光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置、測(cè)定方法以及測(cè)定用程序的制作方法
【專利摘要】即使是正常光折射率和異常光折射率的差是0.01以下這樣的極其小的薄膜試樣,仍精密地測(cè)定確定復(fù)折射率比的光學(xué)各向異性參數(shù)。在P方向上設(shè)置起偏振器、在S方向上設(shè)置檢偏振器的正交偏光鏡的狀態(tài)下,使在測(cè)定點(diǎn)與檢偏振器之間配置的波片旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定反射光的光強(qiáng)度(A11),在P+δ方向上設(shè)置起偏振器、在S方向上設(shè)置檢偏振器的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下,使波片旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定反射光的光強(qiáng)度(B11),在P-δ方向上設(shè)置起偏振器、在S方向上設(shè)置檢偏振器的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下,使波片旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定反射光的光強(qiáng)度(B12),在S方向上設(shè)置起偏振器、在P方向上設(shè)置檢偏振器的正交偏光鏡的狀態(tài)下,使波片旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定反射光的光強(qiáng)度(C11),根據(jù)這些光強(qiáng)度,測(cè)定復(fù)反射率比的Ψpp、Ψps、Ψsp以及Δpp、Δps、Δsp。
【專利說明】光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置、測(cè)定方法以及測(cè)定用程序
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于針對(duì)具有光學(xué)各向異性的試樣取得確定復(fù)振幅反射率比Rpp、 Rps、Rsp的數(shù)據(jù)的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置、測(cè)定方法以及測(cè)定用程序。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光二極管(LED)是在特定的基板上層疊化合物半導(dǎo)體薄膜而制作的,該薄膜的 特性決定LED的發(fā)光效率、發(fā)光特性。
[0003] 例如,在藍(lán)色LED的情況下,在藍(lán)寶石基板上層疊 III - V族化合物半導(dǎo)體薄膜來制 作,但其特性大幅依賴于藍(lán)寶石基板表面的狀態(tài),所以為了 LED的性能提高、生產(chǎn)性提高, 事先評(píng)價(jià)基板表面的狀態(tài)是重要的。
[0004] 作為評(píng)價(jià)藍(lán)寶石基板的狀態(tài)的方法,有X射線衍射構(gòu)造解析法。在該方法中,使用 X射線,所以具有處置不容易,且使用環(huán)境被限定這樣的問題。作為處置容易的方法,有使用 了可見光、紅外光的方法。在其中,透過型橢偏儀能夠測(cè)定藍(lán)寶石基板的折射率各向異性的 大小和方向。
[0005] 但是,在透過型橢偏儀中,存在受到基板厚度方向整體的影響這樣的問題。在需要 測(cè)定基板表面的情況下,需要用反射型橢偏儀來測(cè)定。
[0006] 此前,本 申請(qǐng)人:替換以往的橢偏儀,提出了能夠高速簡(jiǎn)便地測(cè)定光學(xué)各向異性參 數(shù)的迅速的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置(專利文獻(xiàn)1)。
[0007] 由此,通過在三種偏振狀態(tài)下測(cè)定,計(jì)算復(fù)振幅反射率比Rpp、Rps、Rsp的 tanWpp、tanWsp、tanWps以及Δρρ、Asp、Aps,在各向異性物質(zhì)的折射率、折射率的方 向、薄膜的情況下,能夠分別求出膜厚。
[0008] 但是,藍(lán)寶石基板的正常光折射率和異常光折射率的折射率差Λ η小到〇. 01以 下,所以在該方法中仍難以測(cè)定藍(lán)寶石基板表面。
[0009] 【專利文獻(xiàn)1】日本特開2010-60352號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 因此,本發(fā)明以即使是正常光折射率和異常光折射率之差是〇.〇1以下這樣的極 其小的光學(xué)各向異性試樣,也能夠精密地測(cè)定復(fù)振幅反射率比Rpp、Rps、Rsp的Ψρρ、Ψ?φ、 Wps以及Δρρ、Δ sp、Aps為技術(shù)性的課題。 toon] 為了解決該課題,本發(fā)明提供一種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,其特征在于,具 備:
[0012] 光學(xué)系,具備從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè)定點(diǎn)以一定的入射角度入 射偏振光,經(jīng)由檢偏振器測(cè)定來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射光中包含的特定的偏振光分量的光強(qiáng) 度的受光元件;
[0013] 測(cè)定方位調(diào)整裝置,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立于所述測(cè)定點(diǎn)的法線相對(duì)旋轉(zhuǎn)來變 更測(cè)定方位;以及
[0014] 運(yùn)算裝置,針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),根據(jù)使在所述測(cè)定光學(xué)系的測(cè)定點(diǎn) 與檢偏振器之間配置的波片以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而通過所述測(cè) 定光學(xué)系得到的針對(duì)波片的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù),計(jì)算通過復(fù)振幅反射率比 Rpp e tanWpp · exp (i Δ pp)、Rps e tanWps · exp (i Δ ps)、Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp) 定義的 Ψρρ、Wps、Wsp 以及 Δρρ、Aps、Δ sp,
[0015] 其特征在于,
[0016] 所述運(yùn)算裝置當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線的面 內(nèi)方向(P方向)上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P方向正交的面內(nèi)方向(S方 向)上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),
[0017] 根據(jù)在將所述起偏振器以及檢偏振器的一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的 二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定了的光強(qiáng)度All ( Θ )以及C11 ( Θ )、在使所述起偏振器以及檢 偏振器向正方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定了的光強(qiáng)度Β11(θ)、以及在向 負(fù)方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定了的光強(qiáng)度Β12( Θ ),通過下式
[0018] ΤΑ( Θ ) = All ( θ )+Α11 (- Θ )
[0019] DA( θ ) = All ( θ )-Α11 (- θ )
[0020] TB( θ ) = Bll( θ )+B12(_ θ )
[0021] TC( Θ ) = Cll( Θ )+Cll(- Θ )
[0022] DC( θ ) = Cll( Θ )-Cll(-θ )
[0023] 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角Θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-Θ下的光強(qiáng)度的和及差,儲(chǔ)存到規(guī)定的 存儲(chǔ)區(qū)域中,
[0024] 根據(jù)所述TA、DA、TB、TC、DC,計(jì)算各測(cè)定方位中的Ψρρ、Wps、Wsp以及Δρρ、 Δ ps、Δ sp〇
[0025] 此處,正交偏光鏡是指:在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器時(shí)在S方向上設(shè)置了檢偏振器 的狀態(tài)、或者、在S方向上設(shè)置了起偏振器時(shí)在P方向上設(shè)置了檢偏振器的狀態(tài)。
[0026] 另外,不完全正交偏光鏡是指:在Ρ± δ (〇〈 δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器時(shí)在 S方向上設(shè)置了檢偏振器的狀態(tài)、或者、在S± δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器時(shí)在Ρ 方向上設(shè)置了檢偏振器的狀態(tài)。
[0027] 具體而言,光強(qiáng)度Α11(θ)是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述 檢偏振器的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的,光強(qiáng)度Β11(θ)是在Ρ+δ (〇〈 δ〈π/2)方向上設(shè)置 了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的,光強(qiáng)度 Β12( Θ )是在Ρ- δ (〇〈 δ〈 π /2)方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器的 不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的,光強(qiáng)度C11 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向 上設(shè)置了所述檢偏振器的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
