, die jeweils das Reflexstrahlungsbündel (11) hinsichtlich unterschiedlicher Polarisationszustände filtern, wobei die Polarisatoren nebeneinander auf dem Eintrittsspalt (17) oder im Eintrittsspalt (17) des Spektrometers (15) angeordnet sind. obei the spectrometer (13) comprising an entrance slit (17), the spectrometer (13) the reflected radiation beam (11) in a first direction (lambda) transversely to the propagation direction of the reflected radiation beam (11) spectrally decomposed on the detector (15) deflected and the reflected beam of radiation also in a second direction transverse to the propagation direction of reflection angles (G1-Gn) or reflex locations fanned out to the detector (15) passes, and the polarizer comprises a plurality of polarizers (18-21) that each filter the reflected radiation beam (11) with respect to different polarization states, wherein said polarizers adjacent to the entrance slit (17) or in the inlet gap (17) of the spectrometer (15) are arranged.

Description

  • [0001]
    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ellipsometer zur Untersuchung einer Probe, mit einem Beleuchtungsstrahlengang, der ausgebildet ist, die Probe mit Beleuchtungsstrahlung bestimmter Polarisation und Divergenz unter einem bestimmten Winkel zu beleuchten, einem Meßstrahlengang, der ausgebildet ist, an der Probe in einen Reflexwinkelbereich oder Reflexortsbereich reflektierte Beleuchtungsstrahlung als divergierendes Reflexstrahlungsbündel aufzusammeln und hinsichtlich spektraler Zusammensetzung und Polarisationszustand zu analysieren, wobei der Meßstrahlengang aufweist: ein Spektrometer, in das das Reflexstrahlungsbündel eingekoppelt ist und das das Reflexstrahlungsbündel spektral aufgliedert, einen im Spektrometer angeordneten 2D-Detektor und eine Polarisatoreinrichtung, die dem Detektor vorgeordnet ist, und die das Reflexstrahlungsbündel vor der spektralen Zerlegung abhängig vom Polarisationszustand räumlich filtert. The invention relates to an ellipsometer for examining a sample, having an illumination beam path which is designed to illuminate the sample with light radiation of a certain polarization and divergence at a certain angle, a measurement beam path which is formed on the sample in a reflex angle area or reflective spatial domain collect reflected illumination radiation as a diverging reflected radiation beam and to analyze with regard to spectral composition and state of polarization, wherein the measurement beam path: a spectrometer, in which the reflected radiation beam is coupled and the spectrally breaks down the reflected radiation beam, a arranged in the spectrometer 2D detector and a polarizer, the detector the is arranged upstream of, and which filters the reflected radiation beam in front of the spectral decomposition, depending on the polarization state spatially.
  • [0002]
    In der Analyse dünner Schichten, wie sie in der Photovoltaik, der Halbleiterfertigung sowie der Architekturglas-Produktion auftreten, müssen Schichtdicke, Brechzahl und auch Brechzahlverläufe ermittelt werden. In the analysis of thin films, such as occur in the photovoltaic, semiconductor manufacturing, and architectural glass production, film thickness, refractive index and refractive index profiles have to be determined. Der grobe Schichtaufbau ist dabei in der Regel bekannt, allerdings bestehen – gerade in der Prozeßentwicklung – große Schwankungsbreiten in den Werten. The coarse layer structure is usually known, but there are - especially in the process of development - large fluctuation in the values. Eines der genauesten Verfahren zur Schicht-Messung ist die spektroskopische Ellipsometrie. One of the most accurate method for layer-measurement is the spectroscopic ellipsometry.
  • [0003]
    In einem Ellipsometer wird ein Schichtsystem unter einem definierten Winkel – in der Regel nahe 45° – mit Strahlung eines wohldefinierten Polarisationszustandes beleuchtet. In an ellipsometer, a layer system at a defined angle - illuminated with radiation of a well-defined polarization state - typically close to 45 °. Der Polarisationszustand des reflektierten Lichtes wird mit einem Polarimeter analysiert. The polarization state of the reflected light is analyzed with a polarimeter. Der Name Ellipsometrie stammt daher, daß hierbei häufig linear polarisiertes Licht umgewandelt wird. therefore, that this frequently linearly polarized light is converted to the name comes ellipsometry.
  • [0004]
    Der gemessene Polarisationszustand wird mit einem aus einem Schichtmodell berechneten Polarisationszustand verglichen. The measured polarization state is compared with a value calculated from a layer model polarization state. Für einfache Grenzflächen werden hier meistens die Fresnelschen Gleichungen, für Schichtsysteme die sogenannte „Thin Film Matrix Theory” eingesetzt. For simple interfaces here mostly the Fresnel equations, the so-called "Thin Film Matrix Theory" used for coating systems. Die Parameter des simulierten Schichtsystems (Dicken und Brechzahlen) werden variiert, bis Messung und Simulation in Deckung sind. The parameters of the simulated layer system (thicknesses and refractive indexes) are varied until in coverage measurement and simulation are. Da die Ellipsometrie nur zwei Ausgangsgroßen liefert – Elliptizität und Azimut – lassen sich naturgemäß auch nur zwei Parameter rekonstruieren. Since ellipsometry provides only two output Great - ellipticity and azimuth - can be naturally reconstructed only two parameters. Häufig werden deshalb Schichtdicken bei bekannter Brechzahl des Vollmaterials ermittelt. therefore layer thicknesses are determined with a known refractive index of the solid material frequently.
  • [0005]
    Um mehr Parameter eines Schichtaufbaus untersuchen zu können, wurde die spektroskopische Ellipsometrie entwickelt, bei der der oben genannte Vorgang für ein ganzes Wellenlängenspektrum durchgeführt wird. In order to more parameters of a layered structure investigate the spectroscopic ellipsometry has been developed in which the above operation for an entire wavelength spectrum is performed. Damit ergibt sich ein Satz von Parametern, der es erlaubt, auch mehrlagige Schichtsysteme zu rekonstruieren. The result is a set of parameters that allows to reconstruct, multilayer coating systems.
  • [0006]
    Hinsichtlich des Ellipsometers sind verschiedene Varianten bekannt. With respect to the ellipsometer different variants are known. Bei Ellipsometrie mittels rotierendem Polarisator wird entweder der Polarisator im Beleuchtungsstrahlengang oder der Polarisator im Meßstrahlengang rotiert. In ellipsometry by rotating polarizer either the polarizer in the illumination beam path or the polarizer is rotated in the measuring beam path. In Abhängigkeit vom Rotationswinkel wird die transmittierte Leistung gemessen. Depending on the angle of rotation, the transmitted power is measured. Rotiert man zusätzlich oder statt des Polarisators eine Lambda-Viertel-Platte im Beleuchtungs- oder Meßstrahlengang, kann zusätzlich noch die sogenannte Jones-Matrix vollständig ermittelt werden. is rotated in addition to or instead of the polarizer, a quarter-wave plate in the illumination or the measuring beam path, nor the so-called Jones matrix can be fully determined in addition. Da Lambda-Viertel-Platten ein stark wellenlängenabhängiges Verhalten zeigen, ist diese Variante jedoch nicht für die spektroskopische Ellipsometrie ohne weiteres tauglich. However, since quarter-panels show a strongly wavelength-dependent behavior, this variant is not suitable for spectroscopic ellipsometry easily.
  • [0007]
    Eine weitere Variante der Ellipsometrie ist die sogenannte Null-Ellipsometrie. Another variant of ellipsometry is the so-called null ellipsometry. Hier wird der Polarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung so eingestellt, daß nach Reflexion an der Probe linear polarisiertes Licht vorliegt. Here, the polarization state of the illumination radiation is adjusted so that after reflection on the sample linearly polarized light is present. Stellt man dann den Analysator, dh die Polarisatoreinrichtung im Meßstrahlengang senkrecht zu dieser Polarisationsrichtung, ist die Intensität des detektierten Reflexstrahlungsbündels am Detektor nahezu null. then to set the analyzer, ie the polarizer in the measuring beam path to this polarization direction is perpendicular the intensity of the detected reflected radiation beam on the detector is almost zero. Aus Polarisationswinkeln der Beleuchtungsstrahlung und der als Analysator dienenden Polarisatoreinrichtung vor dem Detektor können Brechzahl und Sichtdicke der Probe ermittelt werden. For angles of polarization of the illumination radiation and serving as an analyzer polarizer before the detector refractive index and thickness of the sample point of view can be determined. Da dieses Verfahren quasi im Dunkelfeld arbeitet, ist es auch gut dazu geeignet, minimale Variationen um einen voreingestellten Sollwert zu finden, also z. Since this method quasi working in the dark field, it is also well suited to finding minimal variations by a preset reference value, ie for. B. Schichtschwankungen um einen Sollwert flächenaufgelöst sichtbar zu machen. B. layer fluctuations around a set point area resolved to make them visible.
