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1. WO2006021205 - VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER FORM EINER OBERFLÄCHENTOPOLOGIE EINES MESSOBJEKTES

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]
Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Form einer
dreidimensionalen und / oder zweidimensionalen
Oberflächentopographie eines Messobjektes,

gekennzeichnet durch

a) mindestens eine Strahlungsquelle (1) für
elektromagnetische Strahlung,

b) mindestens einen Strahlteiler (2), insbesondere einen polarisationsabhängigen Strahlteiler (2), zur Trennung der elektromagnetischen Strahlung in mindestens einen
Referenzstrahl (3) und mindestens einen Messstrahl (4, 41, 42, 43) , wobei

c) ein erster Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (41) vom Strahlteiler (2) auf mindestens ein analog steuerbares Mikrospiegelarray (5) führbar ist, von dem ein zweiter
Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (42) auf die
Oberfläche des Messobjektes (10) reflektierbar ist oder

ein erster Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (41) vom Strahlteuer (2) auf das Messobjekt (10) führbar ist, von dem ein zweiter Abschnitt des mindestens einen Messstrahls

(42) auf das mindestens eine Mikrospiegelarray (5)
reflektierbar ist,

d) ein dritter Abschnitt des mindestens einen Messstrahls

(43) vom mindestens einen analog steuerbaren
Mikrospiegelarray (5) oder vom Messobjekt (10) in Richtung mindestens eines Detektors (6) , insbesondere eine Kamera und

/ oder ein Einzeldetektor, lenkbar ist,

e) und der mindestens eine Detektor (6) zeitlich und / oder örtlich aufgelöste Muster des dritten Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (43) empfängt, die in
Abhängigkeit von der Ansteuerung des mindestens einen analog steuerbaren Mikrospiegelarrays (5) auswertbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass als Muster vom Detektor (6) eine Intensitätsverteilung, ein Phasenmuster, ein
Polarisationsmuster und / oder ein Interferenzmuster des mindestens einen Messstrahls (4, 43) mit dem mindestens einen Referenzstrahls (3) detektierbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , gekennzeichnet durch ein Rechenmittel (7) zur Auswertung der vom
mindestens einen Detektor (6) erfassten Muster.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Bestimmung der Oberflächentopographie des Messobjektes (10) des mindestens einen analog steuerbaren Mikrospiegelarray (5) in Abhängigkeit einer Intensitätsverteilung, eines
Phasenmusters, eines Polarisationsmusters und / oder eines Interferenzmusters des mindestens einen Referenzstrahls (3) und dem vom Messobjekt (10) reflektierten Objektstrahls einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorherigen
Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Vergleichsmittel des Rechenmittels (7) zur Gewinnung eines Datensatzes als Abbild der Oberflächentopographie, wobei mit dem
Vergleichsmittel die Spiegel des mindestens einen analog steuerbaren Mikrospiegelarrays (5) automatisch so verstellbar sind, dass zwischen dem dritten Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (43) und dem mindestens einen
Referenzstrahl (3) ein Nullabgleich ausführbar ist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lichtquelle (1) einen monochromatischen Laser aufweist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lichtquelle (1) eine polychromatische Quelle aufweist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lichtquelle (1) elektromagnetische Strahlung im Bereich von 10"5 bis 10"11 m (Infrarot bis harte Röntgenstrahlung) abstrahlt.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch Lichtquellen (1) mit mindestens zwei unterschiedlichen Wellenlängen.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
mindestens eine Lichtquelle (1) ein Projektionssystem zur Erzeugung eines Projektionsmusters (11) auf dem Messobjekt

(10) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass das Projektionsmuster (11)
örtlich, zeitlich und / oder in der Intensität durch das

Rechenmittel (7) und / oder des Mikrospiegelarray (5) gezielt veränderbar ist.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mit dem

Rechenmittel (7) ein Flächentriangulationsverfahren
ausführbar ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Bildwiederholrate des mindestens einen analog steuerbaren Mikrospiegelarrays (5) 100 bis 1500 Bilder pro Sekunde beträgt .

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine analog steuerbare Mikrospiegelarray (5) Torsions- und / oder Senkspiegel aufweist.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste
Abbildungsoptik (21) zur Parallelisierung der mindestens einer elektromagnetischen Strahlung einer Lichtquelle (1) .

16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste
Polarisationsoptik (20) , insbesondere ein drehbares λ/2-Plättchen für die elektromagnetische Strahlung mindestens einer Lichtquelle (1) .

17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zoomoptik (22) und / oder eine Fokusoptik (22), für den mindestens einen zweiten Abschnitt des Messstrahls (42), die im Strahlengang zwischen dem Strahlteuer (2) und dem Messobjekt (10) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite
Polarisationsoptik (23) für den mindestens einen dritten Abschnitt des Messstrahls (43) und / oder des mindestens einen Referenzstrahls (3) .

19. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Auswahlmittel des Rechenmittels (7) , mit einer vorgegebenen Zielfunktion zur automatischen Sortierung des Messobjekts (10) nach

Qualitätsklassen, insbesondere der automatischen Ermittlung von Ausschuss.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Kopplung mit einem Mikropositioniersystem zur Positionierung des
Messobjektes (10) .

21. Verwendung der Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche für die Ermittlung einer
Oberflächentopographie eines Halbleiterbauelementes oder eines Zwischenproduktes einer Halbleiterbauelementfertigung, insbesondere mit Ätzkanten, Löchern, halbperiodischen
Strukturen, Vertiefungen mit Trapezstrukturen und
Sputterstrukturen.

22. Verfahren zur Bestimmung eines Abbildes einer
dreidimensionalen und / oder zweidimensionalen
Oberflächentopographie eines Messobjektes,

dadurch gekennzeichnet, dass

a) mindestens eine Strahlungsquelle (1) elektromagnetische Strahlung abstrahlt,

b) mindestens ein Strahlteiler (2) die elektromagnetische Strahlung in mindestens einen Referenzstrahl (3) und
mindestens einen Messstrahl (4, 41, 42, 43) trennt, wobei

c) ein erster Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (41) vom Strahlteiler (2) auf mindestens ein analog steuerbares Mikrospiegelarray (5) geführt wird, von dem ein zweiter
Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (42) auf die
Oberfläche des Messobjektes (10) reflektiert wird oder

ein erster Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (41) vom Strahlteiler (2) auf das Messobjekt (10) geführt wird, von dem ein zweiter Abschnitt des mindestens einen
Messstrahls (42) auf das mindestens eine Mikrospiegelarray (5) reflektiert wird,

d) ein dritter Abschnitt des mindestens einen Messstrahls (43) vom Mikrospiegelarray (5) oder vom Messobjekt (10) in Richtung mindestens eines Detektors (6), insbesondere eine Kamera und / oder ein Einzeldetektor, gelenkt wird,

e) und der mindestens eine Detektor (6) zeitlich und / oder örtlich aufgelöste Muster des dritten Teils des midnestens einen Messstrahls (43) empfängt, die in Abhängigkeit von der Ansteuerung des mindestens einen analogen Mikrospiegelarrays (5) ausgewertet werden.