[0028] 另外,即使在S+δ (〇〈 δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述 檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定光強(qiáng)度Β11(θ),在S-δ (〇〈δ〈;η/2)方向上設(shè) 置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定光強(qiáng)度 Β12(θ)的情況,也完全相同。
[0029] 進(jìn)而,在起偏振器與測(cè)定點(diǎn)之間配置了波片的情況下,不完全正交偏光鏡是指:在 Ρ方向上設(shè)置了起偏振器時(shí)在S± δ (〇〈 δ〈π/2)方向上設(shè)置了檢偏振器的狀態(tài)、或者、在S 方向上設(shè)置了起偏振器時(shí)在P± s (0〈 δ〈 π/2)方向上設(shè)置了檢偏振器的狀態(tài)。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明,作為照射了 Ρ偏振光時(shí)的反射光中的S偏振光的光強(qiáng)度,測(cè)定與波片 的旋轉(zhuǎn)角Θ對(duì)應(yīng)的反射光的光強(qiáng)度Α11(θ),使用旋轉(zhuǎn)角土 Θ下的光強(qiáng)度All(土 Θ)的差 DA(0),所以關(guān)于該差分?jǐn)?shù)據(jù),噪聲被消除,精度提高。
[0031] 另外,作為照射了 S偏振光時(shí)的反射光中的P偏振光的光強(qiáng)度,測(cè)定與波片的旋 轉(zhuǎn)角θ對(duì)應(yīng)的反射光的光強(qiáng)度αι(θ),使用旋轉(zhuǎn)角土 θ下的光強(qiáng)度cii(土 θ)的差 D。( Θ ),所以同樣地,關(guān)于差分?jǐn)?shù)據(jù),噪聲被消除,精度提高。
[0032] 另外,作為照射了 Ρ+δ偏振光以及ρ-δ偏振光時(shí)的反射光中的s偏振光的光強(qiáng) 度,在使波片旋轉(zhuǎn)的同時(shí)測(cè)定了二種光強(qiáng)度Β11以及Β12時(shí)的和數(shù)據(jù)中,作為未知數(shù),ψρρ、 Ψ8ρ2、Ψρ82、Ψρ8 · Ψ?φ獨(dú)立地依存,但在藍(lán)寶石那樣的光學(xué)各向異性小的試樣中,相比于 一次數(shù)Ψρρ,二次數(shù)Wps2、Ψ?φ 2、WpsWsp極其小,所以在根據(jù)光強(qiáng)度Β11以及Β12的和 數(shù)據(jù)求出Ψρρ時(shí),不易受到其他分量的影響,精度提高。
[0033] 進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明,能夠高精度地計(jì)算確定復(fù)振幅反射率比Rpp、Rps、Rsp的Ψρρ、 Ψρ8、Ψ?φ以及Λ ΡΡ、Λ ps、Asp這六個(gè)參數(shù),這些各值能夠表示為"取向方位""光學(xué)軸 的傾斜角" "正常光折射率""異常光折射率"這四個(gè)參數(shù)的函數(shù),所以通過根據(jù)所測(cè)定的 Ψρρ、Wps、Wsp以及Δρρ、Aps、Δ sp這六個(gè)值,使用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行選配的以往公知的手 法,能夠高精度地計(jì)算所述4個(gè)光學(xué)各向異性參數(shù)。
[0034] 進(jìn)而,在試樣是薄膜的情況下,能夠?qū)⑺?jì)算出的Ψρρ、Wps、Wsp以及Δρρ、 Aps、Asp這六個(gè)參數(shù)表示為"取向方位""光學(xué)軸的傾斜角""正常光折射率""異常光折 射率""膜厚"這五個(gè)參數(shù)的函數(shù),所以通過根據(jù)所測(cè)定的Ψρρ、Ψρ 8、Ψ?φ以及APP、APS、 Λ sp這六個(gè)值,使用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行選配的以往公知的手法,能夠高精度地計(jì)算所述五個(gè)光 學(xué)各向異性參數(shù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035] 圖1是示出本發(fā)明的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置的一個(gè)例子的說明圖。
[0036] 圖2是示出其測(cè)定處理階段的流程圖。
[0037] 圖3是示出其運(yùn)算處理階段的流程圖。
[0038] 圖4是示出針對(duì)波片旋轉(zhuǎn)角的光強(qiáng)度Α11(θ)、和Α11(θ)以及Α11(-θ)的和及 差的圖形。
[0039] 圖5是示出針對(duì)波片旋轉(zhuǎn)角的光強(qiáng)度Β11以及Β12、和它們的和的圖形。
[0040] 圖6是示出針對(duì)波片旋轉(zhuǎn)角的光強(qiáng)度C11 ( Θ )、和C11 ( Θ )以及C11 (- Θ )的和及 差的圖形。
[0041] 圖7是示出藍(lán)寶石m面的復(fù)反射率比的Ψχγ以及Δ xy的圖形。
[0042] 圖8是示出藍(lán)寶石r面的復(fù)反射率比的Ψχγ以及Λ xy的圖形。
[0043] 圖9是示出光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置的其他實(shí)施例的說明圖。
[0044] 【符號(hào)說明】
[0045] 1、21 :光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置;2 :載置臺(tái);3 :試樣;4 :測(cè)定對(duì)象面;Μ :測(cè)定 點(diǎn);5 :光源;6 :起偏振器;8 :檢偏振器;9 :受光兀件;10 :光學(xué)系;V :法線;11 :測(cè)定方位調(diào) 整裝置;12:運(yùn)算裝置;13:波片。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)即使是正常光折射率和異常光折射率的差是0. 01以下這樣的極 其小的試樣的表面,仍精密地測(cè)定確定復(fù)折射率比的光學(xué)各向異性參數(shù)這樣的目的,
[0047] 提供一種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,具備:
[0048] 光學(xué)系,具備從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè)定點(diǎn)以一定的入射角度入 射偏振光,經(jīng)由檢偏振器測(cè)定來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射光中包含的特定的偏振光分量的光強(qiáng) 度的受光元件;
[0049] 測(cè)定方位調(diào)整裝置,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立于所述測(cè)定點(diǎn)的法線的周圍相對(duì)旋 轉(zhuǎn)來變更測(cè)定方位;以及
[0050] 運(yùn)算裝置,針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),根據(jù)使在所述測(cè)定光學(xué)系的測(cè)定點(diǎn) 與檢偏振器之間配置的波片以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而通過所述測(cè) 定光學(xué)系得到的針對(duì)波片的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù),計(jì)算通過復(fù)振幅反射率比 Rpp e tanWpp · exp (i Δ pp)、Rps e tanWps · exp (i Δ ps)、Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp) 定義的 Ψρρ、Wps、Wsp 以及 Δρρ、Aps、Δ sp,
[0051] 其特征在于,
[0052] 所述運(yùn)算裝置當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線的面 內(nèi)方向(P方向)上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P方向正交的面內(nèi)方向(S方 向)上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),
[0053] 根據(jù)在將所述起偏振器以及檢偏振器的一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的 二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定了的光強(qiáng)度All ( Θ )以及C11 ( Θ )、在使所述起偏振器以及檢 偏振器向正方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定了的光強(qiáng)度Β11(θ)、和在向負(fù) 方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定了的光強(qiáng)度Β12( Θ ),通過下式
[0054] ΤΑ( Θ ) = All ( θ )+Α11 (- Θ )
[0055] DA( θ ) = All ( θ )-Α11 (- θ )
[0056] TB( θ ) = Bll( θ )+B12(_ θ )
[0057] TC( θ ) = Cll( Θ )+Cll(-θ )
[0058] DC( θ ) = Cll( Θ )-Cll(-θ )
[0059] 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角Θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-Θ下的光強(qiáng)度的和及差,儲(chǔ)存到規(guī)定的 存儲(chǔ)區(qū)域中,
[0060] 根據(jù)所述TA、DA、TB、TC、DC,計(jì)算各測(cè)定方位中的Ψρρ、Wps、Wsp以及Δρρ、 Δ ps、Δ sp〇
[0061] 【實(shí)施例1】
