Scatterometrie: optische 3D-Charakterisierung strukturierter Oberflächen ohne (Beugungs-) Grenzen?

Die Analyse der an einer strukturierten Oberfläche gestreuten oder gebeugten optischen Strahlung erlaubt die zerstörungsfreie schnelle Charakterisierung der Strukturen, ohne an die prinzipielle Grenze abbildender Verfahren, das Beugungslimit, gebunden zu sein. So ist es z. B. möglich, Strukturbreiten weit unterhalb der optischen Wellenlänge präzise zu messen. Allerdings erfordert die Auswertung der Messungen komplexe, rechenintensive mathematische Verfahren wie die Lösung des inversen Gitterbeugungsproblems. Dies setzt periodische Strukturen und Messfelder makroskopischer Größe voraus. Zudem ist der Lösungsraum nicht immer eindeutig. Wir geben einen kurzen Überblick über die Vielzahl der eingesetzten Methoden wie z.B. Scatterometrie oder spektrale Ellipsometrie, ihr Potential, die Limitierungen und Einsatzmöglichkeiten. In der PTB wurde ein neues DUV-Scatterometer realisiert, welches verschiedene Messmodi erlaubt. Das System und erste Messungen werden vorgestellt. Das am WIAS entwickelte Programm DIPOG erlaubt es, mit der Methode der finiten Elemente das direkte Gitterbeugungsproblem sowie mittels verschiedener Optimierungsverfahren auch das inverse Problem zu lösen.