IMAGING ELLIPSOMETER FOR AN EXTENSIVE LAYER THICKNESS MEASUREMENT OF A SAMPLE, AND METHOD USING AN IMAGING ELLIPSOMETER

Die Erfindung betrifft ein abbildendes Ellipsometer (1) zur flächigen Schichtdickenmessung einer, vorzugsweise zylinderförmigen, Probe (2), mit einer monochromatischen Lichtquelle (3), die derart ausgebildet ist, Licht auf die Probe (2) zu strahlen, einem Polarisator (4), welcher derart ausgebildet...

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Hauptverfasser: BAMMER, Ferdinand, HUEMER, Florian Ferdinand
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; ger
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creator BAMMER, Ferdinand
HUEMER, Florian Ferdinand
description Die Erfindung betrifft ein abbildendes Ellipsometer (1) zur flächigen Schichtdickenmessung einer, vorzugsweise zylinderförmigen, Probe (2), mit einer monochromatischen Lichtquelle (3), die derart ausgebildet ist, Licht auf die Probe (2) zu strahlen, einem Polarisator (4), welcher derart ausgebildet ist, das von der Lichtquelle (3) ausgestrahlte Licht zu polarisieren, einem winkelselektiven Objektiv (5) und einer Polarisationskamera (6). Die Polarisationskamera (6) weist dabei Polarisationsfilter in 0°-, 45°-, 90°- und 135°-Ausrichtungen auf und ist derart ausgebildet, das von der Lichtquelle (3) ausgestrahlte Licht in lineare Polarisationsorientierungen zu polarisieren und deren jeweiligen Lichtintensitäten zu erfassen und zu messen. Dabei ist eine Viertelwellenplatte (7) zwischen der Probe (2) und der Polarisationskamera (6) zur Änderung der Polarisation des Lichtes angeordnet, welche derart ausgebildet ist, dass sie bestimmte lineare Polarisationsorientierungen des Lichtes in zirkulare Polarisationsorientierungen umwandelt und das Ellipsometer (1) derart ausgebildet ist, ein schichtdickenabhängiges Verhältnis der erfassten Lichtintensitäten durch Gleichungen RZ = (IR-IL) / (IR+IL) und R45 = (I45-I-45) / (I45+I-45) berechnet. Dabei ist IR eine Intensität des Lichtes in der rechts zirkularen Polarisationsorientierung, IL eine Intensität des Lichtes in der links zirkularen Polarisationsorientierung, I45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 45° Polarisationsorientierung und I-45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 135° Polarisationsorientierung. Ferner, betrifft die Erfindung ein Verfahren mit einem abbildenden Ellipsometer (1). The invention relates to an imaging ellipsometer (1) for an extensive layer thickness measurement of a sample (2), preferably a cylindrical sample, comprising a monochromatic light source (3) designed to radiate light at the sample (2), a polarizer (4) designed to polarize the light emitted by the light source (3), an angle-selective objective lens (5) and a polarization camera (6). In this case, the polarization camera (6) has polarization filters in 0°, 45°, 90° and 135° alignments and is designed to polarize the light emitted by the light source (3) into linear polarization orientations and to detect and measure the respective luminous intensities thereof. In the process, a quarter wave plate (7) is arranged between the sample (2) and the polarization camera (6) in order to modify the polarization of the light and i
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Die Polarisationskamera (6) weist dabei Polarisationsfilter in 0°-, 45°-, 90°- und 135°-Ausrichtungen auf und ist derart ausgebildet, das von der Lichtquelle (3) ausgestrahlte Licht in lineare Polarisationsorientierungen zu polarisieren und deren jeweiligen Lichtintensitäten zu erfassen und zu messen. Dabei ist eine Viertelwellenplatte (7) zwischen der Probe (2) und der Polarisationskamera (6) zur Änderung der Polarisation des Lichtes angeordnet, welche derart ausgebildet ist, dass sie bestimmte lineare Polarisationsorientierungen des Lichtes in zirkulare Polarisationsorientierungen umwandelt und das Ellipsometer (1) derart ausgebildet ist, ein schichtdickenabhängiges Verhältnis der erfassten Lichtintensitäten durch Gleichungen RZ = (IR-IL) / (IR+IL) und R45 = (I45-I-45) / (I45+I-45) berechnet. Dabei ist IR eine Intensität des Lichtes in der rechts zirkularen Polarisationsorientierung, IL eine Intensität des Lichtes in der links zirkularen Polarisationsorientierung, I45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 45° Polarisationsorientierung und I-45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 135° Polarisationsorientierung. Ferner, betrifft die Erfindung ein Verfahren mit einem abbildenden Ellipsometer (1). The invention relates to an imaging ellipsometer (1) for an extensive layer thickness measurement of a sample (2), preferably a cylindrical sample, comprising a monochromatic light source (3) designed to radiate light at the sample (2), a polarizer (4) designed to polarize the light emitted by the light source (3), an angle-selective objective lens (5) and a polarization camera (6). In this case, the polarization camera (6) has polarization filters in 0°, 45°, 90° and 135° alignments and is designed to polarize the light emitted by the light source (3) into linear polarization