NL9002135A - Optical research appts. for microscopic light sources - has lens system and refractory prisms to separate wavelengths for source investigation - Google Patents

Optical research appts. for microscopic light sources - has lens system and refractory prisms to separate wavelengths for source investigation Download PDF

Info

Publication number
NL9002135A
NL9002135A NL9002135A NL9002135A NL9002135A NL 9002135 A NL9002135 A NL 9002135A NL 9002135 A NL9002135 A NL 9002135A NL 9002135 A NL9002135 A NL 9002135A NL 9002135 A NL9002135 A NL 9002135A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
measuring device
radiation
prism
lens system
dispersive element
Prior art date
Application number
NL9002135A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Philips Nv
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 Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL9002135A priority Critical patent/NL9002135A/en
Publication of NL9002135A publication Critical patent/NL9002135A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44Electric circuits
    • G01J2001/4446Type of detector
    • G01J2001/4493Type of detector with image intensifyer tube [IIT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/60Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature
    • G01J5/601Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using determination of colour temperature using spectral scanning
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95638Inspecting patterns on the surface of objects for PCB's

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

An optical detection system (1) has a lens assembly (3). A microscopic light source (6,7) exits light rays (5) which are paralleled through a prism (3). At this point the original light has been split into component bundles of different wave length. Each component bundle is refracted to a specific angle through a prism (11) and refocussed onto a detector amplifier (17,18) through a lens system (15). The detection system then uses conventional wave length subtraction and addition methods to investigate the various properties of the light source.

Description

Optische meetinrichting voor het onderzoeken van een microscopische, straling genererende structuur.Optical measuring device for examining a microscopic radiation-generating structure.

De uitvinding heeft betrekking op een optische meetinrichting optische meetinrichting voor het onderzoeken van een microscopische, straling genererende structuur onder gebruikmaking van een spectrum van een door deze structuur volgens een stralingsweg uitgezonden straling, welke meetinrichting een optisch afbeeldingssysteem, golflengteselectieve middelen en een detectiesysteem met een eerste detector bevat. De uitvinding heeft tevens betrekking op een prisma geschikt voor toepassing in een meetinrichting volgens de uitvinding.The invention relates to an optical measuring device optical measuring device for examining a microscopic radiation-generating structure using a spectrum of a radiation emitted by this structure according to a radiation path, which measuring device comprises an optical imaging system, wavelength-selective means and a detection system with a first detector. The invention also relates to a prism suitable for use in a measuring device according to the invention.

Een dergelijke meetinrichting is bekend uit de publicatie "Discrimination of parasitic bipolar operating modes in IC's with emission microscopy" van C. Boit et al. in Proc. 28 th International Reliability Physics Symposium, 1990, p. 81-85.Such a measuring device is known from the publication "Discrimination of parasitic bipolar operating modes in ICs with emission microscopy" by C. Boit et al. In Proc. 28 th International Reliability Physics Symposium, 1990, p. 81-85.

Met de aldaar beschreven meetinrichting worden spectra gemeten van straling uitgezonden door geïntegreerde schakelingen. Door analyse van deze spectra kunnen verschillende stralingsmechanismen, die verschillende golflengten genereren, van elkaar onderscheiden worden. In de bekende inrichting bestaan de golflengteselectieve middelen uit optische filters, waarvan er telkens één in de stralingsweg gebracht moet worden om een golflengte van een spectrum te kunnen detecteren.With the measuring device described there, spectra of radiation emitted by integrated circuits are measured. By analyzing these spectra, different radiation mechanisms that generate different wavelengths can be distinguished from each other. In the known device, the wavelength selective means consist of optical filters, one of which must each be introduced into the radiation path in order to be able to detect a wavelength of a spectrum.

Het analyseren van een spectrum is dan vrij omslachtig en tijdrovend.Analyzing a spectrum is then quite cumbersome and time consuming.

