WO2005088272A1 - Ellipsometer comprising a diaphragm arrangement - Google Patents

Abstract

The invention relates to an ellipsometer suitable for the ellipsometric detection of a sample arrangement (40, 43) containing at least one thin sample (43) applied to a sample side of a transparent, flat carrier substrate (40). Said ellipsometer comprises an illumination arrangement for illuminating the sample (43), at least in sections, with illumination light (30) having selectable polarisation properties, at an illumination angle (F) inclined in relation to the sample normal; a detection arrangement which is arranged at a suitable detection angle (F) inclined in relation to the sample normal, comprises a photosensitive detector (D) provided with a plurality of ordered detector elements in a detection plane, and is used to detect detection light (31'-35'; 31'-35''') in a polarisation-sensitive manner, said detection light being reflected by illuminated regions of the sample (43); and diaphragm means (20) that are arranged on the side of the sample (43) and the carrier substrate, facing the illumination arrangement and the detection arrangement, and masking certain parts of the illumination light (31) and the detection light (32''', 33', 33'''). The invention is characterised in that the diaphragm means (20) mask an associated illumination light part (33''') for each non-masked detection light part (32') reflected on the sample side of the sample arrangement (40, 43), said light part being characterised in that, in the absence of the diaphragm means (20), it has been reflected on a counter-surface (41; 42) of the carrier substrate (40), opposite the sample side, such that it superimposes the non-masked detection light part (32') in the detection plane.

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ellipsometer, geeignet zur ellipsometrischen Erfassung einer Probenanordnung mit wenigstens einer auf einer Probenseite eines transparenten, flächigen Trägersubstrates aufgebrachten, dünnen Probe und umfassend eine Beleuchtungsanordnung zur wenigstens bereichsweisen Beleuchtung der Probe mit Beleuchtungslicht wählbarer Polarisationseigenschaften unter einem zur Probennormalen geneigten Beleuchtungswinkel, eine unter einem geeigneten, zu der Probennormalen geneigten Detektionswinkel angeordnete, einen photosensitiven Detektor mit einer Mehrzahl geordneter Detektorelemente in einer Detektionsebene umfassende Detektionsanordnung zur polarisationssensitiven Detektion von Detektionslicht, welches von beleuchteten Bereichen der Probe reflektiert wird, und Blendenmittel, die auf der der Beleuchtungsanordnung und der Detektionsanordnung zugewandten Seite der Probe und des Trägersubstrates angeordnet sind und Anteile des Beleuchtungslichtes und des Detektionslichtes wegblenden,The invention relates to an ellipsometer, suitable for the ellipsometric detection of a sample arrangement with at least one thin sample applied to a sample side of a transparent, flat carrier substrate and comprising an illumination arrangement for illuminating the sample at least in regions with illuminating light selectable polarization properties at an illumination angle inclined to the sample normal. a detection arrangement arranged at a suitable detection angle inclined to the sample normal and comprising a photosensitive detector with a plurality of ordered detector elements in a detection plane for the polarization-sensitive detection of detection light which is reflected by illuminated areas of the sample, and aperture means which are arranged on the illumination arrangement and the Detection arrangement facing side of the sample and the carrier substrate are arranged and portions of the illuminating light and the detector fade away ion light,

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur ellipsometrischen Erfassung einer Probenanordnung mit l 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 in einer Detektionsebene abgebildet wird, und Blendenmittel, die auf der der Beleuchtungsanordnung und der Detektionsanordnung zugewandten Seite der Probe und des Trägersubstrates angeordnet sind, Anteile des Beleuchtungslichtes und des Detektionslichtes wegblenden,The invention further relates to a method for the ellipsometric detection of a sample arrangement with 1 at least one thin sample applied to a sample side of a transparent, flat carrier substrate, in which the sample arrangement is illuminated at least in regions by means of an illumination arrangement with illuminating light adjustable polarization properties under an illumination angle inclined to the sample normal, in a detection light reflected by illuminated areas of the sample arrangement in a suitable, Polarization-sensitive detection arrangement arranged at an inclination normal to the specimen is imaged on a controlled readable detector with a plurality of ordered, photosensitive detector elements in a detection plane, and diaphragm means, which are arranged on the side of the specimen and the carrier substrate facing the illuminating arrangement and the detecting arrangement, portions of the illuminating light and hide the detection light,

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 Figur X erläutern. Eine Lichtquelle L mit zugehöriger Optik erzeugt einenFor the detection of very thin and in particular transparent samples, ellipsometry has established itself as a powerful measuring principle. The basic principle of known ellipsometric methods can be explained most simply on the basis of the schematic sketch in FIG. A light source L with associated optics generates one

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 desLight beam that illuminates a sample arrangement at least in regions at an angle φ. The angle φ is usually measured against the sample standard and can be selected in conventional devices. In addition to the light source and a suitable light guide optics, for example a suitable lens and / or mirror system, the lighting arrangement comprises polarization-relevant elements with which the polarization properties of the

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.Illumination light can be modified. In the diagram shown, a polarizer P and a compensator C, which can be designed, for example, as a quarter-wave plate, are used. The sample arrangement is therefore illuminated at least in regions with illuminating light of known polarization properties. A detection arrangement for detecting detection light is also provided at an angle to the sample normal. Since light is generally used as the detection light from the illuminated sample areas, the angle of the detection arrangement to the sample normal, following the law of reflection of the beam optics, generally also corresponds to the angle φ. Detection light is directed to a photosensitive detector D via suitable light guide optics and further polarization-relevant elements (in the diagram shown an analyzer A). The intensity detected on the detector D depends, among other things, on the relative setting of the polarization-relevant elements to one another. The choice of the angle φ also influences the detected intensity.

