由環境溫度、入射角和光束偏振態的變化引起的NPBS退偏參數的漂移對橢偏測量精度影響很大，且無法通過標定來降低。為(wei) 實現納米級測量精度，NPBS的對準誤差需要控製在0.1°以內(nei) 。相對而言，用於(yu) 合光的NPBS方位角誤差對測量精度影響較大，NPBS所導致的膜厚測量總誤差約為(wei) 1.8～2.5nm，說明NPBS是馬赫曾德爾幹涉式橢偏儀(yi) 的一個(ge) 不可忽視的誤差源。
非偏振分光鏡對橢偏儀(yi) 的影響（三）-NPBS1與(yu) NPBS1引入的誤差分析
NPBS1引入的誤差分析
根據式(14)，用圖2描述了NPBS1的方位角θ對橢偏參數測量誤差的影響。
(a)幅值比誤差
(b)相位差誤差
圖2 NPBS1方位角對橢偏參數誤差的影響
由圖2可知，NPBS1的對準誤差對相位差測量的影響很小。當一0．1。時，橢偏參數誤差約為(wei) ：
假設經過充分調節，NPBS1不存在方位角誤差，即θ=0°，根據式(14)標定之後，NPBS1的退偏效應對橢偏參數誤差的影響可以表示為(wei) ：
由上式可知，通過標定可以消除退偏效應對測量的影響；但是退偏效應的不穩定，即NPBS的p，s分量透射比
、反射比K、反射相移
、透射相移
的波動，對橢偏測量精度影響很大，且無法通過標定來消除。已有多篇文獻指出，NPBS的反射相移
、透射相移
、透射比
和反射比K，受溫度、入射角和入射光束偏振態的影響。入射角變化1°，NPBS的
和
變化約5°，
和K變化約5％，且變化規律不同步；而溫度引起的相移變化率約為(wei) 0．12（°）/℃假設
×K和
+
分別變化1%和1°，式(19)給出的橢偏參數誤差約為(wei) ：
此時引入的膜厚測量誤差約為(wei) 1nm。
NPBS2引入的誤差分析
根據式(17)，用圖3描述了NPBS2的方位角對橢偏參數測量誤差的影響。
（a）幅值比誤差
(b)相位差誤差
圖3 NPBS2方位角對橢偏參數誤差的影響
由圖3可知，NPBS2的對準誤差對相位差測量影響較大。當θ=0.1°時，橢偏參數誤差約為(wei) ：
根據橢偏基本方程和薄膜參數，式(21)的橢偏參數誤差大約導致1～2nm的膜厚測量誤差。
假設經過充分調節，NPBS2不存在方位角誤差，即θ=0°，根據式(17)標定之後，NPBS2的退偏效應對橢偏參數的影響可以表示為(wei) ：
由於(yu) 
和
的漂移缺乏規律性，既不同步也不對稱，所以式(22)與(yu) 式(19)的影響基本等效，即NPBS1、NPBS2退偏參數的漂移對橢偏測量精度的影響基本一致。
將式(18)～(22)橢偏參數誤差近似合成，可得圖1係統中由NPBS引入的膜厚橢偏測量總誤差約為(wei) 1.8～2.5nm。
我們(men) 針對馬赫-曾德爾型外差幹涉橢偏測量係統，研究了多層介質膜NPBS的退偏效應和方位角引入的橢偏參數測量誤差。采用p，s分量透射比
、反射比K、反射相移
、透射相移
共同表征NPBS的退偏效應，建立了相應的誤差模型。研究結果表明，由環境溫度、入射角和光束偏振態的變化引起的NPBS退偏參數的漂移對橢偏測量精度影響很大，且無法通過標定來降低；為(wei) 實現納米級測量精度，NPBS的對準誤差需要控製在0．1°以內(nei) 。相對而言，用於(yu) 合光的NPBS2方位角誤差對測量精度影響較大，而測量光路中的NPBS1對相位差誤差影響很小，二者的參數漂移對測量精度的影響基本一致。NPBS所導致的膜厚測量總誤差約為(wei) 1.8～2.5nm，與(yu) PBS引入的誤差大小相當，這說明NPBS是外差幹涉橢偏測量技術中一個(ge) 不可忽視的誤差源。
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