De uitvinding heeft tot doel een meetinrichting te verschaffen, waarbij het meten en analyseren van dergelijke spectra simpel en snel verloopt. De meetinrichting volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de golflengte selectieve middelen gevormd zijn uit een dispersief element en dat tussen het dispersief element en de eerste detector een lenzenstelsel geplaatst is, via welk lenzenstelsel stralingsgedeelten met verschillende, in het spectrum aanwezige, golflengten die door het dispersief element van elkaar gescheiden zijn, gefocusseerd en simultaan op de detector invallen. De stralingsgedeelten met verschillende golflengten worden door het dispersief element onder verschillende hoeken afgebogen. Na focussering door het lenzenstelsel komt een stralingsgedeelte met een specifieke golflengte op een specifieke plaats op de detector terecht. Een bijkomend voordeel is dat op deze manier een betere spectrale resolutie wordt behaald dan wanneer gebruik gemaakt wordt van optische filters. De detector is bij voorkeur een beeldversterker.The object of the invention is to provide a measuring device in which the measurement and analysis of such spectra is simple and fast. To this end, the measuring device according to the invention is characterized in that the wavelength selective means are formed from a dispersive element and that a lens system is placed between the dispersive element and the first detector, via which lens system radiation parts with different wavelengths present in the spectrum separated by the dispersive element, focused and incident on the detector simultaneously. The radiation portions of different wavelengths are diffracted by the dispersive element at different angles. After focusing by the lens system, a radiation portion of a specific wavelength hits a specific location on the detector. An additional advantage is that in this way a better spectral resolution is achieved than when using optical filters. The detector is preferably an image intensifier.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het dispersief element uit de stralingsweg verplaatsbaar is. Hierdoor is het mogelijk het dispersief element vóór elke meting uit de stralingsweg te verwijderen, waardoor de microscopische structuur en het spectrum na elkaar op eenzelfde beeldversterker kunnen afgebeeld worden.A preferred embodiment of the measuring device according to the invention is characterized in that the dispersive element is displaceable from the radiation path. This makes it possible to remove the dispersive element from the radiation path before each measurement, so that the microscopic structure and the spectrum can be imaged one after the other on the same image intensifier.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat zich tussen het afbeeldingssysteem en het dispersief element een stralingsafbuigelement bevindt. Door deze maatregel kan de opstelling compacter uitgevoerd worden.A further preferred embodiment of the measuring device according to the invention is characterized in that a radiation deflecting element is present between the imaging system and the dispersive element. The arrangement can be made more compact by this measure.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het stralingsafbuigelement een nagenoeg volledig reflecterende spiegel is.A further preferred embodiment of the measuring device according to the invention is characterized in that the radiation deflecting element is a substantially fully reflecting mirror.

Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het stralingsafbuigelement gedeeltelijk doorlaatbaar is en de meetinrichting een tweede beeldversterker omvat voor registratie van door dit element doorgelaten straling. In het geval van een gedeeltelijk doorlaatbaar stralingsafbuigelement kunnen met behulp van twee beeldversterkers het spectrum en het beeld van de microscopische structuur simultaan zichtbaar gemaakt worden.Another preferred embodiment of the measuring device according to the invention is characterized in that the radiation deflection element is partially transmissive and the measuring device comprises a second image intensifier for recording radiation transmitted through this element. In the case of a partially transmissive radiation deflecting element, the spectrum and the image of the microscopic structure can be made visible simultaneously with the aid of two image amplifiers.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het stralingsafbuigelement instelbaar is.A further preferred embodiment of the measuring device according to the invention is characterized in that the radiation deflecting element is adjustable.