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.Imaging and non-imaging applications of ellipsometry are known. While in non-imaging ellipsometry the optics and detector are aimed at the illumination of a single point or the detection of reflection light from this point, in the case of imaging ellipsometry larger sample areas are simultaneously illuminated and imaging optics 0 are provided which assign individual points of the illuminated area to corresponding photosensitive detector elements from which the detector is constructed in an orderly manner.

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 desTwo basic principles are known in particular for carrying out an ellipsometric measurement. For example, several individual measurements with different relative settings of the polarization-relevant elements to one another and / or different settings of the

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. 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 geneigtenAngle φ performed and values of interest are derived according to the physical relationships known to the person skilled in the art from the resulting sequence of measurement value units (individual measurement values in the case of non-imaging or individual images in the case of imaging application). In contrast, in so-called zero-ellipsometry, which is used in particular in imaging applications, the polarization-relevant elements are set relative to one another in such a way that certain characteristic values of a result image, for example a contrast between two imaged sample areas, assume a special value. For example, when inspecting so-called micro-arrays or biochips in which the quality of the application of a pattern of biomolecules on a carrier substrate is to be checked, it is known to adjust the polarization-relevant elements relative to one another in such a way that the effectively usable contrast between the areas occupied by the molecules and the free areas Areas of the carrier substrate is maximized. Erroneous forms of molecule-occupied areas are then particularly easy to identify and in particular without carrying out a complex, multi-step process. Since the sample arrangement is illuminated and observed at an angle deviating from the sample normal in all ellipsometric methods, the unavoidable difficulty arises in imaging applications that neighboring sample areas, which can be illuminated simultaneously and can be detected by the detector at the same time, have different distances from the detector. Therefore, only a narrow strip of the sample arrangement, perpendicular to the plane of incidence, can be sharply imaged. Nevertheless, light from other sample areas also falls on the detector. Scattered light from these sample areas can often be neglected, since it generally has a much lower intensity than the reflection light of interest. However, a considerable problem arises in the case of sample arrangements with transparent carrier substrates, for example made of glass, quartz, transparent plastic, etc., as are regularly used, for example, for micro-arrays or biochips, but also in many other areas. In this case, namely, illuminating light can be reflected both at the interface of the carrier substrate facing the lighting arrangement and at the interface of the carrier substrate opposite this. Because of the inclination to the sample normal

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. Aus WO 96/24034 sind eine gattungsgemäße Vorrichtung, entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein gattungsgemäßes Verfahren, entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 10 bekannt. Die Blendenmittel sind dabei als zwei Ringblenden ausgebildet, deren Blendenebenen senkrecht zum einfallenden Beleuchtungsstrahl bzw. senkrecht zum ausfallenden Detektionsstrahl ausgerichtet sind. Sie dienen einer Randbegrenzung des Beleuchtungsstrahls zur Definition des beleuchteten Probenbereichs sowie dem Schutz der Detektorvorrichtung gegen seitlich einfallendes Streulicht. Das oben erläuterte Problem der Störung durch an der Probengegenseite des Trägersubstrates kann durch diese Anordnung nicht gelöst werden und ist auch nicht Gegenstand der Offenbarung der WO 96/24034.Incidence or reflection angle φ can therefore be imaged on the same detector area light components from neighboring sample areas, but which are reflected at different interfaces. This represents a significant disturbance in the desired signal. From WO 96/24034 a generic device, according to the preamble of claim 1 and a generic method, according to the preamble of claim 10 are known. The diaphragm means are designed as two ring diaphragms, the diaphragm planes of which are oriented perpendicular to the incident illumination beam or perpendicular to the emerging detection beam. They serve to delimit the edge of the illuminating beam to define the illuminated sample area and to protect the detector device against stray light incident from the side. The above-explained problem of the disturbance caused by on the opposite side of the carrier substrate cannot be solved by this arrangement and is also not the subject of the disclosure of WO 96/24034.

Aus DE 100 23 477 AI ist eine weitere ellipsometrische Messvorrichtung bekannt. Deren Blendenmittel sind Teil der Beleuchtungs- bzw. Detektionsanordnung, also nicht zwischen der Beleuchtungs- bzw. Detektionsanordnung und der Probe, bzw. auf der der Beleuchtungs- und Detektionsanordnung zugewandten Seite der Probenanordnung angeordnet. Sie dienen in bekannter Weise der Definition des Messflecks bzw. der Auswahl des Einfallswinkels des Detektionslichtes auf den Detektor.Another ellipsometric measuring device is known from DE 100 23 477 AI. Their aperture means are part of the lighting or detection arrangement, that is to say not between the lighting or detection arrangement and the sample, or on the side of the sample arrangement facing the lighting and detection arrangement. They are used in a known manner to define the measurement spot or to select the angle of incidence of the detection light on the detector.

