DE10258713B4

DE10258713B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter bei hohen Temperaturen

Info

Publication number: DE10258713B4
Application number: DE10258713A
Authority: DE
Inventors: Jörg-Thomas Dr. Zettler
Original assignee: LAYTEC GESELLSCHAFT fur IN-SITU und NANO-SENSORIK MBH; LAYTEC GES fur IN SITU und NA; Laytec Gesellschaft fur In-Situ und Nano-Sensorik Mbh
Current assignee: Laytec Aktiengesellschaft De
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2010-07-29
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: US20040263867A1; US7283218B2; DE10258713A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter durch
– Einstrahlung von Licht auf eine Probe (14),
– Bestimmung der Temperatur der Probe (14) mittels mindestens eines emissivitäts-korrigierten Pyrometers (10),
– Bestimmen der spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts mittels eines spektral-optischen Systems (20),
– gleichzeitige Bestimmung der charakteristischen Schichtparameter der Probe (14) aus der bestimmten Temperatur und den bestimmten spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts, wobei die Temperatur und die charakteristischen Schichtparameter der Probe (14) bei identischen Messbedingungen bestimmt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Lichtbündel mit auf der Probe (14) senkrecht stehender Achse auf die Probe (14) eingestrahlt wird und mittels einer Apertur (28), eines Strahlteilers (16) und einer Linse (30) eine Kompensation von Taumel- und/oder Rotationseffekten der zu vermessenden Probe (14) in der Messstrahlung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter während des Beschichtungsprozesses mittels spektral-optischer Messungen.
Schichtdickenmessungen zählen zu den bedeutendsten Hilfsmitteln bei der Qualitätskontrolle in der Halbleiterfertigung. Neuerdings werden diese nicht nur zur Qualitätssicherung nach einzelnen Prozessschritten, sondern auch durch Echtzeit-Messungen während der Beschichtungsprozesse durchgeführt. Dazu sind verschiedene spektroskopisch-optische Echtzeit-Verfahren bekannt.
Bei diesen wird Licht auf die zu vermessende Schichtstruktur geeignet eingestrahlt und dann entweder in Reflexion oder in Transmission vermessen. Typische Messverfahren bei senkrechtem Lichteinfall sind: Reflexions-, Transmissions- und Reflexions-Anisotropie-Spektroskopie (RAS). Typische Messverfahren bei schrägem Lichteinfall sind Ellipsometrie und polarisationsabhängige Photometrie. Die hierbei jeweils durch die Schichtstruktur erzeugte Änderung der Lichtintensität und/oder Lichtphase wird gemessen. Diese Änderung der Lichtintensität bzw. Lichtphase lässt sich durch physikalische Gesetze beschreiben und ist somit eine gesetzmäßige Funktion der Schichtparameter, also der Schichtdicke und des verwendeten Materials (Born/Wolf, Principles of Optics). Aus dieser funktionalen Abhängigkeit lassen sich im Umkehrschluss die einzelnen Schichtparameter bestimmen. Aufgrund dessen, dass zwischen der Änderung der Lichtintensität/Lichtphase und den Schichtparametern nicht-lineare Abhängigkeiten bestehen, erfolgt die mathematische Bestimmung der Schichtparameter nicht durch analytische Berechnungen, sondern durch numerische Programm-Algorithmen, wie z. B. Marquardt-Levenberg, Simplex nach Nelder & Meat (Numerical Recipes in C).
Es ist weiterhin bekannt, dass sich die Eigenschaften aller bekannten Schichtmaterialien (Brechungsindex n und Absorptionsindex k) sowohl mit der Wellenlänge des Lichtes als auch in Abhängigkeit von der Temperatur ändern. Daher ist es notwendig, bei Hochtemperaturprozessen, wie z. B. einem Beschichtungsvorgang, die Temperatur des zu beschichtenden Substrates (im weiteren Probe genannt) exakt zu kennen, um die spektroskopisch-optische Echtzeit-Messung korrekt auswerten zu können.
