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Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung, eine Messanordnung und ein Verfahren.
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Anschaulich kann ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen darin gesehen werden, dass eine Sensoranordnung, eine Messanordnung und ein Verfahren bereitgestellt werden, die ein einfaches und schnelles Messen von Strukturen eines Substrats, von Strukturen auf einem Substrat oder der Schichthomogenität einer auf einem Substrat abgeschiedenen Schicht ermöglichen. Das Messen kann in situ innerhalb einer Vorrichtung, zum Beispiel innerhalb einer Behandlungsvorrichtung, vorgenommen werden.
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Ein anderer Aspekt verschiedener Ausführungsformen kann darin gesehen werden, dass eine Sensoranordnung, eine Messanordnung und ein Verfahren bereitgestellt werden, die ein Messen von Strukturen eines Substrats oder von Strukturen auf einem Substrat mit hohem Aspektverhältnis ermöglichen.
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Ein anderer Aspekt verschiedenen Ausführungsformen kann darin gesehen werden, dass eine Sensoranordnung, eine Messanordnung und ein Verfahren bereitgestellt werden, die ein Messen von Strukturen eines Substrats, von Strukturen auf einem Substrat oder der Schichthomogenität einer auf einem Substrat abgeschiedenen Schicht ermöglicht, wobei ein Erwärmen des Substrats möglichst vermieden wird.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Sensoranordnung eine oder mehrere Gasentladungslampen zum Belichten eines Substrats innerhalb eines Belichtungsbereichs der Sensoranordnung und einen Sensor zum Erfassen von infrarotem Licht aufweisen, wobei der Sensor derart relativ zu dem Belichtungsbereich angeordnet ist, dass er infrarotes Licht erfasst, welches von einem Substrat, das innerhalb des Belichtungsbereiches angeordnet ist, emittiert wird.
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Die Sensoranordnung ermöglicht, beispielsweise unter Verwendung einer Auswerteeinheit, ein Messen von Strukturen eines Substrats oder von Strukturen auf einem Substrat. Die Strukturen können zum Beispiel Strukturen von Halbleiterbauelementen auf einem Siliziumwafer, beispielsweise eine Durchkontaktierung (Micro Vias), oder Strukturen eines Mikrosystems sein. Weiterhin können die Strukturen auch strukturierte Schichten, beispielsweise auf einem Glassubstrat, sein.
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Die Sensoranordnung ermöglicht auch, beispielsweise unter Verwendung einer Auswerteeinheit, ein Messen der Schichthomogenität einer auf einem Substrat abgeschiedenen Schicht. Hierbei kann zum Beispiel die Homogenität des Absorptionsvermögens einer auf einem Substrat abgeschiedenen Schicht ermittelt werden.
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Das Substrat kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, stationär, d. h. das Substrat wird zumindest während der Belichtungszeit nicht bewegt, angeordnet werden.
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Das Substrat kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, auch dynamisch, d. h. das Substrat wird während der Belichtungszeit bewegt, angeordnet werden. Hierfür kann beispielsweise eine Transportvorrichtung vorgesehen sein zum Bewegen des Substrats und/oder einer Substrathaltevorrichtung, welche das Substrat hält.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, mindestens eine der einen oder der mehreren Gasentladungslampen als Blitzlampe eingerichtet sein.
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Eine Blitzlampe kann als Gasentladungslampe ausgebildet sein, die derart eingerichtet ist, dass die Blitzlampe für kurze Zeiten aktiviert werden kann. Die Blitzlampe kann Lichtimpulse mit einer Pulsdauer von beispielsweise kleiner 10 ms, kleiner 1 ms oder kleiner als 500 µs erzeugen. Zum Betreiben einer Blitzlampe können beispielsweise Kondensatoren zum Bereitstellen von Energie vorgesehen sein, wobei die Kondensatoren über elektrische Schaltkreise mit den Blitzlampen gekoppelt sein können.
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Ferner kann der Sensor, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine zeitliche Auflösung kleiner 1 ms oder kleiner 50 µs aufweisen. Als Sensor kann beispielsweise eine Infrarotkamera (Wärmebildkamera), zum Beispiel eine Hochgeschwindigkeits-Infrarotkamera, vorgesehen sein.