Aus DE 100 33 645 AI ist eine in Bezug auf die Blendenmittel ähnliche Vorrichtung bekannt.DE 100 33 645 AI discloses a device which is similar in terms of the diaphragm means.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, dass der störende Einfluss von Reflexionslicht aus Probenbereichen, die einem interessierenden Probenbereich benachbart sind, reduziert wird.The object of the present invention is to develop a generic device such that the disruptive influence of reflection light from sample areas, that are adjacent to a sample area of interest is reduced.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzubilden, dass der störende Einfluss von Reflexionslicht aus Probenbereichen, die einem interessierenden Probenbereich benachbart sind, reduziert wird, ohne Verlust der bildgebenden Eigenschaften und Beeinflussung der Messwerte.It is a further object of the invention to develop a generic method in such a way that the disruptive influence of reflection light from sample areas which are adjacent to a sample area of interest is reduced without loss of the imaging properties and influencing the measured values.

Die erstgenannte Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Blendenmittel für jeden an der Probenseite der Probenanordnung reflektierten und nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil einen zugeordneten Beleuchtungslichtanteil wegblenden, der sich dadurch auszeichnet, dass er in Abwesenheit der Blendenmittel an einer der Probenseite gegenüberliegenden Gegenfläche des Trägersubstrates derart reflektiert würde, dass er sich in der Detektionsebene dem nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil überlagern würde.The first-mentioned object is achieved in connection with the features of the preamble of claim 1 in that the diaphragm means for each of the detection light components reflected and not blended away on the sample side of the sample arrangement fade out an associated illuminating light component, which is characterized in that it is present in the absence of the diaphragm means on one the opposite surface of the carrier substrate opposite the sample side would be reflected in such a way that it would overlap in the detection plane the detection light portion that was not blended away.

Die konkrete Umsetzung dieser Grundidee hängt stark von den speziellen Gegebenheiten der Probenanordnung ab. Im Fall, dass die Probenseite des Trägersubstrates der Beleuchtungsanordnung zugewandt ist, ist es vorteilhaft, wenn sich die Blendenmittel senkrecht zur Probennormalen erstrecken. In diesem Fall nämlich würde ohne erfindungsgemäße Blendenmittel ein Teilbündel des Beleuchtungslichts, das in einem ersten Punkt auf die Probe treffen würde, soweit es von dieser nicht reflektiert würde, zunächst die Probe selbst durchdringen, um dann in das Trägersubstrat einzudringen, wenigstens teilweise an der gegenüberliegenden Fläche des Trägersubstrats reflektiert zu werden, das Trägersubstrat erneut zu durchlaufen und die Probe von deren Rückseite her an einem zweiten, von dem ersten Punkt versetzten Punkt erneut zu durchdringen. Dieser zweite Punkt ist jedoch gleichzeitig Ort einer direkten Reflexion eines benachbarten Teilbündels des Beleuchtungslichts. Aufgrund des Reflexionsgesetzes der Strahlenoptik hätten bei einem planparallelem Trägersubstrat sowohl das direkte wie auch indirekte Reflexionslicht in etwa die gleiche Strahlrichtung, sodass sie sich auf dem Detektor ununterscheidbar überlagern würden. Durch erfindungsgemäße, parallel zur Probe bzw. senkrecht zur Probennormalen angeordneten Blendenmittel, die im Bereich des ersten Punktes der Probe angeordnet sind, trifft an dieser Stelle kein Beleuchtungslicht auf die Probe bzw. das Trägersubstrat. Dem erwünschten, von der Probe reflektierten Licht aus dem zweiten Punkt kann sich daher kein Störlicht überlagern.The actual implementation of this basic idea strongly depends on the special circumstances of the sample arrangement. In the event that the sample side of the carrier substrate faces the lighting arrangement, it is advantageous if the diaphragm means extend perpendicular to the sample normal. In this case, namely, without a diaphragm means according to the invention, a partial bundle of the illuminating light, which would hit the sample at a first point, insofar as it would not be reflected by it, first penetrate the sample itself, in order then to penetrate into the carrier substrate, to be at least partially reflected on the opposite surface of the carrier substrate, to pass through the carrier substrate again and to penetrate the sample again from its rear side at a second point offset from the first point , However, this second point is also the location of a direct reflection of an adjacent sub-bundle of the illuminating light. Due to the law of reflection of the radiation optics, both the direct and indirect reflection light would have approximately the same beam direction in a plane-parallel carrier substrate, so that they would overlap indistinguishably on the detector. By means of diaphragm means according to the invention, arranged parallel to the sample or perpendicular to the sample normal and arranged in the area of the first point of the sample, no illuminating light strikes the sample or the carrier substrate at this point. No disturbing light can therefore be superimposed on the desired light reflected from the sample from the second point.