[0062] 圖1所示的本例子的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置1根據(jù)對(duì)配置于載置臺(tái)2的試樣 3的測(cè)定對(duì)象面4上的測(cè)定點(diǎn)Μ照射了的入射光和該反射光的偏振狀態(tài)的變化,測(cè)定通過該 測(cè)定點(diǎn) Μ 處的復(fù)振幅反射率比 Rpp = tanWpp *exp(i Δρρ)、Rps = tanWps *exp(i Aps)、 Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp)定義的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ pp、Δ ps、Δ sp。
[0063] 該光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置1具備:光學(xué)系10,具備從激光器等光源5向測(cè)定 對(duì)象面4上的測(cè)定點(diǎn)Μ從規(guī)定的測(cè)定方位經(jīng)由起偏振器6以一定的入射角度入射偏振光, 經(jīng)由檢偏振器8測(cè)定來自測(cè)定點(diǎn)Μ的反射光中包含的特定的偏振光分量的光強(qiáng)度的受光元 件9 ;測(cè)定方位調(diào)整裝置11,使所述載置臺(tái)2繞設(shè)定于測(cè)定點(diǎn)Μ的法線V的周圍相對(duì)旋轉(zhuǎn)來 變更測(cè)定對(duì)象面4的測(cè)定方位;以及運(yùn)算裝置12,根據(jù)由受光元件9測(cè)定了的光強(qiáng)度數(shù)據(jù), 計(jì)算光學(xué)各向異性參數(shù)。
[0064] 測(cè)定方位調(diào)整裝置11通過使載置臺(tái)2或者光學(xué)系10中的某一方繞設(shè)立于測(cè)定點(diǎn) Μ的法線V的周圍旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),調(diào)整測(cè)定方位。
[0065] 例如,在可轉(zhuǎn)動(dòng)地構(gòu)成了載置臺(tái)2的情況下,通過使載置臺(tái)2旋轉(zhuǎn)來調(diào)整測(cè)定方 位,在可轉(zhuǎn)動(dòng)地構(gòu)成了光學(xué)系10的情況下,通過使光學(xué)系10繞所述法線V的周圍旋轉(zhuǎn)來調(diào) 整。
[0066] 此時(shí)理想而言,期望使載置臺(tái)2或者光學(xué)系10相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸和法線V -致, 但只要是能夠在受光元件9的有效范圍內(nèi)接收來自測(cè)定點(diǎn)Μ的反射光的程度的誤差,即使 在法線V和旋轉(zhuǎn)軸中有少量的偏移、傾斜,也幾乎不會(huì)對(duì)測(cè)定造成影響。
[0067] 另外,在本說明書中,關(guān)于偏振光,Ρ偏振光是指:以測(cè)定對(duì)象面4為基準(zhǔn),在與其 正交并且包含入射光線的面內(nèi)方向(Ρ方向)上振動(dòng)的直線偏振光,S偏振光是指:在與其 正交的面內(nèi)方向(S方向)上振動(dòng)的直線偏振光。
[0068] 另外,在說到Ρ± δ偏振光時(shí),是指在從Ρ方向傾斜了角度土 δ的Ρ± δ方向的 面內(nèi)振動(dòng)的直線偏振光,在說到S± δ偏振光時(shí),是指在從s方向傾斜了角度土 δ的s± δ 方向的面內(nèi)振動(dòng)的直線偏振光。
[0069] 以使從光源5照射了的激光能夠向Ρ偏振光、Ρ+ δ偏振光、Ρ- δ偏振光以及S偏 振光偏振化的方式,通過未圖不的馬達(dá)控制,以在Ρ方向、Ρ+δ方向、Ρ-δ方向以及S方向 上定位的方式,可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置有起偏振器6。
[0070] 以使反射光中的、S偏振光分量以及Ρ偏振光分量能夠透過的方式,通過未圖示的 馬達(dá)控制,以在S方向以及Ρ方向上定位的方式,可轉(zhuǎn)動(dòng)地配置有檢偏振器8。
[0071] 另外,在測(cè)定點(diǎn)Μ與檢偏振器8之間,通過未圖示的馬達(dá)控制,可旋轉(zhuǎn)地配置有波 片13。
[0072] 圖2是示出運(yùn)算裝置12中的測(cè)定處理階段的流程圖。
[0073] 如果開始了測(cè)定,則首先,在步驟STP1中通過測(cè)定方位調(diào)整裝置11以成為測(cè)定方 位φ=0的方式對(duì)測(cè)定對(duì)象面4進(jìn)行定位。
[0074] 在步驟STP2中,在以使來自光源5的光向Ρ偏振光偏振化的方式,在Ρ方向上設(shè) 置了起偏振器6,以能夠檢測(cè)反射光中的S偏振光分量的光強(qiáng)度的方式,在S方向上設(shè)置了 檢偏振器8的正交偏光鏡的狀態(tài)下,使波片13以規(guī)定角度間隔(例如3°間隔)旋轉(zhuǎn)半周 或者旋轉(zhuǎn)一周,用受光元件9測(cè)定針對(duì)該旋轉(zhuǎn)角Θ的反射光的光強(qiáng)度Α11(θ),將該數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中。
[0075] 在步驟STP3中,在以使來自光源5的光向Ρ+δ (例如δ =5°、0〈S〈ji/2)偏振 光偏振化的方式,在P+ s方向上設(shè)置了起偏振器6,以能夠檢測(cè)反射光中的S偏振光分量的 光強(qiáng)度的方式,在S方向上設(shè)置了檢偏振器8的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下,測(cè)定在使波片 13旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周的期間針對(duì)規(guī)定角度間隔(例如3°間隔)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角Θ測(cè) 定了的反射光的光強(qiáng)度B11 ( Θ ),將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中。
[0076] 另外,關(guān)于光強(qiáng)度B11 ( Θ ),即使在S+ δ方向上設(shè)置了起偏振器6、在P方向上設(shè) 置了檢偏振器8的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定,也是同樣的。
[0077] 在步驟STP4中,在以使來自光源5的光向P- δ偏振光偏振化的方式,在P- δ方 向上設(shè)置了起偏振器6,以能夠檢測(cè)反射光中的S偏振光分量的光強(qiáng)度的方式,在S方向上 設(shè)置了檢偏振器8的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下,測(cè)定在使波片13旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一 周的期間針對(duì)規(guī)定角度間隔(例如3°間隔)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角Θ測(cè)定了的反射光的光強(qiáng)度 Β12( Θ ),將該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中。
[0078] 另外,關(guān)于光強(qiáng)度Β12 ( Θ ),即使在S- δ方向上設(shè)置了起偏振器6,在Ρ方向上設(shè) 置了檢偏振器8的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定,也是同樣的。
[0079] 在步驟STP5中,在以使來自光源5的光向S偏振光偏振化的方式,在S方向上設(shè) 置了起偏振器6,以能夠檢測(cè)反射光中的Ρ偏振光分量的光強(qiáng)度的方式,在Ρ方向上設(shè)置了 檢偏振器8的正交偏光鏡的狀態(tài)下,測(cè)定在使波片13旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周的期間針對(duì)規(guī) 定角度間隔(例如3°間隔)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)角Θ測(cè)定了的反射光的光強(qiáng)度α?(θ),將該數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中。
[0080] 然后,在步驟STP6中,判斷載置臺(tái)2是否旋轉(zhuǎn)一周。
[0081] 在并非測(cè)定方位φ=360° (或者355° )的情況下,判斷為并未旋轉(zhuǎn)一周,轉(zhuǎn)移到 步驟STP7,設(shè)置為測(cè)定方位φ=φ+5而使載置臺(tái)2旋轉(zhuǎn)+5°,返回到步驟STP2,直至載置臺(tái) 2旋轉(zhuǎn)一周,反復(fù)測(cè)定。
[0082] 圖3是根據(jù)這樣測(cè)定了的6種光強(qiáng)度,計(jì)算光學(xué)各向異性參數(shù)的運(yùn)算裝置12的處 理順序。
[0083] 例如,在測(cè)定方位φ=0°中的光強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)束的時(shí)刻,開始執(zhí)行運(yùn)算處理,在 步驟STP21中設(shè)為φ=0°,在步驟STP22中讀出方位角φ的光強(qiáng)度Α11(Θ)、Β11(Θ)、 Β12( Θ )、Cll( Θ ),在步驟STP23中,根據(jù)以下的式,計(jì)算和及差而存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域 中。
[0084] ΤΑ( Θ ) = All ( θ )+Α11 (- Θ )
[0085] DA( θ ) = All ( θ )-Α11 (- θ )
[0086] TB( θ ) = Bll( θ )+B12(_ θ )
[0087] Tc ( θ ) = Cl 1 ( θ ) +C11 (- θ )
[0088] Dc ( θ ) = Cl 1 ( θ ) -Cl 1 (- θ )
[0089] 此處,θ的符號(hào)表示旋轉(zhuǎn)方向,在將從旋轉(zhuǎn)開始位配置正方向(右旋轉(zhuǎn))的角度 設(shè)為正時(shí),將從旋轉(zhuǎn)結(jié)束位配置逆方向(左旋轉(zhuǎn))的角度表示為負(fù)。
[0090] 例如,在使波片13旋轉(zhuǎn)半周(180° )的情況下,通過下式
[0091] TA(0) = All (0)+Al 1(-0) = All (0)+A11 (180)
[0092] TA(30) = All (30)+A11(-30) = All (30)+A11(150)