  • [0008]
    Spektroskopische Ellipsometer sind im Stand der Technik vielfach bekannt, so z. Spectroscopic ellipsometer are widely known in the prior art, such. B. in Form der sukzessiven Beleuchtung der Probe mit schmalbandiger Beleuchtungsstrahlung verschiedener Wellenlänge, wie es in der Example in the form of successive illumination of the sample with narrow band illumination radiation of different wavelengths, as in the US 5076696 US 5076696 oder or EP 1574842 A1 EP 1574842 A1 beschrieben ist. is described. Die The DE 10146945 A1 DE 10146945 A1 schlägt für ein spektral analysierendes Ellipsometer vor, die spektral aufgefächerte Strahlung durch ein Mikropolarisationsfilter anzuordnen, das nach der spektralen Auffächerung vor dem Detektor angeordnet ist und Filterpixel aufweist, wobei jedes Filterpixel einem Pixel des Detektor zugeordnet ist. proposes a spectrally analyzed ellipsometer to arrange the spectrally fanned radiation through a micro polarization filter which is arranged after spectral fanning front of the detector and filter having pixels, each pixel filter is associated with a pixel of the detector. Die Filterpixel haben unterschiedliche Durchlaß- bzw. Hauptachsenrichtungen für polarisierte Strahlung. The filter pixels have different passband or major axis directions of polarized radiation. Bei diesem Ansatz steigt der Aufwand, welcher für die Polarisationseinrichtung im Meßstrahlengang erforderlich ist, mit steigender Auflösung üblicher 2D-Detektoren spürbar an. In this approach, the effort which is required for the polarizing means in the measurement beam path increases with increasing resolution of conventional 2D detectors noticeably. In der In the US 6320657 US 6320657 ist ein spektroskopische Ellipsometer offenbart, das sämtliche Wellenlängen parallel über einen Monochromator analysiert. discloses a spectroscopic ellipsometer, which analyzes all wavelengths in parallel through a monochromator. Die Polarisationseinrichtung ist dabei als rotierender Kompensator ausgebildet. The polarization means is constructed as a rotating compensator. Die The US 5329357 US 5329357 beschreibt ebenfalls ein spektroskopisches Ellipsometer, bei dem Polarisator, dh Polarisation der Beleuchtungsstrahlung, und Analysator, dh dem Detektor vorgeordnete Polarisationseinrichtung, rotieren. also discloses a spectroscopic ellipsometer, wherein the polarizer, ie the polarization of the illumination radiation, and the analyzer, ie the detector upstream polarizing means rotate. Weiter ist hier offenbart, die Beleuchtungsstrahlung über die Lichtleitfaser bereitzustellen und auch die Reflexstrahlung über eine Lichtleitfaser aufzusammeln und dem Spektrometer zuzuführen. Next here is disclosed to provide the illuminating radiation over the optical fiber and to pick up the reflected radiation via an optical fiber and to supply the spectrometer.
  • [0009]
    Neben mechanischer Einstellung der Polarisationskomponenten sind natürlich auch elektronische Einstellungen im Stand der Technik bekannt, so beispielsweise in der In addition to mechanical adjustment of the polarization components of course electronic settings in the prior art are known, such as in the US 7265835 US 7265835 und der and the US 6753961 US 6753961 . , Die The US 7492455 US 7492455 offenbart ein spektralanalysierendes Ellipsometer, das eine Vielzahl von Beleuchtungsquellen samt Polarisationseinstellung für die Beleuchtungsstrahlung enthält, die nacheinander in den Strahlengang geschaltet werden. discloses a spektralanalysierendes ellipsometer that includes a plurality of illumination sources, including polarization setting for the illumination radiation, which are switched one after another in the beam path. Dabei werden nur diskrete Polarisationszustande verwendet und keine kontinuierlich variierenden Zustände, indem mehrere breitbandige Quellen jeweils mit diskreten Polarisationszuständen zur Bereitstellung der Beleuchtungsstrahlung kombiniert und für die Messung sequentiell aktiviert werden. In this case, only discrete polarization states are used and no continuously varying conditions by more broadband sources are combined in each case with discrete polarization states to provide the illuminating radiation and sequentially activated for measurement.
  • [0010]
    Am weitesten hinsichtlich der spektralen Erfassung einer Probe geht die Most respect to the spectral detection of a sample is the US 2010/0004773 A1 US 2010/0004773 A1 , die ein Ellipsometer gemäß der eingangs genannten Art schildert. Which depicts an ellipsometer according to the above-mentioned type. Hierbei wird der Reflex an der Probe in einem flächigen Probenbereicht erfaßt und auf einem 2D-Detektor abgebildet. Here, the reflection is detected at the specimen in a flat Probenbereicht and imaged onto a 2D-detector. Vor der Abbildung auf dem Detektor findet in einer der Before the image on the detector is in one of the US 2010/0004773 A1 US 2010/0004773 A1 beschriebenen Ausführungsform mittels eines sogenannten Hypercubes eine räumliche Modulation der aufgenommenen Reflexstrahlung hinsichtlich des Polarisationszustandes statt. Embodiment described by means of a so-called Hyper Cubes a spatial modulation of the received reflected radiation with respect to the state of polarization instead. Der rechnerische Rekonstruktionsaufwand zur Probenanalyse ist jedoch beträchtlich. However, the computational reconstruction effort for sample analysis is substantial.
  • [0011]
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ellipsometer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine schnelle Analyse auch komplexerer Schichtsysteme möglich ist. The invention has the object of developing an ellipsometer of the type mentioned above such that a rapid analysis of more complex coating systems is possible. Insbesondere sollte das Spektrometer in Produktionsprozessen unmittelbar eingesetzt werden können, also sogenannten In-Line-Fähigkeit haben. In particular, the spectrometer should be able to be used directly in production processes, so called have in-line capability.
  • [0012]
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Ellipsometer zur Untersuchung einer Probe, mit einem Beleuchtungsstrahlengang, der ausgebildet ist, die Probe mit Beleuchtungsstrahlung bestimmter Polarisation und Divergenz unter einem bestimmten Winkel zu beleuchten, einem Meßstrahlengang, der ausgebildet ist, an der Probe in einen Reflexwinkelbereich oder Reflexortsbereich reflektierte Beleuchtungsstrahlung als divergierendes Reflexstrahlungsbündel aufzusammeln und hinsichtlich spektraler Zusammensetzung und Polarisationszustand zu analysieren, wobei der Meßstrahlengang aufweist: ein Spektrometer, in das das Reflexstrahlungsbündel eingekoppelt ist und das das Reflexstrahlungsbündel spektral aufgliedert, einen im Spektrometer angeordneten 2D-Detektor und eine Polarisatoreinrichtung, die dem Detektor vorgeordnet ist, und die das Reflexstrahlungsbündel vor der spektralen Zerlegung abhängig vom Polarisationszustand räumlich filtert, wobei das Spektrometer einen längs erstre This object is inventively achieved by an ellipsometer for examining a sample, having an illumination beam path which is designed to illuminate the sample with light radiation of a certain polarization and divergence at a certain angle, a measurement beam path which is formed on the sample in a reflex angle area or collect reflex local area reflected illumination radiation as a diverging reflected radiation beam and to analyze with regard to spectral composition and state of polarization, wherein the measurement beam path: a spectrometer, in which the reflected radiation beam is coupled and the spectrally breaks down the reflected radiation beam, a arranged in the spectrometer 2D detector and a polarizer which the detector is arranged upstream of, and which filters the reflected radiation beam in front of the spectral decomposition, depending on the polarization state spatially, said spectrometer along a erstre ckten Eintrittsspalt aufweist, der Meßstrahlengang das Reflexstrahlungsbündel auf den Eintrittsspalt leitet, wobei längs der Längserstreckung des Eintrittsspaltes der Reflexwinkel oder Reflexorte variiert, das Spektrometer das Reflexstrahlungsbündel quer zur Ausbreitungsrichtung des Reflexstrahlungsbündels und quer zur Längserstreckung des Eintrittspaltes spektral zerlegt auf den Detektor lenkt, und die Polarisatoreinrichtung mehrere Polarisatoren umfaßt, die jeweils das Reflexstrahlungsbündel hinsichtlich unterschiedlicher Polarisationszustände filtern, wobei die Polarisatoren nebeneinander auf dem Eintrittsspalt oder im Eintrittsspalt des Spektrometers angeordnet sind. having ckten entrance slit, the measuring beam passes the reflected radiation beam on the entrance slit, wherein along the longitudinal extension of the entrance slit of the reflection angle or reflex places varies, the spectrometer the reflected radiation beam transversely deflected to the detector to the propagation direction of the reflected radiation beam and transversely to the longitudinal extension of the entrance slit spectrally dispersed, and the polarizer comprises a plurality of polarizers, wherein the polarizers are arranged side by side on the entrance slit or entrance slit of the spectrometer respectively, filter the reflected radiation beam with respect to different polarization states.