Meetinrichting volgens een der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat het dispersief element uitgevoerd is als een prisma. Het voordeel hierbij is dat door het instellen van het stralingsafluigelement de stralenbundel zodanig gepositioneerd kan worden dat er een éénduidige correlatie bestaat tussen golflengte en rangnummer van het beeldpunt van de beeldversterker.Measuring device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the dispersive element is designed as a prism. The advantage here is that by adjusting the radiation-sensing element the beam can be positioned in such a way that there is an unambiguous correlation between wavelength and rank number of the pixel of the image intensifier.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het dispersief element uitgevoerd is als een prisma. Een prisma is een robuust element dat de gewenste ruimtelijke scheiding tussen de deelbundels met verschillende golflengten geeft.A preferred embodiment of the measuring device according to the invention is characterized in that the dispersive element is designed as a prism. A prism is a robust element that provides the desired spatial separation between the subbeams of different wavelengths.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de meetinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het prisma gevormd is uit drie in serie en tegen elkaar geplaatste delen, waarvan het middelste deel een andere brekingsindexng heeft dan de twee buitenste delen, één en ander zodanig dat een ingaande en een corresponderende uitgaande stralenbundel ongeveer parallel lopen. Een dergelijk prisma biedt het voordeel dat de gevormde deelbundels evenwijdige bundels zijn, waarvan de richting slechts weinig afwijkt van de ingaande bundel, waardoor een voordelige konstruktie van de inrichting mogelijk wordt.A further preferred embodiment of the measuring device according to the invention is characterized in that the prism is formed from three parts arranged in series and against each other, the middle part of which has a different refractive index than the two outer parts, all such that an input and a corresponding outgoing beam of rays run approximately parallel. Such a prism offers the advantage that the partial beams formed are parallel beams, the direction of which deviates only slightly from the incoming beam, so that an advantageous construction of the device is possible.

Op zichzelf is het. gebruik van een prisma als dispersief element in een spectrometer bekend uit de publicatie "Second-breakdown phenomena in avalanching silicon-on-sapphire diodes" van Richard A. Sunshine et al. in IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-19,In itself it is. use of a prism as a dispersive element in a spectrometer known from the publication "Second-breakdown phenomena in avalanching silicon-on-sapphire diodes" by Richard A. Sunshine et al. in IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-19,

No. 7, July 1972, p. 873-885. Daar wordt echter het prisma op analoge wijze gebruikt als de filters in het in de inleiding genoemde artikel. Elke golflengte wordt namelijk apart geregistreerd. Het prisma wordt verplaatst afhankelijk van de golflengte die gedetecteerd moet worden.No. 7, July 1972, p. 873-885. There, however, the prism is used analogously as the filters in the article mentioned in the introduction. Each wavelength is recorded separately. The prism is moved depending on the wavelength to be detected.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Figuur 1 toont een schematische voorstelling van een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een meetinrichting volgens de uitvinding, figuur 2 toont een schematische voorstelling van een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een meetinrichting volgens de uitvinding en figuur 3 toont een schematische voorstelling van een derde uitvoeringsvoorbeeld van een meetinrichting volgens de uitvindingFigure 1 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a measuring device according to the invention, figure 2 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a measuring device according to the invention and figure 3 shows a schematic representation of a third exemplary embodiment of a measuring device according to the invention