[0093] TA(60) = All (60)+A11(-60) = All (60)+A11(120)
[0094] 計(jì)算TA( Θ ),在使波片13旋轉(zhuǎn)一周(360° )的情況下,通過下式
[0095] TA(0) = All (0)+Al 1(-0) = All (0)+A11 (360)
[0096] TA(30) = All (30)+A11(-30) = All (30)+A11 (330)
[0097] TA(60) = All (60)+A11(-60) = All (60)+A11(300)
[0098] 計(jì)算ΤΑ( θ )。其他和數(shù)據(jù)以及差分?jǐn)?shù)據(jù)也是同樣的。
[0099] 另外,旋轉(zhuǎn)角-Θ下的光強(qiáng)度All (-Θ)以及光強(qiáng)度ClU-θ)也可以通過使波片 13逆轉(zhuǎn)來實(shí)測(cè)。
[0100] 此處,和ΤΧ(Θ)及差Dx(0) -般通過下式表示
[0101] 式 1 :Τχ( Θ ) = IQ[T1+T2*sin(2 Θ )+T3*sin(4 Θ )+T4*cos(4 Θ )]
[0102] 式 2 :Dx ( θ ) = I〇[D1+D2*sin (2 θ )+D3*sin (4 θ )+D4*cos (4 θ )]
[0103] 因此,在步驟STP24中,根據(jù)所計(jì)算出的和Τχ(θ)以及差Dx(0)的各數(shù)據(jù),分別 決定各系數(shù)D1?D4以及T1?T4。在該情況下,通過以使和Τχ(θ)以及差Dx(0)的圖形 與根據(jù)實(shí)測(cè)了的光強(qiáng)度計(jì)算了的和及差的數(shù)據(jù)一致的方式,實(shí)施傅立葉選配來進(jìn)行。
[0104] 在步驟STP25中,通過以下的式3以及式4,計(jì)算測(cè)定方位φ中的Ψρ8和Aps。
[0105] 使用Tc( Θ )以及Dc( Θ )的系數(shù)T4、D2、D4,如以下那樣表示W(wǎng)ps以及Aps。
[0106] 式 3 :tan ( Δ ps) = D2/D4
[0107] 式 4 :4tan (Ψρβ) sin ( Δ ps) / (l_tan2Wps) = D2/T4
[0108] 此處,未知數(shù)僅為Ψρ8和APS,所以能夠通過該式3以及式4,計(jì)算測(cè)定方位φ中 的復(fù)振幅反射率比的Wps以及Aps。
[0109] 接下來,在步驟STP26中,通過以下的式5?8,計(jì)算測(cè)定方位9中的復(fù)振幅反射 率比的ψρρ以及Ψ8Ρ、和Λρρ以及Asp。
[0110] 首先,使用ΤΒ(Θ)的系數(shù)τι?T4,式5以及6成立。
[0111] 式5:
[0112] [tanWpp · sin Δ pp+tanWps · tanWsp · sin ( Δ ps_ Δ sp) ] / [tanWpp · cos Δ pp+t anWps · tanWsp · cos(Aps-Asp)] = T2/2T3
[0113] 式6:
[0114] (tan^pp+tan^ps *tan2 δ +3?βπ2Ψsp+3tan2 δ )/(-tan^pp-tan^ps *tan2 δ + tan2Wsp+tan2P) =T1/T4
[0115] 另外,使用1\(0)、〇4(0)的系數(shù)〇2、〇4、了4,式7以及8成立。
[0116] 式 7 :tan ( Δ pp-Δ sp) = D2/D4
[0117] 式 8 :4 [tanWsp/tanWpp] sin ( Δ pp- Δ sp) / (l_tan2Wsp/tan2Wpp) = D2/T4
[0118] 在式5?8中,關(guān)于ψρ8以及Λ ps,通過式3以及4計(jì)算而既知,所以未知數(shù)成為 Ψρρ、Wsp、和Δρρ、Δ sp這四個(gè),通過這些各式5?8,能夠計(jì)算測(cè)定方位Φ中的復(fù)振幅反 射率比的Ψρρ以及Wsp、和Λρρ以及Asp。
[0119] 另外,關(guān)于式5的分子、分母的第2項(xiàng),在如藍(lán)寶石基板那樣各向異性小的情況下, 根據(jù)tanWpp>>tanWps · tanWsp,相比于第1項(xiàng),影響充分小。其意味著能夠高精度地測(cè) 定 Δρρ。
[0120] 同樣地,關(guān)于式6的分子、分母的第2項(xiàng)、第3項(xiàng),在如藍(lán)寶石基板那樣,各向異性 小的情況下,根據(jù)tan 2Wpp>>tan2Wps、tan2Wsp,相比于第1項(xiàng),影響充分小。其意味著能 夠高精度地測(cè)定Ψρρ。
[0121] 接下來,轉(zhuǎn)移到步驟STP27,判斷是否為測(cè)定方位φ=360° (或者355° ),在"否" 的情況下,在步驟STP28中,置換為測(cè)定方位φ=φ+5而返回到步驟STP22,在"是"的情況 下,轉(zhuǎn)移到步驟STP29。
[0122] 在步驟STP29中,根據(jù)所計(jì)算出的Ψχ7以及Axy,根據(jù)需要計(jì)算依賴于光學(xué)各向 異性的物理量,結(jié)束處理。
[0123] 接下來,說明使用本發(fā)明方法,將藍(lán)寶石薄膜作為試樣,計(jì)算其表面的復(fù)振幅反射 率比的ψρρ、Wsp、Wps以及Δρρ、Δ sp、Aps的情況。
[0124] 首先,通過測(cè)定方位調(diào)整裝置11,以成為測(cè)定方位φ=0的方式,對(duì)載置臺(tái)2進(jìn)行定 位,在該測(cè)定方位中,測(cè)定與波片13的旋轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的各光強(qiáng)度A11、B11、B12、C11。
[0125] 在P方向上設(shè)置了起偏振器6,在S方向上設(shè)置了檢偏振器8的狀態(tài)下,使波片13 旋轉(zhuǎn)的同時(shí)測(cè)定光強(qiáng)度All。
[0126] 在Ρ+δ (或者S+δ)方向上設(shè)置了起偏振器6,在S(或者P)方向上設(shè)置了檢偏振 器8的狀態(tài)下,使波片13旋轉(zhuǎn)的同時(shí)測(cè)定光強(qiáng)度Β11,在Ρ-δ方向上設(shè)置了起偏振器6,在 S方向上設(shè)置了檢偏振器8的狀態(tài)下,使波片13旋轉(zhuǎn)的同時(shí)測(cè)定光強(qiáng)度Β12。
[0127] 在S方向上設(shè)置了起偏振器6,在Ρ方向上設(shè)置了檢偏振器8的狀態(tài)下,使波片13 旋轉(zhuǎn)的同時(shí)測(cè)定光強(qiáng)度C11。
[0128] 另外,在圖1的表中,即使使起偏振器以及檢偏振器的朝向如()內(nèi)所示的那樣,在 S+ δ方向上設(shè)置了起偏振器6,在Ρ方向上設(shè)置了檢偏振器8的不完全正交偏光鏡的狀態(tài) 下測(cè)定光強(qiáng)度Β11,在S-δ方向上設(shè)置了起偏振器6,在Ρ方向上設(shè)置了檢偏振器8的不完 全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定光強(qiáng)度Β12,也是同樣的。
[0129] 另一方面,每當(dāng)關(guān)于各測(cè)定方位φ測(cè)定結(jié)束時(shí),根據(jù)所測(cè)定的數(shù)據(jù),在上述順序中 計(jì)算光學(xué)各向異性參數(shù)。
[0130] S卩,根據(jù)光強(qiáng)度αι(θ)以及αι(-θ)的和及差,計(jì)算該測(cè)定方位中的ΨΡ8以及 Aps,根據(jù)光強(qiáng)度Α11(θ)以及Α11(-θ)的和及差、以及光強(qiáng)度Β11(θ)及Β12(-θ)的和, 計(jì)算該測(cè)定方位中的Ψρρ、Wsp以及Δρρ、Asp。
[0131] 這樣,能夠計(jì)算針對(duì)各測(cè)定方位φ=〇?360° (或者355° )的Ψχγ以及Δ xy。
[0132] 圖4?9是示出測(cè)定方位9=0°中的測(cè)定結(jié)果/計(jì)算結(jié)果的圖形。
[0133] 圖4是照射P偏振光而測(cè)定了 S偏振光的強(qiáng)度時(shí)的圖形,圖4(a)是針對(duì)波片13 的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度Α11(θ),圖4(b)是Α11(θ)與Α11(-θ)的和Τ Α(Θ),圖4(c)是其 差 DA( Θ )。
[0134] 然后,通過式1以及式2對(duì)計(jì)算了的和ΤΑ(Θ)以及差DA(0)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉選 配,求出其系數(shù)T4、D2、D4。
[0135] 圖5是照射P+ δ偏振光以及Ρ- δ偏振光而測(cè)定了 S偏振光的強(qiáng)度時(shí)的圖形,圖 5(a)是照射Ρ+δ偏振光而得到的針對(duì)波片13的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度Β11(θ),圖5(b)是 照射Ρ- S偏振光而使波片13向逆方向旋轉(zhuǎn)了時(shí)的針對(duì)旋轉(zhuǎn)角-Θ的光強(qiáng)度Β12 (- Θ ),圖 5(c)是它們的和Τ(Β1)。
[0136] 然后,通過式1對(duì)所計(jì)算出的和ΤΒ( Θ )的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉選配,求出其系數(shù)Τ1? Τ4〇
[0137] 圖6是照射S偏振光而測(cè)定了 Ρ偏振光的強(qiáng)度時(shí)的圖形,圖6(a)是使波片13向 正方向旋轉(zhuǎn)了時(shí)的針對(duì)旋轉(zhuǎn)角θ的光強(qiáng)度αι(θ),圖6(b)是αι(θ)與αι(-θ)的和 Tc(e),圖 6(d)是其差Dc(e)。
[0138] 然后,通過式1以及式2對(duì)計(jì)算了的和Tc(0)以及差Dc(0)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅立葉選 配,求出其系數(shù)T4、D2、D4。
[0139] 通過這樣求出的各系數(shù)、和式3?式8,針對(duì)每個(gè)測(cè)定方位,計(jì)算確定復(fù)振幅反射 率比 Rpp、Rps、Rsp 的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ ρρ、Δ ps、Δ sp。
[0140] 圖7是關(guān)于藍(lán)寶石的m面,針對(duì)0?360°的各測(cè)定方位φ計(jì)算了的復(fù)振幅反射率 比的Wxy以及Axy的圖形。
