[go: up one dir, main page]

BE1032505B1 - Reflectometer system and method for determining a reflection - Google Patents

Reflectometer system and method for determining a reflection

Info

Publication number
BE1032505B1
BE1032505B1 BE20245189A BE202405189A BE1032505B1 BE 1032505 B1 BE1032505 B1 BE 1032505B1 BE 20245189 A BE20245189 A BE 20245189A BE 202405189 A BE202405189 A BE 202405189A BE 1032505 B1 BE1032505 B1 BE 1032505B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
alignment
sample
reflectometer system
measurement
reflectometer
Prior art date
Application number
BE20245189A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
BE1032505A1 (en
Inventor
Bosscher Wilmert De
De Vyver Kobe Van
Koen Corteville
Original Assignee
Soleras Advanced Coatings Bvba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Soleras Advanced Coatings Bvba filed Critical Soleras Advanced Coatings Bvba
Priority to BE20245189A priority Critical patent/BE1032505B1/en
Priority to PCT/EP2025/059151 priority patent/WO2025210160A1/en
Publication of BE1032505A1 publication Critical patent/BE1032505A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1032505B1 publication Critical patent/BE1032505B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55Specular reflectivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8422Investigating thin films, e.g. matrix isolation method
    • G01N2021/8427Coatings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Een reflectometersysteem (1, 10) voor het analyseren van een monster (2) omvattende een meetstralingssysteem dat een meetstralingsbron (3) omvat voor het genereren van een meetbundel (30); een reflectiesensor (4) voor het detecteren van een intensiteit van de meetbundel (30) na reflectie door het monster (2), wanneer aanwezig; een uitlijningsstralingsbron (5) voor het genereren van een uitlijningsbundel (50); optische elementen (61, 62) geconfigureerd voor het richten van genoemde meetbundel (30) en/of genoemde uitlijningsbundel (5) naar het monster (2), wanneer aanwezig; en een positiesensor (7) voor het meten van een positie van de uitlijningsbundel (50) op genoemde positiesensor (7) na reflectie door het monster (2), waarbij het reflectometersysteem (1, 10) is aangepast voor het bepalen van een uitlijning van het systeem (1, 10) ten opzichte van het monster (2) op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel (50), waarbij een bundelbreedte van de uitlijningsbundel (50) kleiner is dan een bundelbreedte van de meetbundel (30), waarbij het reflectometersysteem (1, 10) zo is geconfigureerd dat, wanneer een uitlijning van het reflectometersysteem (1, 10) is geoptimaliseerd, ten minste een deel van een voortgangsroute van de meetbundel (30) nagenoeg evenwijdig is aan ten minste een deel van een voortgangsroute van de uitlijningsbundel (50).A reflectometer system (1, 10) for analyzing a sample (2) comprising a measuring radiation system comprising a measuring radiation source (3) for generating a measuring beam (30); a reflectance sensor (4) for detecting an intensity of the measuring beam (30) after reflection by the sample (2), if present; an alignment radiation source (5) for generating an alignment beam (50); optical elements (61, 62) configured for directing said measuring beam (30) and/or said alignment beam (5) toward the sample (2), if present; and a position sensor (7) for measuring a position of the alignment beam (50) on said position sensor (7) after reflection from the sample (2), the reflectometer system (1, 10) being adapted to determine an alignment of the system (1, 10) relative to the sample (2) based on the measured position of the alignment beam (50), a beam width of the alignment beam (50) being smaller than a beam width of the measurement beam (30), the reflectometer system (1, 10) being configured such that, when an alignment of the reflectometer system (1, 10) is optimized, at least a portion of a travel path of the measurement beam (30) is substantially parallel to at least a portion of a travel path of the alignment beam (50).

Description

1 BE2024/51891 BE2024/5189

Reflectometersysteem en werkwijze voor het bepalen van een reflectieReflectometer system and method for determining a reflection

Technisch gebied van de uitvindingTechnical field of the invention

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een reflectometersysteem en een werkwijze voor het bepalen van de reflectie van een monster.The present invention relates to a reflectometer system and a method for determining the reflectance of a sample.

Achtergrond van de uitvindingBackground of the invention

Reflectometrie is een veelgebruikte techniek voor het analyseren van de eigenschappen van een monster door de intensiteit van het door het monster gereflecteerde licht te meten. Deze werkwijze is van cruciaal belang in verschillende industrieën, waaronder de productie van halfgeleiders, materiaalwetenschap en optica, waar nauwkeurige metingen van reflectie waardevolle informatie kunnen verschaffen over de samenstelling, structuur en kwaliteit van een materiaal.Reflectometry is a widely used technique for analyzing the properties of a sample by measuring the intensity of light reflected from it. This method is crucial in several industries, including semiconductor manufacturing, materials science, and optics, where accurate measurements of reflectance can provide valuable information about the composition, structure, and quality of a material.

Op het gebied van reflectometrie is een nauwkeurige uitlijning van het monster ten opzichte van de meetbundel belangrijk voor het verkrijgen van betrouwbare en reproduceerbare resultaten. Een verkeerde uitlijning kan tot aanzienlijke fouten bij het meten van de reflectie leiden, aangezien de invalshoek en de positie waarop de lichtbundel het monsteroppervlak raakt de algemene of spectrale intensiteit van het gereflecteerde licht sterk kunnen beïnvloeden.In reflectometry, accurate alignment of the sample to the measurement beam is essential for obtaining reliable and reproducible results. Incorrect alignment can lead to significant errors in reflectance measurements, as the angle of incidence and the position at which the light beam strikes the sample surface can significantly affect the overall, or spectral, intensity of the reflected light.

Een van de uitdagingen in het veld is de moeilijkheid om een nauwkeurige uitlijning te bereiken en te behouden, vooral wanneer een reeks monsters moet worden gemeten en wanneer er sprake is van een verscheidenheid aan monstergroottes, -vormen en -types.One of the challenges in the field is the difficulty of achieving and maintaining accurate alignment, especially when a series of samples must be measured and when there is a variety of sample sizes, shapes and types.

Het uitlijningsproces kan tijdrovend en complex zijn, vooral als een hoge nauwkeurigheid gewenst is.The alignment process can be time-consuming and complex, especially if high accuracy is required.

2 BE2024/51892 BE2024/5189

Ondanks de vooruitgang in de reflectometrietechnologie benadrukken deze uitdagingen de noodzaak van verdere verbeteringen in het veld. Er is een voortdurende vraag naar meer efficiënte, nauwkeurige en gebruiksvriendelijke systemen die betrouwbare reflectiemetingen kunnen leveren en tegelijkertijd de kans op fouten als gevolg van een foutieve uitlijning van het monster minimaliseren. Daarom is er nog steeds behoefte aan verdere vooruitgang op dit gebied om deze uitdagingen het hoofd te bieden.Despite advances in reflectometry technology, these challenges emphasize the need for further improvements in the field. There is a continuing demand for more efficient, accurate, and user-friendly systems that can provide reliable reflectance measurements while simultaneously minimizing the risk of errors due to sample misalignment. Therefore, further advances in this field are still needed to address these challenges.

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Het is een doelstelling van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om een goed systeem en werkwijze voor reflectometrie te verschaffen die nauwkeurige uitlijning van een monster voor reflectiemetingen kunnen verschaffen door gebruik te maken van een smalle uitlijningsbundel in combinatie met een positiesensor.It is an object of embodiments of the present invention to provide a good system and method for reflectometry that can provide accurate alignment of a sample for reflectance measurements by using a narrow alignment beam in combination with a position sensor.

Deze doelstelling wordt bereikt door een reflectometersysteem en een werkwijze voor het bepalen van de reflectie van een monster.This objective is achieved by a reflectometer system and a method for determining the reflectance of a sample.

Het is een voordeel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding dat een exacte en nauwkeurige bepaling van de uitlijning, en, op zijn beurt, een exacte en nauwkeurige uitlijning, van een monster ten opzichte van een reflectometersysteem kan worden bereikt.It is an advantage of embodiments of the present invention that a precise and accurate determination of the alignment, and, in turn, a precise and accurate alignment, of a sample relative to a reflectometer system can be achieved.

Genoemde exacte en nauwkeurige bepaling van de uitlijning kan worden bereikt door het gebruik van een smalle uitlijningsbundel, die een nauwkeurige bepaling van de positie van het monster ten opzichte van de meetbundel mogelijk maakt. Omdat de diameter van deThe aforementioned precise and accurate determination of the alignment can be achieved by using a narrow alignment beam, which allows for accurate determination of the position of the sample relative to the measurement beam. Because the diameter of the

3 BE2024/5189 uitlijningsbundel significant kleiner kan zijn dan die van de meetbundel, kan een zeer nauwkeurige bepaling van een locatie van de uitlijningsbundel op de positiesensor worden bereikt. Uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding kunnen dus het nauwkeurig bepalen of het reflectometersysteem goed is uitgelijnd, bv. of het systeem is uitgelijnd binnen vooraf bepaalde specificaties, vergemakkelijken. Bovendien kan dit op zijn beurt resulteren in een nauwkeuriger uitlijningsproces, wat voordelig kan zijn voor nauwkeurige reflectiemetingen.3 BE2024/5189, where the alignment beam can be significantly smaller than that of the measurement beam, a highly accurate determination of the alignment beam's location on the position sensor can be achieved. Embodiments of the present invention can thus facilitate the accurate determination of whether the reflectometer system is properly aligned, e.g., whether the system is aligned within predetermined specifications. Moreover, this can, in turn, result in a more accurate alignment process, which can be beneficial for accurate reflectance measurements.

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een reflectometersysteem voor het analyseren van een monster. Het reflectometersysteem omvat een meetstralingssysteem omvattende een meetstralingsbron voor het genereren van een meetbundel.In a first aspect, the present invention relates to a reflectometer system for analyzing a sample. The reflectometer system comprises a measurement radiation system including a measurement radiation source for generating a measurement beam.

Het reflectometersysteem omvat een reflectiesensor voor het detecteren van de intensiteit van de meetbundel na reflectie door het monster, wanneer aanwezig, een uitlijningsstralingsbron voor het genereren van een uitlijningsbundel, een positiesensor voor het meten van een positie van de uitlijningsbundel op genoemde positiesensor na reflectie door het monster, en optische elementen die zijn geconfigureerd voor het richten van genoemde meetbundel en/of genoemde uitlijningsbundel naar het monster, wanneer aanwezig, of voor het richten van genoemde uitlijningsbundel naar de positiesensor.The reflectometer system comprises a reflectance sensor for detecting the intensity of the measurement beam after reflection from the sample, if present, an alignment radiation source for generating an alignment beam, a position sensor for measuring a position of the alignment beam on said position sensor after reflection from the sample, and optical elements configured for directing said measurement beam and/or said alignment beam toward the sample, if present, or for directing said alignment beam toward the position sensor.

Het reflectometersysteem is aangepast voor het bepalen van een uitlijning van het systeem ten opzichte van het monster op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel. Een bundelbreedte van deThe reflectometer system is adapted to determine an alignment of the system with respect to the sample based on the measured position of the alignment beam. A beam width of the

4 BE2024/5189 uitlijningsbundel is kleiner dan een bundelbreedte van de meetbundel. Genoemde bundelbreedtes kunnen worden bepaald aan het monster en/of aan de positiesensor.4 BE2024/5189 alignment beam is smaller than the beamwidth of the measurement beam. These beamwidths can be determined on the sample and/or the position sensor.

Genoemd reflectometersysteem voor het analyseren van het monster kan dienen voor het bepalen van de reflectie van het monster, of voor het bepalen van eigenschappen, zoals de samenstelling of oppervlakte- eigenschappen, van het monster op basis van de bepaalde reflectie van het monster, of eigenschappen van een coating die aanwezig is op het oppervlak van het monster.The said reflectometer system for analyzing the sample may serve to determine the reflectance of the sample, or to determine properties, such as composition or surface properties, of the sample based on the determined reflectance of the sample, or properties of a coating present on the surface of the sample.

Het reflectometersysteem is zodanig geconfigureerd dat, wanneer een uitlijning van het reflectometersysteem is geoptimaliseerd, ten minste een deel van een voortgangsroute van de meetbundel nagenoeg evenwijdig is aan ten minste een deel van een voortgangsroute van de uitlijningsbundel. Wanneer de uitlijning van het reflectometersysteem is geoptimaliseerd, zijn de voortgangsroute van de meetbundel en de voortgangsroute van de uitlijningsbundel bij voorkeur ten minste nagenoeg evenwijdig aan het monster. Beide bundels kunnen bijvoorbeeld nagenoeg evenwijdig zijn wanneer ze invallen op en na reflectie door het monster, of de uitlijningsbundel die invalt op het monster kan nagenoeg evenwijdig zijn aan de meetbundel na reflectie door het monster. Deze configuratie vergemakkelijkt juiste en eenvoudige uitlijning, of bepaling van de uitlijning, van het reflectometersysteem, omdat het ervoor kan zorgen dat beide bundels op een vergelijkbare manier op het monster inwerken.The reflectometer system is configured such that, when the reflectometer system is aligned, at least a portion of the measurement beam's path is substantially parallel to at least a portion of the alignment beam's path. When the reflectometer system is aligned, the measurement beam's path and the alignment beam's path are preferably at least substantially parallel to the sample. For example, both beams may be substantially parallel when incident on and after reflection from the sample, or the alignment beam incident on the sample may be substantially parallel to the measurement beam after reflection from the sample. This configuration facilitates accurate and straightforward alignment, or alignment determination, of the reflectometer system because it ensures that both beams impact the sample in a similar manner.

In uitvoeringsvormen kan de voortgangsroute van de uitlijningsbundel nagenoeg overlappen met de voortgangsroute van de meetbundel over ten minste eenIn embodiments, the alignment beam path of travel may substantially overlap with the measurement beam path of travel by at least a

> BE2024/5189 deel van hun voortgangsroutes naar het monster, wanneer genoemde uitlijning geoptimaliseerd is. Deze overlapping van de routes van de bundels kan de nauwkeurigheid van de uitlijning, of van het bepalen van de uitlijning, verder verbeteren door ervoor te zorgen dat de bundels een gemeenschappelijke route volgen over een gedeelte van hun voortgangsroute naar het monster. Deze uitvoeringsvormen kunnen er verder voor zorgen dat beide bundels op een vergelijkbare manier op het monster inwerken, waardoor de betrouwbaarheid van de bepaalde uitlijning en van het uitlijningsproces verder wordt verbeterd.> BE2024/5189 part of their trajectories towards the sample, when said alignment is optimized. This overlapping of the beam trajectories can further improve the accuracy of the alignment, or of the alignment determination, by ensuring that the beams follow a common path over a portion of their trajectory towards the sample. These embodiments can also ensure that both beams interact with the sample in a similar manner, further improving the reliability of the determined alignment and of the alignment process.

In uitvoeringsvormen kunnen de meetbundel en de uitlijningsbundel worden gericht onder een hoek van maximaal 16°, bij voorkeur maximaal 12°, en kenmerkend dichtbij 8° ten opzichte van de loodrechte inval op het monster, wanneer aanwezig, wanneer genoemde uitlijning is geoptimaliseerd. In voorkeursuitvoeringsvormen kunnen de meetbundel en de uitlijningsbundel worden gericht met een nagenoeg loodrechte inval op het monster, wanneer aanwezig, wanneer genoemde uitlijning is geoptimaliseerd. Deze configuratie kan het bepalen van de uitlijning van het reflectometersysteem verder vergemakkelijken, omdat het ervoor kan zorgen dat beide bundels op een vergelijkbare manier op het monster inwerken. Bovendien is in deze configuratie de uitlijning of de exacte positie van het monster langs een voortgangsrichting van de bundels mogelijk niet erg kritisch voor de gemeten reflectie.In embodiments, the measurement beam and the alignment beam may be aimed at an angle of up to 16°, preferably up to 12°, and typically close to 8° relative to normal incidence on the sample, if present, when said alignment is optimized. In preferred embodiments, the measurement beam and the alignment beam may be aimed at a substantially perpendicular incidence on the sample, if present, when said alignment is optimized. This configuration may further facilitate determining the alignment of the reflectometer system, as it can ensure that both beams impact the sample in a similar manner. Moreover, in this configuration, the alignment, or the exact position of the sample along a direction of travel of the beams, may not be very critical to the measured reflectance.

In uitvoeringsvormen kan de uitlijningsstralingsbron zodanig aangrenzend aan de reflectiesensor worden geplaatst dat deIn embodiments, the alignment radiation source may be positioned adjacent to the reflectance sensor such that the

6 BE2024/5189 uitlijningsbundel in een nagenoeg tegengestelde richting is gericht ten opzichte van een richting van de meetbundel die invalt op de reflectiesensor na reflectie door het monster, wanneer aanwezig. Deze opstelling kan voorkomen dat de uitlijningsbundel interfereert met de meetbundel door te voorkomen dat de uitlijningsbundel wordt gedetecteerd door de reflectiesensor, wat de betrouwbaarheid van de reflectiemetingen verbetert.6 BE2024/5189, the alignment beam is directed in a direction nearly opposite to the direction of the measurement beam incident on the reflectance sensor after reflection from the sample, if present. This arrangement can prevent the alignment beam from interfering with the measurement beam by preventing it from being detected by the reflectance sensor, thus improving the reliability of the reflectance measurements.

In uitvoeringsvormen kan de uitlijningsstralingsbron zich naast de meetstralingsbron bevinden, of in de meetstralingsbron zijn opgenomen, zodat de uitlijningsbundel en de meetbundel vergelijkbare routes kunnen volgen. In deze uitvoeringsvormen kunnen de uitlijningsstralingsbron en de meetstralingsbron vergelijkbare interacties hebben met alle optische elementen en met het monster. Deze opstelling kan het realiseren van equivalente bundelroutes voor de uitlijningsbundel en de meetbundel mogelijk maken, terwijl de positiesensor de positie van de uitlijningsbundel op de positiesensor kan meten, bv. door het signaal van de meetbundel uit te filteren of te verwijderen op basis van verschillende stralingseigenschappen voor de uitlijningsbundel dan voor de meetbundel (door bv. een hogere intensiteit te hebben voor de uitlijningsbundel dan voor de meetbundel, en/of een andere spectrale inhoud, en/of door afwisselend te pulseren, …).In embodiments, the alignment beam source may be located adjacent to the measurement beam source, or incorporated into the measurement beam source, such that the alignment and measurement beams can follow similar paths. In these embodiments, the alignment beam source and the measurement beam source may have similar interactions with any optical elements and the sample. This arrangement may allow for equivalent beam paths for the alignment and measurement beams, while allowing the position sensor to measure the position of the alignment beam on the position sensor, e.g., by filtering or removing the measurement beam signal based on different radiation properties for the alignment beam than for the measurement beam (e.g., by having a higher intensity for the alignment beam than for the measurement beam, and/or a different spectral content, and/or by pulsing alternately, etc.).

In uitvoeringsvormen kunnen de meetbundel en de uitlijningsbundel worden gericht met niet-loodrechte inval op het monster, wanneer aanwezig, wanneer genoemde uitlijning is geoptimaliseerd. In uitvoeringsvormen kunnen de meetbundel en de uitlijningsbundel wordenIn embodiments, the measurement beam and the alignment beam can be directed with non-perpendicular incidence on the sample, if present, when said alignment is optimized. In embodiments, the measurement beam and the alignment beam can be directed

7 BE2024/5189 gericht onder een hoek groter dan nul, bij voorkeur van 1° tot 20°, met een grotere voorkeur van 3° tot 10°, ten opzichte van de loodrechte inval op het monster, wanneer aanwezig, wanneer genoemde uitlijning geoptimaliseerd is. In deze uitvoeringsvormen kan de bundelroute van de meetbundel en van de uitlijningsbundel een V-vorm aannemen, en overlapt de bundelroute van de bundels naar het monster kenmerkend niet met de bundelroute van dezelfde bundels na reflectie op het monster. Het is een voordeel van deze uitvoeringsvormen dat het aantal bundelsplitsers beperkt kan zijn, zodat meettijden beperkt kunnen worden. De uitvinders hebben ontdekt dat in een dergelijk reflectometersysteem de reproduceerbaarheid en nauwkeurigheid van metingen bijzonder goed kunnen zijn. Bij voorkeur zijn de bundelroutes evenwijdig, of overlappen ze grotendeels over ten minste een deel van hun voortgangsroutes. De bundelroute van de uitlijningsbundel naar het monster kan bijvoorbeeld nagenoeg evenwijdig zijn, of nagenoeg overlappen, met de bundelroute van de meetbundel na reflectie op het monster, of, met andere woorden, de uitlijningsbundel en de meetbundel kunnen zich in tegengestelde richtingen voortbewegen langs nagenoeg dezelfde route langs ten minste een deel van hun voortgangsroutes. In deze uitvoeringsvormen kan een bundelsplitser worden gebruikt om de uitlijningsbundel naar de positiesensor te richten.7 BE2024/5189 is oriented at an angle greater than zero, preferably from 1° to 20°, more preferably from 3° to 10°, relative to the perpendicular incidence on the sample, if present, when said alignment is optimized. In these embodiments, the beam path of the measurement beam and the alignment beam can take a V-shape, and the beam path of the beams to the sample typically does not overlap with the beam path of the same beams after reflection from the sample. An advantage of these embodiments is that the number of beam splitters can be limited, so that measurement times can be reduced. The inventors have discovered that in such a reflectometer system, the reproducibility and accuracy of measurements can be particularly good. Preferably, the beam paths are parallel, or they largely overlap over at least a portion of their paths. For example, the alignment beam's path to the sample may be substantially parallel or substantially overlap with the measurement beam's path after reflection from the sample, or, in other words, the alignment and measurement beams may travel in opposite directions along substantially the same path along at least part of their respective travel paths. In these embodiments, a beam splitter can be used to direct the alignment beam toward the position sensor.

In uitvoeringsvormen kan de diameter van de uitlijningsbundel op het monster, indien aanwezig, kleiner zijn dan de helft van de diameter van de meetbundel op het monster. Deze kleinere diameter van de uitlijningsbundel kan tot een meer nauwkeurige bepalingIn embodiments, the diameter of the alignment beam on the sample, if present, can be less than half the diameter of the measurement beam on the sample. This smaller diameter of the alignment beam can lead to a more accurate determination

8 BE2024/5189 van de uitlijning van het monster leiden. In uitvoeringsvormen kan de diameter of breedte van de uitlijningsbundel op het monster, indien aanwezig, minder dan 20%, bij voorkeur minder dan 10%, van de diameter of breedte van de meetbundel op het monster zijn. Deze verdere verkleining van de diameter van de uitlijningsbundel kan een nog grotere nauwkeurigheid bij het bepalen van de uitlijning verschaffen.8 BE2024/5189 of the sample alignment. In embodiments, the diameter or width of the alignment beam on the sample, if present, can be less than 20%, preferably less than 10%, of the diameter or width of the measurement beam on the sample. This further reduction of the alignment beam diameter can provide even greater accuracy in determining the alignment.

In uitvoeringsvormen kunnen, wanneer genoemde uitlijning geoptimaliseerd is, de uitlijningsbundel en/of de meetbundel, ten minste aan het monster, nagenoeg gecollimeerd zijn. In uitvoeringsvormen kan, wanneer genoemde uitlijning geoptimaliseerd is, de uitlijningsbundel en/of de meetbundel, tenminste aan het monster, een bundeldivergentie hebben met een grootte, d.w.z. absolute waarde, van ten hoogste 16°, bij voorkeur ten hoogste 12°, met een grotere voorkeur ten hoogste 8°. In uitvoeringsvormen kan, wanneer genoemde uitlijning geoptimaliseerd is, de uitlijningsbundel en/of de meetbundel, tenminste aan het monster, een bundelconvergentie hebben met een grootte, d.W.Z. absolute waarde, van ten hoogste 16°, bij voorkeur ten hoogste 12°, met een grotere voorkeur ten hoogste 8’.In embodiments, when said alignment is optimized, the alignment beam and/or the measurement beam, at least at the sample, may be substantially collimated. In embodiments, when said alignment is optimized, the alignment beam and/or the measurement beam, at least at the sample, may have a beam divergence with a magnitude, i.e. absolute value, of at most 16°, preferably at most 12°, more preferably at most 8°. In embodiments, when said alignment is optimized, the alignment beam and/or the measurement beam, at least at the sample, may have a beam convergence with a magnitude, i.e. absolute value, of at most 16°, preferably at most 12°, more preferably at most 8’.

De uitlijningsbron kan elk type lichtbron zijn, zoals een lichtuitzendende diode of een laser. In voorkeursuitvoeringsvormen kan de uitlijningsstralingsbron een laser zijn. Het gebruik van een laser kan een uitlijningsbundel met een kleine breedte verschaffen, wat voordelig kan zijn voor het bereiken van nauwkeurige uitlijning.The alignment source can be any type of light source, such as a light-emitting diode or a laser. In preferred embodiments, the alignment radiation source can be a laser. Using a laser can provide a narrow-width alignment beam, which can be advantageous for achieving precise alignment.

In uitvoeringsvormen kan de meetstralingsbron een diffuse lichtbron zijn. Een diffuse lichtbron kan eenIn embodiments, the measurement radiation source may be a diffuse light source. A diffuse light source may be a

3 BE2024/5189 uniforme verlichting van het monster verschaffen, wat belangrijk kan zijn voor nauwkeurige reflectiemetingen.3 BE2024/5189 provide uniform illumination of the sample, which can be important for accurate reflectance measurements.

Wanneer bijvoorbeeld een diffuse lichtbron wordt gebruikt, kan de intensiteit van de meetbundel nagenoeg uniform zijn over de bundelbreedte. Dit type lichtbron wordt vaak gebruikt in reflectometersystemen om een uniforme verlichting te verschaffen over een groot gebied van het monster. Voorbeelden van diffuse lichtbronnen omvatten matte lampen, fluorescentielampen en lichtgevende diodes met di ffunderende optica (waaronder zowel lenzen als spiegelsystemen die continu of met een patroon kunnen zijn). In uitvoeringsvormen kan de meetstralingsbron een Ulbricht-bol omvatten. EenFor example, when a diffuse light source is used, the intensity of the measurement beam can be substantially uniform across the beam width. This type of light source is often used in reflectometer systems to provide uniform illumination over a large area of the sample. Examples of diffuse light sources include optic lamps, fluorescent lamps, and light-emitting diodes with diffusing optics (including both lenses and mirror systems, which can be continuous or patterned). In embodiments, the measurement beam source may comprise an Ulbricht sphere. A

Ulbricht-bol kan helpen een zeer diffuse en uniforme lichtbron te creëren, wat de kwaliteit van de reflectiemetingen verder kan verbeteren. Een Ulbricht- bol, ook wel een integrerende bol genoemd, wordt vaak gebruikt in combinatie met een lichtbron om diffuse verlichting te produceren voor reflectiemetingen in een reflectometersysteem.An Ulbricht sphere can help create a highly diffuse and uniform light source, further improving the quality of reflectance measurements. An Ulbricht sphere, also called an integrating sphere, is often used in conjunction with a light source to produce diffuse illumination for reflectance measurements in a reflectometer system.

Voor een nauwkeurige uitlijning is het gebruik van een laser als uitlijningsstralingsbron voordelig, terwijl het gebruik van een diffuse lichtbron, zoals bv. een Ulbricht-bol, voor de meetstralingsbron voordelig is voor het genereren van uniforme verlichting over het oppervlak van het monster, wat wenselijk is voor nauwkeurige reflectiemetingen.For precise alignment, using a laser as the alignment radiation source is advantageous, while using a diffuse light source, such as an Ulbricht sphere, for the measurement radiation source is advantageous for generating uniform illumination over the sample surface, which is desirable for precise reflectance measurements.

In uitvoeringsvormen kan de positiesensor ten minste twee pixels omvatten. In uitvoeringsvormen kan de positiesensor een tweedimensionale fotodetector omvatten, zoals een fotodetector die een tweedimensionale reeks pixels omvat. Het gebruik van eenIn embodiments, the position sensor may comprise at least two pixels. In embodiments, the position sensor may comprise a two-dimensional photodetector, such as a photodetector comprising a two-dimensional array of pixels. The use of a

10 BE2024/5189 tweedimensionale fotodetector kan het mogelijk maken dat meer gedetailleerde ruimtelijke informatie wordt vastgelegd met betrekking tot de positie van de uitlijningsbundel, wat gunstig kan zijn voor het nauwkeurig afstemmen van de uitlijning. In uitvoeringsvormen kan de fotodetector worden gekozen uit een geladen gekoppelde inrichting en een complementaire metaaloxide-halfgeleidersensor. De integratie van een tweedimensionale fotodetector, zoals een geladen gekoppelde inrichting of een complementaire metaaloxide- halfgeleidersensor, als positiesensor, is voordelig omdat deze de detectie van de positie van de uitlijningsbundel op de positiesensor mogelijk maakt, kenmerkend met een hoge nauwkeurigheid en resolutie. In uitvoeringsvormen kan de fotodetector worden gekozen uit positiegevoelige inrichtingen (PSD) of optische positiesensoren (OPS), waardoor het mogelijk wordt de positie van een lichtvlek in één of twee dimensies op een sensoroppervlak te meten. Dergelijke inrichtingen hebben mogelijk slechts een beperkt aantal connectorpinnen nodig (bv. slechts 5), terwijl ze toch de (een- of tweedimensionale) positie van een lichtvlek kunnen bepalen.10 BE2024/5189 A two-dimensional photodetector can enable more detailed spatial information to be captured regarding the position of the alignment beam, which can be beneficial for fine-tuning the alignment. In embodiments, the photodetector can be selected from a charged-coupled device and a complementary metal-oxide-semiconductor sensor. Integrating a two-dimensional photodetector, such as a charged-coupled device or a complementary metal-oxide-semiconductor sensor, as a position sensor is advantageous because it allows for the detection of the position of the alignment beam on the position sensor, typically with high accuracy and resolution. In embodiments, the photodetector can be selected from position-sensitive devices (PSDs) or optical position sensors (OPSs), making it possible to measure the position of a light spot in one or two dimensions on a sensor surface. Such devices may require only a limited number of connector pins (e.g., only 5), while still being able to determine the (one- or two-dimensional) position of a light spot.

In uitvoeringsvormen kan de diameter van de uitlijningsbundel op de positiesensor kleiner zijn dan de helft van de diameter van de meetbundel op de positiesensor. Deze kleinere diameter van de uitlijningsbundel kan tot een meer nauwkeurige bepaling van de uitlijning van het monster leiden. In uitvoeringsvormen kan de diameter of breedte van de uitlijningsbundel op de positiesensor minder dan 20%, bij voorkeur minder dan 10%, van de diameter of breedteIn embodiments, the diameter of the alignment beam on the position sensor can be less than half the diameter of the measurement beam on the position sensor. This smaller diameter of the alignment beam can lead to a more accurate determination of the sample alignment. In embodiments, the diameter or width of the alignment beam on the position sensor can be less than 20%, preferably less than 10%, of the diameter or width.

11 BE2024/5189 van de meetbundel op de positiesensor zijn. Deze verdere verkleining van de diameter van de uitlijningsbundel kan een nog grotere nauwkeurigheid bij het bepalen van de uitlijning verschaffen.11 BE2024/5189 of the measurement beam on the position sensor. This further reduction of the alignment beam diameter can provide even greater accuracy in determining alignment.

In uitvoeringsvormen kan de fotodetector een fotogevoelig gebied hebben dat groter is dan de bundelbreedte van de uitlijningsbundel bij de fotodetector. Deze uitvoeringsvormen kunnen ervoor zorgen dat de gehele uitlijningsbundel wordt opgevangen door de fotodetector, wat belangrijk is voor nauwkeurige positiemeting. Bovendien kan dit het detecteren van grotere afwijkingen of verkeerde uitlijningen van het monster mogelijk maken.In some embodiments, the photodetector can have a photosensitive area larger than the beamwidth of the alignment beam at the photodetector. These embodiments can ensure that the entire alignment beam is captured by the photodetector, which is important for accurate position measurement. Furthermore, this can enable the detection of larger deviations or misalignments of the sample.

In uitvoeringsvormen kan een breedte van de pixels van de fotodetector kleiner zijn dan de bundelbreedte van de uitlijningsbundel bij de fotodetector. Deze pixelgrootteconfiguratie kan ervoor zorgen dat de fotodetector in staat is de kleine vlekgrootte van de uitlijningsbundel op te lossen, wat de voorkeur kan hebben voor nauwkeurige uitlijningsdetectie.In embodiments, the photodetector's pixel width can be smaller than the alignment beam's beamwidth at the photodetector. This pixel size configuration can enable the photodetector to resolve the small spot size of the alignment beam, which may be preferable for accurate alignment detection.

In uitvoeringsvormen is de positiesensor aangepast om de uitlijningsbundel te onderscheiden van de meetbundel.In embodiments, the position sensor is adapted to distinguish the alignment beam from the measurement beam.

In uitvoeringsvormen kan een golflengte van de meetbundel verschillen van een golflengte van de uitlijningsbundel. Dit verschil in golflengten kan helpen onderscheid te maken tussen de twee bundels, waardoor de kans op overspraak wordt verkleind en de nauwkeurigheid van de metingen wordt verbeterd. In uitvoeringsvormen is de reflectiesensor aangepast voor het scheiden of uitfilteren van de golflengte van de uitlijningsbundel. De reflectiesensor kan bijvoorbeeldIn embodiments, a wavelength of the measurement beam may differ from a wavelength of the alignment beam. This difference in wavelengths can help distinguish between the two beams, reducing the chance of crosstalk and improving measurement accuracy. In embodiments, the reflectance sensor is adapted to separate or filter out the wavelength of the alignment beam. For example, the reflectance sensor can

12 BE2024/5189 een spectraal filter omvatten voor het uitfilteren van de golflengte van de uitlijningsbundel.12 BE2024/5189 include a spectral filter for filtering out the wavelength of the alignment beam.

De reflectiesensor kan bijvoorbeeld een hogere gevoeligheid hebben voor de golflengte van de meetbundel dan voor de golflengte van de uitlijningsbundel.For example, the reflectance sensor can have a higher sensitivity to the wavelength of the measurement beam than to the wavelength of the alignment beam.

In uitvoeringsvormen kan de golflengte van de meetbundel worden gescheiden door de positiesensor.In embodiments, the wavelength of the measurement beam can be separated by the position sensor.

Bij voorkeur kan de meetbundel worden gebroken door een rooster, en kan de gebroken meetbundel worden geprojecteerd op een een- of tweedimensionale CCD, zodat de meetbundel spectraal kan worden gescheiden van de uitlijningsbundel, waardoor de meetbundel afzonderlijk van de uitlijningsbundel kan worden gedetecteerd.Preferably, the measurement beam can be refracted by a grating, and the refracted measurement beam can be projected onto a one- or two-dimensional CCD, so that the measurement beam can be spectrally separated from the alignment beam, thereby allowing the measurement beam to be detected separately from the alignment beam.

De positiesensor kan bijvoorbeeld worden aangepast voor het waarnemen van licht met de golflengte van de uitlijningsbundel en voor het niet waarnemen van licht met de golflengte van de meetbundel, zoals door gebruikmaking van een banddoorlaatfilter dat is aangepast voor het laten passeren van de uitlijningsbundel en voor het blokkeren van de meetbundel.For example, the position sensor may be adapted to sense light at the wavelength of the alignment beam and not sense light at the wavelength of the measurement beam, such as by using a bandpass filter adapted to pass the alignment beam and block the measurement beam.

Bovendien kan een laser of een lichtemitterende diode worden gekozen die een smalle golflengtebandbreedte heeft die gemakkelijk kan worden gescheiden van de golflengte-inhoud van de meetstralingsbron of die een golflengte-inhoud heeft die buiten het detectiegolflengtebereik van de reflectiesensor ligt.Additionally, a laser or light emitting diode can be chosen that has a narrow wavelength bandwidth that can be easily separated from the wavelength content of the measurement radiation source or that has a wavelength content that lies outside the detection wavelength range of the reflectance sensor.

In uitvoeringsvormen kunnen pulsen van de meetbundel en/of pulsen van de uitlijningsbundel enerzijds en/of pulsen op de reflectiesensor en/of pulsen op de positiesensor anderzijds worden afgewisseld.In embodiments, pulses from the measurement beam and/or pulses from the alignment beam on the one hand and/or pulses on the reflection sensor and/or pulses on the position sensor on the other hand can be alternated.

In uitvoeringsvormen kan de meetstralingsbron geconfigureerd zijn voor hetIn embodiments, the measurement radiation source may be configured to

13 BE2024/5189 genereren van pulsen van de meetbundel en/of kan de uitlijningsstralingsbron geconfigureerd zijn voor het genereren van pulsen van de uitlijningsbundel, en, gelijktijdig of gesynchroniseerd met de bron, kan de reflectiesensor en/of de positiesensor geconfigureerd zijn voor het pulserend detecteren van de meet- en/of uitlijningsbundel. Bij voorkeur is de meetbundel continu (d.w.z. niet gepulseerd) om veranderingen in de spectrale inhoud van de meetbundel die kunnen optreden als gevolg van genoemd pulseren te voorkomen. De reflectiesensor kan aangepast zijn voor het pulserend meten van de (bv. continue) meetbundel, waarbij de uitlijningsbundel wordt gepulseerd tussen de pulsen of perioden gedurende welke de reflectiesensor de meetbundel meet. In uitvoeringsvormen kan de uitlijningsstralingsbron aangepast zijn voor het verschaffen van een gepulseerde uitlijningsbundel en kan de reflectiesensor aangepast zijn voor het scheiden of uitfilteren van de uitlijningsbundel. Het afwisselen van de pulsen kan tijdelijke scheiding van de meetbundel en de uitlijningsbundel mogelijk maken, zodat de positiesensor en/of de reflectiesensor onderscheid kunnen maken tussen de meetbundel en de uitlijningsbundel. Dit kan potentiële interferentie verminderen en de algehele nauwkeurigheid van het systeem verbeteren.13 BE2024/5189 can generate pulses of the measurement beam and/or the alignment radiation source can be configured to generate pulses of the alignment beam, and, simultaneously or synchronized with the source, the reflectance sensor and/or the position sensor can be configured to detect the measurement and/or alignment beam in a pulsed manner. Preferably, the measurement beam is continuous (i.e., not pulsed) to prevent changes in the spectral content of the measurement beam that may occur as a result of said pulsing. The reflectance sensor can be adapted to measure the measurement beam in a pulsed manner (e.g., continuously), whereby the alignment beam is pulsed between the pulses or periods during which the reflectance sensor measures the measurement beam. In embodiments, the alignment radiation source can be adapted to provide a pulsed alignment beam, and the reflectance sensor can be adapted to separate or filter out the alignment beam. Alternating the pulses can temporarily separate the measurement and alignment beams, allowing the position sensor and/or reflectance sensor to distinguish between the measurement and alignment beams. This can reduce potential interference and improve the overall accuracy of the system.

In uitvoeringsvormen is de reflectiesensor aangepast voor het detecteren van de intensiteit van de meetbundel nadat deze door het monster is gereflecteerd.In embodiments, the reflectance sensor is adapted to detect the intensity of the measurement beam after it has been reflected by the sample.

Het signaal van de reflectiesensor kan worden gebruikt om de hoeveelheid gereflecteerd licht te kwantificeren, wat gerelateerd is aan de reflectiviteit van het monster.The signal from the reflectance sensor can be used to quantify the amount of reflected light, which is related to the reflectivity of the sample.

14 BE2024/518914 BE2024/5189

Voorbeelden van reflectiesensoren omvatten fotodiodes, fotovermenigvuldigingsbuizen en spectrofotometers.Examples of reflectance sensors include photodiodes, photomultiplier tubes, and spectrophotometers.

In uitvoeringsvormen kan het reflectometersysteem verder een bundelsplitser omvatten voor het scheiden van een deel van de meetbundel vóór reflectie door het monster, wanneer aanwezig, en een referentiesensor voor het detecteren van de intensiteit van de gescheiden meetbundel. Kenmerkend is een bundelsplitser een optisch element met beperkte absorptie en waarbij een fractie van de invallende straling wordt doorgelaten en een fractie van de invallende straling wordt gereflecteerd.In embodiments, the reflectometer system may further comprise a beam splitter for separating a portion of the measurement beam before reflection from the sample, if present, and a reference sensor for detecting the intensity of the separated measurement beam. Typically, a beam splitter is an absorption-limited optical element that transmits a fraction of the incident radiation and reflects a fraction of the incident radiation.

Genoemde fractie kan elke waarde tussen kenmerkend 5% en 95% hebben. Als de absorptie laag is, zal de som van de fracties van transmissie en reflectie bijna 100% benaderen. Genoemde referentiesensor kan bijvoorbeeld een fotodiode, een fotovermenigvuldigingsbuis of een spectrofotometer zijn. Deze functie kan een referentiesignaal leveren voor de intensiteit van de meetbundel, dat dus kan worden gebruikt om het systeem te kalibreren en nauwkeurige reflectiemetingen te garanderen.This fraction can typically be any value between 5% and 95%. If absorption is low, the sum of the transmission and reflection fractions will approach 100%. The reference sensor can be, for example, a photodiode, a photomultiplier tube, or a spectrophotometer. This function can provide a reference signal for the intensity of the measurement beam, which can then be used to calibrate the system and ensure accurate reflection measurements.

In uitvoeringsvormen omvat het reflectometersysteem een besturing voor het ontvangen van de bepaalde positie van de positiesensor. De besturing kan zijn aangepast voor het vergelijken van de bepaalde positie met een vooraf bepaald gebied of bereik, en wanneer de bepaalde positie binnen het vooraf bepaalde gebied of bereik valt, kan de uitlijning als geoptimaliseerd worden beschouwd.In embodiments, the reflectometer system includes a controller for receiving the determined position from the position sensor. The controller may be adapted to compare the determined position with a predetermined area or range, and when the determined position falls within the predetermined area or range, the alignment can be considered optimized.

In uitvoeringsvormen kan het reflectometersysteem een monsterhouder omvatten voor het vasthouden van het monster, waarbij de monsterhouder is aangepast voor het verplaatsen, bv. roteren, van het monster voor hetIn embodiments, the reflectometer system may include a sample holder for holding the sample, the sample holder being adapted to move, e.g., rotate, the sample for

15 BE2024/5189 optimaliseren van genoemde uitlijning op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel op de positiesensor. Deze mogelijkheid kan mechanische aanpassing van de oriëntatie van het monster mogelijk maken om een optimale uitlijning te bereiken, wat van cruciaal belang kan zijn voor nauwkeurige reflectiemetingen.15 BE2024/5189 optimizes the aforementioned alignment based on the measured position of the alignment beam on the position sensor. This capability can allow mechanical adjustment of the sample orientation to achieve optimal alignment, which can be crucial for accurate reflection measurements.

In uitvoeringsvormen kan het reflectometersysteem verder stuurmiddelen omvatten voor het veranderen van de configuratie van de optische elementen voor het verbeteren van een uitlijning van het reflectometersysteem op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel op de positiesensor. Deze functie kan dynamische aanpassing van de optische route mogelijk maken om foutieve uitlijningen te corrigeren, waardoor de flexibiliteit en nauwkeurigheid van het systeem wordt vergroot. Optische componenten waarvan de configuratie kan worden aangepast om de uitlijning te verbeteren, bevatten kenmerkend alle optische componenten waarop, wanneer de uitlijning is geoptimaliseerd, zowel de uitlijningsbundel wordt gereflecteerd op zijn voortgangsroute van de uitlijningsstralingsbron naar de positiesensor, en de meetbundel wordt gereflecteerd op zijn voortgangsroute van de meetstralingsbron naar de reflectiesensor.In embodiments, the reflectometer system may further comprise control means for changing the configuration of the optical elements to improve alignment of the reflectometer system based on the measured position of the alignment beam on the position sensor. This feature may enable dynamic adjustment of the optical path to correct misalignments, thereby increasing the system's flexibility and accuracy. Optical components whose configuration can be adjusted to improve alignment typically include all optical components on which, when alignment is optimized, both the alignment beam is reflected along its path from the alignment radiation source to the position sensor, and the measurement beam is reflected along its path from the measurement radiation source to the reflectance sensor.

In uitvoeringsvormen kan het reflectometersysteem verder een besturing omvatten voor geautomatiseerde besturing van de stuurmiddelen op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel op de positiesensor.In embodiments, the reflectometer system may further comprise a controller for automated control of the steering means based on the measured position of the alignment beam on the position sensor.

Automatisering van het uitlijningsproces kan de efficiëntie en herhaalbaarheid van het systeemAutomating the alignment process can improve the efficiency and repeatability of the system

16 BE2024/5189 vergroten, waardoor de noodzaak voor handmatige interventie wordt verminderd.16 BE2024/5189 increase, reducing the need for manual intervention.

In uitvoeringsvormen kunnen ten minste drie gekozen uit, bij voorkeur elk van, het meetstralingssysteem, de uitlijningsstralingsbron, de reflectiesensor en de positiesensor zich in dezelfde behuizing bevinden, waarbij het reflectometersysteem is geconfigureerd voor het analyseren van het monster dat zich buiten genoemde behuizing bevindt. In uitvoeringsvormen kan het reflectometersysteem worden geconfigureerd voor het analyseren van het monster dat zich op een afstand van de behuizing bevindt die groter is dan de bundelbreedte van de meetbundel, bv. ten minste 5 keer de bundelbreedte, of zelfs meer dan 10 keer de bundelbreedte. Deze uitvoeringsvormen kunnen de flexibiliteit en compatibiliteit vergemakkelijken tussen het reflectometersysteem en de verschillende soorten monsters die kunnen worden geanalyseerd.In embodiments, at least three selected from, preferably each of, the measurement radiation system, the alignment radiation source, the reflectance sensor, and the position sensor may be located in the same housing, with the reflectometer system configured to analyze the sample located outside said housing. In embodiments, the reflectometer system may be configured to analyze the sample located at a distance from the housing greater than the beam width of the measurement beam, e.g., at least 5 times the beam width, or even more than 10 times the beam width. These embodiments may facilitate flexibility and compatibility between the reflectometer system and the various types of samples that can be analyzed.

Dezelfde behuizing kan verwijzen naar een enkele fysieke behuizing of chassis dat genoemde ten minste drie componenten van het reflectometersysteem bevat. Het feit dat genoemde componenten zich in dezelfde behuizing bevinden, kan erop wijzen dat ten minste drie van het meetstralingssysteem, de uitlijningsstralingsbron, de reflectiesensor en de positiesensor allemaal in dezelfde structurele eenheid zijn geïntegreerd, wat de stabiliteit en draagbaarheid van het reflectometersysteem verbetert.The same housing can refer to a single physical enclosure or chassis containing at least three components of the reflectometer system. The fact that these components are housed in the same housing indicates that at least three components—the measurement radiation system, the alignment radiation source, the reflectance sensor, and the position sensor—are all integrated into the same structural unit, enhancing the stability and portability of the reflectometer system.

In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een opstelling omvattende het reflectometersysteem van uitvoeringsvormen van hetIn a second aspect, the present invention relates to an arrangement comprising the reflectometer system of embodiments of the

17 BE2024/5189 eerste aspect, en een vacuümsysteem, bv. een vacuümsputtersysteem, omvattende een vacuümkamer die een optisch venster omvat. Het optische venster kan verschaft zijn in een interfaceflens. Het reflectometersysteem bevindt zich buiten de vacuümkamer en is zo ingericht dat de meetbundel en de uitlijningsbundel voortgaan door genoemd optisch venster voor het analyseren van een monster, wanneer aanwezig, in de vacuümkamer.17 BE2024/5189, first aspect, and a vacuum system, e.g., a vacuum sputtering system, comprising a vacuum chamber containing an optical window. The optical window may be provided in an interface flange. The reflectometer system is located outside the vacuum chamber and is configured such that the measurement beam and the alignment beam pass through the optical window for analyzing a sample, if present, in the vacuum chamber.

In een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de reflectie van een monster in een reflectometersysteem, omvattende het richten van een uitlijningsbundel naar het monster voor het reflecteren van de uitlijningsbundel, het meten van een positie van de gereflecteerde uitlijningsbundel op een positiesensor, het bepalen van een uitlijning van het reflectometersysteem op basis van de gemeten positie, het richten van een meetbundel, met een bundelbreedte groter dan die van de uitlijningsbundel, naar het monster om de meetbundel te reflecteren, en het meten van een intensiteit van de gereflecteerde meetbundel voor het bepalen van genoemde reflectie. Het reflectometersysteem is zodanig geconfigureerd dat, wanneer een uitlijning van het reflectometersysteem is geoptimaliseerd, ten minste een deel van een voortgangsroute van de meetbundel nagenoeg evenwijdig is aan ten minste een deel van een voortgangsroute van de uitlijningsbundel.In a third aspect, the present invention relates to a method for determining the reflectance of a sample in a reflectometer system, comprising directing an alignment beam toward the sample to reflect the alignment beam, measuring a position of the reflected alignment beam on a position sensor, determining an alignment of the reflectometer system based on the measured position, directing a measurement beam, having a beam width larger than that of the alignment beam, toward the sample to reflect the measurement beam, and measuring an intensity of the reflected measurement beam to determine said reflectance. The reflectometer system is configured such that, when an alignment of the reflectometer system is optimized, at least a portion of a propagation path of the measurement beam is substantially parallel to at least a portion of a propagation path of the alignment beam.

Het bepalen van de uitlijning van het reflectometersysteem kan worden gevolgd door het optimaliseren van de uitlijning van hetDetermining the alignment of the reflectometer system can be followed by optimizing the alignment of the

18 BE2024/5189 reflectometersysteem, gebaseerd op genoemde bepaalde uitlijning. Genoemd optimaliseren van de uitlijning kan worden uitgevoerd vóór genoemd meten van de intensiteit van de gereflecteerde meetbundel voor het bepalen van genoemde reflectie. Alternatief kunnen de uitlijningsbundel en de meetbundel tegelijkertijd op het monster worden gericht, en kan het bepalen, en optioneel het optimaliseren, van de uitlijning worden uitgevoerd tijdens genoemd meten van de intensiteit van de gereflecteerde meetbundel voor het bepalen van genoemde reflectie. Alternatief wordt er geen optimalisatie van de uitlijning uitgevoerd. De bepaalde positie kan bijvoorbeeld worden vergeleken met een vooraf bepaald gebied of bereik, en als de bepaalde positie binnen het genoemde vooraf bepaalde gebied of bereik valt, kan worden aangenomen dat de gemeten reflectie nauwkeurig is, terwijl als de bepaalde uitlijning buiten het genoemde vooraf bepaalde gebied of bereik valt mag worden aangenomen dat de gemeten reflectie onnauwkeurig is.18 BE2024/5189 reflectometer system, based on the aforementioned determined alignment. This alignment optimization can be performed before measuring the intensity of the reflected measurement beam for determining the aforementioned reflectance. Alternatively, the alignment beam and the measurement beam can be simultaneously directed at the sample, and the determination, and optionally the optimization, of the alignment can be performed during the aforementioned measurement of the intensity of the reflected measurement beam for determining the aforementioned reflectance. Alternatively, no alignment optimization is performed. For example, the determined position can be compared with a predetermined area or range, and if the determined position falls within the aforementioned predetermined area or range, the measured reflectance can be assumed to be accurate, while if the determined alignment falls outside the aforementioned predetermined area or range, the measured reflectance can be assumed to be inaccurate.

Bijzondere en te verkiezen aspecten van de uitvinding worden uiteengezet in de begeleidende onafhankelijke en afhankelijke conclusies. Kenmerken van de afhankelijke conclusies kunnen worden gecombineerd met kenmerken van de onafhankelijke conclusies en met kenmerken van andere afhankelijke conclusies indien gepast en niet louter zoals expliciet uiteengezet in de conclusies.Particular and preferred aspects of the invention are set out in the accompanying independent and dependent claims. Features of the dependent claims may be combined with features of the independent claims and with features of other dependent claims where appropriate and not solely as explicitly set out in the claims.

De bovenstaande en andere kenmerken, eigenschappen en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving, in combinatie met de bijbehorendeThe above and other features, properties and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying

19 BE2024/5189 tekeningen, die bij wijze van voorbeeld de principes van de uitvinding illustreren. Deze beschrijving wordt uitsluitend ter wille van het voorbeeld gegeven, zonder de doelstelling van de uitvinding te beperken. De onderstaande referentiecijfers verwijzen naar de bijgevoegde tekeningen.19 BE2024/5189 drawings, which illustrate the principles of the invention by way of example. This description is provided for illustrative purposes only and does not limit the scope of the invention. The reference numerals below refer to the attached drawings.

Korte beschrijving van de tekeningenShort description of the drawings

FIG. 1 is een schematische weergave van een reflectometersysteem volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 1 is a schematic representation of a reflectometer system according to embodiments of the present invention.

FIG. 2 is een schematische weergave van het reflectometersysteem met een geoptimaliseerde monsteruitlijning volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 2 is a schematic representation of the reflectometer system with optimized sample alignment according to embodiments of the present invention.

FIG. 3 is een schematische weergave van een reflectometersysteem met geïntegreerde componenten binnen een behuizing volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 3 is a schematic representation of a reflectometer system with integrated components within a housing according to embodiments of the present invention.

FIG. 4 is een schematische weergave van een positiesensor die wordt gebruikt in het reflectometersysteem volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.FIG. 4 is a schematic representation of a position sensor used in the reflectometer system according to embodiments of the present invention.

FIG. 5 is een schematische weergave van een reflectometersysteem volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarbij de bundels invallen op een monster met een niet-loodrechte inval.FIG. 5 is a schematic representation of a reflectometer system according to embodiments of the present invention, wherein the beams are incident on a sample at non-perpendicular incidence.

In de verschillende figuren verwijzen dezelfde referentietekens naar dezelfde of analoge elementen.In the various figures, the same reference marks refer to the same or analogous elements.

Beschrijving van illustratieve uitvoeringsvormenDescription of illustrative embodiments

De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot bepaalde uitvoeringsvormen en met verwijzing naar bepaalde tekeningen, maar de uitvindingThe present invention will be described with reference to certain embodiments and with reference to certain drawings, but the invention

20 BE2024/5189 is daartoe niet beperkt, maar alleen door de conclusies.20 BE2024/5189 is not limited to this, but only by the conclusions.

De beschreven tekeningen zijn slechts schematisch en niet beperkend. In de tekeningen kan de afmeting van somnige elementen overdreven zijn en niet op schaal getekend voor illustratieve doeleinden. De afmetingen en de relatieve afmetingen komen niet overeen met feitelijke verkleiningen van de praktijk van de uitvinding.The drawings described are schematic only and not restrictive. In the drawings, the dimensions of some elements may be exaggerated and not drawn to scale for illustrative purposes. The dimensions and relative sizes do not represent actual reductions in practice of the invention.

Bovendien worden de termen eerste, tweede, derde en dergelijke in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen vergelijkbare elementen en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van een reeks, hetzij in tijd, in ruimte, in rangschikking of op enige andere manier. Het dient vermeld dat de aldus gebruikte termen onder gepaste omstandigheden uitwisselbaar zijn en dat de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding in andere volgordes kunnen werken dan hierin beschreven of geïllustreerd.Furthermore, the terms "first," "second," "third," and the like are used in the description and the claims to distinguish between similar elements and not necessarily to describe a series, whether in time, space, arrangement, or otherwise. It should be understood that the terms so used are interchangeable under appropriate circumstances, and that the embodiments of the invention described herein may operate in other sequences than described or illustrated herein.

Bovendien worden de termen bovenkant, bodem, boven, onder en dergelijke in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor beschrijvende doeleinden en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van relatieve posities. Het dient vermeld dat de aldus gebruikte termen onder gepaste omstandigheden uitwisselbaar zijn en dat de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding in andere oriëntaties kunnen werken dan hierin beschreven of geïllustreerd.Furthermore, the terms "top," "bottom," "above," "below," and the like are used in the description and claims for descriptive purposes and not necessarily to describe relative positions. It should be noted that the terms used in this way are interchangeable under appropriate circumstances, and that the embodiments of the invention described herein may operate in orientations other than those described or illustrated herein.

Opgemerkt moet worden dat de term ‘omvattende’, die in de conclusies wordt gebruikt, niet mag worden geïnterpreteerd als beperkt tot de hierna opgesomde middelen; het sluit andere elementen of stappen nietIt should be noted that the term ‘comprising’ used in the claims should not be construed as limited to the means listed below; it does not exclude other elements or steps.

21 BE2024/5189 uit. Het moet dus worden geïnterpreteerd als het specificeren van de aanwezigheid van de genoemde kenmerken, gehele getallen, stappen of componenten, waarnaar verwezen, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van één of meer andere kenmerken, gehele getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. Onder het begrip ‘omvattende’ wordt dus zowel de situatie verstaan waarin alleen de genoemde kenmerken aanwezig zijn als de situatie waarin deze kenmerken en één of meer andere kenmerken aanwezig zijn. Het woord ‘omvattende’ volgens de uitvinding houdt dus als één bepaalde uitvoeringsvorm ook in dat er geen verdere componenten aanwezig zijn. De reikwijdte van de uitdrukking ‘een inrichting die middelen A en B omvat’ moet dus niet worden geïnterpreteerd als beperkt tot inrichtingen die alleen uit componenten A en B bestaan.21 BE2024/5189. It should therefore be interpreted as specifying the presence of the named features, integers, steps, or components referred to, but does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, or components, or groups thereof. The term "comprising" is therefore understood to mean both the situation in which only the named features are present and the situation in which these features and one or more other features are present. The word "comprising" according to the invention therefore also implies, as one specific embodiment, that no further components are present. The scope of the expression "a device comprising means A and B" should therefore not be interpreted as limited to devices consisting only of components A and B.

Het betekent dat met betrekking tot de onderhavige uitvinding de enige relevante componenten van de inrichting A en B zijn.It means that with respect to the present invention the only relevant components of the device are A and B.

Evenzo moet worden opgemerkt dat de term ‘gekoppeld’ niet mag worden geïnterpreteerd als beperkt tot alleen directe verbindingen. De termen ‘gekoppeld’ en ‘verbonden’ kunnen samen met hun afgeleiden worden gebruikt. Het dient vermeld dat deze termen niet bedoeld zijn als synoniemen voor elkaar. De reikwijdte van de uitdrukking ‘een inrichting A gekoppeld aan inrichtingLikewise, it should be noted that the term "coupled" should not be interpreted as limited to direct connections only. The terms "coupled" and "connected" can be used together with their derivatives. It should be noted that these terms are not intended as synonyms for each other. The scope of the expression "an establishment A coupled to an establishment

B’ mag dus niet worden beperkt tot inrichtingen of systemen waarbij een uitgang van inrichting A rechtstreeks is verbonden met een ingang van inrichtingB' may therefore not be limited to installations or systems where an output of installation A is directly connected to an input of installation

B. Het betekent dat er een route bestaat tussen een uitvoer van A en een invoer van B die een route kan zijn die andere inrichtingen of middelen omvat. ‘Gekoppeld’B. It means that there is a route between an output of A and an input of B, which may involve other facilities or resources. 'Linked'

22 BE2024/5189 kan betekenen dat twee of meer elementen in direct fysiek of elektrisch contact zijn, of dat twee of meer elementen niet in direct contact met elkaar zijn, maar toch met elkaar samenwerken of interactie hebben.22 BE2024/5189 may mean that two or more elements are in direct physical or electrical contact, or that two or more elements are not in direct contact with each other but still cooperate or interact with each other.

Verwijzing in deze specificatie naar ‘een bepaalde uitvoeringsvorm’ of ‘een uitvoeringsvorm’ betekent dat een bepaalde eigenschap, structuur of kenmerk, beschreven in verband met de uitvoeringsvorm, is opgenomen in ten minste één uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De vermeldingen van de uitdrukkingen ‘in een bepaalde uitvoeringsvorm’ of ‘in een uitvoeringsvorm’ op verschillende plaatsen in deze specificatie verwijzen dus niet noodzakelijkerwijs allemaal naar dezelfde uitvoeringsvorm, maar dat kan wel zo zijn. Bovendien kunnen de specifieke eigenschappen, structuren of kenmerken op elke geschikte manier worden gecombineerd, zoals duidelijk zal zijn voor eenieder die is onderlegd in het vakgebied van deze openbaring, in één of meer uitvoeringsvormen.Reference in this specification to “a particular embodiment” or “an embodiment” means that a particular property, structure, or feature described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the occurrences of the phrases “in a particular embodiment” or “in an embodiment” at various points in this specification do not necessarily all refer to the same embodiment, but they may. Furthermore, the specific properties, structures, or features may be combined in any suitable manner, as will be apparent to those skilled in the art to which this disclosure applies, in one or more embodiments.

Evenzo dient het duidelijk te zijn dat in de beschrijving van kenschetsende uitvoeringsvormen van de uitvinding verschillende kenmerken van de uitvinding soms gegroepeerd zijn in een enkele uitvoeringsvorm, figuur of beschrijving daarvan met als doel de openbaring te stroomlijnen en te helpen bij het begrijpen van één of meer meer van de verschillende inventieve aspecten.Likewise, it is to be understood that in the description of exemplary embodiments of the invention, various features of the invention are sometimes grouped into a single embodiment, figure or description thereof for the purpose of streamlining the disclosure and aiding in the understanding of one or more of the various inventive aspects.

Deze openbaringsmethode moet echter niet worden geïnterpreteerd als een weerspiegeling van de intentie dat de geclaimde uitvinding meer kenmerken vereist dan uitdrukkelijk in elke conclusie worden vermeld.However, this method of disclosure should not be construed to reflect an intention that the claimed invention requires more features than are expressly set forth in each claim.

Integendeel, zoals de volgende conclusies weerspiegelen, liggen de inventieve aspecten in minder dan alleOn the contrary, as the following conclusions reflect, the inventive aspects lie in less than all

23 BE2024/5189 kenmerken van een enkele voorgaande geopenbaarde uitvoeringsvorm. De conclusies die volgen op de gedetailleerde beschrijving worden hierbij dus uitdrukkelijk opgenomen in deze gedetailleerde beschrijving, waarbij elke conclusie op zichzelf staat als een afzonderlijke uitvoeringsvorm van deze uitvinding.23 BE2024/5189 features a single previously disclosed embodiment. The claims following the detailed description are therefore expressly incorporated into this detailed description, with each claim standing alone as a separate embodiment of this invention.

Bovendien is het, hoewel somnige hierin beschreven uitvoeringsvormen wel enkele maar niet andere kenmerken omvatten die in andere uitvoeringsvormen zijn opgenomen, de bedoeling dat combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen binnen de doelstelling van de uitvinding vallen en verschillende uitvoeringsvormen vormen, zoals zal worden begrepen door eenieder die is onderlegd in het vakgebied.Furthermore, while some embodiments described herein include some but not other features contained in other embodiments, it is intended that combinations of features from different embodiments fall within the scope of the invention and constitute different embodiments as will be understood by one skilled in the art.

Bijvoorbeeld, in de volgende conclusies kan elk van de geclaimde uitvoeringsvormen in elke combinatie worden gebruikt.For example, in the following claims, any of the claimed embodiments may be used in any combination.

Bovendien worden sommige van de uitvoeringsvormen hierin beschreven als een werkwijze of combinatie van elementen van een werkwijze die kan worden geïmplementeerd door een processor van een computersysteem of door andere middelen om de functie uit te voeren. ZO vormt een processor met de noodzakelijke instructies voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze of een onderdeel van een werkwijze een middel voor het uitvoeren van de werkwijze of een onderdeel van een werkwijze. Bovendien is een hierin beschreven onderdeel van een apparaatuitvoeringsvorm een voorbeeld van een middel voor het uitvoeren van de functie die door het onderdeel wordt uitgevoerd met het doel de uitvinding uit te voeren.Additionally, some embodiments are described herein as a method or combination of method elements that can be implemented by a processor of a computer system or by other means to perform the function. Thus, a processor having the necessary instructions for performing such a method or a portion of a method constitutes a means for performing the method or a portion of a method. Furthermore, a component of an apparatus embodiment described herein is an example of a means for performing the function performed by the component for the purpose of practicing the invention.

24 BE2024/518924 BE2024/5189

In de hierin gegeven beschrijving worden diverse specifieke details uiteengezet. Het zal echter duidelijk zijn dat uitvoeringsvormen van de uitvinding in de praktijk kunnen worden gebracht zonder deze specifieke details. In andere gevallen zijn bekende werkwijzen, structuren en technieken niet in detail getoond om het begrip van deze beschrijving niet in het gedrang te brengen.The description herein sets forth various specific details. However, it will be understood that embodiments of the invention may be practiced without these specific details. In other instances, well-known methods, structures, and techniques have not been shown in detail so as not to obscure the understanding of this description.

De volgende termen worden alleen gegeven om de uitvinding te helpen begrijpen.The following terms are provided solely to aid in understanding the invention.

Zoals hierin gebruikt, en tenzij anders aangegeven, verwijst de term ‘bundelbreedte’ naar de diameter of grootte van een lichtbundel of andere elektromagnetische straling op een bepaalde plaats langs de voortgangsroute van de bundel, bv. gemeten op een oppervlak van het monster of bij de positiesensor. De breedte kan de volle breedte bij half-maximum of de bundelbreedte bij half vermogen zijn, of alternatief de 1/e? breedte, die parameters zijn die bekend zijn in het vakgebied om de breedte van een bundel te bepalen. Bij een asymmetrisch (bv. niet-cirkelvormig) bundelprofiel kan de breedte de kleinste breedte op een bepaalde plaats langs de voortgangsroute van de bundel zijn. De bundelbreedte is een belangrijke parameter bij het bepalen van de resolutie en precisie van het reflectometersysteem. De term ‘kleinere bundelbreedte’ duidt op een smallere bundel, die kenmerkend gebruikt wordt voor uitlijningsdoeleinden, terwijl een ‘grotere bundelbreedte’ duidt op een bredere bundel, die kenmerkend gebruikt wordt voor meetdoeleinden.As used herein, and unless otherwise indicated, the term “beam width” refers to the diameter or size of a beam of light or other electromagnetic radiation at a particular location along the path of the beam’s travel, e.g., as measured at a sample surface or at a position sensor. The width may be the full width at half-maximum or the beam width at half power, or alternatively the 1/e? width, which are parameters known in the art for determining beam width. For an asymmetric (e.g., non-circular) beam profile, the width may be the smallest width at a particular location along the path of the beam’s travel. Beam width is an important parameter in determining the resolution and precision of the reflectometer system. The term “smaller beam width” indicates a narrower beam, typically used for alignment purposes, while “larger beam width” indicates a wider beam, typically used for measurement purposes.

25 BE2024/518925 BE2024/5189

Zoals hierin gebruikt, en tenzij anders aangegeven, verwijst de term \‘bundeldivergentie’ naar de hoek waarover een lichtbundel of andere elektromagnetische straling zich verspreidt terwijl deze zich voortbeweegt vanaf de bron of nadat deze door een optisch systeem is gegaan. Zoals hierin gebruikt, en tenzij anders aangegeven, heeft de term ‘bundelconvergentie’ betrekking op de hoek waarover een lichtbundel of andere elektromagnetische straling zich vernauwt of samenkomt terwijl deze naar een brandpunt beweegt. De hoek van de convergentie of divergentie van de bundel kan bv. worden berekend door de grootte, of absolute waarde, van 2xarctan((wl-w2)/{(2x1)), waarbij wl en W2 de bundelbreedten zijn op twee verschillende locaties langs de bundelvoortgangsroute, en I de afstand tussen genoemde twee verschillende locaties langs de bundelvoortgangsroute is.As used herein, and unless otherwise indicated, the term “beam divergence” refers to the angle through which a beam of light or other electromagnetic radiation spreads out as it travels from its source or after passing through an optical system. As used herein, and unless otherwise indicated, the term “beam convergence” refers to the angle through which a beam of light or other electromagnetic radiation narrows or converges as it travels toward a focal point. The angle of beam convergence or divergence can be calculated, for example, by the magnitude, or absolute value, of 2xarctan((wl-w2)/{(2x1)), where w1 and w2 are the beam widths at two different locations along the beam's path of travel, and l is the distance between said two different locations along the beam's path of travel.

Zoals hierin gebruikt, en tenzij anders gespecificeerd, verwijst een gecollimeerde bundel naar een lichtbundel of andere elektromagnetische straling die evenwijdige stralen heeft en dus niet divergeert of convergeert over een bepaalde afstand. Wanneer bijvoorbeeld wordt gesteld dat de uitlijningsbundel ten minste ‘substantieel gecollimeerd’ is op het monster, kan dit erop wijzen dat de uitlijningsbundel een nagenoeg consistente bundelbreedte behoudt terwijl deze zich naar het monster beweegt en dit raakt.As used herein, and unless otherwise specified, a collimated beam refers to a beam of light or other electromagnetic radiation that has parallel rays and therefore does not diverge or converge over a distance. For example, stating that the alignment beam is at least "substantially collimated" at the sample may indicate that the alignment beam maintains a substantially consistent beam width as it travels toward and impinges on the sample.

De uitvinding zal nu worden beschreven door een gedetailleerde beschrijving van verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding. Het is duidelijk dat andere uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen worden geconfigureerd volgens de kennis van deskundigenThe invention will now be described in detail by describing various embodiments of the invention. It is understood that other embodiments of the invention may be configured according to the knowledge of those skilled in the art.

26 BE2024/5189 in het vakgebied, zonder af te wijken van de technische leer van de uitvinding, waarbij de uitvinding alleen wordt beperkt door de termen van de bijgevoegde conclusies.26 BE2024/5189 in the field, without departing from the technical teaching of the invention, the invention being limited only by the terms of the appended claims.

In een eerste aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een reflectometersysteem voor het analyseren van een monster. Het reflectometersysteem omvat een meetstralingssysteem omvattende een meetstralingsbron voor het genereren van een meetbundel.In a first aspect, the present invention relates to a reflectometer system for analyzing a sample. The reflectometer system comprises a measurement radiation system including a measurement radiation source for generating a measurement beam.

Het reflectometersysteem omvat een reflectiesensor voor het detecteren van de intensiteit van de meetbundel na reflectie door het monster, wanneer aanwezig, een uitlijningsstralingsbron voor het genereren van een uitlijningsbundel, een positiesensor voor het meten van een positie van de uitlijningsbundel op genoemde positiesensor na reflectie door het monster, en optische elementen die zijn geconfigureerd voor het richten van genoemde meetbundel en/of genoemde uitlijningsbundel naar het monster, wanneer aanwezig, of voor het richten van genoemde uitlijningsbundel naar de positiesensor.The reflectometer system comprises a reflectance sensor for detecting the intensity of the measurement beam after reflection from the sample, if present, an alignment radiation source for generating an alignment beam, a position sensor for measuring a position of the alignment beam on said position sensor after reflection from the sample, and optical elements configured for directing said measurement beam and/or said alignment beam toward the sample, if present, or for directing said alignment beam toward the position sensor.

Het reflectometersysteem is aangepast voor het bepalen van een uitlijning van het systeem ten opzichte van het monster op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel. Een bundelbreedte van de uitlijningsbundel is kleiner dan een bundelbreedte van de meetbundel. Genoemde bundelbreedtes kunnen worden bepaald aan het monster en/of aan de positiesensor. Het reflectometersysteem is zodanig geconfigureerd dat, wanneer een uitlijning van het reflectometersysteem is geoptimaliseerd, ten minste een deel van een voortgangsroute van de meetbundel nagenoeg evenwijdig isThe reflectometer system is adapted to determine the alignment of the system relative to the sample based on the measured position of the alignment beam. A beam width of the alignment beam is smaller than a beam width of the measurement beam. These beam widths can be determined on the sample and/or on the position sensor. The reflectometer system is configured such that, when the alignment of the reflectometer system is optimized, at least a portion of a path of travel of the measurement beam is substantially parallel.

27 BE2024/5189 aan ten minste een deel van een voortgangsroute van de uitlijningsbundel.27 BE2024/5189 to at least part of a progress route of the alignment bundle.

In een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een opstelling omvattende het reflectometersysteem van uitvoeringsvormen van het eerste aspect, en een vacuümsysteem omvattende een vacuümkamer die een optisch venster omvat. Het reflectometersysteem bevindt zich buiten de vacuümkamer en is zo ingericht dat de meetbundel en de uitlijningsbundel voortgaan door genoemd optisch venster voor het analyseren van een monster, wanneer aanwezig, in de vacuümkamer.In a second aspect, the present invention relates to an arrangement comprising the reflectometer system of embodiments of the first aspect and a vacuum system comprising a vacuum chamber containing an optical window. The reflectometer system is located outside the vacuum chamber and is configured such that the measurement beam and the alignment beam pass through the optical window to analyze a sample, if present, in the vacuum chamber.

In een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de reflectie van een monster in een reflectometersysteen, omvattende het richten van een uitlijningsbundel naar het monster voor het reflecteren van de uitlijningsbundel, het meten van een positie van de gereflecteerde uitlijningsbundel op een positiesensor, het bepalen van een uitlijning van het reflectometersysteem op basis van de gemeten positie, het richten van een meetbundel, met een bundelbreedte groter dan die van de uitlijningsbundel, naar het monster om de meetbundel te reflecteren, en het meten van een intensiteit van de gereflecteerde meetbundel voor het bepalen van genoemde reflectie. Het reflectometersysteem is zodanig geconfigureerd dat, wanneer een uitlijning van het reflectometersysteem is geoptimaliseerd, ten minste een deel van een voortgangsroute van de meetbundel nagenoeg evenwijdig is aan ten minste een deel van een voortgangsroute van de uitlijningsbundel.In a third aspect, the present invention relates to a method for determining the reflectance of a sample in a reflectometer system, comprising directing an alignment beam toward the sample to reflect the alignment beam, measuring a position of the reflected alignment beam on a position sensor, determining an alignment of the reflectometer system based on the measured position, directing a measurement beam, having a beam width greater than that of the alignment beam, toward the sample to reflect the measurement beam, and measuring an intensity of the reflected measurement beam to determine said reflectance. The reflectometer system is configured such that, when an alignment of the reflectometer system is optimized, at least a portion of a propagation path of the measurement beam is substantially parallel to at least a portion of a propagation path of the alignment beam.

28 BE2024/518928 BE2024/5189

Er wordt verwezen naar FIG. 1, die een schematische weergave is van een reflectometersysteem (1) in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding voor het met hoge precisie analyseren van de reflectie van een monster (2). In FIG. 1 is het monster (2) niet correct uitgelijnd met het reflectometersysteem (1).Reference is made to FIG. 1, which is a schematic representation of a reflectometer system (1) in accordance with embodiments of the present invention for analyzing the reflectance of a sample (2) with high precision. In FIG. 1, the sample (2) is not properly aligned with the reflectometer system (1).

Het systeem (1) is ontworpen om de uitlijning van het monster (2) te optimaliseren om nauwkeurige metingen te garanderen. Het reflectometersysteem (1), zoals afgebeeld in FIG. 1, omvat een meetstralingssysteem met een meetstralingsbron (3) die een meetbundel (30) genereert. De meetbundel (30) gaat, in de richting van het monster (2), voort door optische elementen die twee bundelsplitsers (61, 62) kunnen omvatten. Het reflectometersysteem (1) kan verdere optische elementen omvatten, zoals spiegels of lenzen, om de meetbundel (30) naar het monster (2) te richten.The system (1) is designed to optimize the alignment of the sample (2) to ensure accurate measurements. The reflectometer system (1), as shown in FIG. 1, comprises a measurement radiation system with a measurement radiation source (3) generating a measurement beam (30). The measurement beam (30) propagates, towards the sample (2), through optical elements that may include two beam splitters (61, 62). The reflectometer system (1) may comprise further optical elements, such as mirrors or lenses, to direct the measurement beam (30) towards the sample (2).

De meetbundel (30) wordt, na reflectie door het monster (20), gereflecteerd door de eerste bundelsplitser (61) naar een reflectiesensor (4) wanneer de uitlijning is geoptimaliseerd. De reflectiesensor (4) is verschaft voor het detecteren van de intensiteit van de meetbundel (30) nadat deze door het monster (2) is gereflecteerd. Zoals kan worden waargenomen, in FIG. 1, valt de meetbundel (30) niet in op de reflectiesensor (4) omdat het monster (2) niet is uitgelijnd met het reflectometersysteem (1).The measurement beam (30), after reflecting from the sample (20), is reflected by the first beam splitter (61) to a reflectance sensor (4) when the alignment is optimized. The reflectance sensor (4) is provided to detect the intensity of the measurement beam (30) after it is reflected from the sample (2). As can be observed, in FIG. 1, the measurement beam (30) does not impinge on the reflectance sensor (4) because the sample (2) is not aligned with the reflectometer system (1).

In het geïllustreerde voorbeeld scheidt de tweede bundelsplitser (62) een deel van de meetbundel (30) voordat deze door het monster (2) naar een referentiesensor (33) reflecteert, zoals weergegeven inIn the illustrated example, the second beam splitter (62) separates a portion of the measurement beam (30) before reflecting it through the sample (2) to a reference sensor (33), as shown in

29 BE2024/518929 BE2024/5189

FIG. 1. Als alternatief kan het systeem (1) de eerste bundelsplitser (61) gebruiken, of kan het een nog andere bundelsplitser omvatten, voor het scheiden van een deel van de meetbundel (30) voordat deze door het monster (2) naar een referentiesensor (2) reflecteert (33). De referentiesensor (33) detecteert de intensiteit van deze gescheiden meetbundel (32), en verschaft een referentiesignaal voor kalibratie van de intensiteit van de meetbundel (30) die gedetecteerd wordt door de reflectiesensor (4). In het geillustreerde voorbeeld kan de besturing (8) signalen ontvangen van de referentiesensor (33) en van de reflectiesensor (4) en kan deze een reflectie van het monster (2) bepalen op basis van deze signalen.FIG. 1. Alternatively, the system (1) may use the first beam splitter (61), or may include yet another beam splitter, to separate a portion of the measurement beam (30) before it reflects off the sample (2) to a reference sensor (33). The reference sensor (33) detects the intensity of this separated measurement beam (32), and provides a reference signal for calibrating the intensity of the measurement beam (30) detected by the reflectance sensor (4). In the illustrated example, the controller (8) may receive signals from the reference sensor (33) and from the reflectance sensor (4) and may determine a reflectance of the sample (2) based on these signals.

Het systeem (1) omvat ook een uitlijningsstralingsbron (5) die een uitlijningsbundel (50) produceert met een kleinere bundelbreedte dan de meetbundel (30). De uitlijningsstralingsbron (5) kan elke Soort stralingsbron (5) zijn, zoals een laserdiode of led. In het geïllustreerde voorbeeld wordt de uitlijningsbundel (50) gereflecteerd door de eerste bundelsplitser (61) om de uitlijningsbundel (50) naar het monster (2) te richten. De eerste bundelsplitser (61) is zo ingericht dat de uitlijningsbundel (50) die op het monster (2) invalt en de meetbundel (30) die op het monster (2) invalt, nagenoeg evenwijdig zijn. In het geïllustreerde voorbeeld gaat de uitlijningsbundel (50), nadat deze door het monster (2) is gereflecteerd, voort doorheen de eerste bundelsplitser (61) en wordt gereflecteerd door de tweede bundelsplitser (62) naar eenThe system (1) also includes an alignment radiation source (5) which produces an alignment beam (50) with a smaller beam width than the measurement beam (30). The alignment radiation source (5) can be any type of radiation source (5), such as a laser diode or LED. In the illustrated example, the alignment beam (50) is reflected by the first beam splitter (61) to direct the alignment beam (50) towards the sample (2). The first beam splitter (61) is arranged such that the alignment beam (50) incident on the sample (2) and the measurement beam (30) incident on the sample (2) are substantially parallel. In the illustrated example, the alignment beam (50), after being reflected by the sample (2), continues through the first beam splitter (61) and is reflected by the second beam splitter (62) towards a

30 BE2024/5189 positiesensor (7), die de positie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7) meet na genoemde reflectie op de tweede bundelsplitser (62).30 BE2024/5189 position sensor (7), which measures the position of the alignment beam (50) on the position sensor (7) after said reflection on the second beam splitter (62).

Omdat de uitlijningsbundel (50) die op het monster (2) invalt en de meetbundel (30) die op het monster (2) invalt nagenoeg evenwijdig zijn, zijn de bundels (30, 50) ook nagenoeg evenwijdig na reflectie door het monster (2).Since the alignment beam (50) incident on the sample (2) and the measurement beam (30) incident on the sample (2) are approximately parallel, the beams (30, 50) are also approximately parallel after reflection from the sample (2).

Het reflectometersysteem (1) gebruikt de informatie over de locatie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7) om de uitlijning van het monster (2) te bepalen. De positiesensor (7) kan elk type positiegevoelige inrichting omvatten. De positiesensor (7) kan, bijvoorbeeld, een 1D- of 2D-reeks met ten minste twee pixels, elk type camera of elk type positiegevoelige inrichting omvatten. De positiesensor (7) kan een tweedimensionale fotodetector (7) omvatten, zoals een geladen gekoppelde inrichting of een complementaire metaaloxide- halfgeleidersensor, bij voorkeur met een pixelbreedte die kleiner is dan de bundelbreedte van de uitlijningsbundel (50). Verder kan de positiesensor (7), bijvoorbeeld, een positiegevoelige inrichting (PSD) of optische positiesensor (OPS) omvatten, waardoor de positie van een lichtvlek in één of twee dimensies op een sensoroppervlak kan worden gemeten.The reflectometer system (1) uses the information about the location of the alignment beam (50) on the position sensor (7) to determine the alignment of the sample (2). The position sensor (7) may comprise any type of position-sensitive device. The position sensor (7) may comprise, for example, a 1D or 2D array with at least two pixels, any type of camera, or any type of position-sensitive device. The position sensor (7) may comprise a two-dimensional photodetector (7), such as a charged-coupled device or a complementary metal-oxide-semiconductor sensor, preferably with a pixel width smaller than the beamwidth of the alignment beam (50). Furthermore, the position sensor (7) may comprise, for example, a position-sensitive device (PSD) or optical position sensor (OPS), allowing the position of a light spot on a sensor surface to be measured in one or two dimensions.

Dit zorgt ervoor dat de fotodetector (7) de kleine vlekgrootte van de uitlijningsbundel (50) kan bepalen voor nauwkeurige uitlijningsdetectie.This allows the photodetector (7) to determine the small spot size of the alignment beam (50) for accurate alignment detection.

De kleinere diameter van de uitlijningsbundel (50) maakt een meer nauwkeurige bepaling van de uitlijning van het monster (2) mogelijk.The smaller diameter of the alignment beam (50) allows for a more accurate determination of the sample alignment (2).

31 BE2024/518931 BE2024/5189

De besturing (8) kan informatie ontvangen over een locatie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7). De uitlijningsbundel (50) kan op verschillende manieren worden onderscheiden van de meetbundel (30). In het geïllustreerde voorbeeld zijn de uitlijningsbundel (50) en de meetbundel (30) evenwijdig maar ruimtelijk van elkaar gescheiden, zodat de positiesensor (7) de uitlijningsbundel (50) afzonderlijk van de meetbundel (30) kan detecteren. Als alternatief kan de uitlijningsbundel (50) een andere spectrale inhoud, of golflengte, hebben dan de meetbundel (30). De positiesensor (7) kan worden aangepast om de golflengte van de uitlijningsbundel (50) te onderscheiden van de golflengte van de meetbundel (30), of het systeem (1) kan een spectraal filter bevatten om toe te staan dat de uitlijningsbundel (50) richting de positiesensor (7) gaat maar de voortgang van de meetbundel (30) naar de positiesensor (7) blokkeert. Als alternatief kunnen pulsen van de meetbundel (30) worden afgewisseld met pulsen van de uitlijningsbundel (50), zodat de positiesensor (7) in staat kan zijn onderscheid te maken tussen de bundels (30, 50) vanwege het verschillende tijdstip waarop de stralen (30, 50) invallen op de positiesensor (7).The controller (8) can receive information about a location of the alignment beam (50) on the position sensor (7). The alignment beam (50) can be distinguished from the measurement beam (30) in several ways. In the illustrated example, the alignment beam (50) and the measurement beam (30) are parallel but spatially separated, so that the position sensor (7) can detect the alignment beam (50) separately from the measurement beam (30). Alternatively, the alignment beam (50) can have a different spectral content, or wavelength, than the measurement beam (30). The position sensor (7) can be adapted to distinguish the wavelength of the alignment beam (50) from the wavelength of the measurement beam (30), or the system (1) can include a spectral filter to allow the alignment beam (50) to pass toward the position sensor (7) but block the progression of the measurement beam (30) to the position sensor (7). Alternatively, pulses from the measurement beam (30) may be alternated with pulses from the alignment beam (50), so that the position sensor (7) may be able to distinguish between the beams (30, 50) due to the different timing of the beams (30, 50) incident on the position sensor (7).

Op basis van de bepaalde locatie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7), bv. door de bepaalde locatie te vergelijken met een vooraf bepaalde locatie of door te bepalen of de bepaalde locatie binnen een vooraf bepaald gebied of bereik valt, kan de uitlijning van het reflectometersysteem (1) worden geoptimaliseerd. In het geïllustreerde voorbeeldBased on the determined location of the alignment beam (50) on the position sensor (7), e.g., by comparing the determined location to a predetermined location or by determining whether the determined location falls within a predetermined area or range, the alignment of the reflectometer system (1) can be optimized. In the illustrated example

32 BE2024/5189 kan het monster (2) worden bewogen, bv. geroteerd. Het monster (2) kan bijvoorbeeld in een monsterhouder (niet afgebeeld) geplaatst worden die door de besturing (8) aangezet kan worden om te bewegen, bv. om het monster (2) te roteren.32 BE2024/5189 the sample (2) can be moved, e.g. rotated. The sample (2) can be placed, for example, in a sample holder (not shown) which can be triggered by the control (8) to move, e.g. to rotate the sample (2).

In FIG. 2 wordt het reflectometersysteem (1) weergegeven na genoemde rotatie van het monster (2) zodat de uitlijning geoptimaliseerd is, bijvoorbeeld zodat de uitlijningsbundel (50) binnen een vooraf bepaald gebied op de positiesensor (7) valt. In het geïllustreerde voorbeeld vallen, wanneer de uitlijning geoptimaliseerd is, de meetbundel (30) en de uitlijningsbundel (50) met een loodrechte inval op het monster (2).In FIG. 2, the reflectometer system (1) is shown after said rotation of the sample (2) so that alignment is optimized, for example, so that the alignment beam (50) falls within a predefined area on the position sensor (7). In the illustrated example, when alignment is optimized, the measurement beam (30) and the alignment beam (50) are incident perpendicularly on the sample (2).

In het bijzonder wanneer de positiesensor (7) zich verder weg van het monster (2) bevindt dan de reflectiesensor (4) voor het meten van het gereflecteerde bronsignaal, kan een hoge nauwkeurigheid van genoemde uitlijning worden bereikt. De lengte van de voortgangsroute van de uitlijningsbundel (50) van het monster (2) tot de positiesensor (7) is bij voorkeur groter dan de lengte van de voortgangsroute van de meetbundel (30) van het monster (2) tot de reflectiesensor (4) (wanneer de uitlijning van het systeem (1) geoptimaliseerd is).In particular when the position sensor (7) is located further away from the sample (2) than the reflection sensor (4) for measuring the reflected source signal, a high accuracy of said alignment can be achieved. The length of the propagation path of the alignment beam (50) from the sample (2) to the position sensor (7) is preferably greater than the length of the propagation path of the measurement beam (30) from the sample (2) to the reflection sensor (4) (when the alignment of the system (1) is optimized).

In het geïllustreerde voorbeeld is de uitlijningsstralingsbron (5) naast de reflectiesensor (4) gepositioneerd om interferentie tussen de uitlijningsbundel (50) en de meetbundel (30) te voorkomen. Wanneer de uitlijning geoptimaliseerd is, gaat de uitlijningsbundel (50) feitelijk in een nagenoeg tegengestelde richting voort ten opzichte van deIn the illustrated example, the alignment beam source (5) is positioned next to the reflection sensor (4) to prevent interference between the alignment beam (50) and the measurement beam (30). When the alignment is optimized, the alignment beam (50) actually travels in a nearly opposite direction to the

33 BE2024/5189 meetbundel (30), en het is onwaarschijnlijk dat de uitlijningsbundel (50) op de reflectiesensor (4) zal invallen. Bovendien zijn de bundels (30, 50) ten minste aan het monster (2) evenwijdig met elkaar, wat een juiste uitlijning van het reflectometersysteem (1) kan vergemakkelijken op basis van de detectie van de uitlijningsbundel (50) door de positiesensor. Meer in het bijzonder gaan, in het geïllustreerde voorbeeld, wanneer de uitlijning geoptimaliseerd is, zoals in FIG. 2, de uitlijningsbundel (50), van de uitlijningsstralingsbron (5) via de eerste bundelsplitser (61) naar het monster (2), en de meetbundel (30), van het monster (2) via de eerste bundelsplitser (61) naar de reflectiesensor (4), voort langs nagenoeg evenwijdige routes.33 BE2024/5189 measurement beam (30), and it is unlikely that the alignment beam (50) will impinge on the reflectance sensor (4). In addition, the beams (30, 50) are parallel to each other at least at the sample (2), which can facilitate proper alignment of the reflectometer system (1) based on the detection of the alignment beam (50) by the position sensor. More specifically, in the illustrated example, when the alignment is optimized, as in FIG. 2, the alignment beam (50), from the alignment radiation source (5) via the first beam splitter (61) to the sample (2), and the measurement beam (30), from the sample (2) via the first beam splitter (61) to the reflectance sensor (4), propagate along substantially parallel paths.

In het geïllustreerde voorbeeld omvat de werkwijze voor het bepalen van de reflectie van een monster (2) het richten van de uitlijningsbundel (50) op het monster (2), het meten van de positie van de gereflecteerde uitlijningsbundel (50), het bepalen van de uitlijning van het systeem (1) op basis van deze meting, en het richten van de meetbundel (30) naar het monster (2) om de intensiteit van de gereflecteerde meetbundel (30) te meten. Het richten van de uitlijningsbundel (50) en van de meetbundel (30) op het monster (2) kan in de tijd overlappen. Hoewel de uitlijning van het systeem (1) kan worden geoptimaliseerd op basis van de vastgestelde uitlijning, is dit niet essentieel. In plaats daarvan kan de bepaalde uitlijning bijvoorbeeld worden gebruikt om de gemeten reflectie te kalibreren. Als alternatief kan de gemeten reflectie aanvaardbaar of voldoende nauwkeurig wordenIn the illustrated example, the method for determining the reflectance of a sample (2) comprises directing the alignment beam (50) onto the sample (2), measuring the position of the reflected alignment beam (50), determining the alignment of the system (1) based on this measurement, and directing the measurement beam (30) onto the sample (2) to measure the intensity of the reflected measurement beam (30). The directing of the alignment beam (50) and the measurement beam (30) onto the sample (2) may overlap in time. Although the alignment of the system (1) can be optimized based on the determined alignment, this is not essential. Instead, the determined alignment can be used, for example, to calibrate the measured reflectance. Alternatively, the measured reflectance can be made acceptably or sufficiently accurate

34 BE2024/5189 geacht wanneer de bepaalde positie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7) binnen een vooraf bepaald bereik valt.34 BE2024/5189 deemed when the determined position of the alignment beam (50) on the position sensor (7) falls within a predetermined range.

FIG. 3 introduceert een variatie op het reflectometersysteem (1), waarbij de meetstralingsbron (3), de uitlijningsstralingsbron (5), de reflectiesensor (4) en de positiesensor (7) zich allemaal in dezelfde behuizing (9) bevinden. In het geïllustreerde voorbeeld is de besturing (8) aangepast om de positie van de eerste bundelsplitser (61) te sturen. De oriëntatie van het eerste optische element (61) kan worden aangepast door een combinatie van het roteren en translateren van de bundelsplitser (61). Het systeem (1) wordt uitgelijnd wanneer de uitlijningsbundel (50) een vooraf bepaalde locatie op de positiesensor (7) raakt, waardoor wordt verzekerd dat de meetbundel (30) invalt op de reflectiesensor (4). Het reflectometersysteem (1) is zo geconfigureerd dat, wanneer de positie van de uitlijningsbundel (50) invalt op een vooraf bepaalde locatie van de positiesensor (7), het reflectometersysteem (1) zo wordt uitgelijnd dat de meetbundel (30) ) op de reflectiesensor (4) valt. In het geïllustreerde voorbeeld zijn, wanneer de uitlijning geoptimaliseerd is (zoals weergegeven in FIG. 3), de bundels (30, 50) nagenoeg evenwijdig met het monster (2). In het geïllustreerde voorbeeld kunnen, wanneer de uitlijning geoptimaliseerd is (zoals weergegeven in FIG. 3), de bundels (30, 50) op het monster (2) invallen onder een hoek die afwijkt van loodrechte inval. Dit kan een resultaat zijn van hetFIG. 3 introduces a variation on the reflectometer system (1) where the measurement radiation source (3), the alignment radiation source (5), the reflectance sensor (4), and the position sensor (7) are all housed within the same housing (9). In the illustrated example, the controller (8) is modified to control the position of the first beam splitter (61). The orientation of the first optical element (61) can be adjusted by a combination of rotating and translating the beam splitter (61). The system (1) is aligned when the alignment beam (50) strikes a predetermined location on the position sensor (7), ensuring that the measurement beam (30) is incident on the reflectance sensor (4). The reflectometer system (1) is configured such that, when the position of the alignment beam (50) is incident on a predetermined location of the position sensor (7), the reflectometer system (1) is aligned so that the measurement beam (30) is incident on the reflectance sensor (4). In the illustrated example, when the alignment is optimized (as shown in FIG. 3), the beams (30, 50) are approximately parallel to the sample (2). In the illustrated example, when the alignment is optimized (as shown in FIG. 3), the beams (30, 50) may impinge on the sample (2) at an angle that deviates from normal incidence. This may be a result of the

35 BE2024/5189 optimaliseren van de uitlijning, niet door het optimaliseren van de uitlijning van het monster (2), maar van verschillende optische componenten, in het bijzonder, zoals in het geïllustreerde voorbeeld, de eerste bundelsplitser (61). Aangezien zowel de uitlijningsbundel (50) op zijn voortgangsroute wordt gereflecteerd vanaf de uitlijningsstralingsbron (5) naar de positiesensor (7), als de meetbundel (30) op zijn voortgangsroute wordt gereflecteerd vanaf de meetstralingsbron (3) in de richting van de reflectiesensor (4), zorgt heruitlijning van de eerste bundelsplitser (61) ervoor dat zowel de voortgangsroute van de uitlijningsbundel (50) in de richting van de positiesensor (7) als van de meetbundel (30) in de richting van de reflectiesensor (4) opnieuw wordt uitgelijnd. Daarbij kan de optimalisatie van de uitlijning van de uitlijningsbundel (50) samengaan met de optimalisatie van de uitlijning van de meetbundel (30), of, met andere woorden, de voortgangsrichting van beide bundels (30, 50) tegelijk kan worden aangepast zodat, wanneer de positie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7) is geoptimaliseerd, de uitlijning van de meetbundel (30) ten opzichte van de reflectiesensor (4) ook is geoptimaliseerd.35 BE2024/5189 optimising the alignment, not by optimising the alignment of the sample (2), but of several optical components, in particular, as in the illustrated example, the first beam splitter (61). Since both the alignment beam (50) is reflected along its path from the alignment radiation source (5) towards the position sensor (7), and the measurement beam (30) is reflected along its path from the measurement radiation source (3) towards the reflection sensor (4), realigning the first beam splitter (61) ensures that both the path of the alignment beam (50) towards the position sensor (7) and the path of the measurement beam (30) towards the reflection sensor (4) are realigned. In this case, the optimization of the alignment of the alignment beam (50) can be combined with the optimization of the alignment of the measurement beam (30), or, in other words, the direction of travel of both beams (30, 50) can be adjusted simultaneously so that when the position of the alignment beam (50) on the position sensor (7) is optimized, the alignment of the measurement beam (30) relative to the reflection sensor (4) is also optimized.

In het geïllustreerde voorbeeld bevindt het monster (2) zich buiten de behuizing (9). De bundels (30, 50) kunnen de behuizing (9) verlaten via een opening in de richting van het monster (2) en na reflectie door genoemd monster (2) kunnen de bundels (30, 50) de behuizing (9) terug binnenkomen via genoemde zelfde opening (90). Daarom kan het in hetIn the illustrated example, the sample (2) is located outside the enclosure (9). The beams (30, 50) can leave the enclosure (9) through an opening in the direction of the sample (2) and after reflection by said sample (2), the beams (30, 50) can re-enter the enclosure (9) through said same opening (90). Therefore, in the

36 BE2024/5189 geïllustreerde voorbeeld moeilijk zijn om het monster (2) uit te lijnen door, bv., het monster (2) te roteren. Deze configuratie kan echter het voordeel hebben dat de behuizing (9) en de daarin gelokaliseerde onderdelen van het systeem (1) eenvoudig kunnen worden geïnstalleerd, terwijl de uitlijning van het systeem (1) toch kan worden geoptimaliseerd, onafhankelijk van de specifieke oriëntatie van de behuizing (9) ten opzichte van het monster (2).36 BE2024/5189 The illustrated example may be difficult to align the sample (2) by, e.g., rotating the sample (2). However, this configuration may have the advantage that the housing (9) and the components of the system (1) located within it can be easily installed, while still allowing the alignment of the system (1) to be optimized independently of the specific orientation of the housing (9) relative to the sample (2).

FIG. 4 illustreert een kenschetsende positiesensor (7) die een tweedimensionale reeks (70) pixels (71) omvat, bv., in het geïllustreerde voorbeeld, van 12x12 pixels (71). De smalle vlek (51) voor de uitlijningsbundel biedt een hoge nauwkeurigheid voor het bepalen van de uitlijning van het reflectometersysteem (1), in tegenstelling tot de grote vlek (31) voor de meetbundel. De verschillende vlekgroottes zijn het resultaat van de verschillende breedtes van de bundels. Het bepalen van een locatie van een middelpunt van de brede vlek (31) op de positiesensor (7) kan resulteren in een grote fout voor de bepaalde locatie. Bovendien kan, in de praktijk, een afmeting van de grotere vlek (31) voor de meetbundel groter zijn dan het fotogevoelige gebied (70) van de positiesensor (7).FIG. 4 illustrates a typical position sensor (7) comprising a two-dimensional array (70) of pixels (71), e.g., in the illustrated example, 12x12 pixels (71). The narrow spot (51) for the alignment beam provides high accuracy for determining the alignment of the reflectometer system (1), unlike the large spot (31) for the measurement beam. The different spot sizes result from the different widths of the beams. Determining a location of a center of the wide spot (31) on the position sensor (7) can result in a large error for the determined location. Furthermore, in practice, a dimension of the larger spot (31) for the measurement beam may be larger than the photosensitive area (70) of the position sensor (7).

In het geïllustreerde voorbeeld wordt de uitlijning van het monster of van het systeem geacht geoptimaliseerd te zijn wanneer de smalle vlek (51) voor de uitlijningsbundel invalt op het midden van de positiesensor (7). Daarom wordt in het geïllustreerde voorbeeld de uitlijning als geoptimaliseerd beschouwd.In the illustrated example, the alignment of the sample or the system is considered to be optimized when the narrow spot (51) for the alignment beam is incident on the center of the position sensor (7). Therefore, in the illustrated example, the alignment is considered optimized.

37 BE2024/518937 BE2024/5189

In plaats daarvan kan, wanneer de uitlijning niet geoptimaliseerd is, de positiesensor (7) de uitlijningsbundelvlek (51) detecteren op een locatie weg van het midden van de positiesensor (7). zoals, bijvoorbeeld, het geval is in het voorbeeld van FIG. 1, kan het monster (2) enigszins gekanteld of foutief uitgelijnd zijn. De uitlijning van het systeem kan in dat geval worden geoptimaliseerd, waarbij de uitlijning als geoptimaliseerd wordt beschouwd wanneer de smalle vlek (51) voor de uitlijningsbundel invalt op het midden van de positiesensor (7). Als alternatief kan het signaal van de reflectiesensor worden geaccepteerd binnen bepaalde afwijkingsgrenzen van de smalle vlek (51) op de positiesensor (7), kan het signaal van de reflectiesensor worden gecorrigeerd afhankelijk van het leessignaal van de positiesensor (7), of kan het signaal van de reflectiesensor worden genegeerd wanneer wordt aangenomen dat de uitlijning niet is geoptimaliseerd.Instead, when alignment is not optimized, the position sensor (7) can detect the alignment beam spot (51) at a location away from the center of the position sensor (7). For example, as in the example of FIG. 1, the sample (2) may be slightly tilted or misaligned. The system alignment can be optimized in that case, with alignment being considered optimized when the narrow alignment beam spot (51) is incident on the center of the position sensor (7). Alternatively, the reflectance sensor signal can be accepted within certain limits of deviation from the narrow spot (51) on the position sensor (7), the reflectance sensor signal can be corrected depending on the reading signal from the position sensor (7), or the reflectance sensor signal can be ignored if it is assumed that alignment is not optimized.

Er wordt verwezen naar FIG. 1, die een schematische weergave is van een ander reflectometersysteem (10) in overeenstemming met uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding voor het met hoge precisie analyseren van de reflectie van een monster (2).Reference is made to FIG. 1, which is a schematic representation of another reflectometer system (10) in accordance with embodiments of the present invention for analyzing the reflectance of a sample (2) with high precision.

Het reflectometersysteem (10) omvat een meetstralingsbron (3) voor het genereren van een meetbundel (30) en een uitlijningsstralingsbron (5) voor het genereren van een uitlijningsbundel (50). Hierbij is de diameter van de uitlijningsbundel (50) kleiner dan de diameter van de meetbundel (30), bv. tenminste aan het monster. In het geïllustreerde voorbeeld vallen, wanneerThe reflectometer system (10) comprises a measurement beam source (3) for generating a measurement beam (30) and an alignment beam source (5) for generating an alignment beam (50). Here, the diameter of the alignment beam (50) is smaller than the diameter of the measurement beam (30), e.g. at least at the sample. In the illustrated example, when

38 BE2024/5189 het reflectometersysteem (10) is uitgelijnd, de meetbundel (30) en de uitlijningsbundel (50) met een niet-loodrechte inval op het monster (2). Als resultaat daarvan nemen de bundelroutes van de bundels (30, 50) een V-vorm aan. In het geïllustreerde voorbeeld volgen de meetbundel (30) en de uitlijningsbundel (50) nagenoeg evenwijdige bundelroutes (maar in tegengestelde richtingen) over ten minste een deel - in het geïllustreerde voorbeeld over het grootste deel — van hun voortgangsroutes. Als gevolg hiervan is het effect van de oriëntatie van het monster (2) op beide bundels (30, 50) vergelijkbaar, wat de uitlijning kan vergemakkelijken. Evenwijdige bundelroutes zijn echter niet essentieel, en in plaats daarvan kunnen de bundelroutes niet-evenwijdig zijn, wat overspraak kan beperken.38 BE2024/5189 The reflectometer system (10) is aligned, with the measurement beam (30) and the alignment beam (50) impinging non-perpendicularly on the sample (2). As a result, the beam paths of the beams (30, 50) assume a V-shape. In the illustrated example, the measurement beam (30) and the alignment beam (50) follow nearly parallel beam paths (but in opposite directions) over at least a portion—in the illustrated example, over most—of their travel paths. Consequently, the effect of the sample orientation (2) on both beams (30, 50) is similar, which can facilitate alignment. However, parallel beam paths are not essential, and instead, the beam paths can be non-parallel, which can reduce crosstalk.

In het geïllustreerde voorbeeld omvat het reflectometersysteem (10) een positiesensor (7). De positiesensor (7) meet een positie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7) na reflectie door het monster (2), die kan worden gebruikt om te bepalen of het reflectometersysteem (10) correct is uitgelijnd. Verder omvat het reflectometersysteem (10) een sensor (33) voor het detecteren van de intensiteit van de gescheiden meetbundel (32). Het reflectometersysteem (10) omvat verder een reflectiesensor (4) voor het detecteren van een intensiteit van de meetbundel (30) na reflectie door het monster (2).In the illustrated example, the reflectometer system (10) comprises a position sensor (7). The position sensor (7) measures a position of the alignment beam (50) on the position sensor (7) after reflection from the sample (2), which can be used to determine whether the reflectometer system (10) is correctly aligned. Furthermore, the reflectometer system (10) comprises a sensor (33) for detecting the intensity of the split measurement beam (32). The reflectometer system (10) further comprises a reflection sensor (4) for detecting an intensity of the measurement beam (30) after reflection from the sample (2).

Het is een voordeel van het geïllustreerde reflectometersysteem (10), waarbij de bundels (30, 50) invallen met een niet-loodrechte inval, dat het aantalIt is an advantage of the illustrated reflectometer system (10), in which the beams (30, 50) are incident at non-perpendicular incidence, that the number

39 BE2024/5189 bundelsplitsers (62) beperkt kan zijn. In het geïllustreerde voorbeeld wordt een enkele bundelsplitser (62) gebruikt om de uitlijningsbundel (50) af te leiden naar de positiesensor (7), en om een deel van de meetbundel (30) af te leiden naar een sensor (33) voor het detecteren van de intensiteit van de gescheiden meetbundel (32). In plaats daarvan werd, in de andere voorbeelden hierboven, een verdere bundelsplitser gebruikt om de meetbundel (30) na reflectie door het monster (2) af te leiden van de route van de meetbundel (30) vóór genoemde reflectie, en om de uitlijningsbundel (50) in de richting van het monster (2) te richten bij een loodrechte inval. Hoe minder bundelsplitsers (62) worden gebruikt, hoe hoger het signaal aan de sensoren (4, 7) kan zijn, en hoe korter de meettijden nodig kunnen zijn om nauwkeurige en reproduceerbare metingen te bereiken.39 BE2024/5189 beam splitters (62) can be limited. In the illustrated example, a single beam splitter (62) is used to divert the alignment beam (50) to the position sensor (7), and to divert a portion of the measurement beam (30) to a sensor (33) for detecting the intensity of the split measurement beam (32). Instead, in the other examples above, an additional beam splitter was used to divert the measurement beam (30) after reflection by the sample (2) from the path of the measurement beam (30) before said reflection, and to direct the alignment beam (50) towards the sample (2) at normal incidence. The fewer beam splitters (62) used, the higher the signal at the sensors (4, 7) can be, and the shorter the measurement times can be required to achieve accurate and reproducible measurements.

In de huidige uitvoeringsvorm kan het de voorkeur verdienen dat het transmissieniveau van de bundelsplitser (62) groter is dan het reflectieniveau ervan.In the present embodiment, it may be preferable that the transmission level of the beam splitter (62) is greater than its reflection level.

Het dient vermeld dat hoewel voorkeursuitvoeringsvormen, specifieke constructies en configuraties, evenals materialen, hierin zijn besproken voor inrichtingen volgens de onderhavige uitvinding, diverse veranderingen of modificaties in vorm en detail kunnen worden aangebracht zonder af te wijken van de doelstelling van deze uitvinding. Er kunnen stappen worden toegevoegd of verwijderd aan werkwijzen die binnen de doelstelling van de onderhavige uitvinding zijn beschreven.It should be noted that while preferred embodiments, specific constructions and configurations, as well as materials, have been discussed herein for devices according to the present invention, various changes or modifications in form and detail may be made without departing from the scope of this invention. Steps may be added to or deleted from methods described within the scope of this invention.

Claims (19)

40 BE2024/5189 Conclusies40 BE2024/5189 Conclusions 1.- Reflectometersysteem (1, 10) voor het analyseren van een monster (2), omvattende: een meetstralingssysteem omvattende een meetstralingsbron (3) voor het genereren van een meetbundel (30), een reflectiesensor (4) voor het detecteren van de intensiteit van de meetbundel (30) na reflectie door het monster (2), wanneer aanwezig, een uitlijningsstralingsbron (5) voor het genereren van een uitlijningsbundel (50), en een positiesensor (7) voor het meten van een positie van de uitlijningsbundel (50) op genoemde positiesensor (7) na reflectie door het monster (2), en waarbij het reflectometersysteem (1, 10) is aangepast voor het bepalen van een uitlijning van het systeem (1, 10) ten opzichte van het monster (2) op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel (50), waarbij een bundelbreedte van de uitlijningsbundel (50) kleiner is dan een bundelbreedte van de meetbundel (30), waarbij het reflectometersysteem (1, 10) zo is geconfigureerd dat, wanneer een uitlijning van het reflectometersysteem (1, 10) is geoptimaliseerd, ten minste een deel van een voortgangsroute van de meetbundel (30) nagenoeg evenwijdig is aan ten minste een deel van een voortgangsroute van de uitlijningsbundel (50).1.- Reflectometer system (1, 10) for analyzing a sample (2), comprising: a measuring radiation system comprising a measuring radiation source (3) for generating a measuring beam (30), a reflection sensor (4) for detecting the intensity of the measuring beam (30) after reflection by the sample (2), if present, an alignment radiation source (5) for generating an alignment beam (50), and a position sensor (7) for measuring a position of the alignment beam (50) on said position sensor (7) after reflection by the sample (2), and wherein the reflectometer system (1, 10) is adapted to determine an alignment of the system (1, 10) with respect to the sample (2) based on the measured position of the alignment beam (50), wherein a beam width of the alignment beam (50) is smaller than a beam width of the measuring beam (30), the reflectometer system (1, 10) being so is configured such that, when an alignment of the reflectometer system (1, 10) is optimized, at least a portion of a travel path of the measurement beam (30) is substantially parallel to at least a portion of a travel path of the alignment beam (50). A BE2024/5189A BE2024/5189 2.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens conclusie 1, waarbij, wanneer de uitlijning geoptimaliseerd is, de voortgangsroute van de uitlijningsbundel (50) nagenoeg overlapt met de voortgangsroute van de meetbundel (30) over ten minste een deel van hun voortgangsroutes naar het monster (2).2. Reflectometer system (1, 10) according to claim 1, wherein, when the alignment is optimized, the path of travel of the alignment beam (50) substantially overlaps with the path of travel of the measurement beam (30) over at least part of their paths of travel to the sample (2). 3.- Reflectometersysteem (1) volgens conclusie 1 of 2, waarbij, wanneer de uitlijning geoptimaliseerd is, de meetbundel (30) en de uitlijningsbundel (50) gericht zijn onder een hoek van maximaal 16°, bij voorkeur maximaal 12°, zoals kenmerkend 8° ten opzichte van de loodrechte inval op het monster (2), wanneer aanwezig.3. Reflectometer system (1) according to claim 1 or 2, wherein, when the alignment is optimized, the measurement beam (30) and the alignment beam (50) are directed at an angle of maximum 16°, preferably maximum 12°, such as typically 8° with respect to the normal incidence on the sample (2), if present. 4.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de uitlijningsstralingsbron (5) zodanig aangrenzend aan de reflectiesensor (4) is geplaatst dat de uitlijningsbundel (50) nagenoeg in een tegengestelde richting is gericht ten opzichte van een richting van de meetbundel (30) die invalt op de reflectiesensor (4) na reflectie door het monster (2), wanneer aanwezig.4. Reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, wherein the alignment radiation source (5) is positioned adjacent to the reflection sensor (4) such that the alignment beam (50) is directed in a substantially opposite direction relative to a direction of the measurement beam (30) incident on the reflection sensor (4) after reflection by the sample (2), if present. 5.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de diameter van de uitlijningsbundel (50) op het monster (2), wanneer aanwezig, minder is dan de helft van de diameter van de meetbundel (30) op het monster (2).5. A reflectometer system (1, 10) according to any preceding claim, wherein the diameter of the alignment beam (50) on the sample (2), if present, is less than half the diameter of the measurement beam (30) on the sample (2). 42 BE2024/518942 BE2024/5189 6.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de positiesensor (7) een tweedimensionale fotodetector omvat.6. Reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, wherein the position sensor (7) comprises a two-dimensional photodetector. 7.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een golflengte van de meetbundel (30) verschilt van een golflengte van de uitlijningsbundel (50).7. Reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, wherein a wavelength of the measuring beam (30) differs from a wavelength of the alignment beam (50). 38.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens conclusie 7, waarbij de reflectiesensor (4) is aangepast voor het scheiden of uitfilteren van de golflengte van de uitlijningsbundel (50).38. Reflectometer system (1, 10) according to claim 7, wherein the reflectance sensor (4) is adapted to separate or filter out the wavelength of the alignment beam (50). 9.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij pulsen van de meetbundel (30) en/of pulsen van de uitlijningsbundel (50) enerzijds en/of pulsen op de reflectiesensor (4) en/of pulsen op de positiesensor (7) anderzijds worden afgewisseld.9. Reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, wherein pulses of the measuring beam (30) and/or pulses of the alignment beam (50) on the one hand and/or pulses on the reflection sensor (4) and/or pulses on the position sensor (7) on the other hand are alternated. 10.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de uitlijningsstralingsbron (5) is aangepast voor het verschaffen van een gepulseerde uitlijningsbundel (50) en de reflectiesensor (4) is aangepast voor het scheiden of uitfilteren uit de uitlijningsbundel (50).Reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, wherein the alignment radiation source (5) is adapted to provide a pulsed alignment beam (50) and the reflectance sensor (4) is adapted to separate or filter out the alignment beam (50). 11.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, verder omvattende een bundelsplitser (62) voor het scheiden van een deel11. Reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, further comprising a beam splitter (62) for separating a portion 43 BE2024/5189 van de meetbundel (30) vóór reflectie door het monster (2), wanneer aanwezig, en een sensor (33) voor het detecteren van de intensiteit van de gescheiden meetbundel (32).43 BE2024/5189 of the measurement beam (30) before reflection by the sample (2), if present, and a sensor (33) for detecting the intensity of the split measurement beam (32). 12.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een monsterhouder voor het vasthouden van het monster (2), waarbij de monsterhouder is aangepast voor het verplaatsen van het monster (2) voor het optimaliseren van genoemde uitlijning op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel (50).12. A reflectometer system (1, 10) according to any preceding claim, comprising a sample holder for holding the sample (2), the sample holder being adapted to move the sample (2) to optimize said alignment based on the measured position of the alignment beam (50). 13.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, verder omvattende optische elementen (61, 62) geconfigureerd voor het richten van genoemde meetbundel (30) en/of genoemde uitlijningsbundel (5) naar het monster (2), wanneer aanwezig, en/of voor het richten van genoemde uitlijningsbundel (5) naar de positiesensor (7).13. A reflectometer system (1, 10) according to any preceding claim, further comprising optical elements (61, 62) configured for directing said measurement beam (30) and/or said alignment beam (5) towards the sample (2), if present, and/or for directing said alignment beam (5) towards the position sensor (7). 14.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens conclusie 13, verder omvattende stuurmiddelen voor het veranderen van de configuratie van de optische elementen (61, 62) voor het verbeteren van de uitlijning van het reflectometersysteem (1, 10) op basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7).14. A reflectometer system (1, 10) as claimed in claim 13, further comprising control means for changing the configuration of the optical elements (61, 62) to improve alignment of the reflectometer system (1, 10) based on the measured position of the alignment beam (50) on the position sensor (7). 15.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens conclusie 14, verder omvattende een besturing (8) voor geautomatiseerde besturing van de stuurmiddelen op15. Reflectometer system (1, 10) according to claim 14, further comprising a control (8) for automated control of the steering means on 44 BE2024/5189 basis van de gemeten positie van de uitlijningsbundel (50) op de positiesensor (7).44 BE2024/5189 based on the measured position of the alignment beam (50) on the position sensor (7). 16.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste drie gekozen uit het meetstralingssysteem (1, 10), de uitlijningsstralingsbron (5), de reflectiesensor (4) en de positiesensor (7) zich in eenzelfde behuizing (9) bevindt, waarbij het reflectometersysteem (1, 10) is geconfigureerd voor het analyseren van het monster (2) dat zich buiten genoemde behuizing (9) bevindt.16. Reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, wherein at least three selected from the measuring radiation system (1, 10), the alignment radiation source (5), the reflection sensor (4) and the position sensor (7) are located in a same housing (9), the reflectometer system (1, 10) being configured to analyze the sample (2) located outside said housing (9). 17.- Reflectometersysteem (1, 10) volgens conclusie 16, waarbij het reflectometersysteem (1, 10) is geconfigureerd voor het analyseren van het monster (2) dat zich op een afstand van genoemde behuizing (9) bevindt die groter is dan de bundelbreedte van de meetbundel (30), bv. ten minste 5 maal de bundelbreedte, of zelfs meer dan 10 maal de bundelbreedte.17. Reflectometer system (1, 10) according to claim 16, wherein the reflectometer system (1, 10) is configured to analyze the sample (2) located at a distance from said housing (9) greater than the beam width of the measurement beam (30), e.g. at least 5 times the beam width, or even more than 10 times the beam width. 18.- Opstelling omvattende het reflectometersysteem (1, 10) volgens een van de voorgaande conclusies, en een vacuümsysteem omvattende een vacuümkamer die een optisch venster omvat, waarbij het reflectometersysteem (1, 10) zich buiten de vacuümkamer bevindt en zo is ingericht dat de meetbundel en de uitlijningsbundel voortgaan door genoemd optisch venster voor het analyseren van een monster (2), wanneer aanwezig, in de vacuümkamer.An arrangement comprising the reflectometer system (1, 10) according to any of the preceding claims, and a vacuum system comprising a vacuum chamber comprising an optical window, the reflectometer system (1, 10) being located outside the vacuum chamber and being arranged such that the measurement beam and the alignment beam pass through said optical window for analyzing a sample (2), when present, in the vacuum chamber. 45 BE2024/518945 BE2024/5189 19.- Werkwijze voor het bepalen van de reflectie van een monster (2) in een reflectometersysteem (1, 10), omvattende: het richten van een uitlijningsbundel (50) naar het monster (2) om de uitlijningsbundel (50) te reflecteren, het meten van een positie van de gereflecteerde uitlijningsbundel (50) op een positiesensor (7), het bepalen van een uitlijning van het reflectometersysteem (1, 10) op basis van de gemeten positie, het richten van een meetbundel (30), met een bundelbreedte groter dan die van de uitlijningsbundel (50), naar het monster (2) om de meetbundel (30) te reflecteren, en het meten van een intensiteit van de gereflecteerde meetbundel (30) voor het bepalen van genoemde reflectie, waarbij het reflectometersysteem (1, 10) zo is geconfigureerd dat, wanneer een uitlijning van het reflectometersysteem (1, 10) is geoptimaliseerd, ten minste een deel van een voortgangsroute van de meetbundel (30) nagenoeg evenwijdig is aan ten minste een deel van een voortgangsroute van de uitlijningsbundel (50).19. Method for determining the reflectance of a sample (2) in a reflectometer system (1, 10), comprising: directing an alignment beam (50) toward the sample (2) to reflect the alignment beam (50), measuring a position of the reflected alignment beam (50) on a position sensor (7), determining an alignment of the reflectometer system (1, 10) based on the measured position, directing a measurement beam (30), having a beam width larger than that of the alignment beam (50), toward the sample (2) to reflect the measurement beam (30), and measuring an intensity of the reflected measurement beam (30) to determine said reflectance, the reflectometer system (1, 10) being configured such that, when an alignment of the reflectometer system (1, 10) is optimized, at least a portion of a travel path of the measurement beam (30) is substantially parallel is on at least part of a progression route of the alignment bundle (50).
BE20245189A 2024-04-03 2024-04-03 Reflectometer system and method for determining a reflection BE1032505B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20245189A BE1032505B1 (en) 2024-04-03 2024-04-03 Reflectometer system and method for determining a reflection
PCT/EP2025/059151 WO2025210160A1 (en) 2024-04-03 2025-04-03 Reflectometer system and method for determining a reflectance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20245189A BE1032505B1 (en) 2024-04-03 2024-04-03 Reflectometer system and method for determining a reflection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1032505A1 BE1032505A1 (en) 2025-10-27
BE1032505B1 true BE1032505B1 (en) 2025-11-03

Family

ID=91247228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20245189A BE1032505B1 (en) 2024-04-03 2024-04-03 Reflectometer system and method for determining a reflection

Country Status (2)

Country Link
BE (1) BE1032505B1 (en)
WO (1) WO2025210160A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6091499A (en) * 1998-04-17 2000-07-18 Nanophotonics Ag Method and device for automatic relative adjustment of samples in relation to an ellipsometer
US7110113B1 (en) * 2002-11-13 2006-09-19 Kla-Tencor Technologies Corporation Film measurement with interleaved laser cleaning
US20120097835A1 (en) * 2009-05-19 2012-04-26 BioNano Geneomics, Inc. Devices and methods for dynamic determination of sample position and orientation and dynamic repositioning

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6091499A (en) * 1998-04-17 2000-07-18 Nanophotonics Ag Method and device for automatic relative adjustment of samples in relation to an ellipsometer
US7110113B1 (en) * 2002-11-13 2006-09-19 Kla-Tencor Technologies Corporation Film measurement with interleaved laser cleaning
US20120097835A1 (en) * 2009-05-19 2012-04-26 BioNano Geneomics, Inc. Devices and methods for dynamic determination of sample position and orientation and dynamic repositioning

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIRCHER C J ET AL: "SURFACE OPTICAL REFLECTANCE PROCESS MONITOR", IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN,, vol. 19, no. 12, 1 May 1977 (1977-05-01), pages 4806 - 4810, XP001413544 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025210160A1 (en) 2025-10-09
BE1032505A1 (en) 2025-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8305568B2 (en) Surface inspection method and surface inspection apparatus
CN102269623B (en) Perpendicular incident broadband polarity spectrometer and optical measurement system
CN103162832B (en) Vertical incidence broadband polarization spectrometer containing reference beam and optical measurement system
US5929983A (en) Optical apparatus for determining the height and tilt of a sample surface
US7187446B2 (en) Measuring apparatus
US6885454B2 (en) Measuring apparatus
CN111936817B (en) Distance measuring unit and light irradiation device
US12147033B2 (en) Scanning micro profiler
US20220187204A1 (en) Slope, p-component and s-component measurement
KR20170086415A (en) Optical sensor
US7369220B2 (en) Measuring apparatus
KR101036455B1 (en) Ellipsometer Using Half Mirror
BE1032505B1 (en) Reflectometer system and method for determining a reflection
KR100878425B1 (en) Surface measuring device
CN111366544A (en) A dual-beam non-collinear pump-detection system
JP2009008643A (en) Optical scanning type plane inspecting apparatus
JP2007526461A (en) Apparatus and method for measuring thickness of transparent sample
CN119269504A (en) Focusing device, focusing method, system and computer storage medium for wafer inspection
CN119148373A (en) Relay system, sensor, system and method for an autofocus sensor
US12130243B2 (en) Angle independent optical surface inspector
CN110779629B (en) Laser wavelength measurement device and method based on interference method
CN114894124A (en) An interferometric angle measurement system and measurement method
KR102712348B1 (en) Compact broadband spectrum meter
KR102823764B1 (en) method of measuring transmittance of light reflected by cube type light splitter
CN113670860B (en) Optical system transmittance detection device and optical system transmittance detection method

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20251103