De in figuur 1 geschetste optische meetinrichting 1 bevat een afbeeldingssysteem, dat een eerste lenzenstelsel 3 omvat, welk lenzenstelsel schematisch door een enkel lenselement is aangeduid. Hierdoor wordt een stralenbundel 5, afkomstig van een gebied 6 van een microscopische structuur 7, opgevangen en tot een evenwijdige bundel 9 gemaakt. De microscopische structuur 7 kan bijvoorbeeld een geïntegreerde schakeling zijn. Dergelijke schakelingen kunnen, indien bekrachtigd, straling genereren, waarvan de intensiteit zeer zwak is. Door analyse van deze straling echter kunnen storingen en defecten binnen de schakeling opgespoord worden. De evenwijdige bundel 9 valt vervolgens in op een dispersief element 11. Dit element 11 kan bijvoorbeeld een diffractieraster zijn, maar is bij voorkeur, zoals in de uitvoeringsvoorbeelden, een prisma. De uit het prisma 11 tredende stralenbundel 13 wordt dan door een lenzenstelsel 15 gefocusseerd op een eerste detector 17 van een op zichzelf bekend detectiesysteem 18. In de uitvoeringsvoorbeelden is de detector 17 een beeldversterker. De door de microscopische structuur 7 uitgezonden en door het lenzenstelsel 3 evenwijdig gemaakte stralenbundel 9 wordt door het prisma 11 in verschillende deelbundels met verschillende golflengte opgesplitst. Elke deelbundel wordt door het prisma 11 onder een andere hoek afgebogen, zoals in figuur 9 voor drie golflengten en dus drie deelbundels is getoond. Het prisma 11 kan, zoals in fig. 1 getoond, bijvoorbeeld ongeveer de vorm van een zogenaamd "Amici"-prisma hebben. Dan is elk van de uit het prisma tredende deelbundels 13 ^ 132 en 133 voor elk waarvan in figuur 1 de randstralen en de hoofdstraal getekend zijn, evenwijdige bundel, waarvan de richting slechts weinig afwijkt van die van de het prisma, binnentredende bundel 9. Door gebruik van een dergelijk prisma kan de constructie van de inrichting vereenvoudigd worden. Een "Amici"-prisma is beschreven in het boek Geometrical and Physical Opties, Longhurst 3e editie pag. 86.The optical measuring device 1 sketched in figure 1 comprises an imaging system, which comprises a first lens system 3, which lens system is schematically indicated by a single lens element. As a result, a beam of radiation 5, originating from an area 6 of a microscopic structure 7, is collected and made into a parallel beam 9. The microscopic structure 7 can be, for example, an integrated circuit. Such circuits, when energized, can generate radiation, the intensity of which is very weak. By analyzing this radiation, however, faults and defects within the circuit can be detected. The parallel beam 9 then falls on a dispersive element 11. This element 11 can for instance be a diffraction grating, but is preferably, as in the exemplary embodiments, a prism. The beam of rays 13 emerging from the prism 11 is then focused by a lens system 15 on a first detector 17 of a detection system 18 known per se. In the exemplary embodiments, the detector 17 is an image intensifier. The beam of rays 9 emitted by the microscopic structure 7 and made parallel by the lens system 3 is split by the prism 11 into different sub-beams of different wavelength. Each sub-beam is deflected by the prism 11 at a different angle, as shown in Figure 9 for three wavelengths and thus three sub-beams. As shown in Fig. 1, the prism 11 may, for example, have the shape of a so-called "Amici" prism. Then, each of the sub-beams 13-132 and 133 emerging from the prism is, for each of which the peripheral beams and the main beam are shown in Fig. 1, parallel beam, the direction of which deviates only slightly from that of the beam entering the prism 9. By the use of such a prism can simplify the construction of the device. An "Amici" prism is described in the book Geometrical and Physical Options, Longhurst 3rd edition p. 86.

De deelbundels 13-j, 132 en 1worden door een, net een enkel lenselement aangegeven, een lenzenstelsel 15 gefocusseerd op de beeldversterker 17 in de foei 14^, 142 en 143. Deze foei worden simultaan en van elkaar gescheiden op verschillende plaatsen op de beeldversterker 17 gevormd. Er ontstaat derhalve een lijnvormig beeld, dat het waargenomen spectrum representeert. Er is namelijk een overeenkomst tussen de golflengte en de plaats van een focus op de beeldversterker 17, welke plaats gegeven wordt door (nx, ny). Deze overeenkomst wordt bepaald door de (x, y) positie, binnen het veld van het afbeeldingssysteem 3, van het stralingsemitterende gebied 6 van het onderzochte voorwerp 7, door de eigenschappen van het prisma 11 en door de brandpuntsafstand van het lenzenstelsel 15.The sub-beams 13-j, 132 and 1 are indicated by a lens system 15, just indicated by a single lens element, focused on the image intensifier 17 in the tubes 14, 142 and 143. These tubes are simultaneously and separated from each other at different places on the image amplifier 17 formed. A line-shaped image therefore represents the spectrum observed. Namely, there is a correspondence between the wavelength and the location of a focus on the image intensifier 17, which is given by (nx, ny). This similarity is determined by the (x, y) position, within the field of the imaging system 3, of the radiation-emitting region 6 of the examined object 7, by the properties of the prism 11, and by the focal length of the lens system 15.