Eine Möglichkeit besteht darin, die Probentemperatur aufgrund der mathematischen Abhängigkeiten ebenfalls aus den Änderungen der Lichtintensität/Lichtphase als weiteren Fit-Parameter numerisch zu berechnen. Hierbei lässt sich die Probentemperatur jedoch nur mit einer Genauigkeit von ±10 K bestimmen. Nachteilig daran ist, dass auch die Genauigkeit der charakteristischen Schichtparameter (z. B. der Schichtdicke) aufgrund der mathematischen Implikationen stark beschränkt ist.
Für eine exaktere Bestimmung der Probentemperatur und damit der Schichtparameter ist die Verwendung von Pyrometern bekannt, da eine direkte Temperaturmessung beispielsweise über geeichte Platinfilmwiderstände oder andere Kontaktthermometer, wie Thermoelemente während eines Beschichtungsprozesses nicht möglich ist.
Da die im Pyrometer gemessene Temperaturstrahlung an der aufwachsenden Schicht interferiert, ist die gemessene Strahlungsintensität nicht nur von der Temperatur, sondern auch von der Schichtdicke anhängig. Dies führt dazu, dass das Pyrometersignal während des Beschichtungsprozesses aufgrund der sich ändernden Schichtdicke auch dann oszilliert, wenn die tatsächliche Temperatur konstant bleibt. Dieses Pyrometersignal kann jedoch bezüglich der Emissivität der Probe korrigiert werden, wie aus DE 44 19 476 C2 bekannt ist. Dazu wird geeignetes monochromatisches Licht auf eine Probe eingestrahlt und aus dem reflektierten Anteil wird der Reflexionskoeffizient bestimmt. Aus diesem berechnet sich dann, nach bekannten physikalischen Gesetzen, die Emissivität ε_P der Probe (es wird vorausgesetzt, dass das zu beschichtende Substrat selbst an der Pyrometer-Wellenlänge nicht transparent ist). Aus den gewonnenen Messdaten lässt sich dann die absolute Probentemperatur mit einer Temperatur-Messgenauigkeit von ±1 K und besser bestimmen.
Erst durch diese exakte Bestimmung der Absoluttemperatur der Probe lassen sich die gewünschten Schichtparameter durch Auswertung des reflektierten Lichts mit hoher Genauigkeit ermitteln.
Bei dem in DE 44 19 476 C2 vorgeschlagenen Verfahren ist jedoch nachteilig, dass die sich überlagernden Signale von Temperaturstrahlung und Reflexionsstrahlung aufwendig voneinander getrennt werden müssen, bevor sie gemessen und ausgewertet werden können. Diese notwendigerweise separat durchzuführende Detektion von Temperaturstrahlung und Reflexionsstrahlung ist in DE 44 19 476 C2 durch eine komplizierte Anordnung mittels zweifacher phasenempfindlicher Frequenzmodulation durch sog. Chopper und Lock-in Verstärker ausgeführt. Durch diese doppelte Modulation sind typische industrielle Anwendungen, bei denen es auf hohe Zeitauflösung ankommt (z. B. schnell rotierende Proben in Mehrscheibenreaktoren) nicht korrekt messbar, da bedingt durch die zwangsläufig reduzierte Zeitauflösung des Detektionssystems nicht zwischen Probenträger und Probe unterschieden werden kann. Deshalb wurde in WO 02/26435 A1 eine Anordnung vorgeschlagen, in welcher durch die Kombination mehrerer Pyrometer zwischen Probentemperatur und Probenträger-Temperatur unterschieden werden kann. Die gleichzeitige Nutzung mehrerer Pyrometer ist allerdings ebenfalls eine sehr aufwendige und kostenintensive Lösung.