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Ferner kann der Sensor, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine räumliche Auflösung kleiner 500 µm oder kleiner 50 µm aufweisen. Als Sensor kann beispielsweise eine Infrarotkamera (Wärmebildkamera), zum Beispiel eine hochauflösende Infrarotkamera vorgesehen sein.
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Ferner kann die Sensoranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine Substrathaltevorrichtung zum Aufnehmen des Substrats in dem Belichtungsbereich aufweisen. Die Substrathaltevorrichtung kann beispielsweise einen Träger mit Fixierelementen zum Halten des Substrats aufweisen. Die Substrathaltevorrichtung kann statisch in dem Belichtungsbereich angeordnet sein oder es kann eine Transportvorrichtung zum Bewegen der Substrathaltevorrichtung, zumindest während des Messvorganges, vorgesehen sein.
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Ferner kann die Sensoranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, eine Belichtungsvorrichtung mit der einen oder den mehreren Gasentladungslampen aufweisen, wobei die Belichtungsvorrichtung derart eingerichtet ist, dass diese Licht in einen Lichtausbreitungsbereich emittiert, der sich zwischen der Belichtungsvorrichtung und dem Belichtungsbereich erstreckt.
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Ferner kann die Belichtungsvorrichtung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, mindestens einen Reflektor aufweisen, wobei der mindestens eine Reflektor derart relativ zu der mindestens einen Gasentladungslampe angeordnet ist, dass von der mindestens einen Gasentladungslampe emittiertes Licht von dem mindestens einen Reflektor in den Lichtausbreitungsbereich reflektiert wird. Dies ermöglicht, das von der Belichtungsvorrichtung erzeugte Licht möglichst zum Belichtungsbereich zu führen.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, der Abstand zwischen dem Belichtungsbereich und dem Sensor kleiner 1 cm oder kleiner 1 mm sein. Dies kann beispielsweise für eine hohe räumliche Auflösung erforderlich sein. Soll allerdings nur erkannt werden, ob beispielsweise ein Defekt in einer Struktur vorliegt, ist eine hohe Auflösung nicht zwingend erforderlich, so dass auch größer Abstände möglich sind.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, innerhalb des Lichtausbreitungsbereiches ein optisches Element angeordnet sein. Das Reflexionsvermögen des optischen Elements für ultraviolettes Licht und/oder sichtbares Licht kann größer sein als das Reflexionsvermögen des optischen Elements für infrarotes Licht. Das optische Element kann beispielsweise einen dielektrischen Spiegel aufweisen.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, zwischen dem Belichtungsbereich und dem Sensor ein Filter für ultraviolettes Licht und/oder sichtbares Licht angeordnet sein. Dies kann beispielsweise den Sensor gegenüber Streulicht schützen oder den Kontrast eines von dem Sensor erzeugten Signals erhöhen.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann eine Messanordnung eine Sensoranordnung wie hierin beschrieben und eine mit der Sensoranordnung gekoppelte Auswerteeinheit zum Erzeugen mindestens einer Messgröße aus mindestens einem von der Sensoranordnung der Auswerteeinheit zugeführten Signal aufweisen.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann ein Verfahren ein Anordnen eines Substrats in einem Belichtungsbereich einer Sensoranordnung, ein Aktivieren mindestens einer Gasentladungslampe zum Belichten des Substrats für eine vorgegebene Belichtungszeit und ein Erfassen des von dem Substrat emittierten infraroten Lichts mit einem Sensor aufweisen.
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Ferner kann das Verfahren, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, ein Erzeugen mindestens einer Messgröße aus mindestens einem von der Sensoranordnung einer Auswerteeinheit zugeführten Signal aufweisen.