Im Fall, dass die Probenseite des Trägersubstrates der Beleuchtungsanordnung abgewandt ist, ist es dagegen günstig, wenn sich die Blendenmittel parallel zur Probennormalen und senkrecht zur Einfallsebene des Beleuchtungslichtes erstrecken. 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.In the event that the sample side of the carrier substrate faces away from the lighting arrangement, on the other hand, it is favorable if the diaphragm means extend parallel to the sample normal and perpendicular to the plane of incidence of the illuminating light. In this case, namely, a first sub-bundle of the illuminating light, which strikes the carrier substrate at a first point, insofar as it is not reflected on the carrier substrate, would first pass through the carrier substrate, be reflected at the carrier substrate / sample interface by interaction with the sample and after running through the carrier substrate again on a second, of leave the point offset from the first point in the direction of the detector. However, this second point is also the location of a direct reflection of a second sub-bundle of the illuminating light. Direct and indirect reflection would overlap indistinguishably on the detector. By means of diaphragm means according to the invention, which are arranged perpendicular to the sample or parallel to the sample normal and perpendicular to the plane of incidence of the illuminating light between the first and the second point, the second sub-bundle of the illuminating light is blended away, so that no direct reflection occurs in the second point that is desired , interacting with the sample reflecting light could overlay.

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.The term "blending away" used here encompasses all physical mechanisms of action of a diaphragm, such as, for example, absorbing the illuminating light falling on the diaphragm or a suitable deflection by reflection or scattering or diffraction.

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 parallel zur Probe angeordnete Schneidenblende mit einer Kante im Bereich des auf den Detektor gebildeten Probenbereichs, die sich ansonsten über den abgebildeten Probenbereich hinaus erstreckt. Ein weiteres Beispiel ist eine senkrecht zur Probe angeordnete Schneidenblende mit einer der Probe zugewandten Kante, die oberhalb der Kante den gesamten abgebildeten Probenbereich gegen einfallendes Beleuchtungslicht abschattet.In one embodiment of the invention, the diaphragm means are designed as a semi-finite single diaphragm. The term “semi-infinite” denotes diaphragms with an edge that is relevant for the effect according to the invention and an extension of the diaphragm that is so large that a further enlargement would not increase the effect according to the invention in the area of the sample area formed on the detector, which otherwise extends beyond the imaged sample area. Another example is a perpendicular to the sample arranged cutting aperture with an edge facing the sample, which above the edge shades the entire sample area shown against incident illuminating light.

Bei einer anderen Ausführungsform umfassen die Blendenmittel eine Mehrzahl von Einzelblenden. Beispielsweise können zwei parallel zur Probe angeordnete semiinfinite Blenden einen Spalt bilden in dem Beleuchtungslicht auf die Probe und von dem aus reflektiertes Licht auf den Detektor fallen kann. Bei einer anderen Ausführungsform bilden die Einzelblenden eine Mehrzahl von parallelen Spalten. Die Einzelblenden können starr oder beweglich zueinander ausgebildet sein.In another embodiment, the aperture means comprise a plurality of individual apertures. For example, two semi-finite diaphragms arranged parallel to the sample can form a gap in which illuminating light can fall on the sample and from which reflected light can fall on the detector. In another embodiment, the individual diaphragms form a plurality of parallel columns. The individual diaphragms can be rigid or movable relative to one another.

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.Alternatively, individual individual diaphragms can also be provided with one or more passages which are transparent to the illuminating light, or the diaphragm means as a whole can be designed as an individual diaphragm with at least one such passage.

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. Gemäß einem bevorzugten Betriebsverfahren der erfindungsgemäßen Vorrichtung 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. 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.In a particularly preferred embodiment of the invention, the diaphragm means are arranged movably. This is based on the idea of being able to image as large a sample area as possible, despite a sample shaded by the diaphragm means at any time, and at the same time benefiting from the quality improvement of the data made possible by the invention. According to a preferred operating method of the device according to the invention, the aperture means are moved relatively parallel to the sample arrangement during an integration time of the detector, the integration time preferably being long compared to a characteristic one Movement time of the aperture means is selected. According to the invention, at any time it is prevented that light reflected from the sample and light reflected from the counter surface of the carrier substrate overlap on the detector. During the integration time of the detector, however, different areas of the sample arrangement are illuminated or shaded. The result is therefore an image of a large sample area with improved data quality according to the invention. The movement of the center of the diaphragm is preferably set up such that each detector element assigned to a read-out area of the detector is exposed to detection light during approximately the same fraction of an integration time of the detector.

