EP2347216A1 - Interferometrie-verfahren zum optischen untersuchen von schichten - Google Patents

Interferometrie-verfahren zum optischen untersuchen von schichten

Info

Publication number
EP2347216A1
EP2347216A1 EP09748278A EP09748278A EP2347216A1 EP 2347216 A1 EP2347216 A1 EP 2347216A1 EP 09748278 A EP09748278 A EP 09748278A EP 09748278 A EP09748278 A EP 09748278A EP 2347216 A1 EP2347216 A1 EP 2347216A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
measurement
layer
measuring
interferometry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09748278A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sven Gerhard Dudeck
Detlef Gerhard
Florian Hirth
Martin Jakobi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2347216A1 publication Critical patent/EP2347216A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0691—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of objects while moving
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/0201—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using temporal phase variation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02012—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using temporal intensity variation
    • G01B9/02014—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties using temporal intensity variation by using pulsed light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02034—Interferometers characterised by particularly shaped beams or wavefronts
    • G01B9/02035—Shaping the focal point, e.g. elongated focus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/0209—Low-coherence interferometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422—Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G01N2021/8438—Mutilayers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95684—Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements

Definitions

  • the invention relates to an interferometry method for optically examining layers in an inspection device, which comprises the following method steps.
  • a measuring object with the at least on the surface of a transparent layer having layer is stored in the inspection device.
  • a measurement spot having an extension d is projected onto the surface of the layer.
  • the measurement light reflected by the measurement object is projected onto an optical sensor.
  • a method for optical examination of the type described above is described for example according to US 2008/0180694 Al.
  • the measurement object is placed under the inspection device.
  • the measuring device has a free-beam optics, wherein the light of a light source is focused on a point on the surface of the measurement object. The light reflected from this point is diverted via a beam splitter and projected onto an optical sensor surface.
  • the optical inspection method according to US 2008/0180694 A1 follows the principle of white-light interferometry. To evaluate the measurement light, it is superimposed with a reference light whose phase shift is changed over time relative to the measurement light. The resulting interferences can be evaluated in order to obtain information about the properties of the investigated layer. These statements can affect the transparent location on the surface of the layer and possibly refer further transparent layers below this transparent layer. As transparent in the context of the invention, layers are considered which are permeable to at least part of the measuring light.
  • the method of spectral thin-layer interferometry can also be used.
  • This measuring method is generally known and uses the physical effect that the measuring light is reflected at the boundary layers or the surface of transparent thin layers, with the reflected measuring light interferences that can be evaluated with respect to the layer properties.
  • the object of the invention is to specify an interferometric method which can be used comparatively universally and, in particular, can also be used in the continuous production of layers.
  • the measurement object is moved laterally below the measurement spot at a speed v and the illumination of the measurement object is performed with light pulses of a duration t.
  • the extent a of the layer in the direction of the lateral movement is predetermined by the design features of the object to be generated.
  • the relationship a> d + vt is maintained by setting the variable parameters under the parameters d and / or v and / or t. In this way, it is advantageously ensured that, despite the movement of the measurement object at the speed v for the required measurement time, the layer to be examined is located in the measurement spot.
  • the layer may advantageously be a structured layer on a semiconductor, which has to be examined for quality.
  • Features of the layer ie at least the uppermost transparent layer, which can be determined with the aid of interferometry are, for example, the layer thickness or, for a known layer thickness, the refractive index of the relevant layer.
  • the velocity v can be the mean velocity during the duration t of the light pulse.
  • v is a constant velocity.
  • the duration t of the light pulse must be selected such that a signal-to-noise ratio which is sufficient for the measurement purposes is established.
  • the shorter the light pulse the lower is the total energy of the optical signal arriving at the optical sensor.
  • the duration t of the light pulse can not be shortened arbitrarily due to the physical conditions at the light source.
  • the conditions of the response of the light source must be considered.
  • spectral interferometry can be used as a method for optical examination.
  • the interferences occur after the reflection of the measuring signal on the surface.
  • a white light interferometry can also be used as a method for optical examination.
  • white light interferometry is understood to mean a measuring method in which a broad spectral light with a short coherence length is used. This light does not necessarily have to be white, but only needs a sufficiently broad spectrum, so that an evaluation can take place according to the mechanism of white-light interferometry.
  • the interference phenomena are generated by superposition of the measurement light with a reference light by temporally changing its phase shift with the measurement light.
  • the region of the phase shift required for the measurement is passed through during the duration t of the light pulse.
  • the required range of phase shift depends on the application.
  • a shift over the entire phase ie 360 °
  • a lower phase shift may be sufficient.
  • the required range of Phase shift must therefore be performed during the duration t of the light pulse, because then no measuring light for a shift more available.
  • the duration t of the light pulse can not be extended arbitrarily, since the already explained condition of a sufficient resolution of the measurement signal must be fulfilled. Therefore, the actuator (for example, a piezoelectric actuator) for generating the phase shift with respect to its characteristics (response time, adjustment, required for the adjustment adjustment time ⁇ t) must be designed in a suitable manner.
  • the reference point of the phase shift can be adjusted by a Hilfsaktor. It is particularly advantageous if the auxiliary actuator can be adjusted automatically via a control or regulation as a function of the level of the surface.
  • a distance sensor can be provided in the inspection device, which can measure the level of the surface of the measurement object with respect to the inspection device. Alternatively, it is also possible to adjust the distance by means of the measuring signal itself without the additional sensor.
  • the reference point of the phase shift can then be changed by the same amount as the level of the surface changes.
  • the phase shift, which is carried out by the other actuator can advantageously be carried out regardless of the level position of the surface of the measured object.
  • the extent d of the measuring spot is varied by the imaging optics. This can be done by a corresponding lens system, also possible is an enlargement or reduction of the measuring spot by a diaphragm.
  • the size of the measuring spot also influences the light intensity which impinges on the surface to be examined.
  • a larger aperture setting leads, for example, to a larger measuring spot, but also to a higher light intensity, with the smallest possible measuring spot for a good resolution of the method on the one hand and the highest possible light intensity on the other hand being advantageous.
  • a compromise has to be chosen here.
  • the measuring method can be used particularly advantageously if the layer to be examined has a smaller extent than the measurement object in the direction of the lateral movement, in particular the layer is structured on the measurement object.
  • Such layers are produced continuously, for example by printing technology, wherein the layer regions to be examined can have different nominal thicknesses.