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Ferner kann die Belichtungszeit, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, kleiner 10 ms, kleiner 1 ms oder kleiner 500 µs sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
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Es zeigen
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1 eine Sensoranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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2 eine Messanordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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3 eine Sensoranordnung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei ein Sensor unterhalb eines Belichtungsbereiches angeordnet ist;
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4 eine Sensoranordnung mit einer Belichtungsvorrichtung, gemäß verschiedenen Ausführungsformen;
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5 eine Sensoranordnung mit einem optischen Element, gemäß verschiedenen Ausführungsformen; und
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6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
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Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
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Durchkontaktierungen (Strukturen), sogenannte Micro Vias, in Halbleiterbauelementen oder Mikrosysteme (MEMS) haben üblicherweise ein hohes Aspektverhältnis. Hergestellt werden diese Strukturen beispielsweise über einen mikrostrukturierten Fotolack als Maske, so dass zum Beispiel eine darunterliegende dielektrische Schicht mittels reaktiven Ionenätzens (deep reactive ion etching, DRIE) strukturiert werden kann. Da die Selektivität des Ätzprozesses im Hinblick auf beispielsweise eine unter dem Dielektrikum liegende Halbleiterschicht nicht sehr hoch sein kann, kann das Prozessfenster entsprechend klein sein und der Zeitpunkt, zu dem beispielsweise die dielektrische Schicht durchgeätzt wurde, sollte ermittelt werden können. Hierzu wird üblicherweise der Halbleiterwafer regelmäßig einer Untersuchung (Inspektion) unterworfen. Häufig können lichtoptische Messmethoden aufgrund beispielsweise hoher Aspektverhältnisse nicht verwendet werden. Zur Untersuchung eines Halbleiterwafers werden daher meist Rasterelektronenstrahlverfahren im Vakuum verwendet, wobei beispielsweise Reste einer dielektrischen Schicht am Boden eines Durchbruchs (Defekt) ein hohes Kontrastverhältnis bewirken können. Derartige metrologische Verfahren erfordern allerdings aufwändige Elektronenstrahlanlagen sowie einen erheblichen Zeitaufwand (Einschleusen, Messen, Ausschleusen). Für eine Produktion, beispielsweise für in situ Messungen, ist die Elektronenstrahl-Metrologie eher ungeeignet.
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Anschaulich kann ein Aspekt verschiedener Ausführungsformen darin gesehen werden, ein einfaches und schnelles Verfahren und eine Vorrichtung zur Endpunktdetektion oder für andere metrologische Anwendungen anzugeben.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann Licht, welches beispielsweise durch eine Blitzlampe erzeugt wurde, auf die gesamte Oberfläche eines Siliziumwafers fallen und dort auch absorbiert werden. Je nach Materialsorte, beispielsweise deren Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität, kann das absorbierte Licht mehr oder weniger stark in Infrarotstrahlung umgewandelt werden. Die Infrarotstrahlung kann im Gegensatz zum ultravioletten Licht oder sichtbaren Licht der Blitzlampe ungehindert den Wafer durchlaufen und beispielsweise durch eine Optik auf eine hochauflösende Hochgeschwindigkeits-Infrarotkamera (zum Beispiel Integrationszeiten < 1 µs, > 1 MPixel) fallen. Damit ist es möglich zu erkennen, an welchen Stellen eine dielektrische Schicht noch vorhanden ist, beispielsweise am Boden eines Micro Vias.
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Alternativ zu einem Siliziumwafer kann auch ein anderes Substrat wie zum Beispiel ein Glassubstrat eingesetzt werden, das eine ausreichende Transparenz für infrarotes Licht aufweist. Andere Materialien als dielektrische Materialien können ebenfalls untersucht werden. Hierbei können die Wärmeleitfähigkeit sowie die Wärmekapazität der dünnen, strukturierten Schichten zu berücksichtigen sein.
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Sind mehrere Lagen, beispielsweise von Micro Vias, übereinander angeordnet oder das Substrat intransparent gegenüber Infrarotlicht, so kann anstelle des transmittierten das reflektierte Licht detektiert werden.
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1 zeigt eine Sensoranordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Sensoranordnung 100 eine oder mehrere Gasentladungslampen 102 zum Belichten eines Substrats 104 innerhalb eines Belichtungsbereichs 106 der Sensoranordnung 100 sowie einen Sensor 108 zum Erfassen von infrarotem Licht aufweist. Der Sensor 108 ist derart relativ zu dem Belichtungsbereich 106 angeordnet, dass er infrarotes Licht erfasst, welches von einem Substrat 104, das innerhalb des Belichtungsbereiches 106 angeordnet ist, emittiert wird.
