Способ эллипсометрической спектроскопии Советский патент 1985 года по МПК G01N21/21 

12

11

L

/3 11 Изобретение относится к исследованию поверхности и границы раздела сред спектроэллипсометрическимп мето дами и может быть использовано для определения параметров тонких пленок на различных подложках и оптических постоянных исследуемого материала. Известны способы измерения оптических параметров исследуемых матери алов в спектральном диапазоне эллипсометрическими методами, в которых формируют пучок монохроматического излучения и линейно поляризуют его поляризатором, направляют его на исследуемую границу )азде,ча сре,ц, У от рал енного излучения осуществляют сдви фаз на заданный фикспропанный угол, линейно поляризуют его анализатором и фоторегистрируют. Вращением поляри затора и анализатора добиваются зан ления интенсивности излучения на фоторегистраторе. По значениям азиму тов поляризатора и аиалг-гзатора судят об оптических параметрах исследуемой системы , данный способ обладает малой чувствительностью и низким быстродействием измерений. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ эллипсометрической спектроскопии, включающий формирование пуч ка монохроматическо-го излучения, модуляцию его по разности (Ьаз между ортогонально поляризованными компонентами поляризации, облучение пучком исследуемого объекта, линейную поляризацию отражешгого излучения, регистрацию зависимости 1-:нт(нсипнос ти отраженного излучс.чия от волны по инте.нс11В 1остп ол,;;он из гар частоты модуляции | , МОНИК Недостатком известного . нособа также являются малая чувствител;-,ность и низкое быстродействие измерений. Цель изобретения - повылгение туи ствительности и быстрои.ейстги-гя рений. Поставленная цель достигается тем, что согласно спосс;бу эл.чкцсоме рической спектроскопии, вкл nчaюn e y формпрование пучка мсиохроматичоско го излучения, МОДУЛЯЦТ1ЗД его по разности фаз мсж,цу ортогона-льно поляри зованными конпонептами поляризации, облучение пучком исследуемого объект линей1 ую поляризацио отраж(-П1(};о из 9 лучения, регистрации) зависимости интенсивности отраженного излучения от длины волны но интенсивности одной из гармоник частоты модуляции, перед линейной поляризацией о. раженного излучения допо;шительно вносят фазовый сдвиг между ортогонально поляризованными компонентами, изменяют его и регистрируют, а при регистрации зависимости интеИсивн-остй выделяют интенсивности первой и второй гармоник частоты модуляции, измеряют их отно1пения и определяют оптические параметры по результатам регистрации. На чертеже приведена функциональная схема устройства для осуществления способа. Способ осуществляется следующим об1)азом. Пучок монохроматического излучения, сформипованньй с помощью источника 1 излучения, линзовой системы 2 и монохроматора 3, модулируется по разности фаз между ортогонально поляризованными компонентами излучения с помощью возбу кдаемого генератором 4 фазового модулятора 5. п состав которого входят расположенные последовательно по ходу луча поляризатор и активный элемент. Далее 1 злуч2ние падает на исследуемую систему, закрепленную в держателе 6. Отраженное от исследуемой системы излучение проходит через фазс сдвигающее устройство 7, сдвиг фаз в котором изменяется и регистрир.уется, проходит через поляризатор 8 и падает на фотоприемник 9. Электрический сигнал с фотоприемника 9 усиливается в широкополостиом предусилителе 10 и далее разделяется на два канала, В первом из них выделяется и усиливается интенсивность первой гармон пси частоты модуляции с помощью сиихро.чиого усилителя 11, во втором канале вьщеляется и yci-ишпается интенсивность второй гармонлки частоты модуляции с помощью синхронного усилителя 12. Далее получившиеся выпрямленные интенсивности первой и второй гармотгик частоты модуляции делятся друг на друга на делителе 13. Получившееся част1юе от деления регистрируется с помощью п.ифрового вол1 тметра 14 и двухкоординатногс сямописца 15, второй вход которого связан с разверткой монохроматора по длинам волн д . Ориентация оптических осей поляризую},;их злемев

СПОСОБ ЭЛЛИПСОМЕТРШЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ, включающий формирование пучка монохроматического излучения, модуляцию его по разности фаз между ортогонально поляризованньми композшптами, облучение пучком исследуемого объекта, линейную поляризацию отраженного излучения, регистрацию зависимости интенсивности отраженного излучения от длины волны по интенсивности одной из гармоник частоты модуляции, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия измерений, перед линейной поляризацией отраженного излучения дополнительно вносят фазовый сдвиг между ортогонально поляризованными компонентами, изменяют его и регистрируют, а при регистрации зависимости интенсивности выделяют интенсивности первой и дополнительно второй гармотшк частоты модуляции, измеряют их отношения и определяют оптические параметры по результатам регистрации.