  • [0013]
    Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Ellipsometer zur Untersuchung einer Probe, mit einem Probenbeleuchtungsstrahlengang, der ausgebildet ist, die Probe mit Beleuchtungsstrahlung bestimmter Polarisation und Divergenz unter einem bestimmten Winkel zu beleuchten, einem Meßstrahlengang, der ausgebildet ist, an der Probe in einen Reflexwinkelbereich oder Reflexortsbereich reflektierte Beleuchtungsstrahlung als divergierendes Reflexstrahlungsbündel aufzusammeln und hinsichtlich spektraler Zusammensetzung und Polarisationszustand zu analysieren, wobei der Meßstrahlengang aufweist: ein Spektrometer, in das das Reflexstrahlungsbündel eingekoppelt ist und das das Reflexstrahlungsbündel spektral aufgliedert, einen im Spektrometer angeordneten 2D-Detektor und eine Polarisatoreinrichtung, die dem Detektor vorgeordnet ist, und die das Reflexstrahlungsbündel vor der spektralen Zerlegung abhängig vom Polarisationszustand räumlich filtert, wobei der Meßstrahlengang eine Kollimatoreinrich The object is further solved by an ellipsometer for examining a sample, comprising a sample illumination beam path which is designed to illuminate the sample with light radiation of a certain polarization and divergence at a certain angle, a measurement beam path which is formed on the sample in a reflex angle area or collect reflex local area reflected illumination radiation as a diverging reflected radiation beam and to analyze with regard to spectral composition and state of polarization, wherein the measurement beam path: a spectrometer, in which the reflected radiation beam is coupled and the spectrally breaks down the reflected radiation beam, a arranged in the spectrometer 2D detector and a polarizer which the detector is arranged upstream of, and which filters the reflected radiation beam in front of the spectral decomposition, depending on the polarization state spatially, wherein the measurement beam path a Kollimatoreinrich tung aufweist, die das Reflexstrahlungsbündel in ein Lichtleitfaserbündel einkoppelt, das Lichtleitfaserbündel mindestens eine Gruppe von mindestens vier Einzellichtleitfasern aufweist, die längs einer Längserstreckung nebeneinanderliegend an einem Eingang des Spektrometers enden, wobei die in die Gruppe eingekoppelte Reflexstrahlung einem Reflexwinkel oder Reflexort zugeordnet ist, und das Spektrometer das am Eingang zugeführte Reflexstrahlungsbündel quer zur Längserstreckung spektral zerlegt auf den Detektor lenkt, wobei die Polarisationseinrichtung durch eine polarisationsfilternde Eigenschaft der Einzellichtleiterfasern oder durch den Einzellichtleitfasern vor- oder nachgeordnete Polarisatoren verwirklicht ist, wobei die polarisationsfilternden Eigenschaften der Einzellichtleitfasern bzw. die Polarisatoren jeweils die Reflexstrahlung hinsichtlich unterschiedlicher Polarisationszustände filtern. comprising processing, which couples the reflected radiation beam into a fiber optic bundle, the optical fiber bundle comprises at least one group of at least four Einzellichtleitfasern that end along a longitudinal extension lying side by side at an entrance of the spectrometer, wherein the light coupled into the group reflected radiation is associated with a reflex angle or Reflexort, and spectrometer the signal supplied at the input of reflected radiation beam spectrally dispersed deflected transversely to the longitudinal extension on the detector, wherein the polarizing means forth through a polarisationsfilternde property of the individual light guide fibers, or by the Einzellichtleitfasern or downstream polarizers is implemented, wherein the polarization-filtering properties of Einzellichtleitfasern and the polarizers in each case the reflected radiation filter with regard to different polarization states.
  • [0014]
    Die Erfindung sieht also in einer ersten und einer zweiten Variante vor, die Reflexstrahlung spektral gefiltert und nach Reflexorten oder -winkeln aufgeteilt am Eingang des Spektrometers bereitzustellen. The invention thus provides, in a first and a second variant, the spectrally filtered radiation and reflective to reflective locations or angles divided at the entrance of the spectrometer to provide. Arbeitet das Spektrometer mit einem herkömmlichen Eintrittsspalt, werden die Polarisatoren nebeneinander im Eintrittsspalt angeordnet, so daß die räumliche Trennung des Reflexstrahlungsbündels hinsichtlich der unterschiedlichen Polarisationszustände im Eintrittsspalt erfolgt. Operates the spectrometer with a conventional entrance slit, the polarizers are arranged side by side in the entrance slit, so that the spatial separation of the reflective radiation beam is carried out with regard to the different states of polarization in the entrance slit.
  • [0015]
    Analoges erfolgt, falls das Spektrometer keinen herkömmlichen Eintrittsspalt hat, sondern Lichtleitfasern, deren Endflächen als Eintrittsspalt fungieren. The same occurs if the spectrometer has no conventional entrance slit, but optical fibers serve their end surfaces as entrance slit. Dann wird nach der Auskopplung aus den Lichtleitfasern bzw. vor der Einkopplung in die Lichtleitfasern oder sogar bei Ein-/Auskopplung die Polarisationsfilterung vorgenommen. Then, it is made after the decoupling of the optical fibers or prior to coupling into the optical fibers or even for input / output coupling, the polarization filtering.
  • [0016]
    Die Plazierung an dieser Stelle, dh am Eintrittsspalt bzw. am Spektrometereingang hat den Vorteil, daß im Inneren des Spektrometers keine Filter mehr angeordnet werden müssen. The placement at this point, ie on the entrance slit of the spectrometer and the entrance has the advantage that in the interior of the spectrometer no filters need to be disposed. Streulicht oder Rückreflexe von solchen Filtern werden damit vermieden. Scattered light or back reflections of such filters are avoided. Weiter ist die geometrische Zuordnung zwischen den Eintrittsspalt bzw. Spektrometereingang und der strukturierten Polarisatoreinrichtung, welche die mehreren Polarisatoren umfaßt, und dem Spektrum auf dem 2D-Detektor ideal. Further, the geometrical assignment between the entrance slit of the spectrometer and the entrance and the patterned polarizer, comprising said plurality of polarizers, and the spectrum in the 2D detector is ideal. Eine etwaige Justierung der Polarisatoren hinsichtlich der Detektorpixel entfällt, da die spektrale Aufgliederung erst nach der räumlichen Trennung der unterschiedlichen Polarisationszustände erfolgt. A possible adjustment of the polarizers is omitted with respect to the detector pixel, since the spectral breakdown takes place only after the spatial separation of the different polarization states.
  • [0017]
    Auch entfällt der große Aufwand, wie er im sogenannten Hypercube-System der Also eliminates the large costs as they of the so-called hypercube system US 2010/0004773 A1 US 2010/0004773 A1 anfällt, welche die räumliche Aufgliederung deutlich vor dem Spektrometereingang bzw. Eintrittsspalt vornimmt. is obtained, which performs the spatial breakdown clearly before the spectrometer input or entrance slit.
  • [0018]
    Im Falle der Erfindungsvariante, bei der Lichtleitfaserenden die Funktion des Eintrittsspaltes am Spektrometereingang übernehmen, ist es zweckmäßig, mehrere Gruppen von je mindestens vier Einzellichtleitfasern vorzusehen und die Kollimatoreinrichtung so auszubilden, daß sie die Reflexstrahlung abhängig von Reflexwinkel oder Reflexort auf die Gruppen verteilt. In the case of the variant of the invention, assume in the optical fiber ends, the function of the entrance slit on the spectrometer entrance, it is advantageous to provide several groups of at least four Einzellichtleitfasern and so form the collimator in that it distributes the reflected radiation depending on reflex angle or Reflexort on the groups. Jede Gruppe entspricht dann einem Spektrometerkanal, und das Spektrometer fächert die von einer Gruppe kommende Strahlung in eine Raumrichtung spektral auf. Each group corresponds to a spectrometer channel, and the spectrometer fans out the light coming from a group of radiation in one direction in space spectrally. Die andere Raumrichtung ist dann den einzelnen Lichtleitfasergruppen zugeordnet und kodiert folglich den Reflexort bzw. den Reflexwinkel, je nach Ausgestaltung der Kollimatoreinrichtung. The other spatial direction is then assigned to the individual optical fiber sets and hence the encoded Reflexort or the reflex angle, depending on the design of the collimator.
  • [0019]
    Besonders einfach können die Polarisatoren dadurch realisiert werden, daß sie auf die eintritts- oder austrittsseitigen Endflächen der Einzellichtleitfasern aufgebracht werden, die dann natürlich vorzugsweise polarisationserhaltend ausgebildet sind, insbesondere, wenn größere Faserlichtwege vorliegen. Particularly simple, the polarizers can be realized by the fact that they are applied to the inlet or outlet-side end faces of the Einzellichtleitfasern which are then of course formed preferably polarization preserving, in particular when larger fiber light paths present. Bei kurzen Fasern kann mitunter auf Polarisationserhaltung verzichtet werden. In short fibers can sometimes be dispensed with polarization preservation.
  • [0020]
    Zusätzlich zu den unterschiedlich polarisierten Elementen des Reflexstrahlungsbündels ist es zweckmäßig, zusätzlich einen nicht polarisationsgefilterten Dunkel- und/oder einen Weißlichtkanal im Eintrittsspalt bzw. am Spektrometereingang vorzusehen. In addition to the differently polarized reflection elements of the radiation beam it is advantageous to additionally provide a non-polarization filtered dark and / or a white light channel in the entrance slit of the spectrometer and the entrance. Dies erlaubt eine permanente Dunkelmessung und/oder eine Weißreferenz und damit eine bessere Auswertung der Strahlung durch eine bessere Normierung der Intensität. This allows a permanent dark measurement and / or a white reference and thus a better evaluation of the radiation by a better standardization of the intensity.
  • [0021]
    Verwendet man für die Polarisatoren die Polarisationsrichtungen 0°, 45°, 90° und zirkular, läßt sich der gesamte Stokes-Vektor der Strahlung spektral zerlegt abbilden. is used for the polarizers, the polarization directions of 0 °, 45 °, 90 ° and circular, the full Stokes vector of the radiation can be imaged spectrally decomposed.
  • [0022]
    Unter „Reflex” wird im Sinne der Beschreibung auch eine Streuung verstanden. Under "Reflex" is also meant a diversification within the meaning of the description. Der Begriff ist also nicht auf eine spiegelnde Reflektion eingeschränkt. The term is therefore not limited to a specular reflection. Grundsätzlich kann eine mitunter ausreichende Information über die Schicht auch aus einer Beleuchtung mit unpolarisierter Strahlung ableitbar sein. Basically, a sometimes sufficient information about the layer also comprises an illumination with unpolarized radiation can be derived. Unter Beleuchtungsstrahlung bestimmter Polarisation ist also auch unpolarisierte Strahlung zu verstehen. Under illumination radiation of a particular polarization is therefore to be understood as unpolarized radiation.