  • the focusing of the measuring light can be tracked in a suitable manner, wherein due to the sudden change in the layer thickness short adjustment must be realized.
  • the light pulses may have a duration t advantageously in the nanosecond range.
  • the speed v of the measurement object may advantageously be between 1 and 2 m / s. These are speeds that are used in the continuous production of printed electronic components, such.
  • B. RFID components can be realized with semiconductor layers.
  • the light source has one or more LEDs.
  • LED-based light sources can advantageously be adapted to the respective application.
  • Single LED's or even LED arrays can be used.
  • the broad spectral compositions of the measuring light in white-light interferometry can also be generated by composing LEDs of different colors in an array.
  • a precise tuning of the desired spectral distribution is possible.
  • the other components used in the inspection device also be adapted to the spectral distribution of the light source used.
  • the optical sensor used must be sensitive to the desired spectrum of the measuring light. Spectral distributions in the UV, visual and IR ranges can be realized.
  • an optical sensor with a single optical sensor element or several of these sensors can be used.
  • sensors with a single optical sensor element have the advantage that they have a higher photosensitivity and can process shorter measuring pulses due to a faster response behavior. This has a positive effect on the minimum duration of the light pulses to be realized with the inspection device.
  • an evaluation can also take place with different polarization pickup areas, which can advantageously be used to obtain additional information about the test object.
  • a high-resolution measurement of the uppermost layer of the layer is possible by different polarized illumination at several wavelengths and the demodulation of the signals on the vector side. So z. B. two different wavelengths are polarized differently such that one of the two wavelengths undergoes no surface reflection. The Signals are separated into wavelengths and recorded. By correlating the two signals, the desired optical parameters of the layer can be determined.
  • the evaluation of the measurement result is carried out by comparing the measured data or the characteristics obtained therefrom of the layer, from which results a feature space. For comparison, appropriate data or characteristics are used, which must be determined as setpoints.
  • the features that are evaluated here include u. a. the measured spectra, the parameters of the light source, the light duration t of the light pulses and possibly polarization information with regard to the measuring light and its changes.
  • the reflection Surface of the surface to be determined by the relevant light pulse is evaluated as a reference signal.
  • reflectivity of the surface its reflection behavior is to be understood as meaning the proportion of reflected light in relation to the light conducted onto the surface.
  • the reference measurement of the light source before or during the measurement is advantageous in order to determine the reflectivity of the measurement object in detail. This reference measurement can be made, for example, via a second reference beam path. If the reference measurement is made during the generation of the light pulses for the actual measurement, a separate reference sensor system must be present in the inspection device for the reference measurement. If the reference measurement is carried out by generating separate light pulses, advantageously the optical sensor otherwise used for the measurement can also be used.
  • Figure 1 shows the geometric relationships in a
  • Embodiment of the measuring method according to the invention in which the measuring object is moved at the speed v,
  • Figure 2 shows an embodiment of a
  • FIGS. 3 and 4 are exemplary embodiments of inspection devices with which exemplary embodiments of the method according to the invention are carried out according to the principle of spectral thin-layer interferometry.
  • a measurement object 11 with a layer 13 forming the surface 12 for examination is optically examined with a measurement beam 14.
  • the layer 12 has an uppermost transparent layer 15 and a further transparent layer 16.
  • These layers may be, for example, semiconductor layers, which are used to produce a complex electronic component, such.
  • printed conductors 17 are further applied, whereby a uniform examination of the layer 13 is not possible.
  • a distance a is created within which an optical examination of the layer 13 must take place. This is at a
  • the measurement on the surface 12 is to take place during a continuous production of the measurement object 11, which is moved for the purpose of production at the speed v by a production device, not shown. During this production, the measurement with the
  • Measuring beam 14 take place, then the section 12 defined by the distance a of the surface 12 is moved under the measuring beam 14 during the measurement.
  • the diameter d of the measuring beam 14 is only one Route section s available, which is defined by a - d.
  • the light source must be selected such that the light intensity of the measurement signal in the available duration t is sufficient to enable an evaluation by an optical sensor, not shown.
  • the signal-to-noise ratio of the sensor is taken into account.
  • Typical values for the above-mentioned parameters can be stated as follows. If the light source is realized as an LED array, then pulse durations t of 300 ns can be realized.
  • the optical measuring spot may have a diameter d of
  • FIG. 2 shows an inspection device for carrying out the method of white-light interferometry.
  • a light source 19 is provided, whose light is directed by means of a schematically illustrated imaging optics 20 in the form of the measuring beam 14 on the surface 12 of the measuring object 11.
  • the measuring beam 14 passes through a Beam splitter 21, which divides a reference beam 22 from the light of the light source 19. This is reflected by a mirror 23.
  • Reflection of the reference beam 22 on the mirror 23 as well as reflection phenomena on the surface 12 results in reflected measurement light after reflection in the beam splitter 21 and reference light after passing through the beam splitter 21 to an optical sensor 24, wherein the superimposition of the reference light and the reflected measurement light passes the measurement result beam 25 forms.
  • the mirror 23 is shifted by means of a piezoactuator 26 in its phase shift with respect to the reflected measurement light and the measurement result beam 25 is recorded by the sensor 24 over the entire pulse length.
  • Measuring light 14, wherein the phase angle of the reference light 22 can be adjusted by means of the Hilfsaktors 28.
  • a measuring device for a spectral thin-layer interferometry is realized by light guides 32, 33, 34.
  • the light from the light source 19 is coupled via an imaging optical system 20 in an optical waveguide.
  • the light is split by way of a coupler, one end of the light guide 34 leading to a measuring head 29 with a further imaging optical unit 30 and the end of the light guide 33 directly into a spectral evaluation unit with the sensor
  • the measuring beam 14 on the measuring head 29 is reflected by the surface 12 of the layer 13 and fed into the optical waveguide 32, while above the other light source. conductor 33, the sensor 24, a reference beam can be supplied. By means of an optical switch 31, either the reflected measuring light via the optical waveguide 32 or the reference light via the optical waveguide 33 can be evaluated.
  • the inspection device according to FIG. 4 is designed as a free-form optic.
  • the structure is similar to the inspection device according to FIG. 2, although no reference beam is superimposed on the measurement light, but the reference beam is separated from the measurement light emanating from the light source 19 via the beam splitter 21 and fed to an evaluation unit with an additional optical sensor 35.
  • a measuring head 29 is provided, through which the measuring beam 14 is generated and through which the reflected measuring light the
  • Beam splitter 21 is supplied again. Via the beam splitter 21, the reflected measurement light passes as a measurement result beam 25 to the light sensor 24.
  • the control of the light source 19 and the acquisition of the measurement data from the optical sensors 24, 35 is ensured by a central processing unit 36 (this can be done in the inspection devices according to FIG Figure 2 and 3 to be solved analogously).
  • a central processing unit 36 this can be done in the inspection devices according to FIG Figure 2 and 3 to be solved analogously.
  • further optics 37 are provided in order to focus the reference beam 22 and the measurement result beam 25.
  • a mirror can also be arranged which reflects the reference beam and passes it through the beam splitter to the light sensor 24 (not shown in detail). This has the advantage that the

