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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur ellipsometrischen Erfassung
einer Probenanordnung mit wenigstens einer auf einer Probenseite
eines transparenten, flächigen
Trägersubstrates
aufgebrachten, dünnen
Probe, bei dem
- – die Probenanordnung wenigstens
bereichsweise mittels einer Beleuchtungsanordnung mit Beleuchtungslicht
einstellbarer Polarisationseigenschaften unter einem zur Probennormalen
geneigten Beleuchtungswinkel beleuchtet wird,
- – von
beleuchteten Bereichen der Probenanordnung reflektiertes Detektionslicht
in einer unter einem geeigneten, zur Probennormalen geneigten Beobachtungswinkel
angeordneten, polarisationssensitiven Detektionsanordnung auf einen
gesteuert auslesbaren Detektor mit einer Mehrzahl geordneter, photosensitiver
Detektorelemente abgebildet wird,
- – Anteile
des Beleuchtungslichtes von Blendenmitteln, die auf der der Beleuchtungsanordnung und
der Detektionsanordnung zugewandten Seite der Probe und des Trägersubstrats
angeordnet sind, weggeblendet werden.
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Die
Erfindung bezieht sich weiter auf ein Ellipsometer, geeignet zur
ellipsometrischen Erfassung einer Probenanordnung (40, 43)
mit wenigstens einer auf einer Probenseite eines transparenten,
flächigen Trägersubstrates
(40) aufgebrachten, dünnen
Probe (43) und umfassend
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– eine Beleuchtungsanordnung
zur wenigstens bereichsweisen Beleuchtung der Probe (43)
mit Beleuchtungslicht (30) wählbarer Polarisationseigenschaften
unter einem zur Probennormalen geneigten Beleuchtungswinkel (φ),
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– eine unter
einem geeigneten, zu der Probennormalen geneigten Detektionswinkel
(φ) angeordnete,
einen photosensitiven Detektor (D) umfassende Detektionsanordnung
zur polarisationssensitiven Detektion von Detektionslicht (31'-35'; 31'-35'''), welches
von beleuchteten Bereichen der Probe (43) reflektiert wird
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– Blendenmittel
(20), die auf der der Beleuchtungsanordnung und der Detektionsanordnung
zugewandten Seite der Probe (43) und des Trägersubstrates
angeordnet sind und Anteile des Beleuchtungslichtes (31)
und des Detektionslichtes (32''', 33', 33''') wegblenden.
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Zur
Erfassung sehr dünner
und insbesondere transparenter Proben hat sich die Ellipsometrie
als leistungsfähiges
Messprinzip etabliert. Das Grundprinzip bekannter ellipsometrischer
Verfahren lässt sich
am einfachsten anhand der schematischen Skizze von 1 erläutern.
Eine Lichtquelle L mit zugehöriger
Optik erzeugt einen Lichtstrahl, der unter einem Winkel φ eine Probenanordnung
wenigstens bereichsweise beleuchtet. Der Winkel φ wird üblicherweise gegen die Probennormale
gemessen und ist bei üblichen
Vorrichtungen wählbar.
Neben der Lichtquelle und einer geeigneten Lichtleitoptik, z.B.
einem geeigneten Linsen- und/oder Spiegelsystem, umfasst die Beleuchtungsanordnung
polarisationsrelevante Elemente, mit welchen die Polarisationseigenschaften
des Beleuchtungslichtes modifizierbar sind. In dem dargestellten
Schema werden ein Polarisator P und ein Kompensator C, der zum Beispiel
als Lambda-Viertel-Plättchen
ausgebildet sein kann, verwendet. Die Probenanordnung wird daher
zumindest bereichsweise mit Beleuchtungslicht bekannter Polarisationseigenschaften
beleuchtet. Ebenfalls unter einem Winkel zur Probennormalen ist
eine Detektionsanordnung zur Erfassung von Detektionslicht vorgesehen.
