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DE19708036A1 - Ellipsometric microscope for two=dimensional ellipsometry and integrated point ellipsometry - Google Patents

Ellipsometric microscope for two=dimensional ellipsometry and integrated point ellipsometry

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DE19708036A1
DE19708036A1 DE1997108036 DE19708036A DE19708036A1 DE 19708036 A1 DE19708036 A1 DE 19708036A1 DE 1997108036 DE1997108036 DE 1997108036 DE 19708036 A DE19708036 A DE 19708036A DE 19708036 A1 DE19708036 A1 DE 19708036A1
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ellipsometric
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Abstract

The microscope has a construction that corresponds in its basic principle to the optical construction of a reflection or transmission microscope. However, the sample is illuminated over the entire visual field at a defined angle of incidence and with a defined polarization. The light reflected by the sample is evaluated to determine its intensity and its polarization. The microscope objective or the condenser may be illuminated with defined polarized light in its rear focal plane at only one point or one small speckle or on a ring concentric with the optical axis or a single point on this ring.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur lateral ortsaufgelösten ellipsometrischen Mikroskopie und zur integrierenden Punktellipsometrie.Method and device for laterally spatially resolved ellipsometric microscopy and for integrating point ellipsometry.

Die Erfindung beschreibt ein neuartiges ellipsometrisches Verfahren und einen Vorschlag zu seiner technischen Realisation.The invention describes a novel ellipsometric method and a proposal its technical realization.

Ellipsometrie ist eine optische Technik zur Messung von Schichtdicken und Brechungsindizes dünner transparenter und nicht transparenter Schichten und Schichtsysteme an Oberflächen oder Grenzschichten zwischen zwei Medien. Bei schrägem Einfall auf die Oberfläche oder Grenzschicht hängt die Reflexion (Reflexions-Ellipsometrie) oder Transmission (Transmissions-Ellipsometrie) der Probe von der Polarisation des einfallenden Lichtes ab. Gleichzeitig kommt es zu interferometrischen Gangunterschieden, die durch die Reflexion des Lichtes an den verschiedenen Grenzschichten der Probe entstehen. Beide Effekte werden bei der Ellipsometrie zur Messung ausgenutzt (Azzam, 1977).Ellipsometry is an optical technique for measuring layer thicknesses and Refractive indices of thin transparent and non - transparent layers and Layer systems on surfaces or boundary layers between two media. When weird Incidence on the surface or boundary layer depends on the reflection (reflection ellipsometry) or transmission (transmission ellipsometry) of the sample from the polarization of the incident light. At the same time there are interferometric path differences, by the reflection of the light at the different boundary layers of the sample arise. Both effects are used for measurement in ellipsometry (Azzam, 1977).

Normale ellipsometrische Verfahren mitteln bei der Messung lateral über den Bereich, der von der Lichtquelle beleuchtet wird. Dies setzt für eine gute Messung auch eine laterale Homogenität der Proben im Bereich des ausgeleuchteten Meßflecks voraus. Typische Durchmesser des Beleuchtungsstrahls bei Ellipsometern ohne entsprechende Zusatzoptiken liegen im Bereich von 500 µm und mehr. Dies führt im Idealfall z. B. bei einem Einfallswinkel von 70 Grad zu einem Meßfleck von ca. 500 µm . 1000 µm. In vielen Bereichen, insbesondere in der Halbleiterindustrie werden aber ellipsometrische Messungen mit einer wesentlich höheren lateralen Auflösung benötigt. Um diese hohe Ortsauflösung zu erreichen, wurden in den letzten Jahren verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Ein Verfahren beruht auf der Verwendung einer sogenannten Mikrospot-Optik. Dabei wird der Laserstrahl auf der Beleuchtungsseite kollimiert, um einen möglichst kleinen Beleuchtungsfleck zu erreichen. Zur Rekonstruktion von Probenparametern (Schichtdicken und Brechungsindizes einzelner Schichten oder Schichtsysteme) aus den ellipsometrischen Messungen ist ein definierter Einfallswinkel des Lichtes unabdingbar. Dies setzt eine Beleuchtung der Probe durch einen parallelen Beleuchtungsstrahl voraus. Diese Bedingung steht im Widerspruch zur Kollimation des Beleuchtungslichtes in den obengenannten Mikrospot-Optiken (Barsukov, 1988(1); Barsukov, 1988(2)). Durch geeignete Blenden im Beobachtungsstrahlengang kann hier Abhilfe geschaffen werden. Ein weiteres Problem stellt derzeit eine geometrische Beschränkung der Kollimationsoptik durch den hohen Einfallswinkel dar, so daß zur Zeit nur Auflösungen im Bereich eines Strahldurchmessers von ca. 10 µm zu erreichen sind. Für ein wirkliches ellipsometrisches Bild der gesamten Oberfläche muß zudem die Probenoberfläche gerastert werden. Dies macht dieses Verfahren sehr langsam.Normal ellipsometric methods average laterally over the area of the measurement is illuminated by the light source. This also makes a lateral one for a good measurement Homogeneity of the samples in the area of the illuminated measuring spot ahead. Typical Illumination beam diameter in ellipsometers without corresponding additional optics are in the range of 500 µm and more. Ideally, this leads to. B. at one  Angle of incidence of 70 degrees to a measuring spot of approx. 500 µm. 1000 µm. In many Areas, particularly in the semiconductor industry, are ellipsometric measurements with a much higher lateral resolution. To this high spatial resolution various methods have been proposed in recent years. A The method is based on the use of so-called microspot optics. The Laser beam on the lighting side collimates to the smallest possible To reach lighting spot. For the reconstruction of sample parameters (layer thicknesses and refractive indices of individual layers or layer systems) from the ellipsometric A defined angle of incidence of the light is essential for measurements. This sets one Illumination of the sample by a parallel illuminating beam in advance. This condition is in conflict with the collimation of the illuminating light in the above Microspot optics (Barsukov, 1988 (1); Barsukov, 1988 (2)). Through suitable panels in The observation beam path can be remedied here. Another problem is posed currently a geometric limitation of the collimation optics due to the high Angle of incidence, so that currently only resolutions in the range of a beam diameter of approx. 10 µm can be achieved. For a real ellipsometric picture of the whole The surface of the sample must also be scanned. This makes this procedure very slowly.

Ein anderes Konzept für ortsaufgelöste Ellipsometrie beruht darauf, daß die Detektionseinheit eines gewöhnlichen Ellipsometers durch eine Abbildungsoptik ersetzt wird, mit der die Probenoberfläche unter einem schrägen Winkel (Einfallswinkel, gemessen gegen die Probennormale) beobachtet wird, d. h. man ersetzt den Detektor eines gewöhnlichen Ellipsometers durch ein bildgebendes Verfahren (Hurd, 1988; Cohn, 1988; Beaglehole, 1988; Cohn, 1991; Liu, 1994; Prakash, 1995; Pak, 1995; Law, 1996). Das ellipsometrische Bild wird über eine CCD-Kamera aufgezeichnet und jedes einzelne Pixel-Element der CCD-Kamera wird als eigenes Ellipsometer betrachtet. Dabei treten verschiedene Probleme auf: Zunächst ist zu bemerken, daß für ellipsometrische Messungen zwar nur die nullte Ordnung des von der Probe reflektierten Lichtes (im Reflexions-Modus) benötigt wird. Um aber eine hohe laterale Auflösung bei der Messung zu erhalten, müssen nach der Abbeschen Theorie der Bildentstehung mindestens die ersten Beugungsordnungen des untersuchten Objektes mit abgebildeten werden und man erhält für das laterale Auflösungsvermögen eines Mikroskops (z. B. Bergmann, 1987):
Another concept for spatially resolved ellipsometry is based on the fact that the detection unit of a conventional ellipsometer is replaced by imaging optics with which the sample surface is observed at an oblique angle (angle of incidence, measured against the sample normal), i.e. the detector of a conventional ellipsometer is replaced by a imaging technique (Hurd, 1988; Cohn, 1988; Beaglehole, 1988; Cohn, 1991; Liu, 1994; Prakash, 1995; Pak, 1995; Law, 1996). The ellipsometric image is recorded on a CCD camera and each individual pixel element of the CCD camera is viewed as a separate ellipsometer. Various problems arise: First of all, it should be noted that only the zero order of the light reflected from the sample (in reflection mode) is required for ellipsometric measurements. However, in order to obtain a high lateral resolution during the measurement, according to Abbe's theory of image formation, at least the first diffraction orders of the examined object must also be imaged and for the lateral resolving power of a microscope one obtains (e.g. Bergmann, 1987):