Weiterhin ist es bei allen bisherigen Lösungen zur Messung der Probentemperatur nachteilig, dass die Emissivität der Probe, welche das Pyrometersignal beeinflusst, unter realen industriellen Bedingungen (rotierende, taumelnde Proben) nicht exakt gemessen werden kann. Dies führt unter Umständen zu einer ungenauen Messung der Probentemperatur, womit eine ungenaue Bestimmung der charakteristischen Schichtparameter einher geht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter mittels spektral-optischer Messungen anzugeben, welches eine Präzisionsmessung der Probentemperatur auch unter den Bedingungen industrieller Wachstumsprozesse, d. h. taumelnder Proben und/oder schneller Wechsel zwischen Probenträger und Probe erlaubt und weiterhin eine Detektion von Temperaturstrahlung und Reflexionsstrahlung mittels zweifacher phasenempfindlicher Frequenzmodulation durch sog. Chopper und Lock-in Verstärker bzw. mehrerer Pyrometer vermeidet. Dadurch soll auf einfachste Weise eine gleichzeitige oder zeitnahe Messung sowohl der absoluten Temperatur der Schichtenprobe als auch zumindest einer weiteren spektroskopisch-optischen Messgröße ermöglicht werden, um in Echtzeit charakteristische Größen des Schichtsystems (z. B. Schichtdicken in Hochtemperaturprozessen) mit hoher Genauigkeit bestimmen zu können. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1–2 (Verfahrensanspruch) und die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 10 (Vorrichtungsanspruch) im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass für die spektral-optische Messung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl eine höhere Genauigkeit als auch eine höhere Geschwindigkeit erzielt werden kann.
Dazu wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Lichtbündel mit auf der Probe senkrecht stehender Achse auf die Probe eingestrahlt wird und mittels einer Apertur, eines Strahlteilers und einer Linse eine Kompensation von Taumel- und/oder Rotationseffekten der zu vermessenden Probe in der Messstrahlung vorgenommen.
Weiterhin wird nach einem zweiten Aspekt der Erfindung eine gleichzeitige Bestimmung der Temperatur der Probe mittels mindestens eines emissivitätskorrigierten Pyrometers und der spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts mittels eines spektral-optischen Systems bei identischen Messbedingungen vorgenommen, wobei der Pyrometerstrahlengang und der Strahlengang des spektral-optischen Systems getrennt von einander geführt werden.
Eine Trennung der Strahlengänge kann derart erreicht werden, dass die pyrometrische Messung über einen von der spektral-optischen Messung getrennten Strahlengang erfolgt, wobei der Detektionswinkel (zur Probennormalen) des Pyrometers identisch zum Einfallswinkel der spektral-optischen Messung ist.
Hierdurch entfällt vorteilhafterweise die aufwendige Trennung von Temperatur-Signal und Reflexions-Signal mittels zweifacher Phasenmodulation.
Dadurch, dass der Strahlengang des spektral-optischen Systems und der Strahlengang des Pyrometers geeignet getrennt geführt werden, ist für die erreichbare Zeitauflösung der Messung die Grenzfrequenz des genutzten Pyrometer-Detektors und nicht die Modulationsfrequenz der Lichtquelle oder des Detektionskanals maßgeblich.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das am Pyrometer zu messende Temperatursignal nicht emissivitätsverzerrt ist, da durch Taumel- bzw. Rotationskorrektur die Messung des Reflexionskoeffizienten unter industriellen Bedingungen präziser als nach dem Stand der Technik erfolgen kann.
Die Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der zu vermessenden Probe kann bei schrägem Lichteinfall vorzugsweise durch einen sphärischen Spiegel realisiert werden, wobei sich die Probe im Mittelpunkt der Krümmungskugel des sphärischen Spiegels befindet.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante soll zusätzlich eine Messung des radialen Temperaturprofils des Probeträgers erfolgen.