orientations and to detect and measure the respective luminous intensities thereof. In the process, a quarter wave plate (7) is arranged between the sample (2) and the polarization camera (6) in order to modify the polarization of the light and is designed such that it converts specific linear polarization orientations of the light into circular polarization orientations, and the ellipsometer (1) is designed to calculate a layer thickness-dependent ratio of the detected luminous intensities using the following equations: RZ = (IR - IL)/(IR + IL) and R45 = (I45 - I-45)/(I45 + I-45). Here, IR is an intensity of the light in the right circular polarization orientation, IL is an intensity of the light in the left circular polarization orientation, I45 is an intensity of the light in the linear 45° polarization orientation and I-45 is an intensity of the light in the linear 135° polarization orientation. The invention also relates to a method using an imaging ellipsometer (1). L'invention se rapporte à un ellipsomètre d'imagerie (1) pour une mesure d'épaisseur de couche étendue d'un échantillon (2), de préférence un échantillon cylindrique, comprenant une source de lumière monochromatique (3) conçue pour émettre de la lumière au niveau de l'échantillon (2), un polariseur (4) conçu pour polariser la lumière émise par la source de lumière (3), une lentille d'objectif à sélection d'angle (5) et une caméra de polarisation (6). Dans l'invention, la caméra de polarisation (6) présente des filtres de polarisation dans des alignements de 0°, 45°, 90° et 135° et est conçue pour polariser la lumière émise par la source de lumière (3) dans des orientations de polarisation linéaires et pour détecter et mesurer leurs intensités lumineuses respectives. Dans le processus, une lame quart d'onde (7) est disposée entre l'échantillon (2) et la caméra de polarisation (6) afin de modifier la polarisation de la lumière et est conçue de façon à convertir des orientations de polarisation linéaires spécifiques de la lumière en orientations de polarisation circulaires, et l'ellipsomètre (1) est conçu pour calculer un rapport dépendant de l'épaisseur de couche des intensités lumineuses détectées à l'aide des équations suivantes : RZ = (IR - IL)/(IR + IL) et R45 = (I45 - I-45)/(I45 + I-45). Selon l'invention, IR est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation circulaire droite, IL est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation circulaire gauche, I45 est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation linéaire à 45° et I-45 est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation linéaire à 135°. L'invention se rapporte également à un procédé utilisant un ellipsomètre d'imagerie (1).</description><language>eng ; fre ; ger</language><subject>INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES ; MEASURING ; MEASURING ANGLES ; MEASURING AREAS ; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS ; MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEARDIMENSIONS ; PHYSICS ; TESTING</subject><creationdate>2024</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20240125&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=2024018064A1$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,780,885,25564,76547</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20240125&amp;DB=EPODOC&amp;CC=WO&amp;NR=2024018064A1$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>BAMMER, Ferdinand</creatorcontrib><creatorcontrib>HUEMER, Florian Ferdinand</creatorcontrib><title>IMAGING ELLIPSOMETER FOR AN EXTENSIVE LAYER THICKNESS MEASUREMENT OF A SAMPLE, AND METHOD USING AN IMAGING ELLIPSOMETER</title><description>Die Erfindung betrifft ein abbildendes Ellipsometer (1) zur flächigen Schichtdickenmessung einer, vorzugsweise zylinderförmigen, Probe (2), mit einer monochromatischen Lichtquelle (3), die derart ausgebildet ist, Licht auf die Probe (2) zu strahlen, einem Polarisator (4), welcher derart ausgebildet ist, das von der Lichtquelle (3) ausgestrahlte Licht zu polarisieren, einem winkelselektiven Objektiv (5) und einer Polarisationskamera (6). Die Polarisationskamera (6) weist dabei Polarisationsfilter in 0°-, 45°-, 90°- und 135°-Ausrichtungen auf und ist derart ausgebildet, das von der Lichtquelle (3) ausgestrahlte Licht in lineare Polarisationsorientierungen zu polarisieren und deren jeweiligen Lichtintensitäten zu erfassen und zu messen. Dabei ist eine Viertelwellenplatte (7) zwischen der Probe (2) und der Polarisationskamera (6) zur Änderung der Polarisation des Lichtes angeordnet, welche derart ausgebildet ist, dass sie bestimmte lineare Polarisationsorientierungen des Lichtes in zirkulare Polarisationsorientierungen umwandelt und das Ellipsometer (1) derart ausgebildet ist, ein schichtdickenabhängiges Verhältnis der erfassten Lichtintensitäten durch Gleichungen RZ = (IR-IL) / (IR+IL) und R45 = (I45-I-45) / (I45+I-45) berechnet. Dabei ist IR eine Intensität des Lichtes in der rechts zirkularen Polarisationsorientierung, IL eine Intensität des Lichtes in der links zirkularen