[0141] 圖7(a)以及(b)是針對(duì)測(cè)定方位Φ的Ψρρ以及Λρρ,(c)以及(d)是針對(duì)測(cè)定 方位Φ的Ψ?φ以及Asp,(e)以及(f)是針對(duì)測(cè)定方位φ的Ψ Ρ8以及Aps,都是計(jì)算了〇 標(biāo)志的值。
[0142] 另外,圖8是關(guān)于藍(lán)寶石的r面,針對(duì)0?360°的各測(cè)定方位φ計(jì)算了的復(fù)振幅 反射率比的Wxy以及Axy的圖形。
[0143] 圖8(a)以及(b)是針對(duì)測(cè)定方位Φ的Ψρρ以及Λ卯,(C)以及(d)是針對(duì)測(cè)定 方位Φ的Ψ?φ以及Asp,(e)以及(f)是針對(duì)測(cè)定方位Φ的Ψρ 8以及Aps,都是計(jì)算了 〇標(biāo)志的值。
[0144] 這樣計(jì)算了的復(fù)振幅反射率比的Ψρρ、Wsp、Wps以及Δρρ、Δ sp、Aps的各值 能夠表示為"取向方位" "光學(xué)軸的傾斜角" "正常光折射率""異常光折射率"這四個(gè)光學(xué) 各向異性參數(shù)的函數(shù),所以通過根據(jù)所測(cè)定的Ψρρ、Wps、Wsp以及Δρρ、Aps、Δ sp這六 個(gè)值,使用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行選配的以往公知的手法,如果通過例如非線性最小二乘法(修正 馬庫(kù)特法)選擇最接近測(cè)定值的值,則能夠高精度地計(jì)算所述4個(gè)光學(xué)各向異性參數(shù)。
[0145] 另外,在薄膜的情況下,還能夠創(chuàng)立以"膜厚"為參數(shù)的以往公知的函數(shù),所以通過 使用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行選配的以往公知的手法,能夠同樣地測(cè)定該值。
[0146] 為了確認(rèn)測(cè)定精度,使用相對(duì)m面以及r面平行地截取了的藍(lán)寶石,通過本發(fā)明方 法,根據(jù)ψρρ、Wsp、Wps以及Δρρ、Asp、Aps,關(guān)于正常光折射率no、異常光折射率ne、 m面以及r面的傾斜角度,計(jì)算了這些值。
[0147] 作為既知的數(shù)據(jù),是藍(lán)寶石的正常光折射率no = 1. 772、異常光折射率ne = 1. 764、m面的傾斜角度90°、r面的傾斜角度61.2°。
[0148] 關(guān)于本發(fā)明的測(cè)定值,關(guān)于m面,成為
[0149] 正常光折射率no = 1. 772
[0150] 異常光折射率ne = 1. 764
[0151] 傾斜角度89.6°,
[0152] 關(guān)于r面,成為
[0153] 正常光折射率no = 1. 774
[0154] 異常光折射率ne = 1. 765
[0155] r面的傾斜角度61.0°。
[0156] 能夠以誤差2/1000以下的精度測(cè)定折射率,能夠以誤差5/1000以下的精度測(cè)定 光學(xué)軸的傾斜角度。
[0157] 【實(shí)施例2】
[0158] 圖9是示出本發(fā)明的其他實(shí)施方式的說明圖。另外,關(guān)于與圖1重復(fù)的部分,附加 同一符號(hào)而省略詳細(xì)說明。
[0159] 在本例子的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置21中,光學(xué)系10的波片13配置于偏振光 板6與測(cè)定點(diǎn)Μ之間。
[0160] 即,以使從光源5照射了的激光能夠向Ρ偏振光以及S偏振光偏振化的方式,通過 未圖示的馬達(dá)控制,在Ρ方向以及S方向上可定位地配置了起偏振器6,在起偏振器6與測(cè) 定點(diǎn)Μ之間,通過未圖示的馬達(dá)控制,可旋轉(zhuǎn)地配置有波片13。
[0161] 以使反射光中的、S偏振光分量、S+δ偏振光分量、S-δ偏振光分量以及Ρ偏振光 分量能夠透過的方式,通過未圖示的馬達(dá)控制,在S方向、S+δ方向、S-δ方向以及Ρ方向 上,可定位地配置有檢偏振器8。
[0162] 參照?qǐng)D2所示的流程圖,說明運(yùn)算裝置12中的測(cè)定處理階段。
[0163] 如果開始了測(cè)定,則在步驟STP1中,以成為測(cè)定方位φ=0的方式,對(duì)載置臺(tái)2進(jìn) 行定位,在步驟STP2?7中,測(cè)定光強(qiáng)度A21、B21、B22、C21。
[0164] 在P方向上設(shè)置了起偏振器6、在S方向上設(shè)置了檢偏振器8的正交偏光鏡的狀態(tài) 下,使波片13向正方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定光強(qiáng)度A21,將測(cè)定結(jié)果存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中 (步驟 STP2)。
[0165] 在P方向上設(shè)置了起偏振器6、在S+δ方向上設(shè)置了檢偏振器8的狀態(tài)下,使波 片13向正方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定光強(qiáng)度B21,將測(cè)定結(jié)果存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟 STP3),在S+δ方向設(shè)置了檢偏振器8的狀態(tài)下,使波片13向逆方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定光強(qiáng) 度B22,存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中(步驟STP4)。
[0166] 另外,在圖9的表中,即使使起偏振器以及檢偏振器的朝向如()內(nèi)所示的那樣,即 使在S方向上設(shè)置了起偏振器6、在P+ δ方向上設(shè)置了檢偏振器8的不完全正交偏光鏡的 狀態(tài)下,測(cè)定光強(qiáng)度Β21 ( Θ ),在S方向上設(shè)置了起偏振器6、在Ρ- δ方向上設(shè)置了檢偏振 器8的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下,測(cè)定光強(qiáng)度Β22 ( Θ ),也是同樣的。
[0167] 在S方向上設(shè)置了起偏振器6、在Ρ方向上設(shè)置了檢偏振器8的正交偏光鏡的狀態(tài) 下,使波片13向正方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí),測(cè)定光強(qiáng)度C21,將測(cè)定結(jié)果存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中 (步驟 STP5)。
[0168] 然后,直至載置臺(tái)2旋轉(zhuǎn)一周,反復(fù)測(cè)定(步驟STP6?7)。
[0169] 另外,在本例子中,也與實(shí)施例同樣地,在上述各步驟STP2?7中,波片13在正方 向以及逆方向上旋轉(zhuǎn)180°或者360°,每當(dāng)波片13旋轉(zhuǎn)例如3°時(shí),測(cè)定各光強(qiáng)度。
[0170] 替換圖3,說明根據(jù)這樣測(cè)定了的6種光強(qiáng)度,通過運(yùn)算裝置12計(jì)算各測(cè)定方位 Φ中的光學(xué)各向異性參數(shù)的階段。
[0171] 例如,在測(cè)定方位9=0°中的光強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)束了的時(shí)刻,開始執(zhí)行該運(yùn)算處理, 在步驟STP21中,設(shè)為φ=0σ,在步驟STP22中,讀出方位角φ的光強(qiáng)度A21、B21、B22、C21, 在步驟STP23中,如以下那樣計(jì)算光強(qiáng)度的和及差。
[0172] ΤΑ( Θ ) = A21 ( θ )+A21 (_ Θ )
[0173] DA( θ ) = A21 ( θ )-A21 (-θ )
[0174] TB ( θ ) = B21 ( θ ) +B22 (- θ )
[0175] Tc( θ ) = C21( θ )+C21(_ θ )
[0176] Dc( θ ) = C21( θ )-C21(_ θ )
[0177] 接下來,在步驟STP24中,根據(jù)所計(jì)算出的和Τχ(θ)以及差Dx(0)的各數(shù)據(jù),與 實(shí)施例1同樣地,分別決定式1以及式2的各系數(shù)D1?D4以及T1?T4。
[0178] 在步驟STP25中,通過式9以及式10,計(jì)算測(cè)定方位Φ中的復(fù)反射比率比的Ψ?φ 和 Δ sp。
[0179] 使用1\(0)以及〇4(0)的系數(shù)了4、〇2、〇4,如以下那樣表示屯鄧和八鄧。
[0180] 式 9 :tan ( Δ sp) = D2/D4
[0181] 式 10 :4tan (Ψβρ) sin ( Δ sp) / (l_tan2Wsp) = D2/T4
[0182] 此處,未知數(shù)僅為Ψ?φ和Asp,所以能夠通過該式9以及10,計(jì)算測(cè)定方位Φ中 的復(fù)振幅反射率比的Wsp和Λ sp。
[0183] 接下來,在步驟STP26中,通過式11?14,計(jì)算測(cè)定方位φ中的復(fù)振幅反射率比的 Ψρρ以及Wsp、和Δρρ以及Asp。
[0184] 首先,使用ΤΒ(Θ)的系數(shù)T1?T4,式5以及6成立。
[0185] 式 11:
[0186] [tanWpp · sin Δ pp+tanWps · tanWsp · sin ( Δ sp- Δ ps) ] / [ (tanWpp · cos Δ ρρ+ tanWsp · tanWps · cos(Asp-Aps)] = T2/2T3
[0187] 式 12 :
[0188] (tan^pp+tan^ps *tan2 δ +3?βπ2Ψsp+3tan2 δ )/(-tan^pp-tan^ps *tan2 δ + tan2Wsp+tan2 δ ) = T1/T4
[0189] 另外,使用Tc(0)以及Dc(0)的系數(shù)T4、D2、D4,式13以及14成立。
[0190] 式 13 :tan ( Δ ρρ-Δ ps) = D2/D4
[0191] 式 14 :4 [tanWps/tanWpp] sin ( Δ ρρ-Δ ps) / (l_tan2Wps/tan2Wpp) = D2/T4
[0192] 在式11?14中,關(guān)于Ψ?φ以及Asp,通過式3以及4計(jì)算而既知,所以未知數(shù)成 為Ψρρ、Ψρ8、和Δρρ、Aps這四個(gè),通過這些各式11?14,能夠計(jì)算測(cè)定方位φ中的復(fù)振 幅反射率比的Ψρρ以及Wps、和Δρρ以及Aps。