Ten einde een éénduidige correlatie tussen een golflengte en het rangnummer van een beeldpunt van de beeldversterker 17 vast te leggen, is het prisma 11 uit de stralingsweg verplaatsbaar.In order to establish an unambiguous correlation between a wavelength and the rank number of a pixel of the image intensifier 17, the prism 11 is displaceable from the radiation path.

Vóór elke meting wordt het prisma 11 uit de stralingsweg verwijderd. Het afbeeldingssysteem 3 kan dan zodanig gepositioneerd worden dat het beeld van het centrum van het stralings-emitterend gebied 6 van de microscopische structuur 7 op een vooraf gekozen beeldpunt valt. Dit beeldpunt wordt in de nabijheid van het centrum van het op de beeldversterker gevormde beeld gekozen. Vervolgens wordt het prisma 11 terug in de stralingsbundel geplaatst en verschijnt een beeld van het spectrum op de beeldversterker 17. Met behulp van een op zichzelf bekend beeldverwerkend systeem (niet getekend) kan het gemiddelde van een aantal, kort na elkaar opgenomen, spectrumbeelden bepaald worden. Vervolgens wordt een achtergrondspectrum opgenomen en over hetzelfde aantal opnamen gemiddeld. De twee gemiddelde spectra worden dan van elkaar afgetrokken. Daarna wordt binnen het beeld een venster gedefinieerd, dat het resulterende spectrum bedekt, en binnen dat venster wordt voor elke nx-waarde de intensiteit van alle bijbehorende beeldpunten met verschillende ny-waarden gesommeerd. Tenslotte wordt nx geconverteerd in een golflengte en de intensiteit als functie van de golflengte λ wordt berekend volgens: Ι(λ)=Ι(ηχ) dnx/dk (1)Before each measurement, the prism 11 is removed from the radiation path. The imaging system 3 can then be positioned such that the image of the center of the radiation-emitting region 6 of the microscopic structure 7 falls on a preselected pixel. This pixel is selected in the vicinity of the center of the image formed on the image intensifier. Subsequently, the prism 11 is placed back into the radiation beam and an image of the spectrum appears on the image amplifier 17. Using an image processing system known per se (not shown), the average of a number of spectrum images recorded in quick succession can be determined. . A background spectrum is then recorded and averaged over the same number of shots. The two average spectra are then subtracted from each other. Thereafter, a window is defined within the image covering the resulting spectrum, and within that window the intensity of all associated pixels with different ny values is summed for each nx value. Finally, nx is converted into a wavelength and the intensity as a function of the wavelength λ is calculated according to: Ι (λ) = Ι (ηχ) dnx / dk (1)

Hierin is I(nx) de gemeten intensiteit als functie van nx en dnx/dX de afgeleide van nx naar λ. dnx/d\ is afhankelijk van λ, wat betekent dat de spectrale resolutie niet constant is, maar verbetert van bijvoorbeeld 20nm bij\=850nm tot 1.2nm bij X=450nra.Here I (nx) is the measured intensity as a function of nx and dnx / dX is the derivative from nx to λ. dnx / d \ depends on λ, which means that the spectral resolution is not constant, but improves from, for example, 20nm at \ = 850nm to 1.2nm at X = 450nra.