  • [0023]
    Um das Ellipsometer besonders an den Einsatz in einem Fertigungsprozeß für Schichten auszubilden, ist es vorteilhaft, dafür so sorgen, daß die Reflexintensität, welche erfaßt wird, möglichst justageunabhängig ist. In order to form the ellipsometer especially to use in a manufacturing process for layers, it is advantageous for it to ensure that the reflection intensity which is detected is adjustment- possible. Sie sollte sich also möglichst nicht ändern, wenn die Lage der Schicht variiert. so it should not possible to change if the position of the layer varies.
  • [0024]
    Dies kann in einer ersten Variante besonders einfach dadurch erreicht werden, daß ein Beleuchtungsfleck beleuchtet wird, der sehr viel größer ist, als der erfaßte Meßfleck, in dem die Reflexionsstrahlung aufgesammelt wird. This can particularly be achieved simply by the fact that an illumination spot is illuminated, which is very much greater than the detected measurement spot where the reflected radiation is collected in a first variant. Analoges kann alternativ oder zusätzlich für die Apertur gelten. The same may alternatively or additionally apply to the aperture. Durch den Größenunterschied ist sichergestellt, daß auch bei innerhalb gewisser Toleranzen variierender Lage der Schicht, insbesondere bei einer Verschiebung oder Verkippung der Schicht, der Meßfleck/Meßwinkelbereich immer einen Bereich erfaßt, der innerhalb des Beleuchtungsfleckes/Beleuchtungswinkelbereiches liegt. Due to the size difference, it is ensured that even with varying within certain tolerances position of the layer, in particular with a displacement or tilting of the layer, the measuring spot / measurement angle range always detects a region, which lies within the illuminated spot / illumination angle range. Natürlich ist auch ein invertierter Ansatz möglich, dh daß der Meßfleck/Meßwinkelbereich sehr viel größer ist, als der Beleuchtungsfleck/Beleuchtungswinkelbereich. Of course, an inverted approach is possible, ie that the measuring spot / measurement angle range is much larger than the illumination spot / lighting angle. Wesentlich für diesen Vorteil ist es also, daß zwischen Beleuchtungsfleck und Meßfleck ein Größen- und/oder Aperturunterschied besteht, der so gewählt ist, daß auch bei einer gewissen, vorbestimmten Variation der Lage der Schicht der kleinere Fleck/die größere Apertur vollständig innerhalb des größeren Fleckes/der kleineren Apertur bleibt. Essential to this advantage, therefore, is that there is between the illumination spot and measuring spot, a size and / or Aperturunterschied which is chosen so that the smaller spot / the larger aperture completely larger even at a certain predetermined variation of the position of the layer within the spot / the smaller aperture remains.
  • [0025]
    In einer zweiten Variante ist eine Nachführung vorgesehen. In a second variant, tracking is provided. Über eine geeignete Meßeinrichtung wird die Lage des Ellipsometers im Raum und/oder zur zu vermessenden Schicht ermittelt und geregelt in eine Soll-Lage gegenüber der Schicht nachgeführt. the position of the ellipsometer in space and / or the layer to be measured is determined and regulated by means of a suitable measuring device tracked in a desired position relative to the layer.
  • [0026]
    In einer dritten Variante kann bei der Bestimmung von Schichtparametern eine Korrektur vorgenommen werden, die die Lage des Ellipsometers im Raum und/oder zur Schicht berücksichtigt und etwaige Abweichungen von einer Soll-Lage zur Schicht ausgleicht, beispielsweise durch vorher bestimmte Korrekturwerte, die in einer Steuereinrichtung abgelegt sind. In a third variant, a correction can be made in the determination of layer parameters that takes into account the location of the ellipsometer in space and / or to the layer, and any deviations from a nominal position to the layer compensates for example, by predetermined correction values ​​in a control device are stored. Natürlich ist auch hier eine Messung der Lage vorzusehen. Of course, here is to provide a measurement of the position.
  • [0027]
    Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and which are used to be explained features can not only in the respective combinations indicated, but also in other combinations or even alone, without departing from the scope of the present invention.
  • [0028]
    Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. The invention will be explained in more detail, for example, with reference to the accompanying drawings, which also disclose features essential. Es zeigen: Show it:
  • [0029]
    1 1 eine Schemadarstellung eines Ellipsometers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, a schematic of an ellipsometer according to a first embodiment of the invention,
  • [0030]
    2 2 eine Schemadarstellung eines Spektrometerspalts des Ellipsometers der a schematic of a spectrometer of the ellipsometer of the gap 1 1 , .
  • [0031]
    3 3 eine Schemadarstellung der Aufspaltung der Polarisationsrichtungen für verschiedene Reflexwinkel oder Reflexorte in einem Ellipsometer ähnlich dem der a schematic illustration of the splitting of the directions of polarization for different reflection angle or reflex places an ellipsometer similar to that of 1 1 , .
  • [0032]
    4 4 eine Draufsicht auf eine Probe mit schematischer Darstellung von Beleuchtungs- und Deflektionsfleck, a plan view of a sample with a schematic representation of illumination and Deflektionsfleck,
  • [0033]
    5 5 ein Ellipsometer einer weiteren Bauweise und an ellipsometer another construction and
  • [0034]
    6 6 eine schematische Darstellung des Eingangs des Ellipsometers der a schematic representation of the input of the ellipsometer of the 5 5 mit der Erzeugung von hinsichtlich der Polarisation unterschiedlichen Kanälen und with the generation of various terms of polarization channels and
  • [0035]
    7 7 - 9 9 Darstellungen ähnlich der Representations similar to 6 6 von unterschiedlich gestalteten Ellipsometereingängen. of differently designed Ellipsometereingängen.
  • [0036]
    1 1 zeigt schematisch ein Ellipsometer schematically shows an ellipsometer 1a 1a , das zum Vermessen einer Schicht That for measuring a layer 2 2 auf der Oberfläche einer Probe on the surface of a sample 3 3 ausgebildet ist. is trained. Das Ellipsometer the ellipsometer 1a 1a hat einen Beleuchtungsstrahlengang has an illumination beam path 4 4 sowie einen Meßstrahlengang and a measuring beam 5 5 . , Der Beleuchtungsstrahlengang The illumination beam path 4 4 enthält eine breitbandige Quelle includes a broadband source 3 3 , die z. That z. B. Licht, also Strahlung im sichtbaren Spektralbereich abgibt. B. light, so emits radiation in the visible spectral range. Der Quelle the source 6 6 nachgeordnet ist ein Kollimator downstream is a collimator 7 7 , der die Strahlung parallelisiert und an einen Polarisator , The parallelized radiation and a polarizer 8 8th weiterleitet, welcher, wie in der Ellipsometrie bekannt, die Strahlung polarisiert. forwards, which, as known in the ellipsometry, polarized radiation. Über eine Beleuchtungsoptik About illumination optics 9 9 wird ein Bündel konvergierender Beleuchtungsstrahlung is a bundle of convergent illumination radiation 10 10 erzeugt, mit dem die Schicht generated with the layer 2 2 der Probe the sample 3 3 beleuchtet wird. is illuminated. Der Öffnungswinkel w der Beleuchtungsstrahlung The opening angle w of the illumination radiation 10 10 kann dabei vorzugsweise eingestellt werden. can thereby be preferably adjusted. so daß die Größe des beleuchteten Fleckes auf der Schicht so that the size of the illuminated spot on the layer 2 2 der Probe the sample 3 3 variiert werden kann. can be varied.
  • [0037]
    Da der Beleuchtungsstrahlengang Since the illumination beam path 4 4 , wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, um einen Winkel a gegenüber der Normalen N auf die Schicht As can be seen from the drawing, by an angle a relative to the normal N to the layer 2 2 gekippt ist, wird die Beleuchtungsstrahlung nach einer Wechselwirkung mit der Probe (beispielsweise Beugung an einer periodischen Struktur etc.) als divergierendes Reflexstrahlenbündel is tilted, the illuminating radiation after interaction with the sample (for example, diffraction on a periodic structure, etc.) as a diverging bundle of rays reflex 11 11 an der Probe of the sample 3 3 und insbesondere deren Schicht and in particular the layer 2 2 reflektiert. reflected. Das Reflexstrahlenbündel The reflex-ray beam 11 11 wird von einem Kollimator is of a collimator 12 12 aufgesammelt, wobei der Öffnungswinkel, in dem der Kollimator das Reflexstrahlenbündel aufsammelt, mit u bezeichnet ist. collected, wherein the opening angle in which the collimator collects the reflected beam is designated by u. In der Darstellung der In the illustration of 1 1 ist der Meßstrahlengang is the measuring path 5 5 so angeordnet, daß er ein Reflexstrahlenbündel so arranged that it comprises a reflex-ray beam 11 11 aufnimmt, das einem Strahlenbündel entspricht, das bei rein spiegelnder Reflexion (also im wesentlichen Beugung nullter Ordnung) erzeugt werden würde. receiving, corresponding to a beam which in purely specular reflection (ie, essentially zero-order diffraction) would be generated. Dann entspricht der Öffnungswinkel u dem Öffnungswinkel w. Then, the opening angle and the opening angle w corresponds. Eine Variation dieser Parameter ist möglich, je nach Einstellung des Kollimators A variation of this parameter is possible, depending on the setting of the collimator 7 7 im Beleuchtungsstrahlengang the illumination beam path 4 4 , des Kollimators , The collimator 12 12 im Meßstrahlengang the measuring beam 5 5 und Eigenschaften der Probe (Streuung an Oberfläche). and properties of the sample (scattering surface).