Dabei ist s der Abstand zweier Objekte, die gerade noch getrennt aufgelöst werden können, λ ist die Wellenlänge des Lichtes AI, ist die numerische Apertur der Beleuchtungsoptik und AO ist die numerische Apertur der Abbildungsoptik. Um eine hohe Auflösung zu erzielen sind daher entsprechende numerische Aperturen in der Beleuchtungs- und/oder in der Abbildungsoptik erforderlich, die in der Regel nur durch entsprechend groß dimensionierte Linsen oder durch Mikroskopobjektive erreichbar sind. Um eine laterale Auflösung von 1 µm zu erreichen ist bei einer Wellenlänge von 632.8 nm (HeNe-Laser) nach obiger Gleichung eine gesamte numerische Apertur AI + AO von mindestens 0.75 erforderlich. Derartig hohe numerische Aperturen stellen ein konstruktives Problem bei Einfallswinkeln von mehr als 50 Grad dar. Dieser Winkel wird durch eine Neigung der Probenoberfläche gegenüber der optischen Achse des Beleuchtungs- und des Beobachtungsstrahlengangs erzielt. Insbesondere auf Siliziumoberflächen (Halbleiterindustrie) wird aber Ellipsometrie in der Regel bei Einfallswinkeln von ca. 70 Grad betrieben, um eine hohe Auflösung in den ellipsometrischen Meßgrößen Δ und Ψ zu erhalten. Gleichzeitig führt die hohe numerische Apertur der Abbildungsoptik auch zu einer sehr geringen Tiefenschärfe der Abbildung. Bei den hohen Einfallswinkeln von 50 Grad und mehr wird somit bei herkömmlichen mikroskopischen Abbildungen nur ein sehr schmaler Streifen der Probe wirklich scharf abgebildet, da das reale Bild sehr stark gegen die optische Achse geneigt ist. Es wird daher versucht durch optische Hilfsmittel wie z. B. eine gegen die optische Achse geneigte Mattscheibe oder durch eine Drehung der CCD-Kamera gegen die optische Achse die Neigung des Bildes zu kompensieren und eine saubere, tiefenscharfe Abbildung zu erreichen (Rotermund, 1995; Jin, 1996). Eine andere aufwendige Kompensation könnte, ähnlich wie in der Brewster-Winkel-Mikroskopie (Hénon, 1991), durch ein Nachfokussieren der Optik und eine streifenweise Aufzeichnung des Bildes erfolgen. Here s is the distance between two objects that can just just be resolved separately, λ is the wavelength of the light A I , is the numerical aperture of the illumination optics and A O is the numerical aperture of the imaging optics. In order to achieve a high resolution, corresponding numerical apertures in the illumination and / or in the imaging optics are therefore required, which can generally only be achieved by means of appropriately sized lenses or by microscope objectives. In order to achieve a lateral resolution of 1 µm, a total numerical aperture A I + A O of at least 0.75 is required at a wavelength of 632.8 nm (HeNe laser) according to the above equation. Such high numerical apertures represent a constructive problem with angles of incidence of more than 50 degrees. This angle is achieved by an inclination of the sample surface with respect to the optical axis of the illumination and observation beam path. In particular on silicon surfaces (semiconductor industry), however, ellipsometry is generally carried out at angles of incidence of approximately 70 degrees in order to obtain a high resolution in the ellipsometric measured variables Δ and Ψ. At the same time, the high numerical aperture of the imaging optics also leads to a very shallow depth of field of the imaging. With the high angles of incidence of 50 degrees and more, only a very narrow strip of the sample is really sharply imaged in conventional microscopic images, since the real image is very strongly inclined to the optical axis. It is therefore tried by optical aids such. B. to compensate for the inclination of the image against a tilted screen against the optical axis or by rotating the CCD camera against the optical axis and to achieve a clean, sharp image (Rotermund, 1995; Jin, 1996). Another complex compensation, similar to Brewster angle microscopy (Hénon, 1991), could be done by refocusing the optics and recording the image in strips.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, bei ellipsometrischen Messungen eine möglichst hohe laterale Auflösung bei einem beliebigen Einfallswinkel zwischen 0 und annähernd 90 Grad zu erreichen, gleichzeitig ein direktes Bild in mikroskopischer Qualität von der Oberfläche zu erhalten und damit ohne Rasterung ein großes Gesichtsfeld auszumessen.The invention specified in claim 1 is based on the problem ellipsometric measurements the highest possible lateral resolution with any To achieve an angle of incidence between 0 and approximately 90 degrees, at the same time a direct one Obtain microscopic quality image from the surface and therefore without screening to measure a large field of view.

Diese Probleme werden durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.These problems are solved by the features listed in claim 1.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren der ellipsometrischen Mikroskopie können lateral ortsaufgelöst Messungen zur Bestimmung von Schichtdicken und Brechungsindizes (Real- und Imaginärteil) von dünnen Schichten und Schichtsystemen auf festen und flüssigen, transparenten und nichttransparenten Substraten durchgeführt werden. Ebenso können mit dem vorgestellten Verfahren lateral ortsaufgelöst optische Parameter des Substrats selbst bestimmt werden. Schließlich ist das Verfahren der ellipsometrischen Mikroskopie dazu geeignet Rauhigkeit, Probendefekte und polarisationsoptische Eigenschaften von dünnen Filmen oder makroskopisch dicken Substraten (Festkörper und Flüssigkeiten) zu untersuchen. Je nach gefordertem Einsatz kann das ellipsometrische Mikroskop sowohl in Reflexion als auch in Transmission eingesetzt werden.With the proposed method of ellipsometric microscopy, lateral spatially resolved measurements to determine layer thicknesses and refractive indices (real and imaginary part) of thin layers and layer systems on solid and liquid, transparent and non-transparent substrates. Likewise, with the presented method laterally spatially resolved optical parameters of the substrate itself be determined. Finally, the process of ellipsometric microscopy is one of them suitable roughness, sample defects and polarization-optical properties of thin Films or macroscopically thick substrates (solids and liquids) examine. Depending on the required application, the ellipsometric microscope can be used both in Reflection as well as used in transmission.

Mit der Erfindung werden verschiedene Vorteile erzielt. Die Orientierung der optischen Achse des Abbildungssystem senkrecht zu Probenoberfläche erlaubt die Verwendung herkömmlicher Mikroskopobjektive (Linsen- oder Spiegelobjektive) mit sehr hoher Apertur. Dadurch erlaubt die Erfindung ellipsometrische Messungen mit einer lateralen Auflösung von bis zu 0.5 µm. Außerdem treten die Tiefenschärfeprobleme wie bei schrägem Beobachtungswinkeln nicht mehr auf. Durch die Abbildung der Probenoberfläche auf einen ortsauflösenden Detektor wird die ellipsometrische Information simultan über den gesamten Bereich des ausgeleuchteten und beobachteten Gesichtsfeldes gewonnen. Eine Rasterung der Oberfläche erübrigt sich somit. Dies bringt zum anderen gegenüber den normalerweise gebräuchlichen Mikrospot-Optiken einen enormen Zeitvorteil beim Messen.Various advantages are achieved with the invention. The orientation of the optical The axis of the imaging system perpendicular to the sample surface allows use conventional microscope lenses (lens or mirror lenses) with a very high aperture. As a result, the invention allows ellipsometric measurements with a lateral resolution of down to 0.5 µm. In addition, the depth of field problems occur as with oblique Viewing angles no longer. By mapping the sample surface onto one spatially resolving detector, the ellipsometric information is simultaneously over the entire Area of the illuminated and observed field of view obtained. A grid of This eliminates the need for a surface. This usually leads to the other common microspot optics an enormous time advantage when measuring.

Durch die Besonderheit der punktuellen Beleuchtung der hinteren Fokalebene des Mikroskopobjektives wird eine Beleuchtung der untersuchten Oberfläche mit parallelem Licht unter definiertem Einfallswinkel erreicht. Eine Verschiebung des Beleuchtungspunktes in der hinteren Fokalebene erlaubt gleichzeitig eine einfache Veränderung des Einfallswinkels ohne aufwendige mechanische Aufbauten, wie z. B. ein Doppelgoniometer.Due to the peculiarity of the selective lighting of the rear focal plane of the Microscope objectives illuminate the examined surface with parallel Light reached at a defined angle of incidence. A shift in the lighting point in the rear focal plane, the angle of incidence can be changed easily without complex mechanical structures, such as. B. a double goniometer.

Für die ellipsometrische Mikroskopie im Durchlicht läßt sich alternativ eine Beleuchtung des untersuchten Objektes unter definiertem Einfallswinkel erreichen, indem der Kondensor in seiner hinteren Fokalebene punktuell beleuchtet wird. For ellipsometric microscopy in transmitted light, an illumination of the object under a defined angle of incidence by using the condenser in its rear focal plane is illuminated selectively.  

Möglichkeiten einer vorteilhaften und für verschiedene Einsatzzwecke angepaßten Ausgestaltung der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 19 angegeben.Possibilities of an advantageous and adapted for different purposes Embodiments of the invention are specified in claims 2 to 19.