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Interferometrie-Verfahren zur optischen Untersuchung von Schichten. Dieses kann beispielsweise als Weißlichtinterferometrie- oder als spektrales Dünnschichtinterferometrie-Verfahren ausgeführt sein. Hierbei wird ein Messfleck (18) mit einem Durchmesser (d) erzeugt, mit dem die Oberfläche (12) eines Messobjektes (11) optisch untersucht wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren bei einem mit der Geschwindigkeit (v) bewegten Messobjekt (11) durchgeführt wird, wobei die Beleuchtung des Messobjektes mit Lichtpulsen einer Dauer (t) erfolgt. Dabei ist zu bercksichtigen, dass die Ausdehnung (a) des zu untersuchenden Schichtabschnittes größer sein muss als d + vt, damit eine Messung erfolgen kann. Erfindungsgemäß werden die Parameter (d, v und t) bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit (v) des Messobjektes in geeigneter Weise gewählt. Vorteilhaft lässt sich das Messverfahren daher in der laufenden kontinuierlichen Produktion von Schichtbauteilen anwenden.

Description

Beschreibung
Interferometrie-Verfahren zum optischen Untersuchen von Schichten
Die Erfindung betrifft ein Interferometrie-Verfahren zum optischen Untersuchen von Schichten in einer Inspektionsvorrichtung, welches folgende Verfahrensschritte aufweist. Ein Messobjekt mit der zumindest an der Oberfläche eine transpa- rente Lage aufweisenden Schicht wird in der Inspektionsvorrichtung gelagert. Dann wird mit einer Lichtquelle und einer Abbildungsoptik ein Messfleck mit einer Ausdehnung d auf die Oberfläche der Schicht projeziert. Dann wird das vom Messobjekt reflektierte Messlicht auf einen optischen Sensor proje- ziert.
Ein Verfahren zum optischen Untersuchen der eingangs angegebenen Art ist beispielsweise gemäß der US 2008/0180694 Al beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das Messobjekt unter der Inspektionsvorrichtung platziert. Die Messvorrichtung weist eine Freistrahloptik auf, wobei das Licht einer Lichtquelle auf einen Punkt auf der Oberfläche des Messobjektes fokus- siert wird. Das von diesem Punkt reflektierte Licht wird über einen Strahlteiler abgezweigt und auf eine optische Sensor- fläche projeziert.
Das optische Inspektionsverfahren gemäß der US 2008/0180694 Al folgt dem Prinzip der Weißlichtinterferometrie . Zur Auswertung des Messlichtes wird diesem ein Referenzlicht überla- gert, dessen Phasenverschiebung gegenüber dem Messlicht zeitlich geändert wird. Die hierbei entstehenden Interferenzen können ausgewertet werden, um Aussagen über die Eigenschaften der untersuchten Schicht zu erlangen. Diese Aussagen können sich auf die transparente Lage an der Oberfläche der Schicht und evtl. weitere transparente Lagen unterhalb dieser transparenten Lage beziehen. Als transparent im Sinne der Erfindung werden Lagen angesehen, welche zumindest für einen Teil des Messlichtes durchlässig sind.
Alternativ zur Weißlichtinterferometrie kann auch das Verfahren der spektralen Dünnschichtinterferometrie angewendet werden. Dieses Messverfahren ist allgemein bekannt und nutzt den physikalischen Effekt, dass das Messlicht an den Grenzschich- ten bzw. der Oberfläche von transparenten Dünnschichten reflektiert wird, wobei bei dem reflektierten Messlicht Interferenzen auftreten, die hinsichtlich der Schichteigenschaften ausgewertet werden können.
Bei dieser Art der Interferometrie ist es allgemein erforderlich, dass das Messlicht auf das Messobjekt geleitet und das reflektierte Messlicht optisch ausgewertet wird. Abhängig von den Rahmenbedingungen, die durch das verwendete Interferome- ter vorgegeben sind, muss für die Messung eine bestimmte Messzeit vorgesehen werden, um auf dem optischen Sensor ein auswertbares Signal zu erzeugen. Bei der Weißlichtinterferometrie muss zudem berücksichtigt werden, dass das Messsignal über eine zeitliche Phasenverschiebung des Referenzsignals hinweg ausgewertet werden muss. Die erforderliche Messzeit begrenzt daher die Anwendungsmöglichkeiten bei dem Messverfahren der Interferometrie .
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Interferometrie- Verfahren anzugeben, welches vergleichsweise universell ein- setzbar ist und insbesondere auch in der kontinuierlichen Fertigung von Schichten Verwendung finden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem eingangs genannten Interferometrie-Verfahren dadurch gelöst, dass das Messobjekt mit einer Geschwindigkeit v lateral unter dem Messfleck hindurch bewegt wird und die Beleuchtung des Messobjektes mit Lichtpulsen von einer Dauer t vorgenommen wird. Erfindungsgemäß ist dabei die Ausdehnung a der Schicht in Richtung der lateralen Bewegung durch die konstruktiven Merkmale des zu erzeugenden Messobjektes vorgegeben. Um das Messergebnis zu garantieren, wird die Beziehung a > d + vt durch Einstellung der variierbaren Parameter unter den Parametern d und/oder v und/oder t eingehalten. Hierdurch wird vorteilhaft sicherge- stellt, dass trotz der Bewegung des Messobjektes mit der Geschwindigkeit v für die erforderliche Messzeit sich die zu untersuchende Schicht im Messfleck befindet. Dies kann man auch so bezeichnen, dass die Auflösung des erfindungsgemäßen Messverfahrens d + vt beträgt und die Ausdehnung a der Schicht auf dem Messobjekt mindestens der Auflösung entsprechen muss. Beispielsweise kann es sich bei der Schicht vorteilhaft um eine strukturierte Schicht auf einem Halbleiter handeln, die hinsichtlich ihrer Qualität untersucht werden muss. Merkmale der Schicht, d. h. zumindest der obersten transparenten Lage, die mit Hilfe der Interferometrie ermittelt werden können, sind beispielsweise die Schichtdicke oder bei bekannter Schichtdicke der Brechungsindex der betreffenden Lage. Bei der Geschwindigkeit v kann es sich um die mittlere Geschwindigkeit während der Dauer t des Lichtpulses han- dein. Bevorzugt ist v eine konstante Geschwindigkeit.