[0193] 接下來,轉(zhuǎn)移到步驟STP27,判斷是否為測(cè)定方位φ=360° (或者355° ),在"否" 的情況下,在步驟STP28中置換為測(cè)定方位φ=φ+5,返回到步驟STP22,在"是"的情況下, 轉(zhuǎn)移到步驟STP29。
[0194] 在步驟STP29中,根據(jù)計(jì)算了的Ψχ7以及Axy,根據(jù)需要計(jì)算依賴于光學(xué)各向異 性的物理量,結(jié)束處理。
[0195] 然后,與實(shí)施例1同樣地,針對(duì)各測(cè)定方位φ=0?360°1 (或者355° ),計(jì)算Ψχ7 以及Axy (步驟STP28?29),根據(jù)計(jì)算了的ψχ7以及Axy,根據(jù)需要計(jì)算依賴于光學(xué)各 向異性的物理量(步驟STP30),結(jié)束處理。
[0196] 通過本實(shí)施例,也能夠以與實(shí)施例1相同的程度的精度,計(jì)算"正常光折射率""異 常光折射率""傾斜角度"等物理量。
[0197] 【產(chǎn)業(yè)上的可利用性】
[0198] 本發(fā)明能夠應(yīng)用于具有光學(xué)各向異性的薄膜試樣的產(chǎn)品檢查、質(zhì)量檢查等。
【權(quán)利要求】
1. 一種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,具備: 光學(xué)系,具備受光元件,該受光元件從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè)定點(diǎn)以 固定的入射角度入射偏振光,經(jīng)由檢偏振器測(cè)定來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射光中包含的特定的 偏振光分量的光強(qiáng)度; 測(cè)定方位調(diào)整裝置,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立于所述測(cè)定點(diǎn)的法線相對(duì)旋轉(zhuǎn)來變更測(cè) 定方位;以及 運(yùn)算裝置,針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于使在所述測(cè)定點(diǎn)與檢偏振器之間配置 的波片以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而通過所述受光元件測(cè)定的針對(duì)波片 的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù),計(jì)算通過復(fù)振幅反射率比Rpp = tanWpp*exp(iApp)、 Rps e tanWps · exp (i Δ ps)、Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp)定義的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ ρρ、Δ ps、Δ sp, 所述光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置的特征在于: 所述運(yùn)算裝置當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線的面內(nèi)方 向即P方向上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P方向正交的面內(nèi)方向即S方向上 振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于在將所述起偏振器以 及檢偏振器的一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng) 度All ( Θ )以及C11 ( Θ )、在使所述起偏振器以及檢偏振器向正方向偏位了的不完全正交 偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度B11 ( Θ )、和在向負(fù)方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài) 下測(cè)定的光強(qiáng)度B12 ( Θ ),通過下式 ΤΑ( θ ) = Α11( θ )+Α11(- θ ) DA( θ ) = Α11( θ )-Α11(- θ ) ΤΒ( θ ) = Β11( θ )+Β12(- θ ) Tc( θ ) = Cll( θ )+Cll(- θ ) Dc( θ ) = Cll( θ )-Cll(- θ ) 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-θ下的光強(qiáng)度的和及差,儲(chǔ)存到規(guī)定的存儲(chǔ) 區(qū)域中, 基于所述1\、04、1'13、1'[;、0[;,計(jì)算各測(cè)定方位的屯?口、屯?8、屯8口以及八口口、八口8、八8口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,其特征在于: 所述光強(qiáng)度All ( Θ )是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β11(θ)是在ρ+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β12(θ)是在ρ-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C11 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,其特征在于: 所述光強(qiáng)度All ( Θ )是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Bll ( θ )是在S+δ (〇〈 δ〈 π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在P方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β12(θ)是在S-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在P方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C11 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
4. 一種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,具備: 光學(xué)系,具備受光元件,該受光元件從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè)定點(diǎn)以 固定的入射角度入射偏振光,經(jīng)由檢偏振器測(cè)定來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射光中包含的特定的 偏振光分量的光強(qiáng)度; 測(cè)定方位調(diào)整裝置,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立于所述測(cè)定點(diǎn)的法線相對(duì)旋轉(zhuǎn)來變更測(cè) 定方位;以及 運(yùn)算裝置,針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于使在所述起偏振器與測(cè)定點(diǎn)之間配置 的波片以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而通過所述受光元件測(cè)定的針對(duì)波片 的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù),計(jì)算通過復(fù)振幅反射率比Rpp = tanWpp*exp(iApp)、 Rps e tanWps · exp (i Δ ps)、Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp)定義的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ ρρ、Δ ps、Δ sp, 所述光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置的特征在于: 所述運(yùn)算裝置當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線的面內(nèi)方 向即P方向上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P方向正交的面內(nèi)方向即S方向上 振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于在將所述起偏振器以 及檢偏振器的一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng) 度A21 ( Θ )以及C21 ( Θ )、在使所述起偏振器以及檢偏振器向正方向偏位了的不完全正交 偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度B21 ( Θ )、和在向負(fù)方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài) 下測(cè)定的光強(qiáng)度B22 ( Θ ),通過下式 ΤΑ( θ ) = Α21( θ )+Α21(- θ ) DA( θ ) = Α21( θ )-Α21(- θ ) ΤΒ( θ ) = Β21( θ )+Β22(- θ ) Tc( θ ) = C21( θ )+C21(- θ ) Dc( θ ) = C21( θ )-C21(- θ ) 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-θ下的光強(qiáng)度的和及差,儲(chǔ)存到規(guī)定的存儲(chǔ) 區(qū)域中, 基于所述1\、04、1'13、1'[;、0[;,計(jì)算各測(cè)定方位的屯?口、屯?8、屯8口以及八口口、八口8、八8口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,其特征在于: 所述光強(qiáng)度Α21 ( Θ )是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β21(θ)是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β22(θ)是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C21 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在P方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定裝置,其特征在于: 所述光強(qiáng)度A21 ( Θ )是在P方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β21(θ)是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β22(θ)是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C21 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