So ist es möglich, das Ellipsometer in seinem polarisationsoptischen Grundaufbau nach einem der üblichen ellipsometrischen Verfahren aufzubauen. Die polarisationsoptischen Komponenten werden idealerweise in Bereichen mit parallelem Strahlengang eingebaut. Es können mit einem Grundaufbau durch den entsprechenden Einbau der polarisationsoptischen Komponenten leicht verschiedene Ellipsometeraufbauten (z. B. PCSA: Polarizer- Compensator-Sample-Analyzer oder PSCA: Polarizer-Sample-Compensator-Analyzer) realisiert werden. Der Einsatz von doppelbrechenden Materialien für die polarisationsoptischen Komponenten stellt dabei die einfachere Aufbauvariante dar, der Einsatz von elektrooptischen, magnetooptischen oder akustooptischen Komponenten bringt Vorteile bei Problemen wie Strahlversatz und Strahlablenkung durch die Drehung der doppelbrechenden Komponenten mit produktionsbedingt nicht exakt planparallelen Stirnflächen.This makes it possible to recalibrate the basic polarization-optical structure of the ellipsometer one of the usual ellipsometric methods. The polarization-optical Components are ideally installed in areas with a parallel beam path. It can with a basic structure by the appropriate installation of the polarization optical Components slightly different ellipsometer structures (e.g. PCSA: polarizer Compensator-Sample-Analyzer or PSCA: Polarizer-Sample-Compensator-Analyzer) will be realized. The use of birefringent materials for the Polarization-optical components represent the simpler construction variant, the Use of electro-optical, magneto-optical or acousto-optical components Advantages for problems such as beam offset and beam deflection due to the rotation of the birefringent components with production-related not exactly plane-parallel ones End faces.

Durch den mikroskopartigen Aufbau des Ellipsometers können leicht verschiedene Lichtquellen in den Strahlengang über Strahlteilerwürfel, über Lichtleiter oder über direkten Anbau an das Mikroskop eingekoppelt werden. So können neben verschiedenen Laserlichtquellen auch das Licht einer Lampe mit geeigneter Monochromatisierung oder Licht aus einem Spektrometer in das Ellipsometer eingekoppelt werden.Due to the microscope-like structure of the ellipsometer, you can easily differentiate Light sources in the beam path via beam splitter cubes, via light guides or via direct Attachment to the microscope. So in addition to various Laser light sources also the light of a lamp with suitable monochromatization or light be coupled into the ellipsometer from a spectrometer.

Die Ausleuchtung eines definierten Punktes in der hinteren Fokalebene des Mikroskopobjektives läßt sich durch die Abbildung einer definierten punktförmigen Lichtquelle auf die hintere Fokalebene erreichen. Als punktförmige Lichtquelle eignet sich eine homogen ausgeleuchtete Lochblende. Durch die Abbildung einer Ringblende oder mehrerer Lochblenden, die sich auf einem Ring befinden, lassen sich Beugungseffekte, die durch die Beleuchtung aus einer einzigen Richtung entstehen, unterdrücken. Bei der Verwendung von mehreren Lochblenden können auch einzelne Blenden zu- oder abgeschaltet werden. Durch direkte Montage von Polarisatoren vor die einzelnen Blenden, kann so einfach zwischen einzelnen Polarisationszuständen geschaltet werden oder es können verschiedene Polarisationszustände gemischt werden.Illumination of a defined point in the back focal plane of the Microscope objectives can be defined by imaging a defined point Reach the light source on the rear focal plane. Is suitable as a point light source a homogeneously illuminated pinhole. By the illustration of a ring diaphragm or Diffraction effects can be achieved by using several pin diaphragms on a ring suppressed by lighting from a single direction. In the The use of several perforated screens can also close or open individual screens be switched off. By direct mounting of polarizers in front of the individual panels, can easily be switched between individual polarization states or it different polarization states can be mixed.

Analog ist es möglich, als punktförmige Lichtquellen die Enden von Lichtleitern zu verwenden. Auch hier können die Lichtleiterenden auf einem Ring angeordnet sein, um Beugungseffekte zu unterdrücken. Bei der Verwendung von polarisationserhaltenden Lichtleitern und einer Beleuchtung des Lichtleiters mit polarisiertem Licht, erübrigt sich die Verwendung eines zusätzlichen Polarisators im Strahlengang des Mikroskops. Jede Lichtleiterfaser kann dann für sich eine eigene Polarisationsrichtung übertragen und durch Veränderung der Polarisation der Beleuchtung der Lichtleiterfaser oder durch geeignete faseroptische Komponenten kann diese Polarisation einfach geändert werden. Auch hier können einzelne Lichtleiter einfach zu oder abgeschaltet werden. Analogously, it is possible to close the ends of light guides as point light sources use. Here, too, the light guide ends can be arranged on a ring To suppress diffraction effects. When using polarization-maintaining Optical fibers and illuminating the optical fiber with polarized light are unnecessary Use of an additional polarizer in the beam path of the microscope. Each Optical fiber can then transmit and transmit its own polarization direction Change the polarization of the lighting of the optical fiber or by suitable fiber optic components, this polarization can be easily changed. Here too individual light guides can be easily switched on or off.  

Eine Verwendung des ellipsometrischen Mikroskops bei verschiedenen Wellenlängen gestattet seinen Einsatz als Spektralellipsometer und erlaubt so einen weitaus größeren Einsatzbereich. Insbesondere sei hier auch auf die mögliche Verwendung von infrarotem oder ultraviolettem Licht hingewiesen.Use of the ellipsometric microscope at different wavelengths permits its use as a spectral ellipsometer and thus allows a much larger one Field of application. In particular, here is also the possible use of infrared or ultraviolet light.

Durch den entsprechenden Einsatz der polarisationsoptischen Komponenten kann das beschriebene Ellipsometer in jedem üblichen und gewünschten Ellipsometriemodus betrieben werden.By using the polarization-optical components accordingly, this can be done described ellipsometer operated in any customary and desired ellipsometry mode will.

Durch den mikroskopartigen Aufbau des Ellipsometers ist eine Ausstattung mit üblichen Mikroskop-Probenverstelltischen leicht möglich. Dies ermöglicht ein leichtes und exaktes Positionieren der Proben im Ellipsometer. Der mikroskopartige Aufbau des Ellipsometers erlaubt eine laterale Positionsüberprüfung der Probe durch den optischen Aufbau, durch den auch die ellipsometrische Messung erfolgt.Due to the microscope-like structure of the ellipsometer, it is equipped with conventional ones Microscope sample adjustment tables easily possible. This enables an easy and precise Position the samples in the ellipsometer. The microscopic structure of the ellipsometer allows the position of the sample to be checked laterally by the optical setup the ellipsometric measurement is also carried out.

Durch die Probenorientierung vertikal zur optischen Achse wird eine exakte Probenjustierung im Ellipsometer über ein Autokollimationsverfahren mit dem optischen Aufbau, der auch zur ellipsometrischen Messung benutzt wird, ohne großen zusätzlichen optischen und mechanischen Aufwand erreicht.Due to the sample orientation vertical to the optical axis, an exact Sample adjustment in the ellipsometer using an autocollimation process with the optical Setup that is also used for ellipsometric measurement, without much additional optical and mechanical effort achieved.

Durch die Möglichkeit, das Ellipsometer sowohl mit einem bildgebenden, ortsauflösenden Detektor (CCD-Kamera, SIT-Kamera, Restlicht-Kamera, etc.), als auch mit einem integrierenden Detektor (Photodiode, Photomultiplier, etc.) zu betreiben, ist ein einfaches Umschalten (bei entsprechendem Aufbau, auch eine simultane Messung) von ortsaufgelöster ellipsometrischer Ellipsometrie zu integraler Punktellipsometrie möglich.Due to the possibility of using an ellipsometer with an imaging, spatial resolution Detector (CCD camera, SIT camera, low light camera, etc.), as well as with one Operating the integrating detector (photodiode, photomultiplier, etc.) is a simple one Switching (with the appropriate structure, also a simultaneous measurement) of spatially resolved Ellipsometric ellipsometry for integral point ellipsometry possible.

Eine Erweiterung des Ellipsometeraufbaus mit anderen mikroskopischen und optischen Verfahren zur Probeninspektion ist möglich. So kann das Ellipsometer durch alle herkömmliche und konfokale Lichtmikroskopie-Verfahren, z. B. Brewster-Winkel-, Polarisations-, DIC-, Phasenkontrast-, Fluoreszenzmikroskopie, IR-Mikroskopie und - Spektroskopie durch Interferometrie und Ramanspektroskopie erweitert werden und bietet so eine Möglichkeit komplexe Strukturuntersuchung und Analysen durchzuführen. Insbesondere sind mikroskopische IR- und Ramanspektroskopie als mögliche Erweiterungen des ellipsometrischen Mikroskops möglich. Ebenso sind Erweiterungen durch zeitauflösende Techniken wie Fluoreszenzlebensdauermessungen möglich.An extension of the ellipsometer setup with other microscopic and optical Sample inspection procedures are possible. So the ellipsometer can go through everyone conventional and confocal light microscopy methods, e.g. B. Brewster angle, Polarization, DIC, phase contrast, fluorescence microscopy, IR microscopy and Spectroscopy can be expanded by interferometry and Raman spectroscopy, thus offering an opportunity to perform complex structural analysis and analysis. In particular, microscopic IR and Raman spectroscopy are possible Extensions of the ellipsometric microscope possible. There are also extensions possible through time-resolving techniques such as fluorescence lifetime measurements.