Eine getrennte Detektion von Pyrometersignal und spektral-optischem Signal kann bei der Reflexions-Anisotropie-Spektroskopie vorzugsweise über die Ausführung des Analysator-Prismas als strahlteilenden Polarisationsprisma realisiert werden. Dabei wird automatisch der Detektionswinkel des Pyrometers zur Probennormalen mit dem Einfallswinkel der spektral-optischen Messung zur Probennormalen identisch sein.
Die Berechnung der effektiven Emissivität <ε> einer Probe kann unter Zuhilfenahme eines Anti-Taumel-Spiegels nach der Formel: <ε> = (1 – RP)·(1 + RATS·RP) = εP·(1 +RATS·RP)erfolgen, wobei R_P das Reflexionsvermögen der Probe, _RATS das Reflexionsvermögen des Antitaumelspiegels und ε_P die Emissivität einer absorbierenden Probe ohne Anti-Taumel-Optik ist.
Die Berechnung der effektiven Emissivität <ε> einer transparenten Probe bei transmissiver Messung kann nach der Formel: <ε> = εPT·TP·(1 + RATS·RP + RATS·TP 2·RPT)erfolgen, wobei T_P das Transmissionsvermögen der Probe, R_P das Reflexionsvermögen der Probe, R_ATS das Reflexionsvermögen des Antitaumelspiegels, R_PT das Reflexionsvermögen des Probenträgers und ε_PT die Emissivität des Probenträgers ist.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die spektral-optische Messung im Grenzfall lediglich mittels einer Wellenlänge erfolgen kann.
Die Vorrichtung zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter weist nach einem ersten Aspekt erfindungsgemäß: eine Lichtquelle zur senkrechten Einstrahlung von Licht auf die Probe, ein spektral-optisches System zur Bestimmung der spektral-optischen Eigenschaften des von der Probe reflektierten Lichts, mindestens ein emissivitäts-korrigiertes Pyrometer zur Bestimmung der Temperatur der Probe und eine Auswerteeinheit zur Bestimmung der charakteristischen Schichtparameter der Probe aus der bestimmten Temperatur und den bestimmten spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts auf, wobei Mittel zur Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der Probe vorgesehen sind, und wobei das Mittel zur Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der Probe eine Linse, einen Strahlteiler und eine Apertur aufweist.
Das Mittel zur Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der Probe ist bei schrägem Lichteinfall vorzugsweise ein sphärischer Spiegel, wobei die Probe im Mittelpunkt der Krümmungskugel des sphärischen Spiegels angeordnet ist. Das Mittel zur Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der Probe bei senkrechtem Lichteinfall weist vorzugsweise eine Linse, einen Strahlteiler und eine Apertur auf.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsvariante mehrere Pyrometer aufweisen, welche in unterschiedlichen Entfernungen vom Mittelpunkt eines rotierbaren Probenträgers angeordnet sind.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit taumelkompensierendem Spiegel und zwei Strahlteilern
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit taumelkompensierendem Spiegel und aus der Ebene der spektral-optischen Messung heraus gedrehter Pyrometerdetektion
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Linse, Strahlteiler und Apertur zur Taumelkompensation bei senkrechtem Lichteinfall
5 eine schematische Darstellung eines Probenträgers mit darauf befindlichen Proben für einen Beschichtungsprozess.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das emissivitätskorrigierte Pyrometer 10 bestimmt die Proben-Temperatur (T_S) einer taumelnden (oder anderweitig nichtideal reflektierenden) Probe 14, welche auf dem Probenträger 24 angeordnet ist. Eine geeignete Taumelkompensationsoptik 26 ermöglicht die Unterbindung eines unerwünschten Intensitätsabfalls während der Messung aufgrund einer nicht ideal reflektierenden Probe. Eine solche Anti-Taumel-Optik kann für schrägen Lichteinfall über einen sphärischen Spiegel 12 realisiert werden, wie in 2 und 3 dargestellt ist. Dabei müssen Spiegel 12 und Probe 14 derart angeordnet sein, dass sich die Probe 14 im Mittelpunkt