Welche Parameter d, v, t variierbar sind, hängt vom Anwendungsfall ab. Hierbei müssen die physikalischen Gegebenheiten der Inspektionsvorrichtung berücksichtigt werden. So muss beispielsweise die Dauer t des Lichtpulses so gewählt werden, dass sich ein für die Messzwecke ausreichendes Signal-Rausch- Verhältnis einstellt. Je kürzer der Lichtpuls wird, desto geringer ist nämlich auch die Gesamtenergie des am optischen Sensor ankommenden Lichtsignals. Hierbei spielt auch das Re- flektionsverhalten der zu untersuchenden Schicht eine Rolle, durch die der Anteil des reflektierten Lichtes beeinflusst wird. Die Dauer t des Lichtpulses lässt sich auch aufgrund der physikalischen Gegebenheiten an der Lichtquelle nicht be- liebig verkürzen. Hier sind die Gegebenheiten des Ansprechverhaltens der Lichtquelle zu berücksichtigen.
Vorteilhaft kann als Verfahren zum optischen Untersuchen eine spektrale Interferometrie zum Einsatz kommen. Hier treten vorteilhaft, wie bereits erläutert, die Interferenzen nach der Reflektion des Messsignales auf der Oberfläche auf.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann als Verfahren zum optischen Untersuchen auch eine Weißlichtinterfe- rometrie zum Einsatz kommen. Unter Weißlichtinterferometrie ist im Zusammenhang mit dieser Erfindung ein Messverfahren zu verstehen, bei dem ein breitspektrales Licht mit geringer Kohärenzlänge zum Einsatz kommt. Dieses Licht muss nicht zwangsläufig weiß sein, sondern benötigt lediglich ein genü- gend breites Spektrum, damit eine Auswertung nach dem Mechanismus der Weißlichtinterferometrie erfolgen kann, d. h. dass die Interferenzerscheinungen durch Überlagerung des Messlichtes mit einem Referenzlicht durch zeitliche Änderung von dessen Phasenverschiebung mit dem Messlicht erzeugt wird.
Erfindungsgemäß muss bei dieser Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass der für die Messung erforderliche Bereich der Phasenverschiebung während der Dauer t des Lichtpulses durchlaufen wird. Der erforderliche Bereich der Phasenver- Schiebung ist vom Anwendungsfall abhängig. Vorteilhaft sollte bei den zu untersuchenden Wellenlängen eine Verschiebung über die gesamte Phase (d. h. 360°) vorgenommen werden. Für bestimmte Messzwecke kann aber auch eine geringere Phasenverschiebung ausreichend sein. Der erforderliche Bereich der Phasenverschiebung muss deswegen während der Dauer t des Lichtpulses durchlaufen werden, weil anschließend kein Messlicht für eine Verschiebung mehr zur Verfügung steht. Die Dauer t des Lichtpulses lässt sich aber nicht beliebig ver- längern, da die bereits erläuterte Bedingung einer ausreichenden Auflösung des Messsignals erfüllt sein muss. Daher muss der Aktuator (beispielsweise ein Piezoaktuator) zur Erzeugung der Phasenverschiebung hinsichtlich seiner Kennwerte (Ansprechzeit, Verstellweg, für den Verstellweg benötigte Verstellzeit < t) in geeigneter Weise ausgelegt sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bezugspunkt der Phasenverschiebung durch einen Hilfsaktor verstellt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Hilfsaktor über eine Steuerung oder Regelung automatisch in Abhängigkeit vom Niveau der Oberfläche eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck kann ein Abstandssensor in der Inspektionsvorrichtung vorgesehen werden, der das Niveau der Oberfläche des Messobjektes bezüglich der Inspek- tionsvorrichtung messen kann. Alternativ ist es auch möglich, ohne den zusätzlichen Sensor den Abstand mittels des Messsignals selber zu nachzuregeln . Vorteilhaft kann dann durch Aktivierung des Hilfsaktors der Bezugspunkt der Phasenverschiebung um den gleichen Betrag verändert werden, wie sich das Niveau der Oberfläche ändert. Die Phasenverschiebung, die durch den anderen Aktor vorgenommen wird, kann vorteilhaft dadurch unabhängig von der Niveaulage der Oberfläche des Messobjektes erfolgen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Ausdehnung d des Messflecks durch die Abbildungsoptik variiert wird. Dies kann durch ein entsprechendes Linsensystem erfolgen, möglich ist auch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Messflecks durch eine Blende. Zu berücksichtigen ist, dass durch die Größe des Messfleckes auch die Lichtintensität beeinflusst wird, welche auf die zu untersuchende Oberfläche auftrifft. Eine größere Blendeneinstellung führt beispielsweise zu einem größeren Messfleck jedoch auch zu einer höheren Lichtintensität, wobei an sich ein möglichst kleiner Messfleck für eine gute Auflösung des Verfahrens einerseits und ein möglichst hohe Lichtintensität andererseits vorteilhaft ist. Hier ist in Abhängigkeit vom Anwendungsfall ein Kompromiss zu wählen.