  • [0038]
    Der Kollimator the collimator 12 12 leitet das aufgesammelte Reflexstrahlenbündel zu einem Spektrometer directs the collected radiation beam to a spectrometer Reflex 13 13 . , Dieses Spektrometer this spectrometer 13 13 verfügt über ein auffächerndes Element has a auffächerndes element 14 14 , welches die detektierte Strahlung spektral auffächert, wie noch erläutert werden wird. Which fans out the detected radiation spectrally, as will be explained. Die Strahlung wird dann auf einem zweidimensionalen Detektor The radiation is then displayed on a two-dimensional detector 15 15 nachgewiesen. demonstrated.
  • [0039]
    Das Spektrometer the spectrometer 13 13 verfügt über eine Eintrittsspaltblende has an entrance slit 16 16 , die in , in the 2 2 schematisch dargestellt ist. is shown schematically. Die Eintrittsspaltblende The entrance slit 16 16 erstreckt sich entlang einer Längsrichtung L und definiert einen Eintrittsspalt, wie er für Spektrometer gemeinhin bekannt ist. extending along a longitudinal direction L and defining an entrance slit, as it is known for spectrometers commonly. Auf dem Eintrittsspalt, dh auf der Eintrittsspaltblende At the entrance slit, ie on the entrance slit 16 16 sind nun längs der Richtung L zwei Gruppen G1, G2 mit jeweils vier Polarisatoren are now along the direction L two groups G1, G2, each with four polarizers 18 18 bis to 21 21 angeordnet, welche die zugeführte Strahlung unterschiedlich hinsichtlich der Polarisation filtern, nämlich in den Polarisationsrichtungen 0° (Polarisator arranged which filter the radiation supplied differently with respect to the polarization that is in the polarization directions of 0 ° (polarizer 18 18 ), 45° (Polarisator ), 45 ° (polarizer 19 19 ), 90° (Polarisator ), 90 ° (polarizer 20 20 ) sowie zirkular (Polarisator ) And circular (polarizer 21 21 ). ). Jeder Polarisator läßt also nur die entsprechende Polarisationsrichtung passieren. Each polarizer can thus only the corresponding polarization direction to pass. Der Eintrittsspalt wird also durch die Polarisatoreinrichtung So the entrance slit by the polarizer 17 17 , welche durch die am Eintrittsspalt Passing through the gap at the inlet 21 21 angeordneten Polarisatoren realisiert ist, längs der Richtung L räumlich in zwei Gruppen mit jeweils vier Polarisationsarten unterteilt. arranged polarizers is implemented along the direction L spatially divided into two groups of four polarization modes. Darauf ist das auffächernde Element It is the fan out element 14 14 so eingerichtet, daß es zum einen die übliche spektrale Auffächerung durchführt. so arranged that on the one hand it performs the normal spectral fanning. Dies ist schematisch in This is shown schematically in 3 3 durch die Auffächerungsrichtung „lambda” symbolisiert. symbolized by the Auffächerungsrichtung "lambda". Quer zu dieser Richtung bewirkt die Polarisationseinrichtung Transversely to this direction causes the polarizing means 17 17 eine derartige Aufteilung, daß durch die Polarisatoren such a division that through the polarizers 18 18 bis to 21 21 definierten Gruppen wiederholt werden. defined groups are repeated. Diese Wiederholung der Gruppen wird durch den Kollimator This repetition of the groups through the collimator 12 12 bewirkt, der dafür sorgt, daß ein größerer Bereich der Schicht effect, which ensures that a larger portion of the layer 2 2 der Probe the sample 2 2 hinsichtlich Reflexionen abgetastet wird. is scanned for reflections. Die Strahlung, welche längs der Richtung L an der Eintrittspaltblende The radiation which is along the direction L on the entrance slit 16 16 in Form des Reflexstrahlenbündels in the form of reflex beam 11 11 vorliegt, ist also längs der Richtung L entweder hinsichtlich der Reflexorte oder hinsichtlich der Reflexionswinkel aufgegliedert. present, ie along the direction L with respect to either of the reflection type or with respect to the angle of reflection is divided. Eine Aufgliederung gemäß den Reflexorten wird dann erreicht, wenn der auf der Schicht A breakdown according to the places reflex is then achieved when the on layer 2 2 erfaßte Bereicht sich längs einer Richtung erstreckt, die in detected enriches extends along a direction in 1 1 senkrecht zur Zeichenebene liegt. is perpendicular to the plane of the drawing. Eine Aufgliederung nach Reflexionswinkeln erhält man, wenn der erfaßte Bereich um 90° dazu gedreht ist, so daß er in der Schnittebene der A breakdown by reflection angles, are obtained when the detected area is rotated through 90 ° thereto, so that it in the cutting plane 1 1 und senkrecht zur Normalen N verläuft. and perpendicular to the normal N.
  • [0040]
    Die Orts- bzw. Winkelauflösung ist durch die Abmessung einer der Gruppen längs der Richtung L gegeben. The local or angular resolution is given by the dimension of one of the groups along the direction L. Zwar zeigt While shows 2 2 lediglich exemplarisch zwei Gruppen G1 und G2, jedoch kann und wird in den meisten Ausführungsformen eine höhere Anzahl an Gruppen verwendet werden. exemplary only two groups G1 and G2, but can and a higher number will be used to groups in most embodiments.
  • [0041]
    Das ist in Is in 3 3 durch Gruppen G1, G2, G3 und Gn veranschaulicht, wobei das Bezugszeichen Gn veranschaulichen soll, daß die Zahl der Wiederholungen nicht auf vier beschränkt ist, sondern durchaus beliebig höher oder geringer gewählt werden kann. exemplified by groups G1, G2, G3 and Gn, in which reference numeral is intended to illustrate Gn that the number of repetitions is not limited to four, but may be selected quite arbitrarily higher or lower. Durch die Ausbildung des Kollimators Due to the design of the collimator 12 12 und der Polarisationseinrichtung and the polarizer 17 17 sind dabei die Gruppen G1 bis Gn unterschiedlichen Reflexionswinkeln zugeordnet, dh stammen aus unterschiedlichen Bereichen innerhalb des Öffnungswinkels u. the groups G1 through Gn are associated with different angles of reflection thereby, that stem from different areas within the aperture angle u. Alternativ können die Gruppen G1 bis Gn auch verschiedenen Orten auf der Probe Alternatively, the groups G1 to Gn may also different locations on the sample 2 2 zugeordnet sein. be associated.
  • [0042]
    Diese Zuordnung wird durch geeignete Ausbildung des Kollimators This mapping is by appropriate design of the collimator 12 12 erreicht. reached.
  • [0043]
    Um das Ellipsometer besonders an die Vermessung von Schichten anzupassen, die in einem Fertigungsprozeß hergestellt werden, ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß die Reflexintensität möglichst justageunabhängig ist, sich also möglichst nicht ändert, wenn die Lage der Schicht In order to adapt the ellipsometer particularly to the measurement of layers which are produced in a manufacturing process, it is expedient to ensure that the peak intensity is adjustment- as possible, so for as possible does not change when the position of the layer 2 2 längs der Normalen N variiert. varies along the normal N. Dies kann besonders einfach dadurch erreicht werden, daß, wie in This can be especially easily be achieved that, as in 4 4 dargestellt, die Beleuchtungsstrahlung illustrated, the illumination radiation 10 10 einen Beleuchtungsfleck an illumination spot 32 32 beleuchtet, der sehr viel größer ist, als der vom Kollimator illuminated, which is much larger than the from the collimator 12 12 erfaßte Meßfleck detected measurement spot 33 33 . , 4 4 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Schicht schematically shows a plan view of the layer 2 2 . , Für den Meßfleck For the measurement spot 33 33 ist schematisch die Unterteilung in die einzelnen Flecke dargestellt, die den Polarisatoren an der Eintrittsspaltblende zugeordnet sind. the division is schematically represented in the individual spots that are associated with the polarizers at the entrance slit. Dadurch, daß der Beleuchtungsfleck Characterized in that the illumination spot 32 32 räumlich eine Ausdehnung hat, die größer ist, als die des Meßflecks spatially has an extension which is greater than the of the measuring spot 33 33 , kann auch bei innerhalb gewisser Toleranzen variierender Lage der Schicht, insbesondere bei einer Verschiebung der Schicht , May also with varying within certain tolerances position of the layer, in particular during a displacement of the layer 2 2 längs der Normalen N, sichergestellt werden, daß der Meßfleck along the normal N, to ensure that the measurement spot 33 33 immer einen Bereich erfaßt, der innerhalb des Beleuchtungsfleckes always detects an area within the illumination spot 32 32 liegt. lies.
  • [0044]
    Natürlich ist auch ein invertierter Ansatz möglich, dh daß der Meßfleck Of course, an inverted approach is possible, that is, the measurement spot 33 33 sehr viel größer ist, als der Beleuchtungsfleck is much larger than the illumination spot 32 32 , so daß die Beleuchtungsintensität innerhalb des Meßflecks , So that the illumination intensity within the measuring spot 33 33 konstant bleibt, auch wenn die Schicht remains constant, even if the layer 2 2 hinsichtlich ihrer Lage variiert. varied in their position. Wesentlich für diesen Vorteil ist also, daß zwischen Beleuchtungsfleck Essential to this advantage is thus that between illumination spot 32 32 und Meßfleck and measuring spot 33 33 ein Größenunterschied besteht, der so gewählt ist, daß auch bei einer Variation der Lage der Schicht a size difference is which is chosen so that even with a variation in the position of layer 2 2 innerhalb vorgegebener Grenzen, der kleinere Fleck vollständig innerhalb des größeren Fleckes liegt. within specified limits, which is smaller spot completely within the larger spot.
