[發明專利]一種自校準的全穆勒矩陣橢偏儀測量系統

在審

• 申請號: 201310624769.6
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104677838A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 崔高增;劉濤;李國光;溫朗楓;熊偉
• 申請（專利權）人: 北京智朗芯光科技有限公司;中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種自校準的全穆勒矩陣橢偏儀測量系統，包括光源、起偏器、第一相位補償器、檢偏器、第二相位補償器、光譜儀、樣品臺和各向同性且均勻的參考樣品，所述各向同性且均勻的參考樣品能夠置于所述樣品臺上，其特征在于，還包括光譜儀數據采集頻率設定模塊、光強數據采集模塊、實驗傅里葉系數運算模塊、理論傅里葉系數運算模塊、第一相位補償器相位延遲量運算模塊、第二相位補償器相位延遲量運算模塊和所述全穆勒矩陣橢偏儀全部工作參數運算模塊；

所述光譜儀數據采集頻率設定模塊用于對所述光譜儀測量光強數據的頻率進行設定，使所述光譜儀每隔T/N時間測量一次光強數據，一共采集N組光強數據，其中，N≥25，T為測量周期；

所述光譜儀數據采集模塊用于采集所述光譜儀測量到的光強數據；

所述實驗傅里葉系數運算模塊根據由所述光譜儀數據采集模塊采集到的光強數據，由所述N次光強數據形成的N個光強數據－實驗傅里葉系數關系式，得到各實驗傅里葉系數α′_2n，β′_2n；

所述理論傅里葉系數運算模塊根據所述各實驗傅里葉系數、已經校準好的第一相位補償器的初始偏振角C_s1、第二相位補償器的初始偏振角C_s2，得到各理論傅里葉系數α_2n，β_2n；

以所述參考樣品各向同性且均勻為依據，所述第一相位補償器相位延遲量運算模塊根據所述各理論傅里葉系數、已經校準好的起偏器的偏振角P_s、檢偏器的偏振角A_s，得到第一相位補償器的相位延遲量δ₁；

以所述參考樣品各向同性且均勻為依據，所述第二相位補償器相位延遲量運算模塊根據所述各理論傅里葉系數、已經校準好的起偏器的偏振角P_s、檢偏器的偏振角A_s，得到第二相位補償器的相位延遲量δ₂；

所述全穆勒矩陣橢偏儀全部工作參數運算模塊將已經校準得到的第一相位補償器的初始偏振角C_s1、第二相位補償器的初始偏振角C_s2、起偏器的偏振角P_s、檢偏器的偏振角A_s、第一相位補償器的相位延遲量δ₁和第二相位補償器的相位延遲量δ₂作為準確值，通過理論傅里葉系數與工作參數之間的關系式，以（d，θ）為變量，運用最小二乘法擬合得到所述全穆勒矩陣橢偏儀剩余工作參數（d，θ）的準確值，其中，d為所述參考樣品的厚度，θ為光入射到所述參考樣品的角度。

2.根據權利要求1所述的全穆勒矩陣橢偏儀測量系統，其特征在于，還包括θ_2n=tan^-1(β′_2n/α′_2n)運算模塊、第一相位補償器的初始偏振角C_s1運算模塊、第二相位補償器的初始偏振角C_s2運算模塊、起偏器的偏振角P_s運算模塊和檢偏器的偏振角A_s運算模塊；

所述θ_2n=tan^-1(β′_2n/α′_2n)運算模塊根據所述各實驗傅里葉系數α′_2n，β′_2n得到各θ_2n；

所述第一相位補償器的初始偏振角C_s1運算模塊根據所述各θ_2n得到第一相位補償器的初始偏振角C_s1；

所述第二相位補償器的初始偏振角C_s2運算模塊根據所述各θ_2n得到第二相位補償器的初始偏振角C_s2；

所述起偏器的偏振角P_s運算模塊根據所述各θ_2n得到起偏器的偏振角P_s；

所述檢偏器的偏振角A_s運算模塊根據所述各θ_2n得到檢偏器的偏振角A_s。

3.根據權利要求1所述的全穆勒矩陣橢偏儀測量系統，其特征在于，還包括相位補償器轉速設定模塊，所述相位補償器轉速設定模塊用于對所述第一和第二相位補償器的轉速進行設定。