Polarisationsorientierung, I45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 45° Polarisationsorientierung und I-45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 135° Polarisationsorientierung. Ferner, betrifft die Erfindung ein Verfahren mit einem abbildenden Ellipsometer (1). The invention relates to an imaging ellipsometer (1) for an extensive layer thickness measurement of a sample (2), preferably a cylindrical sample, comprising a monochromatic light source (3) designed to radiate light at the sample (2), a polarizer (4) designed to polarize the light emitted by the light source (3), an angle-selective objective lens (5) and a polarization camera (6). In this case, the polarization camera (6) has polarization filters in 0°, 45°, 90° and 135° alignments and is designed to polarize the light emitted by the light source (3) into linear polarization orientations and to detect and measure the respective luminous intensities thereof. In the process, a quarter wave plate (7) is arranged between the sample (2) and the polarization camera (6) in order to modify the polarization of the light and is designed such that it converts specific linear polarization orientations of the light into circular polarization orientations, and the ellipsometer (1) is designed to calculate a layer thickness-dependent ratio of the detected luminous intensities using the following equations: RZ = (IR - IL)/(IR + IL) and R45 = (I45 - I-45)/(I45 + I-45). Here, IR is an intensity of the light in the right circular polarization orientation, IL is an intensity of the light in the left circular polarization orientation, I45 is an intensity of the light in the linear 45° polarization orientation and I-45 is an intensity of the light in the linear 135° polarization orientation. The invention also relates to a method using an imaging ellipsometer (1). L'invention se rapporte à un ellipsomètre d'imagerie (1) pour une mesure d'épaisseur de couche étendue d'un échantillon (2), de préférence un échantillon cylindrique, comprenant une source de lumière monochromatique (3) conçue pour émettre de la lumière au niveau de l'échantillon (2), un polariseur (4) conçu pour polariser la lumière émise par la source de lumière (3), une lentille d'objectif à sélection d'angle (5) et une caméra de polarisation (6). Dans l'invention, la caméra de polarisation (6) présente des filtres de polarisation dans des alignements de 0°, 45°, 90° et 135° et est conçue pour polariser la lumière émise par la source de lumière (3) dans des orientations de polarisation linéaires et pour détecter et mesurer leurs intensités lumineuses respectives. Dans le processus, une lame quart d'onde (7) est disposée entre l'échantillon (2) et la caméra de polarisation (6) afin de modifier la polarisation de la lumière et est conçue de façon à convertir des orientations de polarisation linéaires spécifiques de la lumière en orientations de polarisation circulaires, et l'ellipsomètre (1) est conçu pour calculer un rapport dépendant de l'épaisseur de couche des intensités lumineuses détectées à l'aide des équations suivantes : RZ = (IR - IL)/(IR + IL) et R45 = (I45 - I-45)/(I45 + I-45). Selon l'invention, IR est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation circulaire droite, IL est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation circulaire gauche, I45 est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation linéaire à 45° et I-45 est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation linéaire à 135°. L'invention se rapporte également à un procédé utilisant un ellipsomètre d'imagerie (1).</description><subject>INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES</subject><subject>MEASURING</subject><subject>MEASURING ANGLES</subject><subject>MEASURING AREAS</subject><subject>MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS</subject><subject>MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEARDIMENSIONS</subject><subject>PHYSICS</subject><subject>TESTING</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2024</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNqNjbsKwkAQRdNYiPoPA7YKSQxiOySTZHEfYWfjowpB1ko0EMHfdwVLC6sL93HuNHoJhZXQFZCUomGjyJGF0lhADXRypFkcCCSeg-1qke81MYMi5NaSIu3AlIDAqBpJq7AqQuhqU0DLH27A_LqYR5Nrfxv94quzaFmSy-u1Hx6dH4f-4u_-2R1NGqdZnOzibYbJ5r_WGzWZOnM</recordid><startdate>20240125</startdate><enddate>20240125</enddate><creator>BAMMER, Ferdinand</creator><creator>HUEMER, Florian Ferdinand</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20240125</creationdate><title>IMAGING ELLIPSOMETER FOR AN EXTENSIVE LAYER THICKNESS MEASUREMENT OF A SAMPLE, AND METHOD USING AN IMAGING ELLIPSOMETER</title><author>BAMMER, Ferdinand ; HUEMER, Florian Ferdinand</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_WO2024018064A13</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>eng ; fre ; ger</language><creationdate>2024</creationdate><topic>INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES</topic><topic>MEASURING</topic><topic>MEASURING ANGLES</topic><topic>MEASURING