Wie bereits erwähnt, ist das Messverfahren besonders vorteilhaft anwendbar, wenn die zu untersuchenden Schicht in Rich- tung der lateralen Bewegung eine geringere Ausdehnung als das Messobjekt aufweist, insbesondere die Schicht auf dem Messobjekt strukturiert ist. Derartige Schichten werden kontinuierlich beispielsweise drucktechnisch hergestellt, wobei die zu untersuchende Schichtbereiche unterschiedliche nominelle Dicken aufweisen können. In diesem Fall kann die Fokussierung des Messlichtes in geeigneter Weise nachgeführt werden, wobei aufgrund der sprunghaften Änderung der Schichtdicke kurze Verstellzeiten realisiert sein müssen. Die Lichtpulse können eine Dauer t vorteilhaft im Nanosekundenbereich aufweisen. Die Geschwindigkeit v des Messobjektes kann vorteilhaft zwischen 1 und 2 m/s betragen. Dies sind Geschwindigkeiten, die bei der kontinuierlichen Fertigung gedruckter Elektronikbauteile, wie z. B. RFID-Bauteile mit Halbleiterschichten realisiert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lichtquelle eine oder mehrere LED' s aufweist. Hierdurch lassen sich vorteilhaft LED-basierte Lichtquellen an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Es können Einzel-LED' s oder auch LED-Arrays zum Einsatz kommen. Die breit spektralen Zusammensetzungen des Messlichtes bei der Weißlichtinterferometrie können auch durch Komposition verschiedenfarbiger LED' s in einem Array erzeugt werden. Hierdurch ist eine genaue Abstimmung der gewünschten Spektralverteilung möglich. Selbstverständlich müs- sen die weiteren verwendeten Komponenten der Inspektionsvorrichtung ebenfalls auf die verwendete Spektralverteilung der Lichtquelle angepasst sein. Insbesondere muss der verwendete optische Sensor für das gewünschte Spektrum des Messlichtes empfindlich sein. Realisiert werden können Spektralverteilungen im UV-, visuellen und IR-Bereich.
Um die Lichtempfindlichkeit des optischen Sensors zu steigern, können vorteilhaft auch ein optischer Sensor mit einem einzigen optischen Sensorelement oder mehrere dieser Sensoren zum Einsatz kommen. Gegenüber Sensorarrays haben Sensoren mit einem einzigen optischen Sensorelement den Vorteil, dass diese eine höhere Lichtempfindlichkeit aufweisen und aufgrund eines schnelleren Ansprechverhaltens kürzere Messpulse verar- beiten können. Dies wirkt sich positiv auf die mit der Inspektionsvorrichtung minimal zu verwirklichenden Dauer t der Lichtpulse aus. Vorteilhaft ist es auch möglich, mehrere optische Sensoren, insbesondere Sensoren mit einem einzigen optischen Sensorelement, in mehrere spektral auswertende Ein- heiten zu unterteilen, die unterschiedliche spektrale Aufnahmebereiche und/oder spektrale Auflösungen haben. Hierdurch lässt sich der Messbereich und die Messauflösung des Sensorsystems an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen und bei Bedarf entsprechend erweitern. Außerdem kann bei der spektralen Interferometrie auch eine Auswertung mit unterschiedlichen Polarisations-Aufnahmebereichen erfolgen, wodurch sich vorteilhaft zusätzliche Informationen über das Messobjekt gewinnen lassen. Bei der Wahl der Weißlichtinterferometrie ist durch unterschiedliche polarisierte Beleuchtung bei mehreren Wellenlängen und der Demodulation der Signale auf der Vektorseite eine hochauflösende Vermessung der obersten Lage der Schicht möglich. So können z. B. zwei verschiedene Wellenlängen unterschiedlich derart polarisiert werden, dass eine der beiden Wellenlängen keinen Oberflächenreflex erfährt. Die Signale werden nach Wellenlängen getrennt und aufgezeichnet. Durch Korrelation der beiden Signale lassen sich die gewünschten optischen Parameter der Schicht bestimmen.
Insgesamt erfolgt die Auswertung des Messergebnisses durch ein Vergleich der gemessenen Daten bzw. der daraus gewonnenen Merkmale der Schicht, aus denen sich ein Merkmalsraum ergibt. Zum Vergleich werden entsprechende Daten- oder Merkmale herangezogen, die sich als Sollgrößen ergeben müssen. Die Sollgrößen der Merkmale lassen sich beispielsweise durch eine Messung an einem nachgewiesenermaßen qualitativ hochwertigen Messobjekt erzeugen. Es kann aber aus eine sogenannte Fit-ba- sierte Methode zum Einsatz kommen. Fit-basiert bedeutet folgendes (Fit = englisch passen) : Man berechnet mit Hilfe phy- sikalischer Modelle der Schichtabfolge sowie der Messapparatur ein Spektrum, wie es für die in das Modell eingeflossenen Schichtdicken und optischen Schichteigenschaften gemessen werden müsste. Dieses simulierte Spektrum wird mit dem tatsächlich gemessenen verglichen. Die Parameter der Simulation werden so lange angepasst, bis Simulation und realer Messwert übereinstimmen .
Hierdurch ist vorteilhaft eine Qualitätssicherung über einen längeren Zeitraum der Fertigung der betreffenden Schichten möglich. Die Merkmale, welche hierbei ausgewertet werden, umfassen u. a. die gemessenen Spektren, die Parameter der Lichtquelle, die Lichtdauer t der Lichtpulse und evtl. Polarisationsinformationen hinsichtlich des Messlichtes und dessen Änderungen.
Zur Verbesserung der Messergebnisse ist es auch vorteilhaft, während der Beleuchtung des Messobjektes mit den Lichtpulsen oder während der Erzeugung gesonderter Lichtpulse, die nicht zur Messung am Messobjekt herangezogen werden, die Reflek- tivität der Oberfläche zu bestimmen, indem der betreffende Lichtpuls als Referenzsignal ausgewertet wird. Unter Reflek- tivität der Oberfläche ist ihr Reflektionsverhalten dahingehend zu verstehen, wie groß der Anteil an reflektiertem Licht im Verhältnis zu dem auf die Oberfläche geleiteten Licht ist. Die Referenzmessung der Lichtquelle vor oder während der Messung ist vorteilhaft, um die Reflektivität des Messobjektes im Einzelnen zu bestimmen. Diese Referenzmessung kann beispielsweise über einen zweiten Referenzstrahlengang ermög- licht werden. Wird die Referenzmessung während der Erzeugung der Lichtpulse für die eigentliche Messung vorgenommen, so muss für die Referenzmessung ein separates Referenzsensorsystem in der Inspektionsvorrichtung vorhanden sein. Wird die Referenzmessung durch Erzeugung gesonderter Lichtpulse vorge- nommen, so kann vorteilhaft auch der für die Messung sonst verwendete optische Sensor Verwendung finden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen :
Figur 1 die geometrischen Zusammenhänge bei einem