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Das Substrat 104 kann Strukturen aufweisen, es können Strukturen oder eine Schicht auf dem Substrat 104 angeordnet sein. Die Strukturen können beispielsweise von strukturierten dielektrischen Schichten gebildet sein oder diese aufweisen. Licht, welches durch die eine oder mehrere Gasentladungslampen 102 erzeugt wird, kann auf die Oberfläche des Substrats 104, beispielsweise auf die gesamte Oberfläche des Substrats 104, fallen. Abhängig von der Struktur, zum Beispiel abhängig vom Material, beispielsweise deren Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität, kann das Licht an einem Ort der Oberfläche des Substrates 104 anders, also mehr oder weniger, absorbiert werden als an einem anderen Ort der Oberfläche des Substrats. Daher kann die Intensität des von dem Substrat 104 emittierten infraroten Lichts mit dem Ort der Oberfläche des Substrats 104 variieren. Das emittierte infrarote Licht kann anschließend von einem Sensor 108 erfasst werden.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, mindestens eine der einen oder mehreren Gasentladungslampen 102 als Blitzlampe eingerichtet sein. Die Blitzlampe kann beispielsweise derart betrieben werden, dass überwiegend sichtbares Licht und ultraviolettes Licht von der mindestens einen Blitzlampe emittiert wird.
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Der Sensor 108 kann beispielsweise eine zeitliche Auflösung kleiner 1 ms oder kleiner 50 µs aufweisen. Der Sensor 108 kann eine räumliche Auflösung kleiner 500 µm oder kleiner 50 µm aufweisen. Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, der Sensor 108 eine Infrarotkamera, beispielsweise eine hochauflösende Hochgeschwindigkeits-Infrarotkamera, sein.
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2 zeigt eine Messanordnung 200, wobei die Messanordnung 200 eine Sensoranordnung 100 mit einer oder mehreren Gasentladungslampen 102 zum Belichten eines Substrats 104 innerhalb eines Belichtungsbereichs 106 der Sensoranordnung 100 und mit einem Sensor 108 zum Erfassen von infrarotem Licht sowie eine Auswerteeinheit 202 aufweist. Der Sensor 108 kann derart relativ zu dem Belichtungsbereich angeordnet sein, dass er infrarotes Licht erfasst, welches von einem Substrat 104, das innerhalb des Belichtungsbereiches 106 angeordnet ist, emittiert wird. Weiterhin kann die Auswerteeinheit 202 mit der Sensoranordnung 100, beispielsweise mit dem Sensor 108, gekoppelt sein. Mit anderen Worten können der Sensor 108 und die Auswerteeinheit 202 miteinander kommunizieren, beispielsweise Daten unidirektional und/oder bidirektional austauschen. Die Auswerteeinheit 202 kann zum Erzeugen mindestens einer Messgröße aus mindestens einem von der Sensoranordnung 100 der Auswerteinheit 202 zugeführten Signal, eingerichtet sein.
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Die Messanordnung 200 ermöglicht beispielsweise Strukturen des Substrats 104, Strukturen auf dem Substrat 104 oder die Schichthomogenität einer auf dem Substrat 104 abgeschiedenen Schicht zu messen. Hierbei können zum Beispiel Defekte, beispielsweise Defekte in der abgeschiedenen Schicht, Defekte in den Micro Vias und/oder Defekte in einem MEMS erkannt werden.
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3 zeigt eine Sensoranordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Sensoranordnung 100 mindestens eine oder mehrere Gasentladungslampen 102 zum Belichten eines Substrats 104 innerhalb eines Belichtungsbereiches 106 der Sensoranordnung 100 und einen Sensor 108 zum Erfassen von infrarotem Licht aufweist. Der Sensor 108 ist auf der zu der einen oder mehreren Gasentladungslampen 102 gegenüberliegenden Seite des Substrats 102, in der 3 unterhalb des Substrats 104, angeordnet. Der Sensor 108 kann infrarotes Licht erfassen, welches von einem für infrarotes Licht transparenten Substrat 104 emittiert wird.
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In der 3 sind Strukturen auf einem Substrat 104, beispielsweise einen Siliziumwafer oder einem Glassubstrat, dargestellt. Die Strukturen können beispielsweise mittels reaktiven Ionenätzens einer dielektrischen Schicht hergestellt werden. In der 3 ist ein Defekt 302 als ein Bereich, in dem die dielektrische Schicht nicht vollständig entfernt wurde, dargestellt.
