Приставка к спектрометру для эллипсометрических измерений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ СоветскикСоциалист ическивРеспублик 111987410(22) Заявлено 18. 05. 81 (21) 3326013/18-25с присоединением заявки Нов ЩМ. Кл.з С 01 3 4/04 Государственный комитет.С С С Р ио делам изобретений и открытий(23) ПриоритетОпубликовано 0701 ВЗ, Бюллетень Йо 1 Дата опубликования описания 070133-; ЗЗУДК 535, 853П.И.ПРОЕД, П.В.ПООЕРЕИКО И И.В.ИИИКЕВИЧр, юе,"1 е.( . кКиевский ордена Ленина государственный универсиим.Т.ГВШевченко(54) ПРИСТАВКА К СЛЕКТРОМЕТРУ ДЛЯ ЭЛЛИПСОМЕТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙИзобретение относится к спектраль ной эллипсометрии и может быть использовано в оптико-механической проьыаленности для эллипсометрического контроля технологических процессов изготовления зеркал из любых отражающих сред в иирокой спектральной области.Известны приставки к спектрометру, содержащие три плоских зеркала 1 ,Однако эти приставки предназначе. ны для проведения измерений при определенных фиксированных углах, что препятствует выбору оптимальных условий исследования спектров отражения, в особенности в поляризованном свете. Кроме того,на приставках с фиксированным углом падения света на образец невозможноосуществить угловые эллипсометрические измерения.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является приставка к спектрометру, содержащая поляризатор и три плоских зеркала, размещенные последовательно по ходу луча 123.Недостатками известной приставки являются отсутствие плавного изменения углов падения и невозможность получения информации об эллипсометрических параметрах отраженного от ис- ЗО следуемого образца эллиптически поляризованного света.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и;обеспечения условий для эллипсометрических измерений путем плавного изменения углов падения при сохранении направления входящего и выходящего пучков.Для достижения поставленной цели в приставку к спектрометру, содержащую поляризатор и три плоских зеркала, размещенные последовательйо по ходу луча, между первым и вторым .зеркалом по ходу луча установлен анализатор, при этом анализатор и зеркала кинематически связаны посредством рычажноповоротного механизма, первое и третье зеркала установлены с возможностью синхронных поворотов в противоположных направлениях вокруг коллинеарных осей на одинаковые углы,а второе зеркало - с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно отрезку, соединяющему оси вращения первого и третьего зеркал вдоль лйнии, де щей указанный отрезок пополам, при этом, анализатор закреплен с возможностью поворота на угол, вдвое больший угла поворота первого зеркала, и синхронизирован с поворотом первогоэтому отраженный от зеркала 15 и 8 пучок света попадает в центр зерк:.- ла 12, закрепленного на оси 4.Если в исходном положении зеркала 15 и 12 установлены так, что направление выходящего иэ устройства пучка лучей совпадает с направлением входящего в устройство пучка лучей, )то изменение углов падения света на зеркала 15, 8 и 12 при перемещении зеркала 8 не приведет к изменению этого напранления.Обеспечение совпадения направлений распространения входящего и выходящего пучков света при плавном изменении углов падения за счет механических перемещений и поворотон зеркал является одним из главных преимуществ конструкции предлагаемого устройства и дает возможность непосредственно испольэовать его н качестве отражательной эллипсометрической пристанки к любому спектральному прибору, как к одно-, так и двухлучевому. Важной особенностью предлагаемого устройства является то, что оно может быть установлено либо Йежду осветителем и собственно спектральным прибором, либо внутри спектрального прибора, либо на выходной щели прибора. Такая воэможность размещения предлагаемого устройства относительно спектрального прибора выгодно отличает его от существующих отражательных приставок, устанавливаемых, как правило, между осветителем и прибором. Предлагаемое изобретение позволяет сократить время спектральных и угловых эллипсометрических измерений за счет воэможности плавного изменения углов падения и отсутствия переюстировки зеркал при смене образцов, требует менее высокой квалиФикации обслуживающего персонала. Кроме