  • [0045]
    5 5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Ellipsometers shows an alternative embodiment of an ellipsometer 1b 1b , das sich hinsichtlich des Beleuchtungsstrahlenganges nicht relevant von dem Ellipsometer That not relevant with respect to the illumination beam path of the ellipsometer 1a 1a unterscheidet. different. Die Unterschiede liegen im Aufsammeln des Reflexstrahlenbündels The differences are in the collection of the reflective beam 11 11 und der Ausgestaltung des Spektrometers begründet. founded and the design of the spectrometer.
  • [0046]
    Der Kollimator the collimator 12 12 des Ellipsometers the ellipsometer 1a 1a ist durch einen Faserkoppler is through a fiber coupler 22 22 ersetzt, der das Reflexstrahlenbündel replaced, the reflective bundle of rays, the 11 11 in eine Lichtleitfaserbündel in an optical fiber bundle 23 23 einkoppelt, das mindestens eine Gruppe aus vier Einzellichtleitfasern aufweist. couples, having at least one group of four Einzellichtleitfasern. Das Lichtleitfaserbündel the optical fiber bundle 23 23 führt das aufgesammelte Reflexstrahlenbündel leads the collected reflection ray bundle 11 11 zum Spektrometer to the spectrometer 24 24 . , Dieses weist nun keinen herkömmlichen Eintrittsspalt auf, sondern einen Eingang, in dem die Einzellichtleitfasern des Lichtleitfaserbündels nebeneinander liegen. Now this does not have conventional entrance slit, but rather an input in which the Einzellichtleitfasern the optical fiber bundle are adjacent. 6 6 zeigt eine Draufsicht auf den Eingang shows a plan view of the input 31 31 . , Die Einzellichtleitfasern sind zu Gruppen zusammengefaßt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils aus vier Einzellichtleitfasern bestehen. The Einzellichtleitfasern are combined to groups, which consist in the present embodiment each of four Einzellichtleitfasern. Die Enden dieser Einzellichtleitfasern sind mit Polarisatoren The ends of these are Einzellichtleitfasern with polarizers 27 27 bis to 30 30 versehen. Provided. Die Gruppen G1 bis Gn liegen nebeneinander, und das auffächernde Element The groups G1 to Gn are adjacent, and the fan out element 25 25 des Spektrometers of the spectrometer 24 24 fächert die derart zugeführte Strahlung spektral auf, so daß im Ergebnis wieder das in fanning the thus supplied radiation to spectral, as a result, again in the 3 3 dargestellte Feld auf dem zweidimensionalen Detektor erreicht ist. Box shown is reached on the two-dimensional detector.
  • [0047]
    Die Zuordnung der Gruppen G1 bis Gn zu unterschiedlichen Auftrefforten bzw. Winkeln wird nun nicht vom Kollimator, sondern vom Faserkoppler The assignment of the groups G1 to Gn at different impingement angles and is now not from the collimator, but the fiber coupler 22 22 vorgenommen, der dafür sorgt, daß die Reflexstrahlung aus unterschiedlichen Reflexwinkeln innerhalb des Winkelbereichs u bzw. die Reflexstrahlung von unterschiedlichen Orten auf die verschiedenen Gruppen von Einzellichtleitfasern im Lichtleitfaserbündel carried out, which ensures that the reflected radiation from different reflection angles within the angular range u and the reflected radiation from different locations on different groups of fiber optic bundles in Einzellichtleitfasern 23 23 verteilt wird. is distributed. Ansonsten gilt das zuvor zum Ellipsometer Otherwise, the above applies to ellipsometer 1a 1a gesagte sinngemäß. predicted mutatis mutandis.
  • [0048]
    Die Polarisatoren auf den Austrittsendflächen der Einzellichtleitfasern vorzusehen, ist natürlich nur eine von mehreren Möglichkeiten. provide the polarizers on the exit end faces of Einzellichtleitfasern, of course, is only one of several possibilities. Prinzipiell können die Polarisatoren auch auf den Eintrittsflächen der Einzellichtleitfasern vorgesehen werden oder die Einzellichtleitfasern können selbst entsprechende polarisationsfilternde Eigenschaft haben. In principle, the polarizers can also be provided on the entry faces of Einzellichtleitfasern or Einzellichtleitfasern may themselves have corresponding polarisationsfilternde property.
  • [0049]
    Die Verwendung eines Lichtleitfaserbündels The use of an optical fiber bundle 23 23 erlaubt es, die Zusammenfassung der Gruppen auch so vorzunehmen, daß in vier Gruppen G1 bis G4 jeweils die Lichtleitfasern eines Polarisationstyps zusammengefaßt werden. allows to carry out the combination of the groups also so that the respective optical fibers of a polarization type are grouped into four groups G1 to G4. Dies ist schematisch in This is shown schematically in 7 7 dargestellt. shown. Die Einzellichtleitfasern the Einzellichtleitfasern 27 27 bis to 30 30 der Gruppe G1 führen also alle Reflexstrahlung, die auf einem Polarisationswinkel vom 0° gefiltert wird. the group G1 thus perform all reflected radiation, which is filtered on a polarization angle of 0 °. Sie unterscheiden sich untereinander durch den Reflexort oder den Reflexwinkel, dem sie zugeordnet sind. They differ among themselves by the Reflexort or the reflection angle to which they are assigned. Analoges gilt für die Lichtleitfasern G2 bis G4. The same applies to the optical fibers G2 to G4. Dieser Ansatz hat den Vorteil, daß geringere Störungen durch Übersprechung zwischen den Einzelkanälen auftreten. This approach has the advantage that less interference from cross-talk between the individual channels.
  • [0050]
    Ebenfalls zu geringerem Übersprechen führt die Bauweise der Also in lower crosstalk, the construction leads the 8 8th , bei der zwischen zwei Gruppen G1 bis Gn, die sich hinsichtlich des Reflexortes oder Reflexwinkels unterscheiden, ein zusätzlicher Spalt In which between two groups G1 to Gn, which differ in terms of the reflection place or reflex angle, an additional gap 34 34 vorgesehen ist. is provided.
  • [0051]
    9 9 zeigt schematisch, daß die Aufteilung der Strahlung aus den Einzellichtleitfasern nicht nur darauf beschränkt ist, daß die Strahlung eine Einzellichtleitfaser hinsichtlich genau eines Polarisationszustandes gefiltert wird. shows schematically that the distribution of radiation from the Einzellichtleitfasern is not only limited thereto, that the radiation is filtered a Einzellichtleitfaser as to exactly a polarization state. 9 9 zeigt exemplarisch ein Lichtleitfaserbündel exemplarily shows an optical fiber bundle 23 23 , das aus vier Einzellichtleitfasern Which consists of four Einzellichtleitfasern 35 35 besteht, deren Strahlung jeweils durch vier Einzelpolarisatoren is, the radiation of which in each case by four Einzelpolarisatoren 27 27 , . 28 28 , . 29 29 , . 30 30 gefiltert wird. is filtered. Die Strahlung aus einer Einzellichtleitfaser The radiation from a Einzellichtleitfaser 35 35 entspricht also einer Gruppe G1 bis Gn und führt Strahlung, die hinsichtlich eines Reflexortes oder eines Reflexwinkels aufgenommen wurde. thus corresponds to a group G1 to Gn and performs radiation, which was recorded in terms of a reflection map or a reflex angle.
  • [0052]
    Die The 1 1 bis to 8 8th zeigen also Bauweisen, bei denen innerhalb einer Ortsauflösungszelle oder einer Winkelauflösungszelle vier Einzellichtleitfasern verwendet werden. So show construction methods, which are used within a spatial resolution cell or an angular resolution cell four Einzellichtleitfasern. In In 9 9 wird eine Einzellichtleitfaser verwendet. is used a Einzellichtleitfaser. Andere Aufgliederungen sind gleichermaßen möglich. Other breakdowns are equally possible.
  • [0053]
    Die Signale des Detektors wie Information über die entsprechenden Winkeleinstellungen des Spektrometers The signals of the detector as information about the corresponding angular settings of the spectrometer 1a 1a bzw. or. 1b 1b werden einem nicht weiter erläuterten Steuergerät zugeführt, das die eingangs erwähnte Simulation zur Schichtanalyse durchführt. a not illustrated control device are supplied, which performs the above-mentioned simulation for layer analysis. Das beschriebene Ellipsometer The ellipsometer described 1a 1a bzw. or. 1b 1b erlaubt dadurch verschiedenste Betriebsweisen. thereby permitting various modes of operation. So kann beispielsweise die Beleuchtungsstrahlung längs einer Linie mit kleiner numerischer Apparatur durchgeführt werden. Thus, the illumination radiation may for example be carried out along a line with a small numerical apparatus. Die Detektion erfaßt dann den spekularen Reflex als Funktion des Ortes, dh die genannten Gruppen G1 bis Gn geben die Ortsabhängigkeit der aufgezeichneten Spektren wieder. The detection then detects the specular reflection as a function of the location, ie the mentioned groups G1 to Gn enter the spatial dependence of the recorded spectra again.