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messverfahrens, bei dem das Messobjekt mit der Geschwindigkeit v bewegt wird,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für eine
Inspektionsvorrichtung, mit dem ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messverfahrens als Weißlichtinterferometrie durchgeführt wird und Figuren 3 und 4 Ausführungsbeispiele für Inspektionsvorrichtungen, mit denen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Prin- zip der spektralen Dünnschichtinterfero- metrie durchgeführt werden.
Bei dem Verfahren gemäß Figur 1 wird ein Messobjekt 11 mit einer die Oberfläche 12 zur Untersuchung bildenden Schicht 13 mit einem Messstrahl 14 optisch untersucht. Die Schicht 12 weist eine oberste transparente Lage 15 und eine weitere transparente Lage 16 auf. Diese Lagen können beispielsweise Halbleiterschichten sein, die zur Herstellung eines komplexen elektronischen Bauteils, wie z. B. eines TFT-Displays, die- nen. Auf der Oberfläche 12 sind weiterhin beispielsweise Leiterbahnen 17 aufgebracht, wodurch eine einheitliche Untersuchung der Schicht 13 nicht möglich ist. Vielmehr entsteht zwischen benachbarten Leiterbahnen 17, wie in Figur 1 dargestellt, ein Abstand a, innerhalb dessen eine optische Unter- suchung der Schicht 13 erfolgen muss. Dies ist bei einem
Durchmesser d des Lichtfleckes 18, der durch den Messstrahl 14 auf der Oberfläche 12 gebildet wird, grundsätzlich möglich.
Weiterhin ist jedoch zu beachten, dass erfindungsgemäß die Messung an der Oberfläche 12 während einer kontinuierlichen Fertigung des Messobjektes 11 erfolgen soll, welches zum Zwecke der Fertigung mit der Geschwindigkeit v durch eine nicht dargestellte Fertigungseinrichtung bewegt wird. Soll während dieser Fertigung gleichzeitig die Messung mit dem
Messstrahl 14 erfolgen, so wird während der Messung der durch den Abstand a definierte Abschnitt der Oberfläche 12 unter dem Messstrahl 14 hindurchbewegt. Hierfür steht unter Berücksichtigung des Durchmessers d des Messstrahls 14 nur ein Streckenabschnitt s zur Verfügung, der definiert ist durch a - d. Unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit v und der Beziehung s = vt folgt, dass die Dauer t des Messpulses höchstens s/v betragen darf. Die Lichtquelle muss bei dem vorlie- genden Problem also derart ausgewählt werden, dass die Lichtintensität des Messsignals in der zur Verfügung stehenden Dauer t ausreicht, um eine Auswertung durch einen nicht dargestellten optischen Sensor zu ermöglichen. Hierbei ist das Signal-Rauschverhältnis des Sensors zu berücksichtigen.
Typische Werte für die oben genannten Parameter, die mit vertretbarem technischen Aufwand realisierbar sind, können wie folgt angegeben werden. Wird die Lichtquelle als LED-Array verwirklicht, so lassen sich Pulsdauern t von 300 ns reali- sieren. Der optische Messfleck kann einen Durchmesser d von
40 bis 100 μm erhalten. Eine typische Geschwindigkeit für die kontinuierliche Herstellung von schichttragenden Halbleiterbauteilen liegt bei 2 m/s. Allerdings sind bei derart kurzen Dauern der Messpulse sehr empfindliche optische Sensoren not- wendig, da nur vergleichsweise wenig Messlicht zur Verfügung steht. Bei größeren Flächenabschnitten sollten daher möglichst längere Pulsdauern t von beispielsweise 4 μs gewählt werden. Dies hat den Vorteil, dass eine hierauf ausgelegte Inspektionsvorrichtung mit kostengünstigeren Bauteilen aus- gestattet werden kann. Hierbei können bei einer Messfleckgröße d von 40 μm Flächenabschnitte mit einer Länge a von ca. 50 μm untersucht werden.
Gemäß Figur 2 ist eine Inspektionseinrichtung zur Durchfüh- rung des Verfahrens der Weißlichtinterferometrie dargestellt. Zu diesem Zweck ist eine Lichtquelle 19 vorgesehen, deren Licht mittels einer schematisch dargestellten Abbildungsoptik 20 in Form des Messstrahls 14 auf die Oberfläche 12 des Messobjektes 11 gerichtet ist. Der Messstrahl 14 durchläuft einen Strahlteiler 21, der aus dem Licht der Lichtquelle 19 einen Referenzstrahl 22 abteilt. Dieser wird an einem Spiegel 23 reflektiert .
Durch die Reflektion des Referenzstrahls 22 am Spiegel 23 sowie durch Reflektionserscheinungen an der Oberfläche 12 gelangt reflektiertes Messlicht nach Reflektion im Strahlteiler 21 sowie Referenzlicht nach Durchtritt durch den Strahlteiler 21 zu einem optischen Sensor 24, wobei die Überlagerung des Referenzlichtes sowie des reflektierten Messlichtes den Messergebnisstrahl 25 bildet. Dabei wird während der Pulsdauer des Lichtpulses t der Spiegel 23 mittels eines Piezoaktuators 26 in seiner Phasenverschiebung bezüglich des reflektierten Messlichtes verschoben und der Messergebnisstrahl 25 über die gesamte Pulslänge durch den Sensor 24 aufgezeichnet.
Um Stufen 27 in der Schicht 13 auszugleichen, ist der Spiegel
23 indirekt über ein ebenfalls nach dem Piezoprinzip funktionierenden Hilfsaktor 28 gelagert. Durch die Stufe 27 ver- schiebt sich sprunghaft die Phasenlage des reflektierten
Messlichtes 14, wobei die Phasenlage des Referenzlichtes 22 mittels des Hilfsaktors 28 angepasst werden kann.
Gemäß Figur 3 ist eine Messeinrichtung für eine spektrale Dünnschichtinterferometrie durch Lichtleiter 32, 33, 34 realisiert. In diesem Fall wird das Licht von der Lichtquelle 19 über eine Abbildungsoptik 20 in einen Lichtleiter eingekoppelt. Über einen Koppler wird das Licht geteilt, wobei ein Ende des Lichtleiters 34 zu einem Messkopf 29 mit einer wei- teren Abbildungsoptik 30 führt und das Ende des Lichtleiters 33 direkt in eine spektrale Auswertungseinheit mit dem Sensor