того, предлагаемое изобретение повышает фондоотдачу установленных на предприятиях и в лабораториях отечественных и зарубежных одно- и двухлученых спектральных приборов за счет возможности их широкого использования без каких-либо конструктивных доработок еще и в эллипсометрических измерениях, которые до настоящего времени реализуют более трудоемким путем на оснбве других приборов - гониометрон, редко приспособленных для эллипсометрических спектральных измерений. Формула изобретения Приставка к спектрометру для эллипсометрических измерений, содержащая поляризатор и три плоских зеркала, размещенные последовательно по ходу луча, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с,целью обеспечения усло 3 987410зеркала и поступательным перемещениемвторого зеркала.На фиг 1 и 2 представлена конструкция предлагаемого устройства,Приставка к спектромЕтру содержиткорпус 1, в котором закреплены в подшипниках три коллинеарно расположенные оси 2, 3 и 4, из которых оси 2 и3 соосны, причем ось 2 размещена внутри полой оси 3..На конус оси 3 жестко закрепленапланка 5 с направляющим вырезом, охватывающим ролик 6 направляющих салазок 7. На салазках 7 закрепленозеркало 8, в плоскости которого лежит ось вращения ролика б. На концеоси 3 насажено колесо 9 радиуса г.К колесу 9 одним концом прикрепленагибкая лента 10, которая другим концом закреплена на колесе 11 радиуса2 г, Колесо 11 насажено на ось 4, конец которой является держателем зеркала 12, направляющего световой пучок на входную щель спектрометра.Вторая гибкая лента 13 закрепленаодним концом на колесе 11, а другимна колесе 14 радиуса 2 г. На оси 2 25закреплено плоское зеркало 15,.представляющее собой исследуемый образец.Для отсчета углон поворота образцаи измерения угла падения света назеркало 15 на оси 2 закреплен измерительный лист 16. В корпусе 1 приставки закреплен также полярнзатор17,с лимбом, на поворотной планке 5закреплен анализатор 18 с лимбом.Устройство работает следующим образом.За счет перемещения направляющихсалазок 7 повернется планка 5, авместе с ней и колесо 9Лента 10охватывает колеса 9 и 11 так, что поворот колеса 9 на угол Ы вызываетпротивоположный поворот колеса 11 наугол о/2. Лента 13 охватывает колеса 11 и 14 таким образом, что повороту колеса 11 на угол Ы/2 соответствует поворот в противоположную сторону45колеса 14 на такой же угол, Тогдапосредством ленты 13 через колесо 11осуществится поворот колеса 14 нтом же напранлении, что и поворотпланки 5, на угол, в два раза меньший,чем угол: поворота этой планки, вследствие того, что радиусыколес 9 и 14 относятся как 1:2Таким соотношением углов поворота планки 5 и зеркала 15 обеспечивается попадание отраженного от зеркала 15пучка света на зеркало 8. Так каксалазки 7 перемев 1 аются вдоль линии,перпендикулярной отрезку, которыйсоединяет оси вращения 2 и 4, и делящей его пополам, то посредством поступательно перемещающегося зеркала8 обеспечивается симметричный относительно этой линии ход отраженного отзеркала 8 пучка лучей. Благодаря 65987410 0 0 Ч 1 Х Ю Ф г.2 аж 87 одписное илиал ППП "Патент" оектная,4 Ужгород вий для эллипсометрических измеренийпри плавном изменении углов падения ссохранением направления входящего ивыходящего лучей, между первым и вторым зеркалом по ходу луча установленанализатор, при этом анализатор и 5зеркала кинематически связаны посредством рычажно-поворотного механизма,:первое и третье зеркала установленыс возможностью синхронных поворотов впротивоположных направлениях вокруг 1 Околлинеарных осей на одинаковыеуглы, а второе зеркало - с возможностью поступательного перемещения перпендикулярно отрезку, соединяющемуоси вращения первого и третьего зеркал вдоль линии, делящей укаэанный НИИПИ Заказ 10280/26 отрезок пополам, при этом анализаторзакреплен с возможностью поворотана угол, вдвое больщий угла поворотапервого зеркала, и синхронизированс поворотом первого зеркала и поступательным перемещением второго зеркалаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вечкасов И.А, и др. Приборы иметоды анализа в ближней инфракрасной области. И 1977, с 168.2. Карпинос Д.М., Листовничая С.П.,Айвазов В.Я. Отражательная приставкак инфракрасному спектрометру, - фПриборы и техника эксперимента", И.,1971, Р 6, с. 190-191.