[發明專利]一種包含相位補償器的橢圓偏振儀的校準方法

有效

• 申請號: 201210374589.2
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102878940A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 徐鵬;王林梓;劉濤;劉健鵬;李國光
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;北京智朗芯光科技有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01N21/21;G01J4/00
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

1.一種包含相位補償器的橢圓偏振儀的校準方法，其特征在于，包括以下步驟：

裝載已知光學常數的參考樣品；

采用橢圓偏振法測量參考樣品，得到光強曲線I_i(t)；

對所述光強曲線I_i(t)進行傅里葉展開或擬合，得到相應的實驗傅里葉系數；

根據所述實驗傅里葉系數，光學常數，以及，推導得到的理論傅里葉系數與橢圓偏振儀的工作參數之間的關系式，通過最小二乘法進行擬合，得到包含相位補償器的橢圓偏振儀的工作參數的校正值。

2.根據權利要求1所述的校準方法，其特征在于，所述最小二乘法擬合過程包括以下步驟：

設定擬合參量；

給定所述擬合參量的初始值；

利用所述擬合參量初始值，計算出理論傅里葉系數；

比較所述理論傅里葉系數與所述實驗傅里葉系數的差異；

不斷改變所述擬合參量的給定值，重新計算所述理論傅里葉系數，并與實驗傅里葉系數進行比較，使所述理論傅里葉系數與所述實驗傅里葉系數的差異不斷減小；

當所述理論傅里葉系數與所述實驗傅里葉系數的差異小于設定的擬合容限時，停止計算，并輸出所述擬合參量的給定值，即為橢圓偏振儀的工作參數的校正值。

3.根據權利要求2所述的校準方法，其特征在于，采用橢圓偏振法測量參考樣品時，

固定起偏器和檢偏器，并勻速旋轉相位補償器；或者，

固定起偏器和相位補償器，并勻速轉動檢偏器；或者，

固定檢偏器和相位補償器，并勻速轉動起偏器。

4.根據權利要求3所述的校準方法，其特征在于，所述參考樣品的厚度已知，所述擬合參量包括起偏器角度，相位補償器方位角，檢偏器角度，以及入射角度。

5.根據權利要求3所述的校準方法，其特征在于，所述參考樣品的厚度未知，所述擬合參量包括起偏器角度，相位補償器方位角，檢偏器角度，入射角度，以及參考樣品厚度。

6.根據權利要求3所述的校準方法，其特征在于，若橢圓偏振法測量參考樣品采用的是在固定起偏器和檢偏器，并勻速旋轉相位補償器，所述起偏器的透振方向與光束在參考樣品的入射面上的夾角為45°，所述檢偏器的透振方向與光束在參考樣品的入射面上的夾角為22.5°。

7.根據權利要求4或5所述的校準方法，其特征在于，相位補償器的相位延遲角度未知，所述擬合參量還包括相位延遲角度。

8.根據權利要求4或5所述的校準方法，其特征在于，所述橢圓偏振儀為單波長橢圓偏振儀、多波長橢圓偏振儀、寬帶橢圓偏振儀中的一種。

9.根據權利要求8所述的校準方法，其特征在于，所述橢圓偏振儀為多波長橢圓偏振儀或者寬帶橢圓偏振儀，相位補償器的相位延遲角度未知時，所述擬合參量還包括相位補償器的色散系數。

10.根據權利要求1所述的校準方法，其特征在于，所述參考樣品至少為2個。

11.根據權利要求10所述的校準方法，其特征在于，所述參考樣品為4個。

12.根據權利要求1所述的校準方法，其特征在于，所述參考樣品為以硅為襯底的二氧化硅薄膜樣品。