der Krümmungskugel des sphärischen Spiegels 12 befindet. Für einen senkrechten Lichteinfall läßt sich die Anti-Taumel-Optik durch eine Apertur 28, eine Linse 30 und einen Strahlteiler 16, wie in 4 dargestellt, realisieren. Über eine geeignete Anordnung ist die spektral-optische Messung 20 von Schichtparametern derart mit dem Pyrometer 10 verbunden, dass sie einerseits gleichzeitig und bei identischen Messbedingungen (z. B. gleichem Einfallswinkel) durchgeführt werden kann und andererseits für die Auswertung der spektral-optischen Messung 20 unmittelbar die vom Pyrometer 10 gemessene Probentemperatur (T_P) genutzt werden kann. Dabei sind der Pyrometerstrahlengang und der Strahlengang des spektral-optischen Systems entweder getrennt geführt oder ein Messung der Signale wird über eine Dunkeltastung des eingestrahlten Lichts derart ermöglicht, dass eine aufwendige Signaltrennung nach dem Stand der Technik entfällt.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit taumelkompensierendem Spiegel 12 und zwei Strahlteilern 16. Hier wird, durch Einführung einer effektiven Emissivität <ε> (der Probe in Wechselwirkung mit der Antitaumel-Optik 12) ermöglicht, dass zusätzlich zur spektral-optischen Messung 20 und trotz der Intensitätsveränderung durch die Antitaumel-Optik 12, eine korrekte Probentemperatur (T_P) gemessen werden kann. Die spektral-optische Messung 20 von Schichtparametern wird hierbei durch eine Reflexions-Anisotropie-Spektroskopie oder eine spektrale Reflexionsmessung realisiert. Die Gesamtanordnung vereinigt spektral-optische Messung 20 und Pyrometer 10 dabei über einen zusätzlichen Strahlteiler. In einer weiteren Ausführungsvariante kann dies durch eine Anordnung realisiert werden, in welcher die pyrometrische Detektion aus der Ebene von spektral-optische Messung 20 und Anti-Taumel-Spiegel 12 herausgedreht ist, wobei der Einfallswinkel identisch ist, wie in 3 dargestellt ist.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Linse, Strahlteiler und Apertur zur Taumelkompensation bei senkrechtem Lichteinfall. Für Anwendungen, bei denen ein exakt senkrechter Lichteinfall (bzw. eine exakt senkrechte Lichtdetektion) notwendig ist, ist eine erfindungsgemäße Taumel-Kompensations-Optik einsetzbar, welche sich aus den Komponenten Linse 30, Strahlteiler 16, und Apertur 28 zusammensetzt.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Probenträgers mit darauf befindlichen Proben für einen Beschichtungsprozess. Selbst bei einer hohen Rotationsfrequenz des Probenträgers f_rot kann die Probentemperatur erfindungsgemäß exakt gemessen werden (aufgelöst für jede einzelne der 6 Proben und für den „Steg” des Probenträgers zwischen den Proben auf der „Messspur”), solange die maximale Messfrequenz des Pyrometer-Detektors f_pyro > f_rot bleibt. Eine Modulation des Messlichtes für die spektral-optische Messung kann entfallen, wenn dass Home-Signal des Probenträgers genutzt wird, um die Dunkeltastung des Messlichtes geeignet zu synchronisieren.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter durch – Einstrahlung von Licht auf eine Probe (14), – Bestimmung der Temperatur der Probe (14) mittels mindestens eines emissivitäts-korrigierten Pyrometers (10), – Bestimmen der spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts mittels eines spektral-optischen Systems (20), – gleichzeitige Bestimmung der charakteristischen Schichtparameter der Probe (14) aus der bestimmten Temperatur und den bestimmten spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts, wobei die Temperatur und die charakteristischen Schichtparameter der Probe (14) bei identischen Messbedingungen bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichtbündel mit auf der Probe (14) senkrecht stehender Achse auf die Probe (14) eingestrahlt wird und mittels einer Apertur (28), eines Strahlteilers (16) und einer Linse (30) eine Kompensation von Taumel- und/oder Rotationseffekten der zu vermessenden Probe (14) in der Messstrahlung erfolgt.