Da als Detektionslicht in der Regel von den beleuchteten Probenbereichen
reflektiertes Licht verwendet wird, entspricht der Winkel der Detektionsanordnung
zur Probennormalen, dem Reflektionsgesetz der Strahlenoptik folgend,
in der Regel ebenfalls dem Winkel φ. Über eine geeignete Lichtleitoptik
sowie weitere polarisationsrelevante Elemente (im dargestellten
Schema ein Analysator A) wird Detektionslicht auf einen photosensitiven
Detektor D geleitet. Die auf dem Detektor D erfasste Intensität ist unter anderem
abhängig
von der relativen Einstellung der polarisationsrelevanten Elemente
zueinander. Auch die Wahl des Winkels φ beeinflusst die detektierte
Intensität.
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Eine ähnliche
Vorrichtung und ein entsprechendes Messverfahren sind aus der gattungsbildenden
WO 96/24034 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung umfasst zusätzlich eine
senkrecht zum Beleuchtungsstrahlengang ausgerichtete erste Blende
und eine senkrecht zum Detektionsstrahlengang ausgerichtete zweite
Blende, die in Bereichen paralleler Strahlführung zur Strahlformung und
insbesondere zum Ausblenden nicht-paralleler Randstrahlen angeordnet
sind.
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Es
sind bildgebende und nicht bildgebende Anwendungen der Ellipsometrie
bekannt. während bei
der nicht bildgebenden Ellipsometrie Optik und Detektor auf die
Beleuchtung eines einzelnen Punktes bzw. die Detektion von Reflektionslicht
aus diesem Punkt ausgerichtet sind, werden bei der bildgebenden
Ellipsometrie größere Probenbereiche
simultan beleuchtet und es ist eine Abbildungsoptik 0 vorgesehen,
welche einzelne Punkte des beleuchteten Bereichs entsprechenden
photosensitiven Detektorelementen zuordnet, aus denen der Detektor
in geordneter Weise aufgebaut ist.
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Zur
Durchführung
einer ellipsometrischen Messung sind insbesondere zwei Grundprinzipien bekannt.
So können
beispielsweise mehrere Einzelmessungen mit unterschiedlicher relativer
Einstellung der polarisationsrelevanten Elemente zueinander und/oder
unterschiedlichen Einstellungen des Winkels φ durchgeführt und interessierende Werte gemäß dem Fachmann
bekannten physikalischen Zusammenhängen aus der sich ergebenden
Folge von Messwerteinheiten (einzelne Messwerte bei nicht bildgebender
bzw. einzelne Bilder bei bildgebender Anwendung) abgeleitet werden.
Im Gegensatz dazu werden bei der sogenannten Null-Ellipsometrie,
die insbesondere bei bildgebenden Anwendungen Einsatz findet, die
polarisationsrelevanten Elemente relativ zueinander derart eingestellt,
dass bestimmte Kennwerte eines Ergebnisbildes, beispielsweise ein
Kontrast zwischen zwei abgebildeten Probenbereichen, einen besonderen
Wert annimmt. So ist es beispielsweise bekannt, bei der Inspektion sogenannter
Micro-Arrays oder
Biochips bei der die Qualität
der Aufbringung eines Musters aus Biomolekülen auf einem Trägersubstrat überprüft werden soll,
die polarisationsrelevanten Elemente relativ zueinander so einzustellen,
dass der effektiv nutzbare Kontrast zwischen molekülbelegten
Bereichen und freien Bereichen des Trägersubstrates maximiert wird.
Fehlerhafte Formen von molekülbelegten
Bereichen sind dann besonders einfach und insbesondere ohne Durchführung eines
aufwendigen, vielschrittigen Verfahrens erkennbar.
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Da
die Probenanordnung bei allen ellipsometrischen Verfahren unter
einem von der Probennormalen abweichenden Winkel beleuchtet und
beobachtet wird, stellt sich bei bildgebenden Anwendungen die unvermeidbare
Schwierigkeit, dass benachbarte Probenbereiche, die gleichzeitig
beleuchtet und gleichzeitig vom Detektor erfasst werden können, unterschiedliche
Abstände
zu dem Detektor aufweisen. Es kann daher jeweils nur ein schmaler,
senkrecht zur Einfallsebene gelegener Streifen der Probenanordnung
scharf abgebildet werden. Gleichwohl fällt auch Licht aus anderen
Probenbereichen auf den Detektor. Streulicht aus diesen Probenbereichen kann
häufig
vernachlässigt
werden, da es in der Regel eine wesentlich geringere Intensität aufweist
als das interessierende Reflexionslicht. Ein erhebliches Problem
ergibt sich jedoch im Fall von Probenanordnungen mit transparenten
Trägersubstraten,
beispielsweise aus Glas, Quarz, transparentem Kunststoff etc, wie
sie z.B. regelmäßig für Micro-Arrays oder
Biochips, jedoch auch in anderen Bereichen vielfach verwendet werden.