Die Ausstattung des Ellipsometers mit Vorrichtungen zum automatisierten Probenhandling und Probenalignment ermöglicht schließlich den Einsatz des Ellipsometers z. B. in Fertigungsstraßen und unter Reinraumbedingungen in der Halbleiterindustrie.Equipping the ellipsometer with devices for automated sample handling and sample alignment finally enables the use of the ellipsometer e.g. B. in Production lines and under clean room conditions in the semiconductor industry.

Durch eine direkte Integration des abbildenden ellipsometrischen Mikroskops in Anlagen zur Beschichtung und/oder Schichtabtragung ist an lateral strukturierten Oberflächen eine direkte Prozeßüberwachung und/oder eine Prozeßendkontrolle möglich.Through direct integration of the imaging ellipsometric microscope in systems for Coating and / or layer removal is a direct one on laterally structured surfaces Process monitoring and / or final process control possible.

Ähnlich wie bei normaler Mikroskopie sind auch mit dem ellipsometrischen Mikroskop Immersionstechniken möglich, die die Einsatzmöglichkeiten des Ellipsometers in Forschung und Entwicklung erheblich erweitern. So kann das Ellipsometer nicht nur an Luft als Medium betrieben werden, sondern es können z. B. für biophysikalische und biologische Untersuchungen auch Messungen unter Wasser, in Glyzerin/Wasser-Mischungen u.ä. durchgeführt werden. Ebenso können in der Physiko-Chemie Adsorptionsprozesse in Lösungen lateral ortsaufgelöst und zeitaufgelöst untersucht werden.Similar to normal microscopy are also with the ellipsometric microscope Immersion techniques possible, which are the possible uses of the ellipsometer in research  and significantly expand development. So the ellipsometer can be used not only in air Medium operated, but it can e.g. B. for biophysical and biological Investigations also measurements under water, in glycerine / water mixtures etc. be performed. Adsorption processes can also be used in physico-chemistry Solutions are examined laterally and spatially resolved.

Eine sinnvolle Steuerung, Überwachung, Verarbeitung, Auswertung und Darstellung der Messungen und Ergebnisse erfolgt über entsprechenden Einsatz geeigneter Computer mit entsprechend geeigneter Bildaufnahme- und Bildverarbeitungs- Hard- und Software und entsprechenden, geeigneten visuellen und/oder druckenden Ausgabegeräten.A sensible control, monitoring, processing, evaluation and presentation of the Measurements and results are made using appropriate computers according to suitable image acquisition and image processing hardware and software and appropriate, suitable visual and / or printing output devices.

Literaturverzeichnisbibliography

Azzam, R. M. A., und N. M. Bashara. 1977. Ellipsometry and polarized light. North Holland, Amsterdam.Azzam, R.M.A., and N.M. Bashara. 1977. Ellipsometry and polarized light. North Holland, Amsterdam.

Barsukov, D. O., G. M. Gusakov, und A. A. Komarnitskii. 1988(1). Precision ellipsometry based on a focused light beam. Part 1. Opt. Spectrosc. (USSR). 64 : 782-785.Barsukov, D.O., G.M. Gusakov, and A.A. Komarnitskii. 1988 (1). Precision ellipsometry based on a focused light beam. Part 1. Opt. Spectrosc. (USSR). 64: 782-785.

Barsukov, D. O., G. M. Gusakov, und A. A. Komarnitskii. 1988(2). Precision ellipsometry based on a focused light beam. 2: Analysis of sensitivity. Opt. Spectrosc. (USSR). 65 : 237-240.Barsukov, D.O., G.M. Gusakov, and A.A. Komarnitskii. 1988 (2). Precision ellipsometry based on a focused light beam. 2: Analysis of sensitivity. Opt. Spectrosc. (USSR). 65: 237-240.

Beaglehole, D. 1988. Performance of a microscopic imaging ellipsometer. Rev. Sci. Instrum. 59 : 2557-2559.Beaglehole, D. 1988. Performance of a microscopic imaging ellipsometer. Rev. Sci. Instrument. 59: 2557-2559.

Bergmann, L., und C. Schaefer. 1987. Bergmann Schaefer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Band in Optik. Walter de Gruyter, Berlin, New York.Bergmann, L., and C. Schaefer. 1987. Bergmann Schaefer, textbook of the Experimental physics, tape in optics. Walter de Gruyter, Berlin, New York.

Cohn, R. F., J. W. Wagner, und J. Kruger. 1988. Dynamic imaging micro-ellipsometry: theory, system design, and feasibility demonstration. Appl. Optics. 27 : 4664-4671.Cohn, R.F., J.W. Wagner, and J. Kruger. 1988. Dynamic imaging micro-ellipsometry: theory, system design, and feasibility demonstration. Appl. Optics. 27: 4664-4671.

Cohn, R. F., und J. W. Wagner. 1991. Dynamic imaging ellipsometry, US. Pat. No. 5,076,696Cohn, R. F., and J. W. Wagner. 1991. Dynamic imaging ellipsometry, US. Pat. No. 5,076,696

Hénon, S., und J. Meunier. 1991. Microscope at the Brewster-angle: direct observation of first-order phase transitions in monolayers. Rev. Sci. Instrum. 62 : 936-939. Hénon, S., and J. Meunier. 1991. Microscope at the Brewster-angle: direct observation of first-order phase transitions in monolayers. Rev. Sci. Instrument. 62: 936-939.  

Hurd, A. J., und C. J. Brinker. 1988. Optical sol-gel coatings: ellipsometry of film formation. J. Phys. France. 49 : 1017-1025.Hurd, A.J. and C.J. Brinker. 1988. Optical sol-gel coatings: ellipsometry of film formation. J. Phys. France. 49: 1017-1025.

Jin, G., R. Jansson, und H. Arwin. 1996. Imaging ellipsometry revisited: Developments for visualization of thin transparent layers on silicon substrates. Rev. Sci. Instrum. 67 : 2930-2936.Jin, G., R. Jansson, and H. Arwin. 1996. Imaging ellipsometry revisited: Developments for visualization of thin transparent layers on silicon substrates. Rev. Sci. Instrument. 67: 2930-2936.

Law, B. M. 1996. Ellipsometric microscope, Pat. No. WO 9629583 A1 960926Law, B.M. 1996. Ellipsometric microscope, Pat. WO 9629583 A1 960926

Liu, A.-H., P. C. J. Wayner, und J. L. Plawsky. 1994. Image scanning ellipsometry for measuring nonuniform film thickness profiles. Appl. Opt. 33 : 1223-1229.Liu, A.-H., P.C. J. Wayner, and J.L. Plawsky. 1994. Image scanning ellipsometry for measuring nonuniform film thickness profiles. Appl. Opt. 33: 1223-1229.

Pak, H. K., und B. M. Law. 1995. 2D imaging ellipsometric microscope. Rev. Sci. Instrum. 66 : 4972-4976.Pak, H.K., and B.M. Law. 1995. 2D imaging ellipsometric microscope. Rev. Sci. Instrument. 66: 4972-4976.

Prakash, S. S., J. C. Brinker, A. J. Hurd, und S. D. Rao. 1995. Silica aerogel films prepared at ambient pressure by using surface derivatization to induce reversible drying shrinkage. Nature. 374 : 439-443.Prakash, S.S., J.C. Brinker, A.J. Hurd, and S.D. Rao. 1995. Silica airgel films prepared at ambient pressure by using surface derivatization to induce reversible drying shrinkage. Nature. 374: 439-443.

Rotermund, H. H., G. Haas, R. U. Franz, R. M. Tromp, und G. Ertl. 1995. Imaging pattern formation in surface reactions from ultrahigh vacuum up to atmospheric pressures. Science. 270 : 608-610. Rotermund, H.H., G. Haas, R.U. Franz, R.M. Tromp, and G. Ertl. 1995. Imaging pattern formation in surface reactions from ultrahigh vacuum up to atmospheric pressures. Science. 270: 608-610.  

Beschreibung von Ausführungsbeispielen Ellipsometrische MikroskopieDescription of exemplary embodiments ellipsometric microscopy

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the figures and are in following described in more detail.

Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht über den optischen Aufbau und den optischen Strahlengang eines ellipsometrischen Mikroskops (Auflicht) am Beispiel eines PCSA-(Polarizer-Compensator-Sample-Analyzer-) Aufbaus. Der Beleuchtungsstrahlengang ist dabei schwarz gezeichnet, der Beobachtungsstrahlengang ist grau gezeichnet. Fig. 1 is a schematic overview of the optical structure and the optical path showing an ellipsometric microscope (incident light) the example of a PCSA (polarizer-Compensator Sample Analyzer) structure. The illumination beam path is drawn in black, the observation beam path is drawn in gray.

Es wird für das ellipsometrische Mikroskop eine punktförmige Lichtquelle (1) verwendet. Durch die darauffolgende Linse (2) wird das entstehende Lichtbündel parallelisiert.A punctiform light source ( 1 ) is used for the ellipsometric microscope. The resulting light beam is parallelized by the following lens ( 2 ).

Im Bereich des parallelen Strahlengangs wird durch den Polarisator (3) und den folgenden Kompensator (z. B. λ/4-Platte) (4) Licht mit definierter Polarisation erzeugt. Die folgende Feldblende (5) bestimmt den Bereich der in der Objektebene (6) ausgeleuchtet wird. Über eine Linse (7) wird die punktförmige Lichtquelle auf einen 45°-Spiegel (8) abgebildet. Über diesen Spiegel wird das Licht in den eigentlichen Mikroskop-Strahlengang eingekoppelt und die punktförmige Lichtquelle durch Abbildungslinsen (hier 2 Linsen) (9) und (10) auf die hintere Fokalebene (11) des Mikroskopobjektives abgebildet. Durch die Lage bzw. Stellung des 45°-Spiegels (Verschiebung vertikal zur Achse des Mikroskops, bzw. Verdrehung aus der 45°-Position) läßt sich der Fokalpunkt in der hinteren Fokalebene des Mikroskopobjektives (11) verschieben und damit ein anderer Einfallswinkel des Lichts auf die vordere Fokalebene (6) einstellen.In the area of the parallel beam path, light with a defined polarization is generated by the polarizer ( 3 ) and the following compensator (e.g. λ / 4 plate) ( 4 ). The following field diaphragm ( 5 ) determines the area that is illuminated in the object plane ( 6 ). The point light source is imaged on a 45 ° mirror ( 8 ) via a lens ( 7 ). The light is coupled into the actual microscope beam path via this mirror and the point-shaped light source is imaged on the rear focal plane ( 11 ) of the microscope objective through imaging lenses (here 2 lenses) ( 9 ) and ( 10 ). The focal point in the rear focal plane of the microscope objective ( 11 ) can be shifted and thus a different angle of incidence of the light due to the position or position of the 45 ° mirror (displacement vertical to the axis of the microscope or rotation from the 45 ° position) adjust to the front focal plane ( 6 ).

Die Probe wird durch diesen Aufbau unter definiertem Winkel in der vorderen Fokalebene (Objektebene) (6) des Mikroskopobjektives beleuchtet. Das von der Probe reflektierte Licht wird durch die beiden Abbildungslinsen (9) und (10) am 45°-Spiegel vorbei durch eine Okularlinse (12) auf den Detektor (z. B. CCD-Kamera für eine Abbildung oder z. B. Photodiode für eine integrale Messung) (13) abgebildet. Im Okularstrahlengang (hier nicht ideal gezeichnet) wird die Polarisation des von der Probe reflektierten Lichtes durch einen Analysator (14) analysiert. Das gezeigte Ellipsometer könnte z. B. als Null-Instrument, als rotierender-Analysator-Ellipsometer, rotierender-Polarisator-Ellipsometer oder als rotierender-Kompensator-Ellipsometer betrieben werden.This structure illuminates the sample at a defined angle in the front focal plane (object plane) ( 6 ) of the microscope objective. The light reflected by the sample is passed through the two imaging lenses ( 9 ) and ( 10 ) past the 45 ° mirror through an eyepiece lens ( 12 ) onto the detector (e.g. CCD camera for imaging or e.g. photodiode for an integral measurement) ( 13 ). The polarization of the light reflected from the sample is analyzed by an analyzer ( 14 ) in the ocular beam path (not ideally drawn here). The ellipsometer shown could e.g. B. as a zero instrument, as a rotating analyzer ellipsometer, rotating polarizer ellipsometer or as a rotating compensator ellipsometer.

Fig. 2 zeigt eine schematische Übersicht über den optischen Aufbau und den optischen Strahlengang eines ellipsometrischen Mikroskops (Durchlicht) am Beispiel eines PCSA- (Polarizer-Compensator-Sample-Analyzer-) Aufbaus. Der Beleuchtungsstrahlengang ist dabei schwarz gezeichnet, der Beobachtungsstrahlengang ist grau gezeichnet. Fig. 2 is a schematic overview of the optical structure and the optical path showing an ellipsometric microscope (transmitted light) the example of a PCSA (polarizer-Compensator Sample Analyzer) structure. The illumination beam path is drawn in black, the observation beam path is drawn in gray.

Es wird für das ellipsometrische Mikroskop eine punktförmige Lichtquelle (15) verwendet. Durch die darauffolgende Linse (16) wird das entstehende Lichtbündel parallelisiert.A punctiform light source ( 15 ) is used for the ellipsometric microscope. The resulting light beam is parallelized by the subsequent lens ( 16 ).

Im Bereich des parallelen Strahlengangs wird durch den Polarisator (17) und den folgenden Kompensator (z. B. λ/4-Platte) (18) Licht mit definierter Polarisation erzeugt. Die folgende Feldblende (19) bestimmt den Bereich der in der Objektebene (20) ausgeleuchtet wird. Über eine Linse (21) wird die punktförmige Lichtquelle in die hintere Fokalebene des Kondensors (22) abgebildet. Durch die Verschiebung der optischen Achse des Beleuchtungsstrahlengangs gegen die optische Achse des Kondensors (22) wird der Beleuchtungspunkt in der hinteren Fokalebene des Kondensors verschoben und somit ein unterschiedlicher Beleuchtungswinkel in der Objektebene (20) erreicht. Das transmittierte Licht wird über das Objektiv (23) und Linse (24) auf den Detektor (z. B. CCD-Kamera für eine Abbildung oder z. B. Photodiode für eine integrale Messung) (25) abgebildet und durch den Analysator (26) analysiert. Das gezeigte Ellipsometer könnte z. B. als Null-Instrument, als rotierender-Analysator-Ellipsometer, als rotierender-Polarisator-Ellipsometer oder als rotierender-Kompensator-Ellipsometer betrieben werden.In the area of the parallel beam path, light with a defined polarization is generated by the polarizer ( 17 ) and the following compensator (e.g. λ / 4 plate) ( 18 ). The following field diaphragm ( 19 ) determines the area that is illuminated in the object plane ( 20 ). The punctiform light source is imaged into the rear focal plane of the condenser ( 22 ) via a lens ( 21 ). By shifting the optical axis of the illuminating beam path against the optical axis of the condenser ( 22 ), the illuminating point in the rear focal plane of the condenser is shifted and a different illuminating angle is thus achieved in the object plane ( 20 ). The transmitted light is imaged via the objective ( 23 ) and lens ( 24 ) onto the detector (e.g. CCD camera for an image or e.g. photodiode for an integral measurement) ( 25 ) and by the analyzer ( 26 ) analyzed. The ellipsometer shown could e.g. B. as a zero instrument, as a rotating analyzer ellipsometer, as a rotating polarizer ellipsometer or as a rotating compensator ellipsometer.

Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit der Gestaltung der Lichtquelleneinheit aus Fig. 1 und Fig. 2 mit einer Quecksilberhöchstdrucklampe (27) mit Reflektor (28) und Kondensor (29). Anschließend wird das Licht durch einen Linienfilter (30) monochromatisiert und mittels einer Streuscheibe (31) wird die Lochblende (32) homogen ausgeleuchtet. Zum Schutz des Farbfilters kann ein Wärmeschutzfilter (33) eingebaut werden. Fig. 3 shows a possibility of designing the light source unit of Fig. 1 and Fig. 2 with a high pressure mercury lamp (27) with a reflector (28) and condenser (29). The light is then monochromatized by a line filter (30) and the pinhole ( 32 ) is homogeneously illuminated by means of a diffusing screen ( 31 ). A heat protection filter ( 33 ) can be installed to protect the color filter.