Figuur 2 toont schematisch een tweede uitvoeringsvoorbeeld van de meetinrichting 1. Tussen het afbeeldingssysteem 3 en het prisma 11 bevindt zich nu een stralingsafbuigelement 19, waardoor het mogelijk is de opstelling compacter te maken. Dit element 19, bijvoorbeeld een volledig reflecterende spiegel, is bij voorkeur draaibaar om een as 21, zoals aangegeven door de pijl 23. Het positioneren van het beeld van het gebied 6 van de structuur 7 ten opzichte van het vooraf gekozen beeldpunt kan dan met behulp van de spiegel gebeuren als het prisma 11 uit de stralenbundel verwijderd is.Figure 2 schematically shows a second exemplary embodiment of the measuring device 1. Between the imaging system 3 and the prism 11 there is now a radiation deflecting element 19, which makes it possible to make the arrangement more compact. This element 19, for instance a fully reflecting mirror, is preferably rotatable about an axis 21, as indicated by the arrow 23. The positioning of the image of the area 6 of the structure 7 with respect to the preselected pixel can then be done with the aid of of the mirror happen when the prism 11 is removed from the beam.

Een derde uitvoeringsvoorbeeld van de meetinrichting 1 wordt schematisch voorgesteld in figuur 3. Hier is het stralingsafbuigelement 19 gedeeltelijk doorlaatbaar. De doorgelaten bundel 25 doorloopt een derde lenzenstelsel 27, dat door een enkel lenselement is aangeduid, en valt vervolgens in op een tweede beeldversterker 29. Aldus wordt een beeld van het waargenomen gedeelte 6 van de structuur 7 op de tweede beldversterker 29 gevormd, simultaan met het spectrum op de eerste beeldversterker 17. Op die manier kunnen posities binnen de structuur 7, waar de straling met de geïdentificeerde golflengten gegenereerd wordt, direct bepaald worden. Ook in de meetinrichting 1 volgens figuur 3 kan het beeld van het gebied 6 ten opzichte van de beeldversterker 17 gepositioneerd worden met behulp van de instelbare spiegel 19. Desgewenst kunnen het eerste lenzenstelsel 3 en het. derde lenzenstelsel 27 deel uitmaken van een microscoop.A third exemplary embodiment of the measuring device 1 is schematically represented in figure 3. Here, the radiation deflecting element 19 is partially transmissive. The transmitted beam 25 passes through a third lens system 27, which is indicated by a single lens element, and then falls on a second image intensifier 29. Thus, an image of the detected portion 6 of the structure 7 on the second bubble intensifier 29 is formed simultaneously with the spectrum on the first image intensifier 17. In this way, positions within the structure 7, where the radiation with the identified wavelengths is generated, can be directly determined. Also in the measuring device 1 according to figure 3, the image of the area 6 with respect to the image intensifier 17 can be positioned with the aid of the adjustable mirror 19. If desired, the first lens system 3 and the. third lens system 27 form part of a microscope.

De omzetting van pixelpositie naar golflengte vereist een calibratie. Hierbij wordt het licht van een spectrale lamp, bijvoorbeeld een cadmium lamp, in een optische vezel gekoppeld, door een pinhole geleid en afgebeeld op een beeldversterker met behulp van één van de besproken uitvoeringsvoorbeelden van de meetinrichting 1. Het aantal verschillende golflengten uitgezonden door de spectrale lamp, vier in het geval van cadmium, correspondeert met een gelijk aantal stralingsvlekken op de beeldversterker. De ligging van de stral.ingsvlekken wordt dan gebruikt voor de calibratie.The conversion from pixel position to wavelength requires calibration. Here, the light from a spectral lamp, for example a cadmium lamp, coupled in an optical fiber, is passed through a pinhole and imaged on an image intensifier using one of the discussed exemplary embodiments of the measuring device 1. The number of different wavelengths emitted by the spectral lamp, four in the case of cadmium, corresponds to an equal number of radiation spots on the image intensifier. The location of the radiation spots is then used for the calibration.

