Ellipso-Höhentopometrie

Abstract

Zusammenfassung Die Ellipso-Höhentopometrie misst zusätzlich zum topometrischen Höhenprofil die örtliche Verteilung des Materials an der Oberfläche, so dass eine hochaufgelöste Materialidentifizierung und Kartierung und eine Korrektur der Messfehler möglich wird. Alle kommerziell verfügbaren optischen Profilmessgeräte zeigen Artefakte an Übergängen verschiedener Materialien einer Werkstückoberfläche. Beispielsweise wird ein Ölfilm auf einem Metalluntergrund mit nichtlinear invertierter Profilamplitude wiedergegeben, so dass er als Vertiefung anstatt als Erhebung gemessen wird [4,5]. Die Höhe einer Leiterbahn auf einer mikroelektronischen Struktur wird gleichermaßen falsch gemessen. Große, nichtkalibrierbare Fehler können bei Schichtstrukturen auftreten. Mit einem neuartigen Ellipso-Höhentopometer können diese Messfehler und Artefakte durch Korrektur des Phasensprungs bei der Lichtreflexion für quasiplanare Oberflächen kompensiert werden. Dazu wird aus denselben Datensätzen, die zur Berechnung der Höhentopografie H(x, y) aufgenommen wurden, die lokale Verteilung der Materialien und ihrer optischen Parameter ermittelt und daraus die Material- und Schicht-Resonanzphasen zur Korrektur berechnet. Die Ellipso-Höhentopometrie kann erstmals strukturierte Profile im nm-Bereich mit hoher räumlicher Auflösung optisch richtig messen und zusätzlich lassen sich Informationen über Materialien, Schichten und Verschmutzungen auf der Oberfläche gewinnen.