Fig. 4 zeigt die Möglichkeit, die Beleuchtung der Fig. 1 oder Fig. 2 durch einen Lichtleiter zu realisieren. Dabei wird ein durch eine geeignete Lichtquelle (34) (mit Licht definierter Polarisation) beleuchteter (polarisationserhaltender) Lichtleiter (35) so in den Aufbau integriert, daß ein Ende des Lichtleiters durch die beiden Linsen (36), (37) in die hintere Fokalebene (38) des Objektivs so abgebildet wird, daß in der Objektebene (39) eine parallele Beleuchtung unter definiertem Einfallswinkel und definierter Polarisation erreicht wird. Das von der Probe reflektierte Licht wird durch die beiden Abbildungslinsen (36) und (37) und einer Okularlinse (40) auf den Detektor (z. B. CCD-Kamera für eine Abbildung oder z. B. Photodiode für eine integrale Messung) (41) abgebildet. Im Okularstrahlengang (hier nicht ideal gezeichnet) wird die Polarisation des von der Probe reflektierten Lichtes durch einen Analysator (42) analysiert. Das gezeigte Ellipsometer könnte z. B. als Null-Instrument, als rotierender-Analysator-Ellipsometer, als rotierender-Polarisator-Ellipsometer oder als rotierender-Kompensator-Ellipsometer betrieben werden. Anstelle eines Lichtleiters können auch mehrere (schaltbare) Lichtleiter verwendet werden, die so eingebaut sind, das verschiedene Polarisationszustände und/oder Winkel der Beleuchtung eingestellt werden können. Werden keine polarisationserhaltenden Lichtleiter verwendet, wird vor dem Lichtleiterende im Mikroskopstrahlengang ein Polarisator verwendet. FIG. 4 shows the possibility of realizing the lighting of FIG. 1 or FIG. 2 by means of a light guide. A light guide ( 35 ) which is illuminated by a suitable light source ( 34 ) (with polarization defined by light) is integrated into the structure in such a way that one end of the light guide passes through the two lenses ( 36 ), ( 37 ) into the rear focal plane ( 38 ) of the objective is mapped in such a way that parallel illumination at a defined angle of incidence and a defined polarization is achieved in the object plane ( 39 ). The light reflected by the sample is directed through the two imaging lenses ( 36 ) and ( 37 ) and an eyepiece lens ( 40 ) onto the detector (e.g. CCD camera for imaging or e.g. photodiode for an integral measurement) ( 41 ). The polarization of the light reflected from the sample is analyzed by an analyzer ( 42 ) in the ocular beam path (not ideally drawn here). The ellipsometer shown could e.g. B. as a zero instrument, as a rotating analyzer ellipsometer, as a rotating polarizer ellipsometer or as a rotating compensator ellipsometer. Instead of a light guide, several (switchable) light guides can be used, which are installed in such a way that different polarization states and / or angles of the lighting can be set. If no polarization-maintaining light guides are used, a polarizer is used in front of the light guide end in the microscope beam path.

Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit, die Beleuchtung der Fig. 1 oder Fig. 2 durch einen Lichtleiter zu realisieren. Dabei wird der von einer geeigneten Lichtquelle (43) (mit Licht definierter Polarisation) beleuchteter (polarisationserhaltender) Lichtleiter (44) so in den Aufbau integriert, daß sich das Ende des Lichtleiters in der hinteren Fokalebene (45) des Objektivs befindet, so daß in der Objektebene (46) eine parallele Beleuchtung unter definiertem Einfallswinkel und definierter Polarisation erreicht wird. Das von der Probe reflektierte Licht wird durch eine Okularlinse (47) auf den Detektor (z. B. CCD-Kamera für eine Abbildung oder z. B. Photodiode für eine integrale Messung) (48) abgebildet. Im Okularstrahlengang (hier nicht ideal gezeichnet) wird die Polarisation des von der Probe reflektierten Lichtes durch einen Analysator (49) analysiert. Das gezeigte Ellipsometer könnte z. B. als Null-Instrument, als rotierender-Analysator-Ellipsometer, als rotierender- Polarisator-Ellipsometer oder als rotierender-Kompensator-Ellipsometer betrieben werden. Anstelle eines Lichtleiters können auch mehrere (schaltbare) Lichtleiter verwendet werden, die so eingebaut sind, das verschiedene Polarisationszustände und Winkel der Beleuchtung eingestellt werden können. Werden keine polarisationserhaltenden Lichtleiter verwendet, wird vor dem Lichtleiterende im Mikroskopstrahlengang ein Polarisator verwendet. FIG. 5 shows a further possibility of realizing the lighting of FIG. 1 or FIG. 2 by means of a light guide. The light guide ( 44 ) which is illuminated by a suitable light source ( 43 ) (with light defined polarization) (polarization-maintaining) is integrated into the structure such that the end of the light guide is in the rear focal plane ( 45 ) of the lens, so that in parallel illumination at a defined angle of incidence and a defined polarization is achieved in the object plane ( 46 ). The light reflected from the sample is imaged onto the detector by an eyepiece lens ( 47 ) (e.g. CCD camera for imaging or e.g. photodiode for an integral measurement) ( 48 ). The polarization of the light reflected from the sample is analyzed by an analyzer ( 49 ) in the ocular beam path (not ideally drawn here). The ellipsometer shown could e.g. B. as a zero instrument, as a rotating analyzer ellipsometer, as a rotating polarizer ellipsometer or as a rotating compensator ellipsometer. Instead of one light guide, several (switchable) light guides can be used, which are installed in such a way that different polarization states and angles of the lighting can be set. If no polarization-maintaining light guides are used, a polarizer is used in front of the light guide end in the microscope beam path.

Claims (19)

1. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau des Ellipsometers im Grundprinzip dem optischen Aufbau eines Auflicht- bzw. Durchlichtmikroskops entspricht wobei jedoch die Beleuchtung der Probe über das gesamte Gesichtsfeld unter einem definierten Einfallswinkel und mit definierter Polarisation erfolgt und daß das von der Probe reflektierte Licht bezüglich der Intensität und des Polarisationszustandes ausgewertet wird.1. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and for integrating point ellipsometry, characterized in that the structure of the ellipsometer corresponds in principle to the optical structure of a reflected light or transmitted light microscope, but with the illumination of the sample over the entire field of view at a defined angle of incidence and with a defined angle Polarization takes place and that the light reflected from the sample is evaluated with regard to the intensity and the state of polarization. 2. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung der Probe unter einem definierten Einfallswinkel und mit definierter Polarisation im Falle von Auflicht (Reflexions-Ellipsometrie) dadurch erreicht wird, daß das Mikroskopobjektiv in seiner hinteren Fokalebene nur an einem Punkt bzw. einem kleinen Fleck mit definiert polarisiertem Licht beleuchtet wird oder, daß das Mikroskopobjektiv in seiner hinteren Fokalebene auf einem Ring (konzentrisch zur optischen Achse) oder an einzelnen Punkten auf diesem Ring mit definiert polarisiertem Licht beleuchtet wird.2. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, characterized, that the illumination of the sample at a defined angle of incidence and with a defined Polarization in the case of incident light (reflection ellipsometry) is achieved in that the Microscope objective in its rear focal plane only at one point or a small one Spot is illuminated with defined polarized light or that the microscope objective in its rear focal plane on a ring (concentric to the optical axis) or on individual points on this ring is illuminated with defined polarized light. 3. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtung der Probe unter einem definierten Einfallswinkel und mit definierter Polarisation im Falle von Durchlicht (Transmissions-Ellipsometrie) dadurch erreicht wird,
daß der Kondensor in seiner hinteren Fokalebene nur an einem Punkt bzw. einem kleinen Fleck mit definiert polarisiertem Licht beleuchtet wird oder, daß der Kondensor in seiner hinteren Fokalebene auf einem Ring (konzentrisch zur optischen Achse) oder an einzelnen Punkten auf diesem Ring mit definiert polarisiertem Licht beleuchtet wird.3. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and for integrating point ellipsometry according to claim 1, characterized in that the illumination of the sample is achieved at a defined angle of incidence and with a defined polarization in the case of transmitted light (transmission ellipsometry),
that the condenser in its rear focal plane is illuminated only at one point or a small spot with defined polarized light or that the condenser in its rear focal plane on a ring (concentric to the optical axis) or at individual points on this ring with defined polarized Light is illuminated. 4. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Auflicht der Einfallswinkel durch eine geeignete Verschiebung des Beleuchtungspunktes in der hinteren Fokalebene des Mikroskopobjektives bzw. durch eine Radiusveränderung des Beleuchtungsringes in der hinteren Fokalebene verändert wird und
daß bei Durchlicht der Einfallswinkel durch eine geeignete Verschiebung des Beleuchtungspunktes in der hinteren Fokalebene des Kondensors bzw. durch eine Radiusveränderung des Beleuchtungsringes in der hinteren Fokalebene verändert wird. 4. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and for integrating point ellipsometry according to claim 1 and 2 or 3, characterized in that in incident light the angle of incidence by a suitable shift of the illumination point in the rear focal plane of the microscope objective or by a radius change of the illumination ring in the rear Focal plane is changed and
that in transmitted light the angle of incidence is changed by a suitable displacement of the illumination point in the rear focal plane of the condenser or by a change in the radius of the illumination ring in the rear focal plane. 5. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsometer der Anordnung seiner polarisationsoptischen Komponenten nach einem gängigen ellipsometrischen Verfahren (z. B. PCSA, PSA, PSCA, etc.; P: Polarisator; C: Kompensator; S: Probe; A: Analysator) entspricht, diese polarisationsoptischen Komponenten dabei in geeigneter Weise in den in Patentanspruch 1 genannten Mikroskopaufbau integriert sind und sowohl aus herkömmlichen doppelbrechenden Materialien bestehen können oder auch elektrooptischer, magnetooptischer oder akustooptischer Natur sein können.5. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the ellipsometer of the arrangement of its polarization-optical components after a common ellipsometric methods (e.g. PCSA, PSA, PSCA, etc .; P: polarizer; C: Compensator; S: sample; A: Analyzer) corresponds to these polarization-optical Components in a suitable manner in those mentioned in claim 1 Microscope assembly are integrated and both conventional birefringent May consist of materials or electro-optical, magneto-optical or can be of an acousto-optical nature. 6. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichteinkopplung in das Mikroskop sowohl direkt als auch über Strahlteilerwürfel oder Lichtleiter erfolgen kann und als Lichtquellen dabei Lampen mit geeigneter Monochromatisierung des Lichtes durch Filter oder Spektrometer und/oder Laserlichtquellen mit oder ohne Strahlaufweitung/Raumfilterung/Koheränz-Zerstörer Verwendung finden.6. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the light is coupled into the microscope both directly and via beam splitter cubes or light guide can be used and as light sources lamps with suitable Monochromatization of the light by filters or spectrometers and / or laser light sources with or without beam expansion / spatial filtering / coherance destroyers. 7. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Patentanspruch 2 und 3 beschriebene Beleuchtung der Objektebene mit Licht unter definierterm Einfallswinkel und definierter Polarisaton durch eine geeignete Abbildung einer ausgeleuchteten Lochblende, Ringblende oder einer Anzahl von (schaltbaren) Lochblenden in die hinterer Fokalebene des Mikroskopobjektives (Auflicht) oder Kondensors (Durchlicht) erreicht wird.7. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the illumination of the object plane with light under described in claim 2 and 3 defined angle of incidence and defined polarization by a suitable mapping of a Illuminated pinhole, ring screen or a number of (switchable) pinhole into the rear focal plane of the microscope objective (reflected light) or condenser (transmitted light) is achieved. 8. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Patentanspruch 2 und 3 beschriebene spezielle Beleuchtung der Probe mit definiertem Einfallswinkel und definierter Polarisation durch eine geeignete Abbildung des Endes eines (polarisationserhaltenden) Lichtleiters bzw. durch eine geeignete Abbildung einer Anzahl von (schaltbaren und/oder polarisationserhaltenden) Lichtleiterenden in die hinterer Fokalebene des Mikroskopobjektives (Auflicht) oder Kondensors (Durchlicht) erreicht wird. 8. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the special illumination of the sample described in claims 2 and 3 with defined angle of incidence and defined polarization by a suitable mapping of the End of a (polarization-maintaining) light guide or by a suitable image a number of (switchable and / or polarization maintaining) fiber ends in the rear focal plane of the microscope objective (reflected light) or condenser (transmitted light) is achieved.   9. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Patentanspruch 2 und 3 beschriebene spezielle Beleuchtung des Mikroskopobjektives (Auflicht) oder Kondensors (Durchlicht) in der hinteren Fokalebene durch eine geeignete, direkte Positionierung des Endes eines (polarisationserhaltenden) Lichtleiters oder einer Anzahl von Enden von (schaltbaren und/oder polarisationserhaltenden) Lichtleitern in die hinterer Fokalebene des Mikroskopobjektives (Auflicht) oder Kondensors (Durchlicht) erreicht wird.9. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the special lighting described in claims 2 and 3 Microscope objectives (reflected light) or condenser (transmitted light) in the rear focal plane through a suitable, direct positioning of the end of a (polarization-maintaining) Optical fiber or a number of ends of (switchable and / or polarization-maintaining) Light guides into the rear focal plane of the microscope objective (incident light) or condenser (Transmitted light) is reached. 10. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsometer bei verschiedenen Wellenlängen und/oder Einfallswinkeln betrieben werden kann.10. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the ellipsometer operated at different wavelengths and / or angles of incidence can be. 11. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsometer in einem der bekannten Ellipsometermodi betrieben werden kann (Null-Modus, rotierender Analysator, rotierender Polarisator, rotierender Kompensator, zyklisch polarisationsverändernde elektrooptische, magnetooptische oder akustooptische Komponenten).11. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the ellipsometer can be operated in one of the known ellipsometer modes (Zero mode, rotating analyzer, rotating polarizer, rotating compensator, cyclical polarization-changing electro-optical, magneto-optical or acousto-optical Components). 12. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untersuchte Probe zur Fokussierung in Richtung der optischen Achse des Mikroskops (z-Achse), im Bedarfsfall auch in den zur optischen Achse orthogonalen Richtungen (x- und y-Richtung), durch geeignete Verstelleinheiten verschoben und im Bedarfsfall ebenfalls durch eine geeignete Verstelleinheit um die z-Achse gedreht werden kann und daß eine Kippmöglichkeit um die x- und die y-Achse zur exakten Positionierung der Proben im Ellipsometer vorzusehen ist.12. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the examined sample for focusing in the direction of the optical axis of the Microscope (z-axis), if necessary also in the orthogonal to the optical axis Directions (x and y direction), shifted by suitable adjustment units and in If necessary, they can also be rotated around the z-axis using a suitable adjustment unit can and that a tilting around the x and y axes for exact positioning of the samples is to be provided in the ellipsometer. 13. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch l, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenpositionierung bezüglich der optischen Achse des Mikroskops über ein Autokollimationsverfahren erfolgt. 13. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the sample positioning with respect to the optical axis of the microscope Autocollimation procedure is carried out.   14. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektion des Meßsignals entweder über ein ortsauflösendes Detektionssystem (z. B. CCD-Kamera, SIT-Kamera, Restlicht-Kamera, o. ä.) in einem bildgebenden Modus erfolgt (ellipsometrische Mikroskopie) oder über einen Punktsensor (z. B. Photodiode, Photomultiplier, etc.), der über das gesamte Gesichtsfeld einen integralen Meßwert liefert (Punktellipsometrie), oder daß durch eine Strahlaufteilung (z. B. über einen Strahlteilerwürfel) im Detektionsstrahlengang eine simultane Messung von ellipsometrischer Mikroskopie und Punktellipsometrie möglich ist.14. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the detection of the measurement signal either via a spatially resolving detection system (e.g. CCD camera, SIT camera, low light camera, etc.) in an imaging mode (ellipsometric microscopy) or via a point sensor (e.g. photodiode, Photomultiplier, etc.), which provides an integral measurement over the entire field of view (Point ellipsometry), or that by a beam splitting (e.g. over a Beam splitter cube) in the detection beam path a simultaneous measurement of ellipsometric Microscopy and point ellipsometry is possible. 15. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsometer mit zusätzlichen Komponenten zur Probeninspektion durch herkömmliche und konfokale Verfahren der Lichtmikroskopie (z. B. Hellfeld-, Dunkelfeld-, Polarisations-, DIC-, Phasenkontrast-, Fluoreszenz- und Brewster-Winkel-Mikroskopie), IR-Spektroskopie, IR-Mikroskopie, Interferometrie, Ramanspektroskopie, mikroskopische IR- oder Ramanspektroskopie, zeitaufgelöste Fluoreszenzlebensdauermessung ausgerüstet ist, oder diese Komponenten in das ellipsometrische Mikroskop integriert werden können.15. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the ellipsometer with additional components for sample inspection conventional and confocal methods of light microscopy (e.g. brightfield, darkfield, Polarization, DIC, phase contrast, fluorescence and Brewster angle microscopy), IR spectroscopy, IR microscopy, interferometry, Raman spectroscopy, microscopic Equipped with IR or Raman spectroscopy, time-resolved fluorescence lifetime measurement is, or these components can be integrated into the ellipsometric microscope. 16. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ellipsometrische Mikroskop mit mechanischen, optischen und elektronischen Komponenten ausgestattet ist, die ein automatisiertes Handling und Alignment der Proben im Ellipsometer gestatten.16. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the ellipsometric microscope with mechanical, optical and electronic Is equipped with components that enable automated handling and alignment of the samples in the Allow ellipsometer. 17. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch l, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellipsometer in Anlagen zur Beschichtung und/oder zur Schichtabtragung im Rahmen der Prozeßüberwachung und/oder Prozeßendkontrolle integriert ist oder zur Prozeßüberwachung und/oder Prozeßendkontrolle verwendet wird.17. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that the ellipsometer in systems for coating and / or layer removal in Process monitoring and / or final process control is integrated or for Process monitoring and / or final process control is used. 18. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ellipsometrische Mikroskop in einem Medium oder in verschiedenen Medien betrieben wird, in Analogie zu normalen Mikroskopieverfahren (z. B. Vakuum, Luft, Wasser, Öl, Glyzerin, Glyzerin/Wasser, etc.).18. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized,  that the ellipsometric microscope in one medium or in different media is operated in analogy to normal microscopy methods (e.g. vacuum, air, Water, oil, glycerin, glycerin / water, etc.). 19. Ellipsometrisches Mikroskop zur lateral ortsaufgelösten Ellipsometrie und zur integrierenden Punktellipsometrie nach Patentanspruch 1, 4 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerung, Überwachung, Verarbeitung, Auswertung und Darstellung der Messungen und Ergebnisse des ellipsometrischen Mikroskops über einen oder mehrere geeignete Computer mit entsprechend geeigneter Bildaufnahme- und Bildverarbeitungs Hard- und Software und entsprechenden, geeigneten visuellen und/oder drückenden Ausgabegeräten erfolgt.19. Ellipsometric microscope for laterally spatially resolved ellipsometry and integrating ellipsometry according to claim 1, 4 and 2 or 3, characterized, that control, monitoring, processing, evaluation and presentation of the measurements and results of the ellipsometric microscope over one or more suitable ones Computer with appropriate image acquisition and image processing hardware and Software and corresponding, suitable visual and / or pressing output devices he follows.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0987537A3 (en) * 1998-09-16 2000-04-05 NanoPhotonics AG Micropolarimeter and Ellipsometer
DE10008073A1 (en) * 2000-02-22 2001-08-30 Nanofocus Materialtechnik Gmbh Polarization interferometric microscope has compensator in light path between polarizer and objective; microscope can be configured as top lit device, especially with beam divider
DE10023477A1 (en) * 2000-05-10 2001-11-29 Sentech Instr Gmbh Ellipsometer
FR2818376A1 (en) * 2000-12-18 2002-06-21 Centre Nat Rech Scient DEVICE FOR BIDIMENSIONAL ELLIPSOMETRIC VISUALIZATION OF A SAMPLE, VISUALIZATION PROCESS AND ELLIPSOMETRIC MEASUREMENT PROCESS WITH SPATIAL RESOLUTION
FR2837573A1 (en) * 2001-12-20 2003-08-15 Centre Nat Rech Scient ELLIPSOMETRIC MEASUREMENT METHOD WITH SPATIAL RESOLUTION
FR2841339A1 (en) * 2002-06-19 2003-12-26 Centre Nat Rech Scient ANTI-REFLECTIVE SUPPORTS AND CONTRAST AMPLIFIER SUPPORTS FOR POLARIZED REFLECTION LIGHT
CN112888934A (en) * 2018-08-17 2021-06-01 方宁 An Integrated System of Raman Spectroscopy and Advanced Optical Microscopy and Its Application

