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橢偏成像技術(三)- 光譜橢偏成像的發展

發布時間:2023-08-01 16:32:02 瀏覽量:2888 作者:Alex

摘要

光譜橢偏技術出現後,拓寬光譜範圍成為(wei) 重要的研究方向。2009 年日本東(dong) 京大學 Sato 等提出了一種新型的光譜橢偏成像技術。

正文


橢偏成像技術(三)- 光譜橢偏成像的發展


之前光譜橢偏成像使用單色儀(yi) 實現光譜測量,但單色儀(yi) 光譜帶寬較窄,阻擋大部分來自光源的能量,使入射光強度變弱,測量結果不理想。而新型技術利用寬帶光源和白光幹涉技術,在入射臂采用掃描幹涉儀(yi) ,通過掃描參考鏡獲得傅裏葉光譜實現光譜測量,光源的光譜分布是中心波長為(wei) 610nm和半峰全寬為(wei) 170 nm。該技術較大地拓寬了光譜帶寬,增強了光強,測量結果更加準確。


橢偏儀(yi) 大多采用透鏡將寬帶光束聚集在樣品表麵,然而透射式光學係統設計無法滿足寬光譜的測量要求,在深紫外情況下會(hui) 產(chan) 生明顯的色差問題。直到 2013 年,電子科技大學物理電子學院和中科院微電子所改變聚焦成像係統,研製了基於(yu) 全反射聚焦光學係統的深紫外(DUV)寬帶光譜橢偏儀(yi) 。該橢偏儀(yi) 采用基於(yu) 離軸拋物麵鏡和平麵反射鏡的全反射式光學係統實現寬光譜(200-1000 nm)測量,離軸拋物麵鏡用於(yu) 產(chan) 生或聚焦準直 光束,平麵反射鏡用於(yu) 改變光束方向並補償(chang) 由離軸拋物麵鏡反射引起的偏振態變化,解決(jue) 了色差問題。2016 年,合肥工業(ye) 大學和中國科學院微電子所在深紫外寬帶光譜儀(yi) 的基礎上增加快速旋轉補償(chang) 器式的橢偏結構,該結構實現了寬光譜成像,將光譜範圍拓寬到深紫外波段,橫向分辨率約為(wei) 8. 77μm×4. 92μm,並減小了係統誤差。


其測量結構如下圖所示。


全反射式橢偏成像係統結構示意圖


在拓寬光譜範圍的同時,提高測量速度和準確性也成為(wei) 成像橢偏儀(yi) 的重要研究方向。2010年,清華大學吳學健等發明了一種基於(yu) 磁光效應的成像橢偏儀(yi) ,国产成人在线观看免费网站於(yu) 對樣品表麵納米尺度薄膜厚度分布的觀測。它通過磁光調製技術來調整接收光的偏振方向;采用麵陣探測器獲取樣品表麵的橢偏圖像;采取用磁光調製器取代傳(chuan) 統步進電機轉動起偏器、補償(chang) 器或檢偏器光軸的方法來實現橢偏儀(yi) 的測量,采用磁光調製器改變接收光的偏振方向,可以得到更高的偏振方向控製精度和重複精度,而且磁光調製器的調製速度更快。該技術給成像橢偏儀(yi) 發展提供了新的方向,較大地提高了測量速度。


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