  • [0054]
    In einer konoskopischen Spektralellipsometrie wird breitbandig, mit hoher numerischer Apparatur an einem Punkt beleuchtet. In a conoscopic Spectroscopic ellipsometry is a broad band, high numerical apparatus illuminated at one point. Die Reflexe werden dann als Funktion des Winkels und natürlich der Wellenlänge detektiert, so daß die genannten Gruppen G1 bis Gn die Winkelabhängigkeit der spektral aufgegliederten Reflexstrahlung wiedergibt. The reflections are then detected as a function of the angle and of course, the wavelength so that the above-mentioned groups G1 to Gn represents the angular dependence of the reflected radiation spectrally broken down. Dieses System eignet sich besonders für die Analyse komplexer Multischichten, wohingegen die vorher genannte Betriebsweise sich insbesondere für die Überprüfung hergestellter Dünnschichten im Produktionsprozeß anbietet. This system is particularly suitable for the analysis of complex multi-layers, whereas the operation of aforementioned lends itself in particular for verifying produced thin films in the production process. Detektiert man bei der konoskopischen Spektralellipsometrie nicht den spekularen Reflex, sondern Streulicht, läßt sich mit dieser Variante eine Analyse mikrostrukturierter Schichtsysteme durchführen. is detected in the conoscopic spectral ellipsometry not the specular reflection, but scattered light can be with this variant an analysis of micro-structured coating systems perform.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0055]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0056]
    • US 5076696 [0008] US 5076696 [0008]
    • EP 1574842 A1 [0008] EP 1574842 A1 [0008]
    • DE 10146945 A1 [0008] DE 10146945 A1 [0008]
    • US 6320657 [0008] US 6320657 [0008]
    • US 5329357 [0008] US 5329357 [0008]
    • US 7265835 [0009] US 7265835 [0009]
    • US 6753961 [0009] US 6753961 [0009]
    • US 7492455 [0009] US 7492455 [0009]
    • US 2010/0004773 A1 [0010, 0010, 0017] US 2010/0004773 A1 [0010, 0010, 0017]

Claims (9)

  1. Ellipsometer zur Untersuchung einer Probe ( Ellipsometer for examining a sample ( 2 2 , . 3 3 ), mit – einem Beleuchtungsstrahlengang ( ), With - (an illumination beam path 4 4 ), der ausgebildet ist, die Probe ( (), Which is formed, the sample 2 2 , . 3 3 ) mit Beleuchtungsstrahlung ( ) (With illumination radiation 10 10 ) bestimmter Polarisation und Divergenz (w) unter einem bestimmten Winkel (α) zu beleuchten, – einem Meßstrahlengang ( ) Of certain polarization and divergence (w) at a certain angle (α) to illuminate, - (a measurement beam path 5 5 ), der ausgebildet ist, an der Probe ( ), Which is designed (at the sample 2 2 , . 3 3 ) in einen Reflexwinkelbereich (u) oder Reflexortsbereich reflektierte Beleuchtungsstrahlung ( ) (In a reflex angle range u) or reflex local area reflected illumination radiation ( 10 10 ) als divergierendes Reflexstrahlungsbündel ( ) (As a diverging radiation beam reflex 11 11 ) aufzusammeln und hinsichtlich spektraler Zusammensetzung und Polarisationszustand zu analysieren, wobei der Meßstrahlengang ( ) Collect and analyze with regard to spectral composition and state of polarization, wherein the measurement beam path ( 5 5 ) aufweist: – ein Spektrometer ( ) Comprises: - a spectrometer ( 13 13 ), in das das Reflexstrahlungsbündel ( ) In which (the reflected radiation beam 11 11 ) eingekoppelt ist und das das Reflexstrahlungsbündel ( ) Is coupled, and the (the reflected radiation beam 11 11 ) spektral aufgliedert, – einen im Spektrometer ( ) Breaks down spectrally, - one (in the spectrometer 13 13 ) angeordneten 2D-Detektor ( ) Arranged 2D detector ( 15 15 ) und – eine Polarisatoreinrichtung, die dem Detektor ( ), And - a polarizer which (the detector 15 15 ) vorgeordnet ist, und die das Reflexstrahlungsbündel ( ) Is disposed upstream, and the (the reflected radiation beam 11 11 ) vor der spektralen Zerlegung abhängig vom Polarisationszustand räumlich filtert, dadurch gekennzeichnet , daß – das Spektrometer ( ) Spatially filtered depending on the polarization state prior to the spectral decomposition, characterized in that - the spectrometer ( 13 13 ) einen längs erstreckten Eintrittsspalt ( ) An elongate entrance slit ( 17 17 ) aufweist, – der Meßstrahlengang ( ) Which - the measurement beam path ( 5 5 ) das Reflexstrahlungsbündel ( ) The reflected radiation beam ( 11 11 ) auf den Eintrittsspalt ( ) (On the entrance slit 17 17 ) leitet, wobei längs der Längserstreckung des Eintrittsspaltes ( ) Is derived, wherein, along the longitudinal extension of the entrance slit ( 17 17 ) der Reflexwinkel (G1–Gn) oder Reflexorte variiert, – das Spektrometer ( ) Of the reflex angle (G1-Gn) or reflex places varied - the spectrometer ( 13 13 ) das Reflexstrahlungsbündel ( ) The reflected radiation beam ( 11 11 ) quer zur Ausbreitungsrichtung des Reflexstrahlungsbündels ( ) Transverse (to the propagation direction of the reflected radiation beam 11 11 ) und quer zur Längserstreckung des Eintrittspaltes ( ) And transverse (to the longitudinal extension of the entrance slit 17 17 ) spektral zerlegt auf den Detektor ( ) Spectrally decomposed on the detector ( 15 15 ) lenkt, und – die Polarisatoreinrichtung mehrere Polarisatoren ( ) Deflects, and - the polarizer more polarizers ( 18 18 - 21 21 ) umfaßt, die jeweils das Reflexstrahlungsbündel ( ) Which (in each case the reflected radiation beam 11 11 ) hinsichtlich unterschiedlicher Polarisationszustände filtern, wobei die Polarisatoren nebeneinander auf dem Eintrittsspalt ( ) With respect to different polarization states, wherein the filter polarizers adjacent to one another (on the entrance slit 17 17 ) oder im Eintrittsspalt ( ) Or (in the entrance slit 17 17 ) des Spektrometers ( () Of the spectrometer 15 15 ) angeordnet sind. ) Are arranged.
  2. Ellipsometer zur Untersuchung einer Probe ( Ellipsometer for examining a sample ( 2 2 , . 3 3 ), mit – einem Probenbeleuchtungsstrahlengang ( ), Comprising - (a sample illumination beam path 4 4 ), der ausgebildet ist, die Probe ( (), Which is formed, the sample 2 2 , . 3 3 ) mit Beleuchtungsstrahlung ( ) (With illumination radiation 10 10 ) bestimmter Polarisation und Divergenz (w) unter einem bestimmten Winkel (α) zu beleuchten, – einem Meßstrahlengang ( ) Of certain polarization and divergence (w) at a certain angle (α) to illuminate, - (a measurement beam path 5 5 ), der ausgebildet ist, an der Probe ( ), Which is designed (at the sample 2 2 , . 3 3 ) in einen Reflexwinkelbereich (u) oder Reflexortsbereich reflektierte Beleuchtungsstrahlung ( ) (In a reflex angle range u) or reflex local area reflected illumination radiation ( 10 10 ) als divergierendes Reflexstrahlungsbündel ( ) (As a diverging radiation beam reflex 11 11 ) aufzusammeln und hinsichtlich spektraler Zusammensetzung und Polarisationszustand zu analysieren, wobei der Meßstrahlengang ( ) Collect and analyze with regard to spectral composition and state of polarization, wherein the measurement beam path ( 5 5 ) aufweist: – ein Spektrometer ( ) Comprises: - a spectrometer ( 24 24 ), in das das Reflexstrahlungsbündel ( ) In which (the reflected radiation beam 11 11 ) eingekoppelt ist und das das Reflexstrahlungsbündel ( ) Is coupled, and the (the reflected radiation beam 11 11 ) spektral aufgliedert, – einen im Spektrometer ( ) Breaks down spectrally, - one (in the spectrometer 24 24 ) angeordneten 2D-Detektor ( ) Arranged 2D detector ( 26 26 ) und – eine Polarisatoreinrichtung, die dem Detektor ( ), And - a polarizer which (the detector 26 26 ) vorgeordnet ist, und die das Reflexstrahlungsbündel ( ) Is disposed upstream, and the (the reflected radiation beam 11 11 ) vor der spektralen Zerlegung abhängig vom Polarisationszustand räumlich filtert, dadurch gekennzeichnet, daß – der Meßstrahlengang ( ) Is spatially filtered prior to the spectral decomposition, depending on the polarization state, characterized in that - the measurement beam path ( 5 5 ) eine Kollimatoreinrichtung ( ) A collimator ( 22 22 ) aufweist, die das Reflexstrahlungsbündel ( ), Which (the reflected radiation beam 11 11 ) in ein Lichtleitfaserbündel ( ) (In an optical fiber bundle 23 23 ) einkoppelt, – das Lichtleitfaserbündel ( ) Couples, - the optical fiber bundle ( 23 23 ) mindestens eine Gruppe von mindestens vier Einzellichtleitfasern aufweist, die längs einer Längserstreckung nebeneinanderliegend an einem Eingang ( ) Having at least one group of at least four Einzellichtleitfasern, the juxtaposed (along a longitudinal extension at an input 31 31 ) des Spektrometers ( () Of the spectrometer 24 24 ) enden, wobei die in die Gruppe eingekoppelte Reflexstrahlung ( ) End, said light coupled into the group reflected radiation ( 11 11 ) einem Reflexwinkel oder Reflexort zugeordnet ist, und – das Spektrometer ( ) Is associated with a reflex angle or Reflexort, and - the spectrometer ( 24 24 ) das am Eingang ( ) The (at input 31 31 ) zugeführte Reflexstrahlungsbündel ( ) Supplied reflected radiation beam ( 11 11 ) quer zur Längserstreckung spektral zerlegt auf den Detektor ( ) Transversely to the longitudinal extension spectrally decomposed on the detector ( 15 15 ) lenkt, – wobei die Polarisationseinrichtung durch eine polarisationsfilternde Eigenschaft der Einzellichtleiterfasern oder durch den Einzellichtleitfasern vor- oder nachgeordnete Polarisatoren ( ) Hinged, - wherein the polarizing means forth through a polarisationsfilternde property of the individual light guide fibers, or by the Einzellichtleitfasern or downstream polarizers ( 27 27 - 30 30 ) verwirklicht ist, wobei die polarisationsfilternden Eigenschaften der Einzellichtleitfasern bzw. die Polarisatoren ( ) Is realized, wherein the polarization-filtering properties of Einzellichtleitfasern or the polarizers ( 27 27 - 30 30 ) jeweils die Reflexstrahlung ( ) Respectively, the reflected radiation ( 11 11 ) hinsichtlich unterschiedlicher Polarisationszustände filtern. ), Filter with respect to different polarization states.