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011078418A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Device for examining permittivity of e.g. metallic, anisotropic two-layer dielectric sheet in non-destructive testing area, has processing unit for spatially-resolving image of object by changing focusing point from reflected signals

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2401973C2 (en) * 1973-01-16 1984-10-11 Warner Lambert Technologies, Inc., Dallas, Tex. Polarization interference microscope
DE3738041A1 (en) * 1987-05-21 1988-12-01 Sattler Hans Eberhard Device for examining a number of gemstones
DE3906119A1 (en) * 1988-04-08 1989-10-19 Jenoptik Jena Gmbh Arrangement for measuring polarisation-optical path differences
EP0610945A1 (en) * 1993-02-12 1994-08-17 Orbotech Ltd Apparatus and method for optical inspection of articles
US5521705A (en) * 1994-05-12 1996-05-28 Oldenbourg; Rudolf Polarized light microscopy
WO1996029583A1 (en) * 1995-03-20 1996-09-26 Kansas State University Research Foundation Ellipsometric microscope

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06103252B2 (en) * 1989-05-04 1994-12-14 サーマ―ウェイブ・インク High resolution ellipsometer apparatus and method
US4999014A (en) * 1989-05-04 1991-03-12 Therma-Wave, Inc. Method and apparatus for measuring thickness of thin films
US5019715A (en) * 1990-03-02 1991-05-28 Spectra-Tech, Inc. Optical system and method for sample analyzation
DE4017935A1 (en) * 1990-06-05 1991-12-12 Leonhardt Klaus Prof Dr Micro-ellipse-profilometry - involves polarising divider, lambda quarter plate, electro=optical modulator, lens and photodetector arrangement

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2401973C2 (en) * 1973-01-16 1984-10-11 Warner Lambert Technologies, Inc., Dallas, Tex. Polarization interference microscope
DE3738041A1 (en) * 1987-05-21 1988-12-01 Sattler Hans Eberhard Device for examining a number of gemstones
DE3906119A1 (en) * 1988-04-08 1989-10-19 Jenoptik Jena Gmbh Arrangement for measuring polarisation-optical path differences
EP0610945A1 (en) * 1993-02-12 1994-08-17 Orbotech Ltd Apparatus and method for optical inspection of articles
US5521705A (en) * 1994-05-12 1996-05-28 Oldenbourg; Rudolf Polarized light microscopy
WO1996029583A1 (en) * 1995-03-20 1996-09-26 Kansas State University Research Foundation Ellipsometric microscope

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19842364C1 (en) * 1998-09-16 2000-04-06 Nanophotonics Ag Micropolarimeter and ellipsometer
US6275291B1 (en) 1998-09-16 2001-08-14 Nanophotonics Ag Micropolarimeter and ellipsometer
EP0987537A3 (en) * 1998-09-16 2000-04-05 NanoPhotonics AG Micropolarimeter and Ellipsometer
DE10008073A1 (en) * 2000-02-22 2001-08-30 Nanofocus Materialtechnik Gmbh Polarization interferometric microscope has compensator in light path between polarizer and objective; microscope can be configured as top lit device, especially with beam divider
DE10008073B4 (en) * 2000-02-22 2005-09-01 Nanofocus Materialtechnik Gmbh Polarization interferometric microscope
US6897955B2 (en) 2000-05-10 2005-05-24 Sentech Instruments Gmbh Ellipsometer
DE10023477A1 (en) * 2000-05-10 2001-11-29 Sentech Instr Gmbh Ellipsometer
DE10023477C2 (en) * 2000-05-10 2002-09-19 Sentech Instr Gmbh ellipsometer
US7209232B2 (en) 2000-12-18 2007-04-24 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Device for ellipsometric two-dimensional display of a sample, display method and ellipsometric measurement method with spatial resolution
WO2002050513A1 (en) * 2000-12-18 2002-06-27 Centre National De La Recherche Scientifique Device for ellipsometric two-dimensional display of a sample, display method and ellipsometric measurement method with spatial resolution
AU2002228108B2 (en) * 2000-12-18 2005-12-01 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Device for ellipsometric two-dimensional display of a sample, display method and ellipsometric measurement method with spatial resolution
AU2002228108B8 (en) * 2000-12-18 2006-02-16 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Device for ellipsometric two-dimensional display of a sample, display method and ellipsometric measurement method with spatial resolution
FR2818376A1 (en) * 2000-12-18 2002-06-21 Centre Nat Rech Scient DEVICE FOR BIDIMENSIONAL ELLIPSOMETRIC VISUALIZATION OF A SAMPLE, VISUALIZATION PROCESS AND ELLIPSOMETRIC MEASUREMENT PROCESS WITH SPATIAL RESOLUTION
US7307726B2 (en) 2000-12-18 2007-12-11 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Device for ellipsometric two-dimensional display of a sample, display method and ellipsometric measurement method with spatial resolution
JP2008122394A (en) * 2000-12-18 2008-05-29 Centre National De La Recherche Scientifique Ellipsometry measurement method and apparatus
FR2837573A1 (en) * 2001-12-20 2003-08-15 Centre Nat Rech Scient ELLIPSOMETRIC MEASUREMENT METHOD WITH SPATIAL RESOLUTION
FR2841339A1 (en) * 2002-06-19 2003-12-26 Centre Nat Rech Scient ANTI-REFLECTIVE SUPPORTS AND CONTRAST AMPLIFIER SUPPORTS FOR POLARIZED REFLECTION LIGHT
WO2004001399A1 (en) * 2002-06-19 2003-12-31 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Antiglare supports and contrast amplifying supports for reflected polarized light
US7652762B2 (en) 2002-06-19 2010-01-26 Centre National De La Recherche Scientifique Antiglare supports and contrast amplifying supports for polarized light reflection
CN112888934A (en) * 2018-08-17 2021-06-01 方宁 An Integrated System of Raman Spectroscopy and Advanced Optical Microscopy and Its Application

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