In diesem Fall kann nämlich
Beleuchtungslicht sowohl an der der Beleuchtungsanordnung zugewandten
Grenzfläche
des Trägersubstrates
als auch an der dieser gegenüberliegenden
Grenzfläche
des Trägersubstrates
reflektiert werden. Wegen des zur Probennormalen geneigten Einfalls-
bzw. Reflexionswinkels φ können daher Lichtanteile
aus benachbarten Probenbereichen, die jedoch an unterschiedlichen
Grenzflächen
reflektiert werden, auf denselben Detektorbereich abgebildet werden.
Dies stellt eine erhebliche Störung
des erwünschten
Signals dar.
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In
der
EP 0 481 649 A2 wird
dieses Problem anhand einer nicht-ellipsometrische Vorrichtung aufgegriffen
und eine Vorrichtung offenbart, die das Problem durch Verwendung
zweier parallel zur Probenfläche
und in unmittelbarer Nachbarschaft zu der Probe zwischen dem Probenträger einerseits
und der Beleuchtungs- und der Detektionsanordnung andererseits angeordneten
Schneidenblenden löst.
Diese sind so angeordnet, dass lediglich ein schmaler Probenstreifen
beleuchtet und Licht, das die Probe und den Probenträger durchdringt
und an der gegenüber liegenden
Seite des Probenträgers
reflektiert wird, weggeblendet wird. Diese Anordnung weist zwei
wesentliche Nachteile auf. Zum einen ist es schwierig, die Blenden
parallel zur Probenfläche
in naher Nachbarschaft zu dieser zu justieren. Es besteht die Gefahr,
bei der Justierung die Probenfläche
zu beschädigen.
Zum anderen führt
die sehr kleinflächige
Beleuchtung im Blendenspalt zu langen Messzeiten, da die Probe in
jeweils kleinen Ausschnitten abgerastert werden muss. Dabei können insbesondere
bei empfindlichen, biologischen Proben Veränderungen während der Zeit zwischen der
Aufnahme eines ersten Ausschnitts und der Aufnahme eines zweiten
Ausschnitts auftreten.
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Aus
der
US 5,510,892 ist
eine weitere nicht-ellipsometrische Vorrichtung bekannt, die das Problem
mittels zweier Gitterblenden im Beleuchtungs- bzw. im Detektionsstrahlengang
löst. Die
Gitterblenden sind jeweils so in den Strahlengängen angeordnet, dass ihre
konjugierten Bildebenen in der Probenebene liegen. Hierdurch wird
zwar erreicht, dass die Justierung einer parallelen Blende in direkter
Nachbarschaft zur Probe vermieden wird. Es ergibt sich jedoch das
zusätzliche
Problem der sehr komplizierten Justierung zweier Gitterblenden in
unterschiedlichen Strahlengängen
mit übereinstimmendem
konjugiertem Bild in der Probenebene.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung
derart weiterzubilden, dass die Justierung der Blendenmittel zur
Reduktion des störenden
Einflusses von Reflexionslicht aus Probenbereichen, die einem interessierenden
Probenbereich benachbart sind, vereinfacht wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren
derart weiterzubilden, dass bei Vermessung ausgedehnter Proben Unterschiede
zwischen den Aufnahmezeitpunkten von Probenteilbereichen reduziert
werden.
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Die
erstgenannte Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
von Anspruch 1 gelöst.