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Die eine oder mehrere Gasentladungslampen 102 strahlen beim Aktivieren der einen oder der mehreren Gasentladungslampen 102 Licht ab, beispielsweise überwiegend sichtbares und ultraviolettes Licht 304. Die Strukturen und der Defekt 302 können das sichtbare und ultraviolette Licht 304 absorbieren, in Wärme umwandeln und infrarotes Licht 306 abstrahlen. Für ein für infrarotes Licht transparentes Substrat 104 kann das infrarote Licht von dem Sensor 108 erfasst werden und der Defekt 302 kann mit einer Auswerteeinheit, wie zum Beispiel in der 2 dargestellt, erkannt werden.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, ein Filter 308 für ultraviolettes Licht und/oder infrarotes Licht zwischen Belichtungsbereich 106 und Sensor 108 angeordnet sein. Der Filter 308 kann den Sensor 108 vor Streulicht schützen oder den Kontrast des Sensors 108 verbessern.
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4 zeigt eine Sensoranordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Sensoranordnung 100 eine Belichtungsvorrichtung 402 mit einer oder mehreren Gasentladungslampen 102 zum Belichten eines Substrats 104 innerhalb eines Belichtungsbereiches 106 der Sensoranordnung 100 sowie einen Sensor 108 zum Erfassen von infrarotem Licht aufweist. Der Sensor 108 kann derart relativ zu dem Belichtungsbereich 106 angeordnet sein, dass er infrarotes Licht erfasst, welches von einem Substrat 104, das innerhalb des Belichtungsbereiches 106 angeordnet ist, emittiert wird.
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Die Belichtungsvorrichtung 402 kann ferner derart eingerichtet sein, dass diese Licht in einen Lichtausbreitungsbereich 404 emittiert, der sich zwischen der Belichtungsvorrichtung 402 und dem Belichtungsbereich 106 erstreckt.
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Die Belichtungsvorrichtung 402 kann, wie in der 3 dargestellt, einen Reflektor 406 aufweisen, wobei der Reflektor 406 derart relativ zu der mindestens einen Gasentladungslampe 102 angeordnet ist, dass von der mindestens einen Gasentladungslampe 102 emittiertes Licht von dem Reflektor 406 in den Lichtausbreitungsbereich 404 reflektiert wird. Der Reflektor 406 kann ein beschichtetes Blech aufweisen, beispielsweise ein Kupferblech, Stahlblech oder Aluminiumblech. Die Beschichtung kann eine oder auch mehrere Schichten zum Erhöhen des Reflexionsgrades oder zum Schutz des Bleches aufweisen. Die Beschichtung kann zum Beispiel eine Schicht mit Aluminium aufweisen. Als Deckschicht (Schutzschicht) kann eine dielektrische Schicht, beispielsweise Siliziumdioxid, vorgesehen sein.
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Der Sensor 108 kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, auf der zur Belichtungsvorrichtung 402 gegenüberliegenden Seite des Substrats 102, in der 3 unterhalb des Substrats 102, angeordnet sein.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wie beispielsweise in der 4 dargestellt, die Sensoranordnung 100 eine Substrathaltevorrichtung 408 zum Aufnehmen eines Substrats 102 in dem Belichtungsbereich 106 aufweisen. Die Substrathaltevorrichtung 408 kann beispielsweise ein Probentisch mit einer Öffnung sein derart, dass wie in der 4 dargestellt, der Sensor 108 unterhalb des Belichtungsbereiches 106 angeordnet ist. Der Sensor 108 kann beispielsweise in einem Abstand keiner 1 cm oder kleiner 1 mm zum Belichtungsbereich 106 angeordnet sein.
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Die in der 4 dargestellte Sensoranordnung 100 ist beispielsweise zur Metrologie von Substraten 102, die für infrarotes Licht transparent sind, geeignet.
