DE69208862T2

DE69208862T2 - Infrarot-Elliposmeter

Info

Publication number: DE69208862T2
Application number: DE69208862T
Authority: DE
Inventors: Biosca Adolfo Canillas; Bernard Drevillon
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1992-01-07
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2012-12-30
Also published as: EP0558863A1; JP3337734B2; DE69208862D1; US5485271A; FR2685962A1; FR2685962B1; EP0558863B1; JPH05264355A

Description

Die Erfindung betrifft ein Infrarot-Ellipsometer mit Phasenmodulation und Fourier- Transformation.
Die Ellipsometrie ermöglicht die Bestimmung von physikalischen Eigenschaften einer Probe durch optische Messung. Die Oberfläche einer Probe wird durch einen Lichtstrahl beleuchtet und der Polarisationszustand des reflektierten oder transmittierten Strahls wird mit demjenigen des auftreffenden Strahls verglichen. Der Polariationsvektor E ist im allgemeinen durch seine Projektionen Es und Ep dargestellt, die senkrecht bzw. parallel zur Einfallsebene verlaufen; Ep und Es siind komplexe Amplituden.
Auf dem Gebiet der Ellipsometrie wird im allgemeinen das Verhältnis (Ep/Es)r/(EpEs)i verwendet, um von der untersuchten Oberfläche verursachte Modifikationen des Polarisationszustands durch die folgende Formel darzustellen:
tgΨ exp(iΔ) = (EpEs)r/(Ep/Es)i
Es ist somit Ziel der Ellipsometrie, die Parameter Ψ und Δ für eine gegebene Oberfläche zu messen.
Es ist somit möglich, beispielsweise die Mechanismen des Wachstums von Dünnschichten und der Bildung von Grenzflächen zu untersuchen oder einen Herstellungsvorgang zu steuern.
Die Ellipsometrie ist ein nicht zerstörendes und nicht störendes Analyseverfahren. Auf diese Weise können Messungen in situ an Proben unter realen Herstellungsbedingungen durchgeführt werden.
Anhand des Wellenlängenbereichs der Quelle, z.B. Nah-Ultraviolett, sichtbares Licht, Nah-Infrarot, Infrarot, ..., ist es möglich, verschiedene Eiogenschaften von Materialien zu ermitteln oder verschiedene Materialien zu untersuchen.
Im Ultraviolett-Bereich und im Bereich des sichtbaren Lichts ist die Eindringtiefe der Strahlung oftmals gering. Dies bietet günstige Bedingungen für die Untersuchung von Oberflächen und Grenzflächen und für Echtzeitüberwachungen, die Reinigungen umfassen. Es ist jedoch im allgemeinen damit nicht möglich, die Volumeneigenschaften von Materialien zu untersuchen, die hingegen durch Messungen im Infrarot-Bereich ermittelt werden können.
Infrarot-Strahlung ist gut für Vibrationsadsorptionsmessungen geeignet (chemische Verbindungen)...
Der betreffende Wellenlängenbereich bestimmt in entscheidendem Maße die verwendeten Meßvorrichtungen und -instrumente. Tatsächlich sind bestimmte Teile oder Verfährensweisen, die für einen Wellenlängenbereich bekannt und nützlich sind, nicht auf einen anderen Bereich übertragbar oder ergeben darin keinen ausreichenden Genauigkeitsgrad.
Für den Infrarot-Bereich, das heißt für die ungefähr zwischen 2 und 19 Mikrometer liegenden Wellenlängen, sind verschiedene Ellipsometer bekannt.
Das deutsche Patent DD-1572 19 beschreibt ein Fourier-Transformations-Ellipsometer. Diese Vorrichtung weist ein Michelson-Interferometer auf, das vor oder hinter der Probe angeordnet ist. Die Probe ist zwischen einem Polarisator und einem Analysator angeordnet, deren Orientierungen im Verlauf einer Messung fest sind. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen ist zwischen der Quelle und dem Eingangspolarisator ein dritter Polarisator angeordnet.