7. -種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法,從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè)定 點(diǎn)以固定的入射角度入射偏振光,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立于所述測(cè)定點(diǎn)的法線相對(duì)旋 轉(zhuǎn),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),經(jīng)由檢偏振器通過受光元件接收來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射 光中包含的特定的偏振光分量的光強(qiáng)度,基于使在所述測(cè)定點(diǎn)與檢偏振器之間配置的波 片以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而測(cè)定的針對(duì)波片的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù), 測(cè)定通過復(fù)振幅反射率比 Rpp = tanWpp · exp (i Δρρ)、Rps = tanWps · exp (i Aps)、 Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp)定義的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ pp、Δ ps、Δ sp, 所述光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法的特征在于: 當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線的面內(nèi)方向即P方向上 振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P方向正交的面內(nèi)方向即S方向上振動(dòng)的直線偏 振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于在將所述起偏振器以及檢偏振器的 一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度All ( Θ )以 及C11 (θ )、在使所述起偏振器以及檢偏振器向正方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài) 下測(cè)定的光強(qiáng)度B11 ( Θ )、和在向負(fù)方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng) 度Β12(θ),通過下式 ΤΑ( θ ) = Α11( θ )+Α11(- θ ) DA( θ ) = Α11( θ )-Α11(- θ ) ΤΒ( θ ) = Β11( θ )+Β12(- θ ) Tc( θ ) = Cll( θ )+Cll(- θ ) Dc( θ ) = Cll( θ )-Cll(- θ ) 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-θ下的光強(qiáng)度的和及差, 基于所述1\、04、1'13、1'[;、0[;,計(jì)算各測(cè)定方位的屯?口、屯?8、屯8口以及八口口、八口8、八8口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法,其特征在于: 所述光強(qiáng)度All ( Θ )是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在s方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度B11 ( Θ )是在P+ δ (〇〈 δ〈 π /2)方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β12(θ)是在ρ-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C11 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在P方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法,其特征在于: 所述光強(qiáng)度All ( Θ )是在P方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β11(θ)是在S+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在P方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β12(θ)是在S-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C11 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
10. -種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法,從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè)定 點(diǎn)以固定的入射角度入射偏振光,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立在所述測(cè)定點(diǎn)的法線相對(duì)旋 轉(zhuǎn),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),經(jīng)由檢偏振器通過受光元件接收來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射光 中包含的特定的偏振光分量的光強(qiáng)度,基于使在所述起偏振器與測(cè)定點(diǎn)之間配置的波片 以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而測(cè)定的針對(duì)波片的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù), 測(cè)定通過復(fù)振幅反射率比 Rpp = tanWpp · exp (i Δρρ)、Rps = tanWps · exp (i Aps)、 Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp)定義的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ pp、Δ ps、Δ sp, 所述光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法的特征在于: 當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線的面內(nèi)方向即P方向上 振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P偏振光正交的面內(nèi)方向即S方向上振動(dòng)的直線 偏振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于在將所述起偏振器以及檢偏振器 的一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度A21 ( Θ ) 以及C21 ( Θ )、在使所述起偏振器以及檢偏振器向正方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀 態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度B21 ( Θ )、和在向負(fù)方向偏位了的不完全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定的光 強(qiáng)度Β22(θ),通過下式 ΤΑ( θ ) = Α21( θ )+Α21(- θ ) DA( θ ) = Α21( θ )-Α21(- θ ) ΤΒ( θ ) = Β21( θ )+Β22(- θ ) Tc( θ ) = C21( θ )+C21(- θ ) Dc( θ ) = C21( θ )-C21(- θ ) 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-θ下的光強(qiáng)度的和及差, 基于所述1\幾、1'13、1'。、0。,計(jì)算各測(cè)定方位中的屯口口、叫口8、叫8口以及八口口、八口8、 八8口。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法,其特征在于: 所述光強(qiáng)度Α21 ( Θ )是在ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β21(θ)是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β22(θ)是在P方向上設(shè)置了起偏振器、在S-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C21 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定方法,其特征在于: 所述光強(qiáng)度Α21 ( Θ )是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β21(θ)是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β22(θ)是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C21 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