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Die Gasentladungslampen 102 können, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, längserstreckende Gasentladungslampen sein. In der 4 sind Gasentladungslampen 102 im Querschnitt dargestellt, wobei sich die Gasentladungslampen 102 senkrecht zum Querschnitt (senkrecht zur Zeichenebene) erstrecken können. Die Länge der Gasentladungslampen 102 kann von der Anwendung, beispielsweise von der Größe der Substrate 104 abhängen. Zum Beispiel können die Gasentladungslampen 102 bei der Metrologie von Wafern mit einem Substratdurchmesser von 300 mm bis 450 mm eine Länge von 340 mm bis 500 mm aufweisen. Bei der Metrologie einer beschichteten Glasscheibe oder eines Fotovoltaikmoduls können die Gasentladungslampen 102 eine Länge von beispielsweise 1 m bis zu 4 m aufweisen. Weiterhin können die Gasentladungslampen 102 einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. Der Durchmesser der Gasentladungslampen 102 kann einige Millimeter bis zu einigen Zentimeter, beispielsweise 6 mm bis 5 cm sein. Die Gasentladungslampen 102 können mit möglichst kleinem Abstand 410 relativ zueinander angeordnet sein. Der Abstand 410 kann ein Berühren der Gasentladungslampen 102 während des Betriebs der Gasentladungslampen 102 verhindern. Der Abstand 410 zwischen zwei Gasentladungslampen 102 kann beispielsweise 0,5 mm bis 5 mm oder 1 mm bis 3 mm sein. Die Gasentladungslampen 102 können beispielsweise außerhalb einer Prozesskammer angeordnet sein. Werden die Gasentladungslampen 102 beispielsweise nur alle paar Minuten aktiviert (gezündet), mit anderen Worten als Blitzlampe betrieben, so ist eine aktive Kühlung der Gasentladungslampen 102 nicht zwingend erforderlich. Für kürzere Taktzeiten kann zum Beispiel eine Gaskühlung der Gasentladungslampen 102 vorgesehen werden.
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5 zeigt eine Sensoranordnung 100, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wobei die Sensoranordnung 100 eine Belichtungsvorrichtung 402 zum Belichten eines Substrats 104 innerhalb eines Belichtungsbereiches 106 der Sensoranordnung 100 und einen Sensor 108 zum Erfassen von infrarotem Licht aufweist. Der Sensor 108 ist auf der Seite der Belichtungsvorrichtung 402 relativ zum Substrat 102, in der 5 oberhalb des Substrats 104, angeordnet. Der Sensor 108 kann infrarotes Licht erfassen, welches von dem Substrat 104 emittiert wird.
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Die Belichtungsvorrichtung 402 kann ferner derart eingerichtet sein, dass diese Licht in einen Lichtausbreitungsbereich 404 emittiert, der sich zwischen der Belichtungsvorrichtung 402 und dem Belichtungsbereich 106 erstreckt.
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Innerhalb des Lichtausbreitungsbereiches 404 kann ein optisches Element 502 angeordnet sein, wobei das Reflexionsvermögen des optischen Elements 502 für ultraviolettes Licht und/oder sichtbares Licht größer ist als das Reflexionsvermögen des optischen Elements 502 für infrarotes Licht. Das optische Element 502 kann beispielsweise einen dielektrischen Spiegel aufweisen.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen die Belichtungsvorrichtung 402 einen Reflektor 406 und mindestens eine Gasentladungslampe, beispielsweise mindestens eine Blitzlampe, aufweisen.
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Die Belichtungsvorrichtung 402 sendet beim Aktivieren der Belichtungsvorrichtung 402 Licht, beispielsweise überwiegend sichtbares Licht und ultraviolettes Licht, aus. Das von der Belichtungsvorrichtung 402 ausgesandte Licht kann mittels optischen Elements 502 auf das Substrat reflektiert werden. Das von dem Substrat 104 emittierte infrarote Licht kann das optische Element 502 passieren und von dem Sensor 108 erfasst werden. Diese Anordnung kann beispielsweise auch für Substrate 104, die für infrarotes Licht nicht transparent sind, oder für übereinander angeordnete Strukturen auf einem Substrat 104 verwendet werden.
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Ferner kann, gemäß verschiedenen Ausführungsformen, das Substrat von einer Substrathaltevorrichtung 408, beispielsweise von einem Probentisch, gehalten werden.
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6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens, gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
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Das Verfahren 600 kann folgendes aufweisen: Anordnen eins Substrats in einem Belichtungsbereich einer Sensoranordnung 602, Aktivieren mindestens einer Gasentladungslampe, beispielsweise mindestens einer Blitzlampe, zum Belichten des Substrats für eine vorgegebenen Belichtungszeit 604, Erfassen des von dem Substrat emittierten infraroten Lichts mit einem Sensor 606 sowie Erzeugen mindestens einer Messgröße aus mindestens einem von der Sensoranordnung einer Auswerteeinheit zugeführten Signal 608.