24 geführt wird. Der Messstrahl 14 am Messkopf 29 wird von der Oberfläche 12 der Schicht 13 reflektiert und in den Lichtleiter 32 eingespeist, während über den anderen Licht- leiter 33 dem Sensor 24 ein Referenzstrahl zugeführt werden kann. Durch einen optischen Schalter 31 kann entweder das reflektierte Messlicht über den Lichtleiter 32 oder das Referenzlicht über den Lichtleiter 33 ausgewertet werden.
Die Inspektionsvorrichtung gemäß Figur 4 ist als Freistrahloptik ausgeführt. Der Aufbau weist Ähnlichkeit mit der Inspektionsvorrichtung gemäß Figur 2 auf, wobei allerdings kein das Messlicht überlagernder Referenzstrahl gebildet wird, sondern der Referenzstrahl von dem von der Lichtquelle 19 ausgehenden Messlicht über den Strahlteiler 21 abgetrennt und einer Auswertungseinheit mit einem zusätzlichen optischen Sensor 35 zugeführt wird. Wie zu Figur 3 beschrieben ist ein Messkopf 29 vorgesehen, durch den der Messstrahl 14 erzeugt wird und durch den auch das reflektierte Messlicht dem
Strahlteiler 21 wieder zugeführt wird. Über den Strahlteiler 21 gelangt das reflektierte Messlicht als Messergebnisstrahl 25 zum Lichtsensor 24. Die Ansteuerung der Lichtquelle 19 sowie die Aufnahme der Messdaten aus den optischen Sensoren 24, 35 wird durch eine zentrale Recheneinheit 36 gewährleistet (dies kann in nicht dargestellter Weise in den Inspektionsvorrichtungen gemäß Figur 2 und 3 analog gelöst sein) . Um den Referenzstrahl 22 und den Messergebnisstrahl 25 zu bündeln, sind weitere Optiken 37 vorgesehen.
Alternativ zu dem in Figur 4 dargestellten Aufbau kann anstelle der Optik 37 und des Lichtsensors 35 auch ein Spiegel angeordnet werden, welcher den Referenzstrahl reflektiert und durch den Strahlteiler hindurch dem Lichtsensor 24 zuführt (nicht näher dargestellt) . Dies hat den Vorteil, dass der
Aufwand an Komponenten verringert wird und die Inspektionsvorrichtung dadurch kostengünstiger herstellbar ist. Jedoch kann die Aufnahme von Referenzmessungen dann nur erfolgen, wenn gerade keine Messung am Messobjekt durchgeführt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Interferometrie-Verfahren zum optischen Untersuchen von Schichten (13) in einer Inspektionsvorrichtung, aufweisend die Verfahrensschritte, dass
• ein Messobjekt (11) mit der zumindest an der Oberfläche
(12) eine transparente Lage (15) aufweisenden Schicht (13) in der Inspektionsvorrichtung gelagert wird,
• mit einer Lichtquelle (19) und einer Abbildungsoptik (20) ein Messfleck (18) mit einer Ausdehnung d auf die Oberfläche (12) der Schicht (13) projiziert wird und
• das von dem Messobjekt (11) reflektierte Messlicht auf einen optischen Sensor (24) projiziert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass • das Messobjekt (11) mit einer Geschwindigkeit v lateral unter dem Messfleck (18) hindurch bewegt wird und
• die Beleuchtung des Messobjektes (11) mit Lichtpulsen von einer Dauer t vorgenommen wird, wobei die Ausdehnung a der Schicht (15) in Richtung der late- ralen Bewegung vorgegeben ist und die Beziehung: a > d + vt durch Einstellung der variierbaren Parameter unter den Parametern d und/oder v und/oder t eingehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Verfahren zum optischen Untersuchen eine spektrale Inter- ferometrie zum Einsatz kommt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Verfahren zum optischen Untersuchen eine Weißlichtinter- ferometrie zum Einsatz kommt, bei der mit einem Aktuator (26) ein Referenzstrahl mit zeitlich veränderlicher Phasenver- Schiebung erzeugt wird und mit dem durch das an der Oberfläche (12) der Schicht (13) reflekierte Messlicht gebildeten Messergebnisstrahl (25) überlagert wird, wobei der für die Messung erforderlicher Bereich der Phasenverschiebung während der Dauer t des Lichtpulses durchlaufen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Bezugspunkt der Phasenverschiebung durch einen Hilfsaktu- ator (28) verstellt werden kann.
5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hilfsaktuator (28) über eine Steuerung oder Regelung au- tomatisch in Abhängigkeit vom Niveau der Oberfläche eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ausdehnung d des Messflecks (11) durch eine Optik variiert werden kann.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass Schicht (13) in Richtung der lateralen Bewegung eine geringere Ausdehnung als das Messobjekt (11) aufweist, insbesondere die Schicht auf dem Messobjekt strukturiert ist.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Lichtpulse eine Dauer t im ns-Bereich aufweisen.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Geschwindigkeit v des Messobjektes zwischen 1 und 2 m/s beträgt .
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Lichtquelle (19) eine oder mehrere LED' s aufweist.
11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass während der Beleuchtung des Messobjektes mit den Lichtpulsen oder während der Erzeugung gesonderter Lichtpulse die Reflek- tivität der Oberfläche bestimmt wird, indem der betreffende Lichtpuls als Referenzsignal ausgewertet wird.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein optischer Sensor (24) mit einem einzigen optischen Sensorelement oder mehrere dieser Sensoren (24) zum Einsatz kommen .
EP09748278A 2008-10-20 2009-10-19 Interferometrie-verfahren zum optischen untersuchen von schichten Withdrawn EP2347216A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008052379 2008-10-20
DE102008052430 2008-10-21
DE102009025562A DE102009025562A1 (de) 2008-10-20 2009-06-12 Verfahren zum optischen Untersuchen von Schichten
PCT/EP2009/063659 WO2010046340A1 (de) 2008-10-20 2009-10-19 Interferometrie-verfahren zum optischen untersuchen von schichten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2347216A1 true EP2347216A1 (de) 2011-07-27