Hinsichtlich der speziellen Bewegung der Blendenmittel sind verschiedene Möglichkeiten denkbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Blendenmittel senkrecht zur Probennormalen und parallel zur Einfallsebene des Beleuchtungslichts linear bewegbar angeordnet sind. Diese Variante bietet sich insbesondere an, wenn die Blendmittel senkrecht zur Bewegungsrichtung angeordnete Spalten aufweisen.Various possibilities are conceivable with regard to the special movement of the diaphragm means. For example, it can be provided that the diaphragm means are arranged to be linearly movable perpendicular to the sample normal and parallel to the plane of incidence of the illuminating light. This variant is particularly useful when the screen means have gaps arranged perpendicular to the direction of movement.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Blendenmittel um eine zur Probennormalen parallele Achse rotierbar angeordnet sind. In diesem Fall sind die Blendmittel vorzugsweise als eine rotierbare Scheibe mit einer Mehrzahl punktueller, transparenter Durchlässe ausgestaltet, deren Größe und Anordnung so gewählt ist, dass während einer Umdrehung jeder Probenpunkt unter der Scheibe während eines gleichlangen Zeitintervalls beschattet bzw. beleuchtet ist. Die zweitgenannte Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 10 dadurch gelöst, dass die Blendenmittel (20) für jeden an der Probenseite der Probenanordnung (40, 43) reflektierten und nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil (32') einen zugeordneten Beleuchtungslichtanteil (31''') wegblenden, der sich dadurch auszeichnet, dass er in Abwesenheit der Blendenmittel (20) an einer der Probenseite gegenüberliegenden Gegenfläche (41; 42) des Trägersubstrates (40) derart reflektiert würde, dass er sich in der Detektionsebene dem nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil (32') überlagern würde und dass die Blendenmittel (20) während einer Integrationszeit des Detektors (D) bewegt werden, sodass jedes einem Auslesebereich des Detektors zugeordnete Detektorelement während eines Bruchteils der Integrationszeit des Detektors (D) mit Detektionslicht beaufschlagt wird.Alternatively, it can be provided that the diaphragm means are arranged rotatably about an axis parallel to the sample normal. In this case, the diaphragm means are preferably designed as a rotatable disk with a plurality of punctiform, transparent passages, the size and arrangement of which is selected such that each sample point under the disk is shaded or illuminated for an equal length of time during one revolution. The second object is achieved in connection with the features of the preamble of claim 10 in that the diaphragm means (20) for each detection light portion (32 ') reflected on the sample side of the sample arrangement (40, 43) and not blended away. ''), which is characterized in that, in the absence of the aperture means (20), it would be reflected on an opposite surface (41; 42) of the carrier substrate (40) opposite the sample side in such a way that it detects the non-blended detection light portion ( 32 ') would overlap and that the diaphragm means (20) would be moved during an integration time of the detector (D), so that each detector element assigned to a read-out area of the detector is exposed to detection light for a fraction of the integration time of the detector (D).

Die Wirkungen und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden bereits im Zusammenhang mit den entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen erläutert, sodass hier auf eine Wiederholung verzichtet werden soll.The effects and advantages of the method according to the invention have already been explained in connection with the corresponding device features, so that a repetition is to be avoided here.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung sowie den Zeichnungen, in denen Figur 1 eine schematische Skizze des Aufbaus eines Eilipsometers nach dem Stand der Technik zeigt,Further features and advantages of the device according to the invention and of the method according to the invention result from the following special description and the drawings, in which FIG. 1 shows a schematic sketch of the structure of an egg lipometer according to the prior art,

Figur 2 eine schematische Darstellung der Reflexionen bei einem Ellipsometer nach dem Stand der Technik zeigt,FIG. 2 shows a schematic illustration of the reflections in an ellipsometer according to the prior art,

Figur 3 eine schematische Darstellung der Reflexionen bei einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ellipsometer zeigt,FIG. 3 shows a schematic representation of the reflections in an embodiment of an ellipsometer according to the invention,

Figur 4 eine schematische Darstellung der Reflexionen bei einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ellipsometer zeigt,FIG. 4 shows a schematic representation of the reflections in a second embodiment of an ellipsometer according to the invention,

Der grundsätzliche Aufbau eines Eilipsometers wurde anhand von Figur 1 bereits im allgemeinen Teil dieser Beschreibung erläutert. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf eine erneute Beschreibung von Figur 1 verzichtet.The basic structure of an egg lipometer has already been explained with reference to FIG. 1 in the general part of this description. In order to avoid repetitions, a new description of FIG. 1 is omitted.

Figur 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 Figur 2 lediglich ein transparentes Trägersubrat 40 dargestellt ist, großflächig mit Beleuchtungslicht 30 beleuchtet, welches als ein paralleles Strahlenbündel großen Durchmessers ausgebildet ist. In Figur 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 Figur 2 als durchgezogene Linien dargestellt.Figure 2 shows the problem of superimposing direct and indirect reflections in an ellipsometer according to the prior art. As mentioned in imaging ellipsometry, the sample arrangement, of which only a transparent carrier substrate 40 is shown in FIG. 2, is usually illuminated over a large area with illuminating light 30, which is designed as a parallel beam of large diameter. In FIG. 2, individual beams 31, 32, 33, 34, 35, each adjacent to the beam 30, are represented representatively. The illumination light is partially reflected on the sample arrangement upper surface 41 of the carrier substrate 40 (or on the actual sample, provided that it is applied to the surface 41, for example as a thin biomolecule layer). This leads to directly reflected rays 31'- 35 ', which are directed onto a detector via imaging optics. The directly reflected partial beams are shown in Figure 2 as solid lines.