Das französische Patent FR-2 602 338 beschreibt ein Phasenmodulations-Ellipsometer mit einem Gittermonochromator.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Infrarot-Ellipsometer zu schaffen, das eine Messung mit verbesserter Genauigkeit ermöglicht.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Infrarot-Ellipsometer vorzuschlagen, dessen Verwendung einfach und leicht automatisierbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, in der selben Vorrichtung die Vorteile der Phasenmodulation und der Spektrometrie durch Fourier-Transformation zu vereinen.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein Infrarot-Ellipsometer zum Messen einer Probe, mit:
- einem Erregersatz,
- einem Probenträger,
- einem Analysesatz,
- einer elektronischen Einrichtung, die den Erregersatz steuert, Signale vom Analysesatz empfängt und die Messergebnisse liefert.
Der Erregersatz weist eine Quelle, ein Michelson-Interferometer, einen Polarisator und eine optische Einrichtung aut, die die Quelle und die Probe verbindet.
Der Analysesatz weist einen Polarisator/Analysator, einen Detektor und eine optische Einrichtung zum Verbinden der Probe und des Detektors auf.
Erfindungsgemäß besteht die Polarisationsmodulationseinrichtung aus einem Phasenmodulator und die elektronische Einrichtung steuert den Phasenmodulator und das Michelson- Interferometer und empfangt das von dem Detektor erzeugte Signal.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die elektronische Einrichtung auf:
- einen Vorverstärker,
- einen Analog/Digital-Wandler,
- einen Fourier-Analysator,
- ein Register,
- einen Mikrocomputer,
wobei der Vorverstärker als Eingang das von dem Photodetektor gelieferte elektrische Signal empfängt und ein Ausgangssignal ausgibt, wobei der Analog/Digital-Wandler als Eingang das Ausgangssignal des Vorverstärkers empfängt und ein Ausgangssignal ausgibt, wobei der digitale Fourier-Analysator als Eingang das Ausgangssignal des Wandlers empfängt und ein von dem Michelson-Interferometer kommendes erstes Referenzsignal und ein vom Phasenmodulator kommendes zweites Referenzsignal empfängt und als Ausgang die das Eingangssignal repräsentierenden Werte erzeugt, wobei das Register die Ausgangswerte des Fourier-Analysators empfängt, wobei der Mikrocomputer diese Daten speichert und die Meßwerte nach der Verarbeitung liefert.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum ellipsometrischen infraroten Messen der repräsentativen Parameter Ψ und Δ einer Probe, wobei die Probe mit einem von einer Infrarot-Quelle erzeugten einfallenden Lichtstrahl polarisierten Lichts beleuchtet wird, der Lichtfluß von der Probe empfangen und zurückgeworfen, von einem Analysator analysiert und von einem Photodetektor gemessen wird.
Erfindungsgemäß weist der Lichtfluß nach dem Durchlaufen eines Michelson-Interferometers mit einem bewegbaren Spiegel, dessen Verschiebung x ist, die folgende Intensität auf:
I(x) = I (θ, t) [(1 + cos 2πx)/2] dθ
wobei θ die Frequenz des Lichtflusses zu einem gegebenen Zeitpunkt und t die Zeit angibt, und wobei I (θ, t) mit der Frequenz w durch einen Phasenmodulator 8 moduliert ist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- eine erste Fourier-Transformationsrecheneimichtung zerlegt das Signal I (θ, t) in drei jeweils kontinuierliche Komponenten S&sub0;, S&sub1; und S&sub2; mit der Frequenz w und mit der Frequenz 2w,
- eine zweite Recheneinrichtung bietet Zugriff auf die Spektralabhängigkeiten S&sub0;(θ), S&sub1;(θ) und S&sub2;(θ) durch inverse räumliche Fourier-Transformation,
- eine dritte Recheneinrichtung berechnet die Werte Io, Is und Ic aus den Komponenten S&sub0;, S&sub1; und S&sub2; nach den jeweiligen Formeln:
S&sub0; = Io + Ic J&sub0; (kθ)
S&sub1; = 2T&sub1; J&sub1; (kθ) Is
S&sub2; = 2T&sub2; J&sub2; (kθ) Ic
wobei J&sub0;, J&sub1; und J&sub2; Bessel-Funktionen der Ordnung 0, 1 und 2 sind, k eine Konstante und T&sub1; und T&sub2; spezifische Konstanten der Vorrichtung sind,
- T&sub1;, T&sub2; und k werden durch Kalibrierung gemessen,
- eine vierte Recheneinrichtung erzeugt die Werte Ψ und Δ aus Io, Is und Ic nach einfachen trigonomischen Formeln.
I&sub0; = 1-cos2Ψcos2A + cos2(P-M)cos2M(cos2A - cos2Ψ) + sin2AcosΔcos2(P-M)sin2Ψsin2M
Is = sin2(P-M)sin2Asin2ΨsinΔ
Ic = sin2(P-M) {sin2M(cos2Ψ - cos2a) + sinAcos2Msin2ΨcosΔ}
wobei P, M, A jeweils die Orientierungen des Polarisators, des Modulators und des Analysators in bezug auf die Einfailsebene angeben.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Frequenz des Modulators zwischen 30 und 60 kHz, das Michelson-Interferometer führt eine Abtastung innerhalb eines Zeitraums zwischen 0,5 und 4 Sekunden durch und der Referenziaser liefert Impulse mit einer Frequenz in der Größenordnung von 2 kHz.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
Figur 1 - eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ellipsometers,
Figur 2 - eine detailliertere schematische Darstellung des Ellipsometers von Figur 1,
Figur 3 - ein erfindungsgemäßes Flußdiagramm der Signalverarbeitung,
Figuren 4 und 5 - schematische Darstellungen der von dem Michelson-Interferometer gelieferten Signale,
Figur 6 - eine schematische Darstellung der Datenerfassung.
Das Infrarot-Ellipsometer dient der Messung einer Probe 1. Es weist einen Erregersatz 3, einen Probenträger 5, einen Analysesatz 7 und eine elektronische Einrichtung 9 auf.
Dieses Ellipsometer ist ein Infrarot-Ellipsometer, das in einem Wellenlängenbereich arbeitet, der sich von ungefähr 2 Mikrometer bis ungefähr 11 Mikrometer erstreckt. Der Erregersatz 3 weist eine Quelle 101 vom Globar-Typ, ein Michelson-Interferometer 103, einen Polarisator 105 und eine optische Einrichtung 107 auf, die die Verbindung zwischen der Quelle 101 und der Probe 1 gewährleistet.
Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel erzeugt das Michelson-Interferometer 103 einen parallelen Ausgangsstrahl 109 mit kreisförmigem Querschniff von ungefähr 38 mm Durchmesser. Die optische Verbindungseinrichtung 107, die schematisch durch einen einzelnen Spiegel dargestellt ist, weist einen Parabolspiegel und zwei sphärische Spiegel auf. Der ebene Spiegel 111 ermöglicht es, den Strahl abzulenken und so den Platzbedarf der Vorrichtung zu verringern. Auf diese Weise ist der Strahl auf eine Probe von ungefähr 1cm² fokussiert.
Die auf dem Probenträger 5 angeordnete Probe 1 kann sich im Inneren eines Reaktors oder eines Vakuumbehälters 51 befinden. Es ist somit möglich, Messungen in situ durchzuführen, vorausgesetzt, der Vakuumbehälter ist mit Fenstern 53 und 55 versehen, die im Betriebs-Spektralbereich des Ellipsometers transparent sind und den Polarisationszustand des durchgelassenen Lichts nicht verändern.
Der Analysesatz 7 weist einen Polarisator/Analysator 701, einen Detektor 703 und eine optische Einrichtung 705 auf, die die Oberfläche der Probe 1 mit dem Photodetektor 703 verbindet.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die optische Verbindungseinrichtung 705 aus einem sphärischen Spiegel und einem Parabolspiegel. Die Oberfläche der erregten Probe 1 (1 cm²) ist mit der empfindlichen Oberfläche des Detektors 703 verbunden, die ungefähr 1 mm² mißt.