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Die
zweitgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen
von Anspruch 6 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, dass die Probenseite des Trägersubstrates
der Beleuchtungsanordnung abgewandt ist und die Blendenmittel sich
parallel zur Probennormalen und senkrecht zur Einfallsebene des
Beleuchtungslichtes erstrecken, so dass sie Anteile des Beleuchtungslichtes
wegblenden, die ansonsten an einer der Probenseite gegenüberliegenden
Gegenfläche
des Trägersubstrates
derart reflektiert würden, dass
sie sich in einer Detektionsebene des Detektors dem an der Probenseite
der Probenanordnung reflektierten Detektionslicht überlagern
würden.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik wird die Probenanordnung so gestaltet,
dass die Probenseite des Trägersubstrates
der Beleuchtungsanordnung abgewandt ist. Die Blendenmittel erstrecken sich
erfindungsgemäß parallel
zur Probennormalen und senkrecht zur Einfallsebene des Beleuchtungslichtes.
In diesem Fall nämlich
würde ein
erstes Teilbündel
des Beleuchtungslichts, das in einem ersten Punkt auf das Trägersubstrat
auftrifft, soweit es nicht an diesem reflektiert wird, zunächst das
Trägersubstrat
durchlaufen, an der Trägersubstrat/Proben-Grenzfläche unter
Wechselwirkung mit der Probe reflektiert werden und nach erneutem
Durchlaufen des Trägersubstrats
dieses an einem zweiten, von dem ersten Punkt versetzten Punkt in
Richtung auf den Detektor wieder verlassen. Dieser zweite Punkt ist
jedoch zugleich Ort einer direkten Reflexion eines zweiten Teilbündels des
Beleuchtungslichts. Direkte wie indirekte Reflexion würden sich
auf dem Detektor ununterscheidbar überlagern. Durch erfindungsgemäße Blendenmittel,
die senkrecht zur Probe bzw. parallel zur Probennormalen und senkrecht
zur Einfallsebene des Beleuchtungslichtes zwischen dem ersten und
dem zweiten Punkt angeordnet sind, wird das zweite Teilbündel des
Beleuchtungslichts weggeblendet, sodass keine direkte Reflexion
im zweiten Punkt auftritt, die sich dem erwünschten, unter Wechselwirkung
mit der Probe reflektieren Licht überlagern könnte.
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Der
hier verwendete Begriff „wegblenden" umfasst sämtliche,
physikalische Wirkmechanismen einer Blende, wie z.B. Absorbieren
des auf die Blende fallenden Beleuchtungslichts oder ein geeignetes Ablenken
durch Reflexion oder Streuung oder Beugung.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung sind die Blendenmittel als eine semiinfinite Einzelblende ausgestaltet.
Der Begriff „semiinfinit" bezeichnet Blenden
mit einer für
die erfindungsgemäße Wirkung
relevanten Kante und einer Ausdehnung der Blende, die so groß ist, dass
eine weitere Vergrößerung die
erfindungsgemäße Wirkung
nicht steigern würde.
Ein Beispiel ist etwa eine senkrecht zur Probe angeordnete Schneidenblende
mit einer der Probe zugewandten Kante, die oberhalb der Kante den
gesamten abgebildeten Probenbereich gegen einfallendes Beleuchtungslicht
abschattet.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
umfassen die Blendenmittel eine Mehrzahl von Einzelblenden. Beispielsweise
bilden die Einzelblenden eine Mehrzahl von parallelen Spalten. Die
Einzelblenden können
starr oder beweglich zueinander ausgebildet sein.
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Alternativ
können
einzelne Einzelblenden auch mit einem oder mehreren für das Beleuchtungslicht
transparenten Durchlässen
versehen oder die Blendenmittel insgesamt als Einzelblende mit wenigstens
einem solchen Durchlass ausgestaltet sein.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Blendenmittel bewegbar angeordnet. Dem liegt
der Gedanke zugrunde, trotz einer zu jedem Zeitpunkt durch die Blendenmittel
bereichsweise abgeschatteter Probe einen möglichst großen Probenbereich abbilden
zu können und
gleichzeitig von der durch die Erfindung ermöglichten Qualitätsverbesserung
der Daten zu profitieren. Dies wird durch Anwendung des nachfolgend
erläuterten,
erfindungsgemäßen Verfahrens
erreicht, das insbesondere ein bevorzugtes Betriebsverfahren der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, aber auch zusammen mit anderen Anordnungsvarianten der Blendenmittel,
wie sie etwa aus dem Stand der Technik bekannt sind, angewendet
werden kann.