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 Figur 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.Another part of the illuminating light penetrates the upper surface 41 of the carrier substrate 40 and is reflected on the lower surface 42 thereof (possibly by interaction with the actual sample, provided that it is applied to the surface 42). This part of the illuminating light is identified in FIG. 2 by the reference symbols 31 ″ -35 ″. After reflection on the lower surface 42, the reflected light 31 ″ -35 ″ again penetrates the upper surface 41 of the substrate 40 and becomes an indirectly reflected light 31 ″ ″ -35 ″ ″ at the same angle as the directly reflected light 31 '-35' directed to the detector. This leads to the indistinguishable superimposition of directly and indirectly reflected parts of neighboring partial beams. Depending on whether the actual sample to be measured (for example a thin layer of biomolecules) is applied to the upper surface 41 or the lower surface 42 of the substrate 40, the directly reflected light 31 ′ -35 ′ or the indirectly reflected light 31 '' '-35' '' can be regarded as a desired signal or a stray light.

Figur 3 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ellipsometeranordnung, die insbesondere 2005/088272Figure 3 shows a first embodiment of the ellipsometer arrangement according to the invention, in particular 2005/088272

günstig ist, wenn wie in Figur 3 dargestellt, die eigentliche Probe 43 als eine dünne Schicht auf der oberen Oberfläche 41 des Trägersubstrats 40 aufgebracht ist. Erfindungsgemäß 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 Figur 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. Fig. 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.It is advantageous if, as shown in FIG. 3, the actual sample 43 is applied as a thin layer on the upper surface 41 of the carrier substrate 40. According to the invention, a diaphragm arrangement 20 is provided which, in the embodiment shown, is formed from a semi-finite single diaphragm 20a and a further, optional single diaphragm 20b, which are arranged parallel to the sample surface and form a gap of a defined width between them. The effect of the panel arrangement 20 can easily be read in FIG. 3. A partial beam 32 of the illuminating light falls on the sample 43 and is desirably reflected as a directly reflected partial beam 32 'on the detector. Its portion 32 ″ penetrating the sample, which is reflected on the lower surface 42 of the substrate 40 and again penetrates the upper surface 41 of the substrate 40 at an adjacent location, and as an indirectly reflected partial beam 32 ″ ″, which in the sample arrangement shown as Interference light would act (see FIG. 2), is masked out by the aperture 20b and prevented from falling onto the detector. The masking can take place, for example, by absorption or by suitable reflection.

Ein benachbarter Teilstrahl 31 des Beleuchtungslichtes wird bereits vor Erreichen der Probenanordnung von der Blende 20a weggeblendet. Wie aus Figur 2 ersichtlich würde er sich ohne die erfindungsgemäße Blendenanordnung 20 als indirekt reflektierter Teilstrahl 31'', 31''' als Störlicht dem direkt reflektierten Teilstrahl (erwünschtes Signal) 32' überlagern.An adjacent partial beam 31 of the illuminating light is already blinded away from the aperture 20a before the sample arrangement is reached. As can be seen from FIG. 2, it would be superimposed on the directly reflected partial beam (desired signal) 32 'as the indirectly reflected partial beam 31 ″, 31 ″ ″ without the diaphragm arrangement 20 according to the invention.

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.Another adjacent partial beam 33 of the illuminating light falls on the sample through which Diaphragm arrangement 20, however, both its directly and its indirectly reflected partial beams 33 'and 33''and33''' are blended away. Although this represents a signal loss; on the other hand, the desired directly reflected partial beam 33 'would be indistinguishably superimposed on the indirectly reflected partial beam 32''', which is also faded out, so that only a disturbed signal component is lost.

Wie durch den Bewegungspfeil 50 angedeutet, wird bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung 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.As indicated by the movement arrow 50, the diaphragm arrangement 20 is moved parallel to the sample during the integration time of the detector in a particularly advantageous embodiment of the invention. This is preferably done in such a way that all sample areas of interest are illuminated and detected during an equally long time interval. In this way it is possible to integrate an image on the detector, which is composed solely of undisturbed, directly reflected partial beams.

Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der die Probe 43 auf der unteren Oberfläche 42 des Trägersubstrats 40 angeordnet ist. In diesem Fall besteht die Blendenanordnung 20 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 Figur 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.FIG. 4 shows an alternative embodiment of the invention, in which the sample 43 is arranged on the lower surface 42 of the carrier substrate 40. In this case, the aperture arrangement 20 consists of an individual aperture 20c arranged perpendicular to the sample surface. In this embodiment, the indirectly reflected light, which in interaction with the sample 43 is reflected on the lower surface 42 of the substrate 40, is the desired signal, while the light directly reflected on the upper surface 41 is to be regarded as stray light. A portion 32 ″ of a partial beam 32 of the illuminating light that penetrates into the substrate 40 interacts with the sample 43 and is considered indirect reflected partial beam 32 '''directed towards the detector. This beam path is not obstructed by the aperture 20. However, the directly reflected portion 32 'of the partial illumination beam 32 is blinded away from the diaphragm 20c. An adjacent sub-beam 33 of the illuminating light, the directly reflected portion of which, as can be seen in FIG. 2, would also be superimposed on the signal beam 32 ″ ’as stray light. Furthermore, the diaphragm 20c also fades away the directly and indirectly reflected portion 31 'or 31''' of a further adjacent partial beam 31 of the illuminating light. This corresponds to a loss of signal; however, the indirectly reflected signal beam 31 '''would be superimposed by the directly reflected partial beam 32', which is also faded out, so that only a disturbed signal component is lost.