Der Detektor 703 ist vorzugsweise ein flüssigsauerstoff-gekühlter photovoltaischer Hg-Cd- Te-Detektor. Seine Leistungsdaten befinden sich am Ursprung der Obergrenze des Wellenlängenbereichs, in dem das Ellipsometer verwendbar ist. Ein Grenzwert von 19 Mikrometern ist möglich.
Das Ellipsometer weist einen vorzugsweise photoelastischen Phasenmodulator 8 aus Zn-Se auf, der die Modulation des transmittierten Lichtflusses mit der Frequenz w ermöglicht.
Der Phasenmodulator 8 befindet sich vorzugsweise in dem Erregersatz 3. Er kann sich jedoch auch in dem Empfangssatz befinden, ohne daß dadurch die Form des von dem Photodetektor 703 empfangenen optischen Signais wesentlich verändert würde.
Die elektronische Einrichtung 9 empfängt neben dem von dern Photodetektor 703 gelieferten elektrischen Signal eine als Hochfrequenzreferenz bezeichnete erste Referenz, die dem Modulator entspricht, und verschiedene von dern Michelson-Interferometer 103 kommende Signale.
Diese Signale, deren Frequenz niedriger ist als die Frequenz des Modulators, geben den Zeitpunkt des Beginns und des Endes der Spektrumabtastung an, wobei die Abtastrichtung ein Niederfrequenz-Referenzsignal aufweist, das von dem Referenzlaser des Michelson- Interferometers 103 geliefert wird.
Das von dem Detektor 703 gelieferte elektrische Signal wird von dem Vorverstärker 901 vorverstärkt und anschließend von dem Analog/Digital-Wandler 903 in ein Digitalsignal umgewandelt.
Ein Teil des von dem 16-Bit-Analog/Digital-Wandler 903 gelieferten elektrischen Signals wird von dem digitalen Fourier-Analysator 905 ausgewertet, um aus diesem die Gleichstromkomponente, die Komponente mit der Frequenz w und die Komponente mit der Frequenz 2w zu extrahieren. Zu diesem Zweck liefert das Element 707 diesem eine Referenz mit der Frequenz w.
Der Fourier-Analysator überträgt sein Ergebnis an ein Register 907, das vorzugsweise vom Typ "First in, First out - FIFO" ist. Der Mikrocomputer 909 wertet das Register aus, um nach Berechnung die Meßwerte Ψ und Δ zu liefern.
Um die konstanten Komponenten des Signals, die Komponenten mit der Frequenz w und mit der Frequenz 2w zu extrahieren, empfängt der Fourier-Analysator 905 einerseits das Hochfrequenzreferenzsignal mit der Frequenz w und andererseits die vom Michelson- Interferometer 103 kommenden Niederfrequenzreferenzsignale.
Der einfallende Lichtfluß 109 weist nach dem Durchlaufen eines Michelson-Interferometers 103 mit einem bewegbaren Spiegel, dessen Verschiebung x ist, die folgende Intensität auf:
I(x) = I (θ, t) [(1 + cos 2πx)/2] dθ
wobei θ die Frequenz des Lichtflusses zu einem gegebenen Zeitpunkt und t die Zeit angibt.
Der von dem Detektor 703 nach dem Auftreffen auf der Probe 1 empfangene Lichtfluß wird von dem Phasenmodulator 8 mit der Frequenz w moduliert.
Das von dem Photodetektor 703 gelieferte elektrische Signal weist die selbe Form auf und kann nach Fourier-Zerlegung durch die folgende Annäherung ausgedrückt werden:
I(θ,t) = S&sub0; + S'&sub1; + S'&sub2;
wobei S&sub0; = I&sub0; + Ic J&sub0; (kθ),
S'&sub1; = 2T&sub1; J&sub1; (kθ) Is sin w t = S&sub1; sin w t
S'&sub2; = 2 T&sub2; J&sub2; (kθ) Ic cos 2w t = S&sub2; cos 2 w t
wobei J&sub0;, J&sub1;, J&sub2; Bessel-Funktionen der Ordnung 0, 1 und 2 sind, k eine Konstante und T&sub1; und T&sub2; spezifische Konstanten des Ellipsometers sind.
Der Fourier Analysator 905 liefert ausgehend von dern Signal I(θ, t) des Photodetektors 703 die Komponenten S&sub0;, S&sub1; und S&sub2;.
Eine Kalibrierung des Ellipsometers erfolgt durch Positionieren des Polarisators, des Modulators und des Analysators in bestimmten Richtungen.
Da P, M bzw. A die jeweiligen Orientierungswinkel dieser drei Elemente in bezug zur Einfallsebene sind, erfolgt die Kalibrierung nach den beiden Konfigurationen P - M = ±45º, A = 0º, M = ±45º.