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Entsprechend
dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist vorgesehen,
- a) dass zu jedem Zeitpunkt
solche Beleuchtungslichtanteile ausgeblendet werden, die ansonsten an
einer der Probenseite gegenüberliegenden Gegenfläche des
Trägersubstrates
derart reflektiert würden,
dass sie sich in einer Detektionsebene des Detektors dem von der
Probenseite der Probenanordnung reflektierten Detektionslicht überlagern
würden,
und
- b) dass die Blendenmittel während
einer Integrationszeit des Detektors bewegt werden, sodass jedes
einem Auslesebereich des Detektors zugeordnete Detektorelement während eines
Bruchteils der Integrationszeit des Detektors (D) mit Detektionslicht
beaufschlagt wird.
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Die
unter a) genannten Merkmale wurden bereits oben im Zusammenhang
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erläutert.
Man beachte jedoch, dass sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zusammen
mit Vorrichtungen mit anderer Anordnung der Blendenmittel, angewendet
werden kann, solange die Blendenmittel gemäß gemäß a) ausgelegt sind.
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Gemäß obiger
Merkmalsgruppe b) werden die Blendenmittel während einer Integrationszeit
des Detektors parallel zu der Probenanordnung relativ bewegt, wobei
die Integrationszeit vorzugsweise lang gegenüber einer charakteristischen
Bewegungszeit der Blendenmittel gewählt ist. Zu jedem Zeitpunkt wird
erfindungsgemäß verhindert,
dass sich von der Probe reflektiertes Licht und von der Gegenfläche des
Trägersubstrats
reflektiertes Licht auf dem Detektor überlagern. Während der
Integrationszeit des Detektors werden jedoch unterschiedliche Bereiche der
Probenanordnung beleuchtet bzw. beschattet. Im Ergebnis erzielt
man daher ein Bild eines großen
Probenbereichs mit erfindungsgemäß verbesserter
Datenqualität.
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Bevorzugt
wird die Bewegung der Blendenmitte so eingerichtet, dass jedes einem
Auslesebereich des Detektors zugeordnete Detektorelement während eines
in etwa gleichen Bruchteils einer Integrationszeit des Detektors
mit Detektionslicht beaufschlagt wird.
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Hinsichtlich
der speziellen Bewegung der Blendenmittel sind verschiedene Möglichkeiten denkbar.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Blendenmittel, wie
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
senkrecht zur Probennormalen und parallel zur Einfallsebene des
Beleuchtungslichts linear bewegbar angeordnet sind. Alternativ kann
vorgesehen sein, dass die Blendenmittel um eine zur Probennormalen
parallele Achse rotierbar angeordnet sind. Dies ist insbesondere
günstig,
wenn die Blendenmittel, wie aus dem Stand der Technik bekannt, parallel zur
Probe angeordnet sind.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung sowie
den Zeichnungen, in denen
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1 eine
schematische Skizze des Aufbaus eines Ellipsometers nach dem Stand
der Technik zeigt,
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2 eine
schematische Darstellung der Reflexionen bei einem Ellipsometer
nach dem Stand der Technik zeigt,
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3 eine
schematische Darstellung der Reflexionen bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf ein bekanntes Ellipsometer zeigt,
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4 eine
schematische Darstellung der Reflexionen bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf ein erfindungsgemäßes Ellipsometer zeigt,
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Der
grundsätzliche
Aufbau eines Ellipsometers wurde anhand von 1 bereits
im allgemeinen Teil dieser Beschreibung erläutert. Zur Vermeidung von Wiederholungen
wird auf eine erneute Beschreibung von 1 verzichtet.
