Эллипсометр

1571419 подвижно закрепленные на основании 4 так, что их оптические оси параллельны, поворотный стол 5 с закрепленными на нем исследуемым объектом 6 и зер 5 калом 7, Плоскость падения излучения на объект 6 и отражающие поверхности объекта 6 и зеркала 7 взаимно перпендикулярны, В плече поляризатора 2 установлена поляризационная призма Гла 1 О на 8, жестко связанная со светоимпульсной системой синхронизации угла поворота, включающей в себя лимб 9 с рядом меток, расположенных через равные угловые интервалы по его перимет ру, и одной меткой, сдвинутой по радиусу лимба относительно указанного ряда меток, и двумя оптронными парами Изобретение относится к технике оптико -физических измерений, а имен-. 25 но к эллипсометрии, и может быть использовано в оптической и полупроводниковой промышленности при контроле оптических параметров поверхности материалов и изделий. ЗОЦель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение точности измерения оптических характеристик эа счет расширения диапазона уг,лов падения света на образец,35 На фиг. 1 схематически представленэллипсометр,Эллипсометр включает излучатель 1,имеющий круговую поляризацию излучения (мазур ЛГН), плечо, поляризатора 2 и плечо анализатоа 3, неподвижно закрепленные на основании 4 такимобразом, что их оптические оси параллельны, поворотный стол 5 с закреплен ныл на нем исследуемым объектом 6 изеркалом 7, Ппоскость падения излучения на объект 6 и отражающие поверхности объекта 6 и зеркала 7 взаимноперпендикулярны. В плече поляризатора2 установлена поляризацонная призмаГлана 8, которая жестко связана со светоимпуль ской систамой синхронизацииугла поворота, включающей лимб 9 срядом меток, расположенных через равные угловые интервалы по его периметру, и,одной меткой, сдвинутой по радиусу лимба относительно укаэанного рядаметок, и двумя оптронными парами О и 10 и 11 дпя формирователя электрических импульсов, В плече анализатора 3установлены последовательно по ходулуча анализ атор2 ( призма Глана),фокусирующая оптическая система 13 и4 отоприемник 14, связанный с входомусилителя 15, выход которого соединенс входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 16, вход запуска, которого соединен с оптронной парой 11,а цифровой выход АЦ 1 через интерфейсный блок 17 соединен с шиной вводаданных микроЭВМ 18, связанной с уст"ройством вывода информации 19, блокомпривода вращения стола 20, посредством устройства сопряжения 21, 1 ил,11 для формирования электрических импульсов,В плече анализатора 3 установленыпоследовательно по ходу луча анализатора 12, фокусирующая оптическая система 13 и фотоприемник 14, установленный в фокальной плоскости фокусирующейсистемы, Выход фотоприемника 14 связанс входом усилителя 15. Выход усилителя15 соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 16,вход запуска которого соединен с оптронной парой 11, Цифровой выход АЦПчерез интерфейсный блок .1.7 соединен сшиной ввода даниых микроЭВМ 8, Син-хрониэирующий вход интерфейса блока17 соединен с выходом оптронной пары10, Для регистрации результатов измерений служит устройство 19 вывода информации (печать, дисплей), соединенное с микроЭВМ. С микроЭВМ связан также блок привода вращения стола 20(шаговый двигатель) посредством блока21 сопряжения,Эллипсометр работает следующим образом.Излучение от излучателя 1 черезпризму Глана 8 направляется на поверхность исследуемого объекта 6, Отраженное от объекта 6 излучение вторичноотражается от зеркала 7 и направляется в плечо анализатора 3, Посколькунормаль О И к отражающей поверхностизеркала составляет с оптическими осями плеч и, следовательно, лучом АОо (угол 90 (угол О АО), но сумма углов19 объект путем поворота только одногоэлемента эллипсометра - поворотногостола, что существенно упрощает конструкцию прибора,1 При изменении угла падения не требуется дополнительной юстировки схемы эллипсометра, что повышает производительность измерений,Формула изобретения Составитель А, Грузинцев Техред М.Дидык Корректор В,Кабаций Редактор А,Долижч Заказ 1504 Тираж 424 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгорол, ул. агарина,01 5 15714 АОМ, БОО , ОО Л, МО Аф будет равна 180, следовательно отраженный от зеркала луч ОА будет параллелен лучу АО при любом значении ( . Прошедшее анализатор 12 излучение фокусируется оптической системой 13 на приемную площадку фотоприемника 14 (при использовании фотоприемника с достаточно большой приемной площадкой, например, фо тодиода ФДК) фокусирующая система может быть исключена из схемы эллипсометра. При вращении поляризатора с фотоприемника снимается переменный сигнал, который после усиления в бло ке усилителя 15 преобразуется в цифровой код, вводимый в микроЭВМ, Синхронизация преобразования и начала ввода выборки осуществляется сигналами, вырабатываемыми оптронныья парами 10 и 11 соответственно.Временные диафрагмы сигналов соответствуют известным, Расчет эллипсометрических параметров и решение обратной задачи эллипсометрии производит 25 ся микроЭВМ.Учет влияния зеркала 7 на поляризацию излучения может быть произведен путем предварительной калибровки прибора или по известным для конкретно го вида отражающего покрытия зависи- мости поляризационных параметров от угла падения,Таким образом, в предлагаемом эллипсометре обеспечивается возможность ,изменения угла падения излучения на Эллипсометр, содержащий излучатель и установленные на основании по ходу луча плечо поляризатора, поворотный стол для размещенйя объекта, зеркало, плечо анализатора, причем ось поворота стола перпендикулярна плоскости пле 4 поляризатора и анализатора и пересекает оптическую ось плеча по- ляризатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструк. ции и повышения точности измерения оптических характеристик, плечи поляризатора и анализатора неподвижно закреплены на основании таким образом что их оптическле оси параллельны, а зеркало жестко закреплено на поворотном столе, причем нормаль к его отражающей поверхности перпендикулярна оси поворота стола и составляет с оптическими осями плеч поляриэатоора и анализатора угол 90 -Ч, гдето текущий угол падения излучения на исследуемый объект в эллипсометре,