Diese Kalibrierung, unter der Bedingung, daß S&sub0;, S&sub1; und S&sub2; von der Probe unabhängig sind, ermöglicht die Messung der Parameter T&sub2; und k mit Hilfe einer Einstellung nach dem Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate der spektralen Abhängigkeit (θ) von S&sub2;/S&sub0;.
Messungen, die unter anderen Orientierungsbedingungen als den zuvor genannten des Polarisators, des Modulators und des Analysators durchgeführt werden, liefern neue Werte S&sub0;, S&sub1;, S&sub2;, aus denen durch Inversion die Werte I&sub0;, Is und Ic berechnet werden. T&sub1; wird auf diese Weise bestimmt. Es ist an sich bekannt, daß I&sub0;, Is und Ic mit den Werten Ψ und Δ der Messung durch einfache trigonomische Formeln verbunden sind.
Genauer gesagt ist bekannt:
I&sub0; = 1-cos2Ψcos2A + cos2(P-M)cos2M(cos2A - cos2Ψ) + sin2AcosΔcos2(P-M)sin2Ψsin2M
Is = sin2(P-M)sin2Asin2ΨsinΔ
Ic = sin2(P-M) {sin2M(cos2Ψ - cos2A) + sin2Acos2Msin2ΨcosΔ}
Somit liefert der Rechner 909 ausgehend von dern Ergebnis der Fourier-Analyse des Analysators 905 die Meßwerte der Parameter Ψ und Δ durch inverse räumliche Fourier- Transformation liefert.
Figur 4 zeigt das Interferogramm S&sub0; 10, wobei das Signal TXEN den Beginn und das Ende des Abtastvorgangs des Interferogramms 10 durch das Michelson-Interferometer 103 angibt, und das Signal DIR die Richtung der Abtastung dieses Interferogramms angibt.
Das Signal 11 wird von dem Referenzlaser des Michelson-Interferometers 103 erzeugt und liefert Rechteckimpulse, die in Abhängigkeit von der durch das Michelson-Interferometer eingebrachten Stufendifferenz regelmäßig voneinander beabstandet sind.
Vorzugsweise hat das Referenzsignal die Frequenz von 2,116 kHz, was einer Abtastrate des Interferometerspiegels von 0,66 minis.
Das Hochfrequenzsignal weist eine zwischen 30 und 60 kHz liegende, beispielsweise 37 khz betragende, Frequenz w auf, wobei eine zwischen 10 und 100 liegende Zahl von Perioden zwischen zwei Referenzsignalen 11 des Lasers auftritt.
Die Datengewinnung durch den Wandler 903 ist durch den digitalen Fourier-Analysator 905 gesteuert. Immer wenn er das Referenzsignal 11 des Lasers empfängt, gibt er die Erfassung eines der Punkte des Interferogramms frei.
Jeder Punkt wird durch Integrieren von vier Hochfrequenzsignalperioden 12 (mit 37 kHz) erhalten.
Für jede Periode dieses Hochfrequenzsignals werden acht Umwandlungen des Analog/Digital-Wandlers 903 von dern Fonrier-Analysator 905 berücksichtigt. Es wird angenommen, daß während der vier aufeinanderfolgenden Integrationsperioden 13 die in dern Michelson-Interferometer 103 erzeugten Veränderungen der optischen Wege vernachlässigbar gering ist.
Nach der Erfassung von 32 aufeinanderfolgenden Punkten 14 liefert der Fourier-Analysator die Komponenten S&sub0;, S&sub1; und S&sub2; an das Register 907.
Der Rechner 909 liefert ausgehend von diesen Werten die ellipsometrischen Winkel Ψ und Δ durch umgekehrte räumliche Fourier-Transformation.
Im Verlauf der Erfassung der 32 aufeinanderfolgenden Punkte muß beachtet werden, daß die jeweils vom Phasenmodulator 8 und vom Michelson-Interferometer 103 kommenden Referenzsignale asynchron sind. Die Synchronisation erfolgt durch fortlaufendes Analogzu-Digital-Umwandeln. Allein die digitalen Werte, die nach dern Eintreffen des Referenzlaserimpulses erzeugt werden, werden validiert und erfaßt. Jedem gespeicherten Punkt wird eine Ordnungszahl zugewiesen, die das Erfassen der Punkte in Phase mit der Hochfrequenzmodulation (w) ermöglicht.