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2 zeigt
die Problematik der Überlagerung
von direkten und indirekten Reflexionen bei einem Ellipsometer nach
dem Stand der Technik. Wie erwähnt
wird bei der bildgebenden Ellipsometrie üblicherweise die Probenanordnung,
von der in 2 lediglich ein transparentes
Trägersubrat 40 dargestellt ist,
großflächig mit
Beleuchtungslicht 30 beleuchtet, welches als ein paralleles
Strahlenbündel
großen Durchmessers
ausgebildet ist. In 2 sind von dem Strahlenbündel 30 jeweils
benachbarte Einzelstrahlen 31, 32, 33, 34, 35 repräsentativ
dargestellt. Das Beleuchtungslicht wird nach Einfall auf die Probenanordnung
teilweise an der oberen Oberfläche 41 des Trägersubstrats 40 (bzw.
an der eigentlichen Probe, sofern diese auf der Oberfläche 41 aufgebracht
ist, z.B. als dünne
Biomolekülschicht)
reflektiert. Dies führt
zu direkt reflektierten Strahlen 31'-35', die über eine Abbildungsoptik auf
einen Detektor gelenkt werden. Die direkt reflektierten Teilstrahlen
sind in 2 als durchgezogene Linien dargestellt.
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Ein
weiterer Teil des Beleuchtungslichtes durchdringt die obere Oberfläche 41 des
Trägersubstrats 40 und
wird an dessen unterer Oberfläche 42 (ggf.
unter Wechselwirkung mit der eigentlichen Probe, sofern diese auf
der Oberfläche 42 aufgebracht ist)
reflektiert. Dieser Teil des Beleuchtungslichtes ist in 2 mit
den Bezugszeichen 31'' -35'' gekennzeichnet. Nach Reflexion
an der unteren Oberfläche 42 durchdringt
das reflektierte Licht 31''-35'' erneut die obere Oberfläche 41 des
Substrates 40 und wird als indirekt reflektiertes Licht 31'''-35''' unter
dem gleichen Winkel wie das direkt reflektierte Licht 31'-35' auf den Detektor
gelenkt. Hierbei kommt es zur ununterscheidbaren Überlagerung
von direkt und indirekt reflektierten Anteilen benachbarter Teilstrahlen.
Je nachdem, ob die eigentliche, zu vermessende Probe (z.B. eine
dünne Schicht
von Biomolekülen) auf
der oberen Oberfläche 41 oder
der unteren Oberfläche 42 des
Substrates 40 aufgebracht ist, muss das direkt reflektierte
Licht 31'-35' oder das indirekt reflektierte
Licht 31'''-35''' als erwünschtes
Signal bzw. als Störlicht
angesehen werden.
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3 zeigt
eine bekannte Ellipsometeranordnung mit Blenden, die insbesondere
günstig
ist, wenn wie in 3 dargestellt, die eigentliche
Probe 43 als eine dünne
Schicht auf der oberen Oberfläche 41 des
Trägersubstrats 40 aufgebracht
ist. Es ist eine Blendenanordnung 20 vorgesehen, die bei
der gezeigten Ausführungsform
aus einer semiinfiniten Einzelblende 20a und einer weiteren,
optionalen Einzelblende 20b ausgebildet ist, die parallel
zur Probenoberfläche
angeordnet sind und zwischen sich einen Spalt definierter Breite
bilden. Die Wirkung der Blendenanordnung 20 lässt sich
in 3 leicht ablesen. Ein Teilstrahl 32 des
Beleuchtungslichtes fällt
auf die Probe 43 und wird erwünschtermaßen als direkt reflektierter
Teilstrahl 32' auf
den Detektor reflektiert. Sein die Probe durchdringender Anteil 32'' , der an der unteren Oberfläche 42 des
Substrates 40 reflektiert wird und die obere Oberfläche 41 des
Substrates 40 an einer benachbarten Stelle erneut durchdringt und
als indirekt reflektierter Teilstrahl 32''', der bei der gezeigten
Probenanordnung als Störlicht
wirken würde
(vgl.
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2),
wird von der Blende 20b ausgeblendet und daran gehindert
auf den Detektor zu fallen. Das Ausblenden kann beispielsweise durch
Absorption oder durch geeignete Reflexion erfolgen.
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Ein
benachbarter Teilstrahl 31 des Beleuchtungslichtes wird
bereits vor Erreichen der Probenanordnung von der Blende 20a weggeblendet.
Wie aus 2 ersichtlich würde er sich
ohne die Blendenanordnung 20 als indirekt reflektierter
Teilstrahl 31'' , 31''' als
Störlicht
dem direkt reflektierten Teilstrahl (erwünschtes Signal) 32' überlagern.