13. -種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序,從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè) 定點(diǎn)以固定的入射角度入射偏振光,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立于所述測(cè)定點(diǎn)的法線相對(duì) 旋轉(zhuǎn),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),經(jīng)由檢偏振器通過受光元件接收來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射 光中包含的特定的偏振光分量的光強(qiáng)度,基于使在所述測(cè)定點(diǎn)與檢偏振器之間配置的波 片以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而測(cè)定的針對(duì)波片的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù), 測(cè)定通過復(fù)振幅反射率比 Rpp = tanWpp · exp (i Δρρ)、Rps = tanWps · exp (i Aps)、 Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp)定義的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ pp、Δ ps、Δ sp, 所述光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序的特征在于包括: 和及差數(shù)據(jù)計(jì)算單元,當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線 的面內(nèi)方向即P方向上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P方向正交的面內(nèi)方向即 s方向上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于在將所述起偏 振器以及檢偏振器的一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定 的光強(qiáng)度All ( Θ )以及C11 ( Θ )、在使所述起偏振器以及檢偏振器向正方向偏位了的不完 全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度B11 ( Θ )、和為向負(fù)方向偏位了的不完全正交偏光鏡 的狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度B12 ( Θ ),通過下式 ΤΑ( θ ) = Α11( θ )+Α11(- θ ) DA( θ ) = Α11( θ )-Α11(- θ ) ΤΒ( θ ) = Β11( θ )+Β12(- θ ) Tc( θ ) = Cll( θ )+Cll(- θ ) Dc( θ ) = Cll( θ )-Cll(- θ ) 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-θ下的光強(qiáng)度的和及差,針對(duì)各測(cè)定方位的 每一個(gè),存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中;以及 各向異性參數(shù)計(jì)算單元,基于所述T^Ddl^D。,計(jì)算各測(cè)定方位的Ψρρ、Wps、Ψβρ 以及 Δ ρρ、Δ ps、Δ sp。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序,其特征在于: 所述光強(qiáng)度All ( θ )是在P方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β11(θ)是在ρ+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β12(θ)是在ρ-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C11 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序,其特征在于: 所述光強(qiáng)度All ( Θ )是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β11(θ)是在S+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在P方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β12(θ)是在S-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C11 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
16. -種光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序,從光源經(jīng)由起偏振器向測(cè)定對(duì)象面上的測(cè) 定點(diǎn)以固定的入射角度入射偏振光,使所述測(cè)定對(duì)象面繞設(shè)立在所述測(cè)定點(diǎn)的法線相對(duì) 旋轉(zhuǎn),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),經(jīng)由檢偏振器通過受光元件接收來自所述測(cè)定點(diǎn)的反射 光中包含的特定的偏振光分量的光強(qiáng)度,基于使在所述起偏振器與測(cè)定點(diǎn)之間配置的波 片以規(guī)定角度間隔旋轉(zhuǎn)半周或者旋轉(zhuǎn)一周而測(cè)定的針對(duì)波片的旋轉(zhuǎn)角Θ的光強(qiáng)度數(shù)據(jù), 測(cè)定通過復(fù)振幅反射率比 Rpp = tanWpp · exp (i Δρρ)、Rps = tanWps · exp (i Aps)、 Rsp e tanWsp · exp (i Δ sp)定義的 Ψρρ、Ψρβ、Ψβρ 以及 Δ pp、Δ ps、Δ sp, 所述光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序的特征在于包括: 和及差數(shù)據(jù)計(jì)算單元,當(dāng)以所述測(cè)定對(duì)象面為基準(zhǔn),將在與其正交并且包含入射光線 的面內(nèi)方向即P方向上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為P偏振光,將在與P方向正交的面內(nèi)方向即 s方向上振動(dòng)的直線偏振光設(shè)為S偏振光時(shí),針對(duì)各測(cè)定方位的每一個(gè),基于在將所述起偏 振器以及檢偏振器的一方設(shè)為P方向、將另一方設(shè)為S方向的二個(gè)正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定 的光強(qiáng)度A21 ( Θ )以及C21 ( Θ )、在使所述起偏振器以及檢偏振器向正方向偏位了的不完 全正交偏光鏡的狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度B21 ( Θ )、和在向負(fù)方向偏位了的不完全正交偏光鏡 的狀態(tài)下測(cè)定的光強(qiáng)度B22 ( Θ ),通過下式 ΤΑ( θ ) = Α21( θ )+Α21(- θ ) DA( θ ) = Α21( θ )-Α21(- θ ) ΤΒ( θ ) = Β21( θ )+Β22(- θ ) Tc( θ ) = C21( θ )+C21(- θ ) Dc( θ ) = C21( θ )-C21(- θ ) 計(jì)算旋轉(zhuǎn)角θ下的光強(qiáng)度、以及旋轉(zhuǎn)角-θ下的光強(qiáng)度的和及差,針對(duì)各測(cè)定方位的 每一個(gè),存儲(chǔ)到規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中;以及 各向異性參數(shù)計(jì)算單元,基于所述T^Ddl^D。,計(jì)算各測(cè)定方位的Ψρρ、Wps、Ψβρ 以及 Δ ρρ、Δ ps、Δ sp。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序,其特征在于: 所述光強(qiáng)度A21 ( Θ )是在P方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β21(θ)是在P方向上設(shè)置了起偏振器、在S+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β22(θ)是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C21 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)各向異性參數(shù)測(cè)定用程序,其特征在于: 所述光強(qiáng)度Α21 ( Θ )是在Ρ方向上設(shè)置了起偏振器、在S方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β21(θ)是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ+δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度Β22(θ)是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ-δ (〇〈δ〈π/2)方向上設(shè)置 了所述檢偏振器的不完全正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的, 所述光強(qiáng)度C21 ( Θ )是在S方向上設(shè)置了起偏振器、在Ρ方向上設(shè)置了所述檢偏振器 的正交偏光鏡狀態(tài)下測(cè)定的。
【文檔編號(hào)】G01N21/21GK104280211SQ201410289244
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】田之岡大輔 申請(qǐng)人:肖特茉麗特株式會(huì)社