AREAS</topic><topic>MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS</topic><topic>MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEARDIMENSIONS</topic><topic>PHYSICS</topic><topic>TESTING</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>BAMMER, Ferdinand</creatorcontrib><creatorcontrib>HUEMER, Florian Ferdinand</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>BAMMER, Ferdinand</au><au>HUEMER, Florian Ferdinand</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>IMAGING ELLIPSOMETER FOR AN EXTENSIVE LAYER THICKNESS MEASUREMENT OF A SAMPLE, AND METHOD USING AN IMAGING ELLIPSOMETER</title><date>2024-01-25</date><risdate>2024</risdate><abstract>Die Erfindung betrifft ein abbildendes Ellipsometer (1) zur flächigen Schichtdickenmessung einer, vorzugsweise zylinderförmigen, Probe (2), mit einer monochromatischen Lichtquelle (3), die derart ausgebildet ist, Licht auf die Probe (2) zu strahlen, einem Polarisator (4), welcher derart ausgebildet ist, das von der Lichtquelle (3) ausgestrahlte Licht zu polarisieren, einem winkelselektiven Objektiv (5) und einer Polarisationskamera (6). Die Polarisationskamera (6) weist dabei Polarisationsfilter in 0°-, 45°-, 90°- und 135°-Ausrichtungen auf und ist derart ausgebildet, das von der Lichtquelle (3) ausgestrahlte Licht in lineare Polarisationsorientierungen zu polarisieren und deren jeweiligen Lichtintensitäten zu erfassen und zu messen. Dabei ist eine Viertelwellenplatte (7) zwischen der Probe (2) und der Polarisationskamera (6) zur Änderung der Polarisation des Lichtes angeordnet, welche derart ausgebildet ist, dass sie bestimmte lineare Polarisationsorientierungen des Lichtes in zirkulare Polarisationsorientierungen umwandelt und das Ellipsometer (1) derart ausgebildet ist, ein schichtdickenabhängiges Verhältnis der erfassten Lichtintensitäten durch Gleichungen RZ = (IR-IL) / (IR+IL) und R45 = (I45-I-45) / (I45+I-45) berechnet. Dabei ist IR eine Intensität des Lichtes in der rechts zirkularen Polarisationsorientierung, IL eine Intensität des Lichtes in der links zirkularen Polarisationsorientierung, I45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 45° Polarisationsorientierung und I-45 eine Intensität des Lichtes in der linearen 135° Polarisationsorientierung. Ferner, betrifft die Erfindung ein Verfahren mit einem abbildenden Ellipsometer (1). The invention relates to an imaging ellipsometer (1) for an extensive layer thickness measurement of a sample (2), preferably a cylindrical sample, comprising a monochromatic light source (3) designed to radiate light at the sample (2), a polarizer (4) designed to polarize the light emitted by the light source (3), an angle-selective objective lens (5) and a polarization camera (6). In this case, the polarization camera (6) has polarization filters in 0°, 45°, 90° and 135° alignments and is designed to polarize the light emitted by the light source (3) into linear polarization orientations and to detect and measure the respective luminous intensities thereof. In the process, a quarter wave plate (7) is arranged between the sample (2) and the polarization camera (6) in order to modify the polarization of the light and is designed such that it converts specific linear polarization orientations of the light into circular polarization orientations, and the ellipsometer (1) is designed to calculate a layer thickness-dependent ratio of the detected luminous intensities using the following equations: RZ = (IR - IL)/(IR + IL) and R45 = (I45 - I-45)/(I45 + I-45). Here, IR is an intensity of the light in the right circular polarization orientation, IL is an intensity of the light in the left circular polarization orientation, I45 is an intensity of the light in the linear 45° polarization orientation and I-45 is an intensity of the light in the linear 135° polarization orientation. The invention also relates to a method using an imaging ellipsometer (1). L'invention se rapporte à un ellipsomètre d'imagerie (1) pour une mesure d'épaisseur de couche étendue d'un échantillon (2), de préférence un échantillon cylindrique, comprenant une source de lumière monochromatique (3) conçue pour émettre de la lumière au niveau de l'échantillon (2), un polariseur (4) conçu pour polariser la lumière émise par la source de lumière (3), une lentille d'objectif à sélection d'angle (5) et une caméra de polarisation (6). 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Selon l'invention, IR est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation circulaire droite, IL est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation circulaire gauche, I45 est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation linéaire à 45° et I-45 est une intensité de la lumière dans l'orientation de polarisation linéaire à 135°. L'invention se rapporte également à un procédé utilisant un ellipsomètre d'imagerie (1).</abstract><oa>free_for_read</oa></addata></record>
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subjects INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIRCHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
MEASURING
MEASURING ANGLES
MEASURING AREAS
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