  3. Ellipsometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gruppen (G1–Gn) von je mindestens vier Einzellichtleitfasern vorgesehen sind und die Kollimatoreinrichtung ( An ellipsometer according to claim 2, characterized in that a plurality of groups (G1-Gn) each of at least four Einzellichtleitfasern are provided and the collimator ( 22 22 ) die Reflexstrahlung ( ) The reflected radiation ( 11 11 ) abhängig vom Reflexwinkel oder Reflexort auf die Gruppen (G1–Gn) verteilt ) Distributed depending on the reflection angle or Reflexort to the groups (G1-Gn)
  4. Ellipsometer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfasern Lichtleitfasern sind, auf deren eine Endfläche ein Polarisator aufgebracht ist, wobei die Lichtleitfasern vorzugsweise polarisationserhaltend sind. An ellipsometer according to claim 2 or 3, characterized in that the individual fibers are fibers on which an end face of a polarizer is applied, wherein the optical fibers are preferably polarization preserving.
  5. Ellipsometer nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich mindestens ein nicht polarisationsgefilterter Dunkel- und ein Weißlichtkanal im Eintrittsspalt ( An ellipsometer according to one of the above claims, characterized in that additionally at least one non-polarization filtered dark and a white light channel in the entrance slit ( 17 17 ) bzw. am Spektrometereingang ( () Or at the spectrometer input 31 31 ) vorgesehen ist. ) is provided.
  6. Ellipsometer nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisatoren ( An ellipsometer according to one of the above claims, characterized in that the polarizers ( 18 18 - 21 21 ; ; 27 27 - 30 30 ) bzw. polarisationsfilternden Einzellichtfasern einen ersten linearen Polarisationszustand, einen zweiten, dazu orthogonalen linearen Polarisationszustand, einen dritten, im Winkel von 45° zum ersten Polarisationszustand liegenden linearen Polarisationszustand und einen zirkularen Polarisationszustand filtern. ) Or polarization-filtering individual light fibers to filter a first linear polarization state, a second, orthogonal linear polarization state, third, lying at an angle of 45 ° to the first polarization state of linear polarization state and a circular polarization state.
  7. Ellipsometer nach Anspruch 2 oder einem der obigen Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzellichtleitfaser ein Multipolarisationsfilter nachgeordnet ist, daß längs der Längserstreckung nebeneinanderliegende unterschiedliche Polarisationszustände filternde Einzelpolarisatoren aufweist. An ellipsometer according to claim 2 or any of the above claims in combination with claim 2, characterized in that each Einzellichtleitfaser is followed by a multi-polarization filters that along the longitudinal extension having adjacent different polarization states filtered Einzelpolarisatoren.
  8. Ellipsometer nach Anspruch 3 oder einem der obigen Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mehreren Gruppen (G1–Gn) jeweils ein zusätzlicher Spalt vorgesehen ist. An ellipsometer according to claim 3 or any of the above claims in conjunction with claim 3, characterized in that between the plurality of groups (G1-Gn), an additional gap is provided in each case.
  9. Ellipsometer nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsstrahlung ( An ellipsometer according to one of the above claims, characterized in that the illumination radiation ( 4 4 ) einen Orts- oder Winkelbereich beleuchtet, der größer oder kleiner als der Reflexwinkelbereich (u) oder der Reflexortsbereich ist, von dem der Meßstrahlengang ( ) Illuminates a local or angular range which is greater or smaller than the reflection angle (u) or the reflex location area (from which the measurement beam path 5 5 ) das Reflexstrahlungsbündel ( ) The reflected radiation beam ( 11 11 ) aufnimmt. ) Receives.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011082793A1 (en) 2011-09-15 2013-03-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Means for determining a pollution level and / or for determining layer thickness of a band

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5076696A (en) 1989-03-16 1991-12-31 The Johns Hopkins University Dynamic imaging microellipsometry
US5329357A (en) 1986-03-06 1994-07-12 Sopra-Societe De Production Et De Recherches Appliquees Spectroscopic ellipsometry apparatus including an optical fiber
US5440390A (en) * 1993-06-14 1995-08-08 Hughes Aircraft Company Optical fiber polarimeter
DE19547552C1 (en) * 1995-12-11 1997-03-06 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Device for determining polarisation state of electromagnetic radiation
DE19621512A1 (en) * 1996-05-29 1997-12-04 Univ Schiller Jena Polarisation establishment with respect to wavelength of source spectra
US6052188A (en) * 1998-07-08 2000-04-18 Verity Instruments, Inc. Spectroscopic ellipsometer
DE10021378A1 (en) * 2000-05-02 2001-11-08 Leica Microsystems Wetzlar Gmbh Optical measuring arrangement with an ellipsometer
US6320657B1 (en) 1996-07-24 2001-11-20 Therma-Wave, Inc. Broadband spectroscopic rotating compensator ellipsometer
DE10146945A1 (en) 2001-09-24 2003-04-10 Zeiss Carl Jena Gmbh Measuring device and measuring method
US6753961B1 (en) 2000-09-18 2004-06-22 Therma-Wave, Inc. Spectroscopic ellipsometer without rotating components
EP1574842A1 (en) 2004-03-12 2005-09-14 Nanofilm Technologie GmbH Ellipsometric method with correction via image registration.
US7265835B1 (en) 2005-03-16 2007-09-04 J.A. Woollam Co., Inc. System for implementing variable retarder capability in ellipsometer, polarimeter or the like systems
US20070229852A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems and Methods for Measuring One or More Characteristics of Patterned Features on a Specimen
US7372568B1 (en) * 2005-06-22 2008-05-13 General Photonics Corporation Low cost polametric detector
US7492455B1 (en) 1995-09-20 2009-02-17 J.A. Woollam Co., Inc. Discrete polarization state spectroscopic ellipsometer system and method of use
US20100004773A1 (en) 2008-07-01 2010-01-07 Phystech, Inc Apparatus for characterization of thin film properties and method of using the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19842364C1 (en) * 1998-09-16 2000-04-06 Nanophotonics Ag Micropolarimeter and ellipsometer

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5329357A (en) 1986-03-06 1994-07-12 Sopra-Societe De Production Et De Recherches Appliquees Spectroscopic ellipsometry apparatus including an optical fiber
US5076696A (en) 1989-03-16 1991-12-31 The Johns Hopkins University Dynamic imaging microellipsometry
US5440390A (en) * 1993-06-14 1995-08-08 Hughes Aircraft Company Optical fiber polarimeter
US7492455B1 (en) 1995-09-20 2009-02-17 J.A. Woollam Co., Inc. Discrete polarization state spectroscopic ellipsometer system and method of use
DE19547552C1 (en) * 1995-12-11 1997-03-06 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Device for determining polarisation state of electromagnetic radiation
DE19621512A1 (en) * 1996-05-29 1997-12-04 Univ Schiller Jena Polarisation establishment with respect to wavelength of source spectra
US6320657B1 (en) 1996-07-24 2001-11-20 Therma-Wave, Inc. Broadband spectroscopic rotating compensator ellipsometer
US6052188A (en) * 1998-07-08 2000-04-18 Verity Instruments, Inc. Spectroscopic ellipsometer
DE10021378A1 (en) * 2000-05-02 2001-11-08 Leica Microsystems Wetzlar Gmbh Optical measuring arrangement with an ellipsometer
US6753961B1 (en) 2000-09-18 2004-06-22 Therma-Wave, Inc. Spectroscopic ellipsometer without rotating components
DE10146945A1 (en) 2001-09-24 2003-04-10 Zeiss Carl Jena Gmbh Measuring device and measuring method
EP1574842A1 (en) 2004-03-12 2005-09-14 Nanofilm Technologie GmbH Ellipsometric method with correction via image registration.
US7265835B1 (en) 2005-03-16 2007-09-04 J.A. Woollam Co., Inc. System for implementing variable retarder capability in ellipsometer, polarimeter or the like systems
US7372568B1 (en) * 2005-06-22 2008-05-13 General Photonics Corporation Low cost polametric detector
US20070229852A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems and Methods for Measuring One or More Characteristics of Patterned Features on a Specimen
US20100004773A1 (en) 2008-07-01 2010-01-07 Phystech, Inc Apparatus for characterization of thin film properties and method of using the same

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