Scatterometrie

Durch elastische Streuung und Beugungseffekte lassen sich Oberflächenstrukturen zerstörungsfrei analysieren oder Partikel lokalisieren. Dabei kommt elektromagnetische Strahlung, oftmals in Form von sichtbarem Licht, zur Anwendung. Zum Erreichen größtmöglicher Auflösung, die unterhalb der Abbe’schen Auflösungsgrenze (Nanometerbereich) liegen kann, wird auch UV oder DUV Laserlicht sowie weiche Röntgenstrahlung verwendet.

Scatterometer sind in der Messtechnik für die Bestimmung der Rauheit polierter und gerauter Oberflächen in der Halbleiter- und Präzisionsbearbeitungsindustrie weitverbreitet. Sie bieten eine schnelle und berührungslose Alternative zu den herkömmlichen Taststiftverfahren zur Bewertung der Topografie einer Oberfläche. Scatterometer sind Vakuum tauglich, unempfindlich gegenüber Vibrationen und lassen sich problemlos in die Oberflächenbearbeitung oder auch andere Messgeräte integrieren.

Scatterometrieverfahren können kategorisiert werden. Dies richtet sich primär nach dem Messaufbau. Es wird unterschieden zwischen der Analyse des gestreuten Lichts in nullter oder höherer Beugungsordnung. Bei ersterem erfolgt eine Bestrahlung aus verschiedenen Einfallswinkeln. Außerdem können die Wellenlängen der Strahlquelle variiert oder gar eine breitbandige Strahlquelle (Spektralscatterometrie) verwendet werden. Bei der Laserscatterometrie kommt monochromatisches Licht zum Einsatz. Besonders in der Halbleiterindustrie, genauer der Waferinspektion, kommen heutzutage oft UV Laser zum Einsatz. Dadurch werden besonders hohe Auflösungen erreicht und somit besonders kleine Defekte und Partikel identifiziert. Durch immer kleiner werdende Halbleiterbauelemente wird die Toleranz für Defekte stetig kleiner. Daher sind UV Laser eine ideale Strahlquelle zur Topographieanalyse von Oberflächen.