橢偏成像技術(shù)（三）- 光譜橢偏成像的發(fā)展

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橢偏成像技術(shù)（三）- 光譜橢偏成像的發(fā)展

之前光譜橢偏成像使用單色儀實現(xiàn)光譜測量，但單色儀光譜帶寬較窄肉渴，阻擋大部分來自光源的能量公荧，使入射光強(qiáng)度變?nèi)酰瑴y量結(jié)果不理想循狰。而新型技術(shù)利用寬帶光源和白光干涉技術(shù)，在入射臂采用掃描干涉儀券勺，通過掃描參考鏡獲得傅里葉光譜實現(xiàn)光譜測量绪钥，光源的光譜分布是中心波長為610nm和半峰全寬為170 nm。該技術(shù)較大地拓寬了光譜帶寬关炼，增強(qiáng)了光強(qiáng)程腹，測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。

橢偏儀大多采用透鏡將寬帶光束聚集在樣品表面儒拂，然而透射式光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計無法滿足寬光譜的測量要求寸潦，在深紫外情況下會產(chǎn)生明顯的色差問題。直到 2013 年社痛，電子科技大學(xué)物理電子學(xué)院和中科院微電子所改變聚焦成像系統(tǒng)见转，研制了基于全反射聚焦光學(xué)系統(tǒng)的深紫外（DUV）寬帶光譜橢偏儀。該橢偏儀采用基于離軸拋物面鏡和平面反射鏡的全反射式光學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)寬光譜（200-1000 nm）測量蒜哀，離軸拋物面鏡用于產(chǎn)生或聚焦準(zhǔn)直 光束斩箫，平面反射鏡用于改變光束方向并補(bǔ)償由離軸拋物面鏡反射引起的偏振態(tài)變化，解決了色差問題撵儿。2016 年乘客，合肥工業(yè)大學(xué)和中國科學(xué)院微電子所在深紫外寬帶光譜儀的基礎(chǔ)上增加快速旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器式的橢偏結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了寬光譜成像淀歇，將光譜范圍拓寬到深紫外波段易核，橫向分辨率約為8. 77μm×4. 92μm，并減小了系統(tǒng)誤差浪默。

其測量結(jié)構(gòu)如下圖所示牡直。

全反射式橢偏成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

在拓寬光譜范圍的同時，提高測量速度和準(zhǔn)確性也成為成像橢偏儀的重要研究方向浴鸿。2010年井氢，清華大學(xué)吳學(xué)健等發(fā)明了一種基于磁光效應(yīng)的成像橢偏儀弦追，應(yīng)用于對樣品表面納米尺度薄膜厚度分布的觀測岳链。它通過磁光調(diào)制技術(shù)來調(diào)整接收光的偏振方向；采用面陣探測器獲取樣品表面的橢偏圖像劲件；采取用磁光調(diào)制器取代傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動起偏器掸哑、補(bǔ)償器或檢偏器光軸的方法來實現(xiàn)橢偏儀的測量，采用磁光調(diào)制器改變接收光的偏振方向苗分，可以得到更高的偏振方向控制精度和重復(fù)精度厌蔽，而且磁光調(diào)制器的調(diào)制速度更快。該技術(shù)給成像橢偏儀發(fā)展提供了新的方向摔癣，較大地提高了測量速度奴饮。

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