Verder moet de intensiteit Ι(λ) in de formule (1) nog gecorrigeerd worden voor de golflengte-afhankelijke registratie van de fotokathode van de beeldversterker. Daartoe wordt het spectrum van een lamp gecalibreerd, welk spectrum vervolgens met de beschreven meetinrichting 1 wordt gemeten. Hiertoe wordt een bijkomend pinhole gebruikt om de voorwerpsgrootte te beperken. Uit het verschil tussen het gecalibreerde spectrum en het met de meetinrichting 1 gemeten spectrum kan een correctiefactor worden afgeleid. Deze correctiefactor corrigeert bovendien voor alle andere golflengteafhankelijke invloeden in de stralingsweg.Furthermore, the intensity Ι (λ) in the formula (1) has to be corrected for the wavelength-dependent registration of the photocathode of the image intensifier. For this purpose, the spectrum of a lamp is calibrated, which spectrum is then measured with the described measuring device 1. For this purpose, an additional pinhole is used to limit the object size. A correction factor can be derived from the difference between the calibrated spectrum and the spectrum measured with the measuring device 1. This correction factor also corrects for all other wavelength-dependent influences in the radiation path.

De meetinrichting 1 is, doordat alle golflengten tegelijkertijd gedetecteerd worden, in het bijzonder geschikt voor het waarnemen van gebeurtenissen die maar één maal en heel even optreden ("single shot phenomena").The measuring device 1, because all wavelengths are detected simultaneously, is particularly suitable for observing events that occur only once and very briefly ("single shot phenomena").

De meetinrichting 1 kan o.a. worden toegepast voor de bestudering van processen in IC's zoals hot-electrons, latch-up, oxide doorslag en breakdown. Er zijn aanwijzingen gevonden dat elk fenomeen een eigen spectrum heeft. Hierdoor kan de analyse aanzienlijk bespoedigd worden.The measuring device 1 can be used, inter alia, for studying processes in ICs such as hot electrons, latch-up, oxide breakdown and breakdown. Evidence has been found that each phenomenon has its own spectrum. This can speed up the analysis considerably.

Claims (9)

1. Optische meetinrichting voor het. onderzoeken van een microscopische, straling genererende structuur onder gebruikmaking van een spectrum van een door deze structuur volgens een stralingsweg uitgezonden straling, welke meetinrichting een optisch afbeeldingssysteem, golflengteselectieve middelen en een detectiesysteem met een eerste detector bevat, met het kenmerk, dat de golflengte selectieve middelen gevormd zijn uit een dispersief element en dat tussen het dispersief element en de eerste detector een lenzenstelsel geplaatst is, via welk lenzenstelsel stralingsgedeelten met verschillende, in het spectrum aanwezige, golflengten die door het dispersief element van elkaar gescheiden zijn, gefocusseerd en simultaan op de detector invallen.1. Optical measuring device for the. examining a microscopic radiation generating structure using a spectrum of a radiation emitted by this structure along a radiation path, the measuring device comprising an optical imaging system, wavelength selective means and a detection system with a first detector, characterized in that the wavelength selective means are formed of a dispersive element and that a lens system is placed between the dispersive element and the first detector, through which lens system radiation parts of different wavelengths present in the spectrum separated by the dispersive element are focused and simultaneously on the detector raids. 2. Meetinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het dispersief element uit de stralingsweg verplaatsbaar is.Measuring device according to claim 1, characterized in that the dispersive element is displaceable from the radiation path. 3. Meetinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat zich tussen het afbeeldingssysteem en het dispersief element een stralingsafbuigelement bevindt.Measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that a radiation deflecting element is located between the imaging system and the dispersive element. 4. Meetinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het stralingsafbuigelement een nagenoeg volledig reflecterende spiegel is.Measuring device according to claim 3, characterized in that the radiation deflecting element is a substantially fully reflecting mirror. 5. Meetinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het stralingsafbuigelement gedeeltelijk doorlaatbaar is en de meetinrichting een tweede beeldversterker omvat voor registratie van door dit element doorgelaten straling.Measuring device according to claim 3, characterized in that the radiation deflection element is partially transmissive and the measuring device comprises a second image intensifier for recording radiation transmitted through this element. 6. Meetinrichting volgens een der conclusies 3 tot en met 5, met het kenmerk, dat het stralingsafbuigelement instelbaar is.Measuring device according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the radiation deflecting element is adjustable. 7. Meetinrichting volgens een der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat het dispersief element uitgevoerd is als een prisma.Measuring device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the dispersive element is designed as a prism. 8. Meetinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het prisma gevormd is uit drie in serie en tegen elkaar geplaatste delen, waarvan het middelste deel een andere brekingsindexng heeft dan de twee buitenste delen, één en ander zodanig dat een ingaande en een corresponderende uitgaande stralenbundel ongeveer parallel lopen.Measuring device according to claim 7, characterized in that the prism is formed of three parts placed in series and against each other, the middle part of which has a different refractive index than the two outer parts, all such that an input and a corresponding one outgoing beam of rays run approximately parallel. 9. Prisma geschikt voor toepassing in een meetinrichting volgens conclusie 7 of 8.Prism suitable for use in a measuring device according to claim 7 or 8.
NL9002135A 1990-10-01 1990-10-01 Optical research appts. for microscopic light sources - has lens system and refractory prisms to separate wavelengths for source investigation NL9002135A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9002135A NL9002135A (en) 1990-10-01 1990-10-01 Optical research appts. for microscopic light sources - has lens system and refractory prisms to separate wavelengths for source investigation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9002135A NL9002135A (en) 1990-10-01 1990-10-01 Optical research appts. for microscopic light sources - has lens system and refractory prisms to separate wavelengths for source investigation
NL9002135 1990-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9002135A true NL9002135A (en) 1992-05-06