Wie bereits in Verbindung mit Figur 3 erläutert, deutet der Bewegungspfeil 50 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung 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.As already explained in connection with FIG. 3, the movement arrow 50 indicates a particularly advantageous embodiment of the invention, in which the diaphragm arrangement 20 is moved parallel to the sample during the integration time of the detector, so that only undisturbed signal components on the detector contribute to the construction of the result image ,

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. Of course, the embodiments of the invention shown in the figures and explained in the special part of the description are only illustrative examples. In particular with regard to the specific design of the aperture shapes and aperture mechanisms, the person skilled in the art is given a variety of possible variations within the scope of the present invention. For example it is possible to design the diaphragm arrangement 20 from individual diaphragms which can be moved relative to one another or rigidly arranged with respect to one another or as a suitably perforated disk which is preferably movable and can be linear or rotating.

Claims

Patentansprüche claims

1. 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 eine Beleuchtungsanordnung zur wenigstens bereichsweisen Beleuchtung der Probe (43) mit Beleuchtungslicht (30) wählbarer Polarisationseigenschaften unter einem zur Probennormalen geneigten Beleuchtungswinkel (φ), eine unter einem geeigneten, zu der Probennormalen geneigten Detektionswinkel (φ) angeordnete, einen photosensitiven Detektor (D) mit einer Mehrzahl geordneter Detektorelemente in einer Detektionsebene umfassende Detektionsanordnung zur polarisationssensitiven Detektion von Detektionslicht (31 '-35'; 31'-35'''), welches von beleuchteten Bereichen der Probe (43) reflektiert wird, und 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenmittel (20) für jeden an der Probenseite der Probenanordnung (40, 43) reflektierten und nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil (32') einen zugeordneten Beleuchtungslichtanteil (31''') wegblenden, der sich dadurch auszeichnet, dass er in Abwesenheit der Blendenmittel (20) an einer der Probenseite gegenüberliegenden Gegenfläche (41; 42) des Trägersubstrates (40) derart reflektiert würde, dass er sich in der Detektionsebene dem nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil (32') überlagern würde.1. Ellipsometer, suitable for the ellipsometric detection of a sample arrangement (40, 43) with at least one thin sample (43) applied to a sample side of a transparent, flat carrier substrate (40) and comprising an illumination arrangement for illuminating the sample (43) at least in regions Illumination light (30) of selectable polarization properties under an illumination angle (φ) inclined to the sample normal, a photosensitive detector (D) arranged at a suitable detection angle (φ) inclined to the sample normal and comprising a plurality of ordered detector elements in a detection plane for polarization-sensitive detection of detection light (31 '-35';31'-35'''), which is reflected by illuminated areas of the sample (43), and diaphragm means (20), which are on the side of the sample facing the illumination arrangement and the detection arrangement (43 ) and the carrier substrate are arranged un d Blend away portions of the illuminating light (31) and the detection light (32 ''',33', 33 '''), characterized in that the aperture means (20) for each reflected on the sample side of the sample arrangement (40, 43) and not fade away an associated illuminating light portion (31 '''), which is characterized in that, in the absence of the aperture means (20), it is blended on an opposite surface (41; 42) of the carrier substrate (40) would be reflected in such a way that it would be superimposed on the detection light portion (32 ') that was not blended away in the detection plane.

2. Ellipsometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenseite des Trägersubstrates (40) der Beleuchtungsanordnung zugewandt ist und sich die Blendenmittel (20a, 20b) senkrecht zur Probennormalen erstrecken.2. Ellipsometer according to claim 1, characterized in that the sample side of the carrier substrate (40) faces the lighting arrangement and the diaphragm means (20a, 20b) extend perpendicular to the sample normal.

3. Ellipsometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probenseite des Trägersubstrates (40) der Beleuchtungsanordnung abgewandt ist und die Blendenmittel (20) sich parallel zur Probennormalen und senkrecht zur Einfallsebene des Beleuchtungslichtes (30) erstrecken.3. Ellipsometer according to one of the preceding claims, characterized in that the sample side of the carrier substrate (40) faces away from the lighting arrangement and the diaphragm means (20) extend parallel to the sample normal and perpendicular to the plane of incidence of the illuminating light (30).

4. Ellipsometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenmittel (20) als eine semiinfinite Einzelblende (20c) ausgestaltet sind.4. Ellipsometer according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm means (20) are designed as a semi-infinite single diaphragm (20c).

5. Ellipsometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenmittel (20) eine Mehrzahl von Einzelblenden (20a, 20b) umfassen.5. Ellipsometer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the diaphragm means (20) comprise a plurality of individual diaphragms (20a, 20b).

6. Ellipsometer nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Einzelblende wenigstens einen für das Beleuchtungslicht transparenten Durchlass aufweist.6. Ellipsometer according to one of claims 4 or 5, characterized in that at least one single diaphragm has at least one passage that is transparent to the illuminating light.

7. Ellipsometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenmittel (20) bewegbar angeordnet sind.7. Ellipsometer according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm means (20) are arranged movably.

8. Ellipsometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenmittel (20) senkrecht zur Probennormalen und parallel zur Einfallsebene des Beleuchtungslichts (30) linear bewegbar angeordnet sind.8. Ellipsometer according to claim 7, characterized in that the diaphragm means (20) are arranged to be linearly movable perpendicular to the sample normal and parallel to the plane of incidence of the illuminating light (30).

9. Ellipsometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenmittel um eine zur Probennormalen parallele Achse rotierbar angeordnet sind.9. Ellipsometer according to claim 7, characterized in that the diaphragm means are arranged rotatably about an axis parallel to the sample normal.

10. Verfahren zur ellipsometrischen Erfassung einer Probenanordnung mit wenigstens einer auf einer Probenseite eines transparenten, flächigen Trägersubstrates (40) aufgebrachten, dünnen Probe (43), insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 , bei dem die Probenanordnung wenigstens bereichsweise mittels einer Beleuchtungsanordnung mit Beleuchtungslicht (30) einstellbarer Polarisationseigenschaften unter einem zur Probennormalen geneigten Beleuchtungswinkel (φ) beleuchtet wird, von beleuchteten Bereichen der Probenanordnung (40, 43) reflektiertes Detektionslicht (31 '-35'; 31' ''-35''') in einer unter einem geeigneten, zur Probennormalen geneigten Beobachtungswinkel (φ) angeordneten, polarisationssensitiven Detektionsanordnung auf einen gesteuert auslesbaren Detektor (D) mit einer Mehrzahl geordneter, photosensitiver Detektorelemente in einer Detektionsebene abgebildet wird, und^" Blendenmittel (20), die auf der der Beleuchtungsanordnung und der Detektionsanordnung zugewandten Seite der Probe (43) und des Trägersubstrates angeordnet sind, Anteile des Beleuchtungslichtes (31) und des Detektionslichtes (32''', 33', 33''') wegblenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenmittel (20) für jeden an der Probenseite der Probenanordnung (40, 43) reflektierten und nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil (32') einen zugeordneten Beleuchtungslichtanteil (31''') wegblenden, der sich dadurch auszeichnet, dass er in Abwesenheit der Blendenmittel (20) an einer der Probenseite gegenüberliegenden Gegenfläche (41; 42) des Trägersubstrates (40) derart reflektiert würde, dass er sich in der Detektionsebene dem nicht weggeblendeten Detektionslichtanteil (32') überlagern würde und dass die Blendenmittel (20) während einer Integrationszeit des Detektors (D) bewegt werden, sodass jedes einem Auslesebereich des Detektors zugeordnete Detektorelement während eines Bruchteils der Integrationszeit des Detektors (D) mit Detektionslicht beaufschlagt wird.10. A method for the ellipsometric detection of a sample arrangement with at least one thin sample (43) applied to a sample side of a transparent, flat carrier substrate (40), in particular using a device according to one of claims 1 to 9, in which the sample arrangement is at least partially by means of an illumination arrangement with illumination light (30) having adjustable polarization properties is illuminated under an illumination angle (φ) inclined to the sample normal, detection light (31 '-35'; 31 '''-35''') reflected from illuminated areas of the sample arrangement (40, 43) in a polarization - sensitive detection arrangement arranged at a suitable observation angle (φ) inclined to the sample normal is imaged on a controlled readable detector (D) with a plurality of ordered, photosensitive detector elements in a detection plane, and ^" aperture means (20), which on the lighting arrangement and the side of the sample (43) facing the detection arrangement and the carrier substrate are arranged, parts of the illuminating light (31) and the detection light (32 ''',33', 33 ''') are faded out, characterized in that the aperture means (20) for Blend out each of the detection light portions (32 ') reflected and not blended away on the sample side of the sample arrangement (40, 43) by an associated illuminating light portion (31'''), which is characterized in that, in the absence of the diaphragm means (20), it is opposite on one side of the sample Counter surface (41; 42) of the carrier substrate (40) would be reflected such that it would overlap the non-blended detection light portion (32 ') in the detection plane and that the diaphragm means (20) would be moved during an integration time of the detector (D), so that each detector element assigned to a readout area of the detector would during a fraction of the integration time of the detector (D) is exposed to detection light.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchteil der Integrationszeit, während dessen ein Detektorelement mit Detektionslicht beaufschlagt wird, für jedes beaufschlagte Detektorelement in etwa gleich groß ist, 11. The method according to claim 10, characterized in that the fraction of the integration time during which a detector element is acted upon by detection light is approximately the same for each acted upon detector element,