Claims

1. Infrarot-Ellipsometer zum Messen einer Probe (1), mit:

- einem Erregersatz (3),

- einem Probenträger (5),

- einem Analysesatz (7),

- einer elektronischen Einrichtung (9), die den Erregersatz (3) steuert, Signale vom Analysesatz (7) empfängt und die Messergebnisse liefert,

- wobei der Erregersatz (3) eine Quelle (101), ein Michelson-Interferometer (103), einen Polarisator (105) und eine optische Einrichtung (107) aufweist, die die Quelle (101) und die Probe (1) verbindet,

- wobei der Analysesatz (7) einen Polarisator/Analysator (701), einen Detektor (703) und eine optische Einrichtung (705) zum Verbinden der Probe (1) und des Detektors (703) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß es einen Phasenmodulator (8) aufweist, und daß die elektronische Einrichtung (9) den Modulator (8) und das Michelson-Interferometer (103) steuert und das von dern Detektor (703) erzeugte Signal empfängt.

2. Infrarot-Ellipsometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung (9) aufweist:

- einen Vorverstärker (901),

- einen Analog/Digital-Wandler (903),

- einen Fourier-Analysator (905),

- ein Register (907),

- einen Mikrocomputer (909),

wobei der Vorverstärker (901) als Eingang das von dem Photodetektor (703) gelieferte elektrische Signal empfängt und ein Ausgangssignal ausgibt,

wobei der Analog/Digital-Wandler (903) als Eingang das Ausgangssignal des Vorverstärkers (901) empfängt und ein Ausgangssignal ausgibt,

wobei der digitale Fonrier-Analysator (905) als Eingang das Ausgangssignal des Wandlers (903) empfängt und ein von dem Michelson-Interferometer (103) kommendes erstes Referenzsignal und ein vom Phasenmodulator (8) kommendes zweites Referenzsignal empfängt und als Ausgang die das Eingangssignal repräsentierenden Werte erzeugt,

wobei das Register (907) die Ausgangswerte des Fourier-Analysators (905) empfängt,

wobei der Mikrocomputer diese Daten speichert und die Meßwerte der ellipsometrischen Winkel durch inverse räumliche Fourier-Transformation liefert.