Verfahren zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter durch – Einstrahlung von Licht auf eine Probe (14), – gleichzeitige Bestimmung der Temperatur der Probe (14) mittels mindestens eines emissivitäts-korrigierten Pyrometers (10) und der spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts mittels eines spektral-optischen Systems (20) bei identischen Messbedingungen, – Bestimmung der charakteristischen Schichtparameter der Probe (14) aus der bestimmten Temperatur und den bestimmten spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts, dadurch gekennzeichnet, dass der Pyrometerstrahlengang und der Strahlengang des spektral-optischen Systems (20) getrennt voneinander geführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der zu vermessenden Probe (14) durch einen sphärischen Spiegel (12) realisiert wird, wobei sich die Probe (14) im Mittelpunkt der Krümmungskugel des sphärischen Spiegels (12) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Messung des radialen Temperaturprofils des Probenträgers erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennung des Pyrometerstrahlengangs und des Strahlengangs des spektral-optischen Systems bei der Reflexions-Anisotropie-Spektroskopie über ein strahlteilendes Polarisationsprisma bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pyrometerstrahlengang vom Strahlengang der spektral-optischen Messung getrennt verläuft, wobei der Detektionswinkel des Pyrometers zur Probennormalen identisch zum Einfallswinkel der spektral-optischen Messung zur Probennormalen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der effektiven Emissivität <ε> einer Probe nach der Formel: <ε> = (1 – RP)·(1 + RATS·RP) = εP·(1 +RATS·RP)erfolgt, wobei R_P das Reflexionsvermögen der Probe, R_ATS das Reflexionsvermögen des Antitaumelspiegels und ε_P die Emissivität einer absorbierenden Probe ohne Anti-Taumel-Optik ist.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der effektiven Emissivität <ε> einer transparenten Probe bei transmissiver Messung nach der Formel: <ε> = εPT·TP·(1 + RATS·RP + RATS·TP 2·RPT)erfolgt, wobei T_P das Transmissionsvermögen der Probe, R_P das Reflexionsvermögen der Probe, R_ATS das Reflexionsvermögen des Antitaumelspiegels, R_PT das Reflexionsvermögen des Probenträgers und ε_PT die Emissivität des Probenträgers ist.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spektral-optische Messung lediglich mittels einer Wellenlänge erfolgt.
Vorrichtung zur Bestimmung charakteristischer Schichtparameter einer Probe (14), aufweisend: eine Lichtquelle (18) zur senkrechten Einstrahlung von Licht auf die Probe (14), ein spektral-optisches System (20) zur Bestimmung der spektral-optischen Eigenschaften des von der Probe (14) reflektierten Lichts, mindestens ein emissivitäts-korrigiertes Pyrometer (10) zur Bestimmung der Temperatur der Probe (14) und eine Auswerteeinheit zur gleichzeitigen Bestimmung der charakteristischen Schichtparameter der Probe (14) aus der bestimmten Temperatur und den bestimmten spektral-optischen Eigenschaften des reflektierten Lichts, wobei die Temperatur und die charakteristischen Schichtparameter der Probe (14) bei identischen Messbedingungen bestimmt werden, wobei Mittel zur Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der Probe (14) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Kompensation des Taumelns und/oder des Rotierens der Probe (14) eine Linse (30), einen Strahlteiler (16) und eine Apertur (28) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Pyrometer aufweist, welche in unterschiedlichen Entfernungen vom Mittelpunkt eines rotierbaren Probenträgers (24) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich mindestens einen Strahlteiler (16) und/oder ein strahlteilendes Polarisationsprisma (16) aufweist.