薄膜厚度和折射率的成像检测法及其设备

1.一种用于快速检测薄膜厚度和折射率的成像检测法，其特征在 于首先采用入射光状态调节器获得所需的椭圆偏振光，并让其照射到 样品表面；其次是采用反射光检测器测得不同偏振角度的偏振光强度； 第三是采用信号处理器求出椭偏参数ψ和Δ，并求解椭圆方程得出样 品表面各点的膜厚和折射率及其灰度值；最后在显示器上显示出图像。
2.根据权利要求1所述的薄膜厚度和折射率的成像检测法，其特 征在于采用入射光状态调节器获得所需的椭圆偏振光为先开启激光光 源，用光强调节装置调整光强，用调整起偏器确定入射光的偏振方向， 再用补偿器将线性偏振光转变为椭圆偏振光。
3.根据权利要求1所述的薄膜厚度和折射率的成像检测法，其特 征在于采用反射光检测器测得不同偏振角度的偏振光是采用检偏器获 得不同方向的偏振分量，用显微成像装置提高成像的几何分辨率，用 CCD摄像头和图采集卡记录下样品表面各点反射光中的不同方向的偏 振分量的信息数据。
4.根据权利要求1、2或3所述的薄膜厚度的折射率的成像检测法， 其特征在于信号处理器根据测得的N组信息数据进行傅利叶级数展开， 得到椭偏参数：
ψ＝—COS-1(-a1/a0) $\Delta ={\mathrm{COS}}^{-1}\underset{a_0^2-a_1^2}{‾}$ 再用椭偏方程： tgψejΔ＝——＝ρr(N0，N1，N2，d1，0，λ) 求得样品表面各点的膜厚和折射率。
5.一种用于快速检测薄膜厚度和折射率的成像检测设备，由入射 光状态调节器、样品架、反射光状态检测器、信号处理器和显示器组 成，其特征在于入射光状态调节器采用光源、光强调节装置、起偏器 和补偿器串连结构，反射光状态检测器采用检偏器、显微成像装置、 多路光电探测器和光电信号采集器串连结构。
6.根据权利要求5所述的薄膜厚度和折射率的成像检测设备，其特 征在于光强调节装置采用滤光片或涤纶偏振片。
7.根据权利要求5所述的薄膜厚度和折射率的成像检测设备，其 特征在于多路光电探测器采用CCD摄像头，光电信号采集器采用带A/D 转换器的图像采集卡。
8.根据权利要求5、6或7所述的薄膜厚度和折射率的成像检测设 备，其特征在于多路光电探测器采用面阵CCD像元，光电信号采集器 采用射极跟随器、前置放大器、缓冲器和A/D转换器串连结构。

暂无