Family

ID=42055222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09748278A Withdrawn EP2347216A1 (de) 2008-10-20 2009-10-19 Interferometrie-verfahren zum optischen untersuchen von schichten

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2347216A1 (de)
DE (1) DE102009025562A1 (de)
WO (1) WO2010046340A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016115827A1 (de) * 2016-08-25 2018-03-01 Nanofocus Ag Verfahren und Vorrichtung zur optischen Oberflächenmessung mit Hilfe eines chromatisch konfokalen Sensors

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3319515A (en) * 1963-08-27 1967-05-16 Du Pont Interferometric optical phase discrimination apparatus
TW579435B (en) * 1999-08-02 2004-03-11 Zetetic Inst Scanning interferometric near-field confocal microscopy
DE10321887A1 (de) * 2003-05-07 2004-12-02 Universität Stuttgart Robuster optischer Sensor und Verfahren zur Hochgeschwindigkeits-Detektion
TWI335417B (en) 2003-10-27 2011-01-01 Zygo Corp Method and apparatus for thin film measurement

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010046340A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009025562A1 (de) 2010-04-29
WO2010046340A1 (de) 2010-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3817337C2 (de)
DE102008029459B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Abstandsmessung
DE102012111008A1 (de) Optisches Messverfahren und optische Messvorrichtung zum Erfassen einer Oberflächentopographie
EP2194356B1 (de) Optisches Messgerät
EP3435027B1 (de) Konfokalmikroskop zur schichtdickenmessung und mikroskopieverfahren zur schichtdickenmessung
WO2007033898A2 (de) Interferometrische messvorrichtung
EP1373985B1 (de) Lithograph mit strahlführung und verfahren zum herstellen digitaler hologramme in einem speichermedium
DE102020203847A1 (de) Interferometrische Messvorrichtung für Oberflächen
EP3658850A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur optischen oberflächenmessung mit hilfe eines konfokalen sensors
DE2758149C2 (de) Interferometrisches Verfahren mit λ /4-Auflösung zur Abstands-, Dicken- und/oder Ebenheitsmessung
DE102017218494A1 (de) Bearbeitungsvorrichtung und Verfahren zur insbesondere schweißenden Bearbeitung eines Werkstücks
EP0245198A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines telezentrischen Lichtstrahls und Verfahren zur Herstellung eines holographischen Elements
DE102010016462B4 (de) Schichtmessverfahren und Messvorrichtung
EP3811025A1 (de) Vorrichtung zur chromatisch konfokalen optischen vermessung und konfokalen abbildung eines messobjekts sowie verfahren
DE102010037207B3 (de) Rauheits-Messvorrichtung und -Messverfahren
WO2019063403A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur berührungslosen messung eines abstands zu einer oberfläche oder eines abstands zwischen zwei oberflächen
EP2578988A1 (de) Kohärenzrasterinterferometer und Verfahren zur ortsaufgelösten optischen Vermessung der Oberflächengeometrie eines Objekts
WO2004109226A2 (de) Interferometrische messvorrichtung
DE102007037942A1 (de) Optische Anordnung, Projektionsbelichtungsanlage und Verfahren zum Bestimmen der Dicke einer Kontaminationsschicht
EP2347216A1 (de) Interferometrie-verfahren zum optischen untersuchen von schichten
EP2283305B1 (de) Interferometrische anordnung sowie verfahren zum einstellen eines gangunterschieds
DE4404154C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum optischen Untersuchen einer Oberfläche
DE102005062038A1 (de) Optisches Projektionssystem mit einer Positionsbestimmungseinrichtung
EP3770546A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur messung von höhenprofilen an einem objekt
DE102015209567B3 (de) Optischer Mehrwellenlängen-Sensor zur Messung von Abständen zu einer Oberfläche und entsprechendes Messgerät

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110401

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: G01B 9/02 20060101AFI20131126BHEP

Ipc: G01N 21/956 20060101ALI20131126BHEP

Ipc: G01B 11/24 20060101ALI20131126BHEP

Ipc: G01B 11/06 20060101ALI20131126BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20140102

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140501