3. Infrarot-Ellipsometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Michelson- Interferometer (103) einen Referenz-Laser aufweist und daß es pro Abtastung ein Abtastanfangs- und Abtastendsignal (TXEN), ein Abtastrichtungssignal (DIR) und ein Referenzsignal (11) mit einer Anzahl N von äquidistanten Impulsen ausgibt, daß der Fourier-Analysator (905) die von dem Analog/Digital-Wandler (903) entsprechend vier aufeinanderfolgenden Betriebsperioden des Phasenmodulators (8) nach jedem Impuls des Referenzsignals (11) gelieferten Werte auswertet.

4. Infrarot-Ellipsometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Analog/Digital-Wandler (903) für jede Betriebsperiode des Phasenmodulators (8) acht Signaiwerte an den Fourier-Analysator (905) liefert.

5. Infrarot-Ellipsometer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fourier-Analysator (905) bei jedem Impuls des Referenzsignals (11) die Koeffizienten S&sub0;, S&sub1; und S&sub2; des Signais an das Register (907) liefert.

6. Infrarot-Ellipsometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Register (907) ein "First-in-First-out - FIFO"-Register ist.

7. Verfähren zum ellipsometrischen infraroten Messen der Parameter und Merkmale einer Probe (1), wobei die Probe (1) mit einem von einer Infrarot-Quelle (101) erzeugten einfallenden Lichtstrahl polarisierten Lichts (109) beleuchtet wird, der Lichtfluß (109) von der Probe (1) zurückgeworfen, von einem Analysator (701) analysiert und von einem Photodetektor (703) gemessen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Lichtfluß nach dem Durchlaufen eines Michelson-Interferometers (103) mit einem bewegbaren Spiegel, dessen Verschiebung x ist, die folgende Intensität aufweist:

I(x) = I (θ, t) [(1 + cos 2πx)/2 ] dθ

wobei θ die Frequenz des Lichtflusses zu einem gegebenen Zeitpunkt und t die Zeit angibt, und wobei I (θ, t) mit der Frequenz w durch einen Phasenmodulator (8) moduliert ist,

- eine erste Fourier-Transformationsrecheneinrichtung das Signal I (θ, t) in drei jeweils kontinuierliche Komponenten S&sub0;, S&sub1; und S&sub2; mit der Frequenz w und mit der Frequenz 2w zerlegt,

- eine zweite Recheneinrichtung, die Zugriff auf die Spektralabhängigkeiten S&sub0;(θ), S&sub1;(θ) und S&sub2;(θ) durch inverse räumliche Fourier-Transformation bietet,

- eine dritte Recheneinrichtung die Werte Io, Is, und Ic aus den Komponenten S&sub0;, S&sub1; und S&sub2; nach den jeweiligen Formeln berechnet:

S&sub0; = Io + Ic J&sub0; (kθ)

S&sub1; = 2T&sub1; J&sub1; (kθ) Is

S&sub2; = 2T&sub2; J&sub2; (kθ) Ic

wobei J&sub0;, J&sub1; und J&sub2; Bessel-Funktionen der Ordnung 0, 1 und 2 sind, k eine Konstante und T&sub1; und T&sub2; spezifische Konstanten des Ellipsometers sind,

- T&sub1;, T&sub2; und k durch Kalibrierung gemessen werden,

- eine vierte Recheneinrichtung die Werte Ψ und Δ aus Io, Is und Ic nach einfachen trigonomischen Formeln erzeugt.

8. Verfahren zum ellipsometrischen infraroten Messen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Quelle emittierte Lichtfluß ein Spektrum zwischen 1 und 19 Mikrometer aufweist.

9. Verfahren zum ellipsometrischen infraroten Messen nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtungen des Polarisators, des Modulators und des Analysators P, M bzw. A sind, und daß die Kalibrierung nach den Konfigurationen P - M = ±45º, A = 0º, M = ±45º durch Einstellen mittels dem Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate der spektralen Abhängigkeit (θ) von S&sub2;/S&sub0; erfolgt.

10. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Modulators (8) zwischen 30 und 60 kHz liegt.

11. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Michelson-Interferometer eine Abtastung innerhalb eines Zeitraums zwischen 0,5 und 4 Sekunden durchführt.