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Ein
weiterer benachbarter Teilstrahl 33 des Beleuchtungslichtes,
fällt zwar
auf die Probe, durch die Blendenanordnung 20 werden jedoch
sowohl seine direkt als auch seine indirekt reflektierten Teilstrahlen 33' bzw. 33'' und 33''' weggeblendet.
Dies stellt zwar einen Signalverlust dar; andererseits würde der
erwünschte
direkt reflektierte Teilstrahl 33' von dem ebenfalls weggeblendeten
indirekt reflektierten Teilstrahl 32''' ununterscheidbar überlagert,
so dass lediglich ein gestörter
Signalanteil verloren geht.
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Wie
durch den Bewegungspfeil 50 angedeutet, wird bei Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
die Blendenanordnung 20 während der Integrationszeit
des Detektors parallel zur Probe bewegt. Dies erfolgt vorzugsweise
derart, dass sämtliche
interessierenden Probenbereiche während eines gleichlangen Zeitintervalls
beleuchtet und detektiert werden. Auf diese Weise ist es möglich auf
dem Detektor ein Bild zu integrieren, welches sich allein aus ungestörten, direkt
reflektierten Teilstrahlen zusammensetzt.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
der Erfindung, bei der die Probe 43 auf der unteren Oberfläche 42 des
Trägersubstrats 40 angeordnet
ist. Die Blendenanordnung 20 besteht hier aus einer senkrecht
zur Probenoberfläche
angeordneten Einzelblende 20c. Bei dieser Ausführungsform
ist das indirekt reflektierte Licht, welches unter Wechselwirkung mit
der Probe 43 an der unteren Oberfläche 42 des Substrates 40 reflektiert
wird, das erwünschte
Signal, während
das an der oberen Oberfläche 41 direkt
reflektierte Licht als Störlicht
aufzufassen ist. Von einem Teilstrahl 32 des Beleuchtungslichtes
wechselwirkt ein Anteil 32'' , der in das
Substrat 40 eindringt, mit der Probe 43 und wird
als indirekt reflektierter Teilstrahl 32''' in
Richtung auf den Detektor geleitet. Dieser Strahlengang wird von
der Blende 20 nicht behindert. Der direkt reflektierte
Anteil 32' des
Beleuchtungs-Teilstrahls 32 wird jedoch von der Blende 20c weggeblendet.
Ebenfalls weggeblendet wird ein benachbarter Teilstrahl 33 des
Beleuchtungslichts, dessen direkt reflektierter Anteil, wie aus 2 ersichtlich,
sich dem Signalstrahl 32''' als Störlicht überlagern
würde.
Weiter wird von der Blende 20c auch der direkt und der
indirekt reflektierte Anteil 31' bzw. 31''' eines weiteren
benachbarten Teilstrahles 31 des Beleuchtungslichtes weggeblendet.
Dies entspricht einem Signalverlust; allerdings würde der
indirekt reflektierte Signalstrahl 31''' von dem ebenfalls
weggeblendeten direkt reflektierten Teilstrahls 32' überlagert,
so dass lediglich ein gestörter
Signalanteil verloren geht.
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Wie
bereits in Verbindung mit 3 erläutert, deutet
der Bewegungspfeil 50 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
an, bei der die Blendenanordnung 20 während der Integrationszeit des
Detektors parallel zur Probe bewegt wird, so dass auf dem Detektor
lediglich ungestörte
Signalanteile zum Aufbau des Ergebnisbildes beitragen.
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Natürlich sind
die in den Figuren dargestellten und in dem speziellen Teil der
Beschreibung erläuterten
Ausführungsformen
der Erfindung lediglich illustrative Beispiele. Insbesondere hinsichtlich
der konkreten Ausgestaltung der Blendenformen und Blendenmechanismen
sind dem Fachmann im Rahmen der vorliegenden Erfindung einer Vielfalt
von Variationsmöglichkeiten
gegeben. Beispielsweise ist es möglich,
die Blendenanordnung 20 aus relativ zueinander bewegbaren
oder starr zueinander angeordneten Einzelblenden oder als geeignet
gelochte Scheibe auszubilden, die vorzugsweise bewegbar ist und zwar
linear oder rotierend.