Family

ID=19857749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9002135A NL9002135A (en) 1990-10-01 1990-10-01 Optical research appts. for microscopic light sources - has lens system and refractory prisms to separate wavelengths for source investigation

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL9002135A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114114700A (en) * 2021-11-10 2022-03-01 广东烨嘉光电科技股份有限公司 Color mixing device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114114700A (en) * 2021-11-10 2022-03-01 广东烨嘉光电科技股份有限公司 Color mixing device
CN114114700B (en) * 2021-11-10 2023-08-08 广东烨嘉光电科技股份有限公司 Color mixing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4594509A (en) Infrared spectrometer
US5159412A (en) Optical measurement device with enhanced sensitivity
TWI245114B (en) Apparatus for measuring imaging spectrograph
JPH11132941A (en) Image-generating atr spectroscope and method for acquisition of spectrum absorption image
PT814331E (en) OPTICAL TEST SYSTEM INCLUDING INTERFEROMETER WITH MICRO-MIRROR
US6043882A (en) Emission microscope and method for continuous wavelength spectroscopy
US4674883A (en) Measuring microscope arrangement for measuring thickness and line width of an object
KR20060009308A (en) Scanning laser microscope with wavefront sensor
JP7111757B2 (en) IR microscope
CA1103497A (en) Optical inspection system employing spherical mirror
US20220011559A1 (en) Detecting movements of a sample with respect to an objective
JP2021525944A (en) Equipment for wavelength-resolved and angle-resolved cathode luminescence
US6040907A (en) Microscope system for the detection of emission distribution and process for operation of the same
US6717125B2 (en) Arrangement and method for focus monitoring in a microscope with digital image generation, preferably in a confocal microscope
Pargas A Lens Measuring Method Using Photoconductive Cells
US7538872B1 (en) Diagnostic methods and apparatus for directed energy applications
NL9002135A (en) Optical research appts. for microscopic light sources - has lens system and refractory prisms to separate wavelengths for source investigation
Danielsson et al. An echelle spectrograph for image tubes
JPH0694515A (en) Light divergence characteristic measuring apparatus
WO2022116412A1 (en) Dot matrix spectrum measurement apparatus and method, and area array chrominance measurement apparatus and method
WO2006029890A1 (en) Time-resolved spectroscopic measurement apparatus
NL7905871A (en) Spectrophotometer with two separate light paths - has flat and concave mirrors on either side of diffraction grating
US11092490B2 (en) Method and apparatus for calibrating spectrometers
Seema et al. A photon-counting imaging Fabry-Perot spectrometer for kinematic studies of extended astronomical objects
JPH0843717A (en) Focus detector

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed