Einzelstrukturcharakterisierung mittels abbildender Müller-Matrix-Ellipsometrie

Tim Käseberg1, Jana Grundmann1, Thomas Siefke2, Stefanie Kroker3, Bernd Bodermann1
  1. 1Physikalisch-Technische Bundesanstalt
  2. 2Institut für Angewandte Physik, Friedrich-Schiller-Universität Jena
  3. 3Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), Technische Universität Braunschweig

tim [dot] kaeseberg [at] ptb [dot] de

Mittels Müller-Matrix-Ellipsometrie lassen sich Form-Eigenschaften periodischer Nanostrukturen bestimmen, falls die Messfelder größer sind als die Beleuchtungspunktgröße. Kleinere, vereinzelte Strukturen können dagegen mit abbildender Ellipsometrie gemessen werden. Hier werden alle 16 Müller-Matrix-Elemente separat für jedes Pixel der verwendeten Kamera bestimmt. Aus solchen Müller-Matrix-Bildern lassen sich zusätzliche räumliche Informationen über alle Polarisationseigen-schaften der Probe gewinnen. Wir haben ein kombiniertes System realisiert, welches Messungen mit abbildender Ellipsometrie in Transmission und Reflexion bei Einfallswinkeln zwischen 37,5° und 90° sowie mittels Auflicht-Müller-Mikroskopie erlaubt. Für systematische Untersuchungen des Ein-flusses der Form auf Müller-Matrix-Elemente haben wir eine Reihe einzelner Nanostrukturen mit verschiedenen geometrischen Eigenschaften entwickelt. Die quadratischen und runden Strukturen sowie Quadrate mit Eckenrundungen haben Durchmesser zwischen 50 nm und 5 µm. Wir diskutie-ren den Einsatz von Müller-Matrix-Bildern zur Charakterisierung von Nanostrukturen mit Eigen-schaften kleiner als die Auflösung des verwendeten Mikroskops.

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@inproceedings{kaeseberg2021p13,
  author     = {Käseberg, Tim and Grundmann, Jana and Siefke, Thomas and Kroker, Stefanie and Bodermann, Bernd},
  title      = {{Einzelstrukturcharakterisierung mittels abbildender Müller-Matrix-Ellipsometrie}},
  booktitle  = {DGaO-Proceedings 2021},
  series     = {DGaO-Proceedings},
  eventtitle = {122. Jahrestagung der DGaO},
  eventdate  = {2021-09-21/2021-09-23},
  venue      = {Bremen},
  publisher  = {Deutsche Gesellschaft für angewandte Optik e.V.},
  year       = {2021},
  pages      = {P13},
  url        = {https://dgao-proceedings.de/paper/122-p13}
}
122. Jahrestagung der DGaO · Bremen · 2021