[发明专利]一种椭偏测量初始入射角校准装置及方法

说明书

本发明公开了一种椭偏测量初始入射角校准装置及方法，其中校准装置包括平移装置、第一俯仰调节装置、第二俯仰调节装置和中间调节装置。平移装置包括平移平台、CCD相机和远心镜头，远心镜头可拆卸式安装于CCD相机上，CCD相机在平移平台上平移；第一俯仰调节装置包括第一俯仰偏摆调节平台和安装于第一俯仰偏摆调节平台上的自准直仪；第二俯仰调节装置包括第二俯仰偏摆调节平台和安装于第二俯仰偏摆调节平台上的稳频激光器；中间调节装置包括位置调节平台和安装于位置调节平台上的五棱镜。相比于现有技术，本发明能够实现自准直仪光轴与CCD相机运动轴成90°，稳频激光器光轴与CCD相机运动轴成180°，从而完成椭偏测量初始90°入射角的校准。

技术领域

本发明涉及椭偏测量技术领域，特别是涉及一种椭偏测量初始入射角校准装置及方法。

背景技术

目前，椭偏测量广泛应用于集成电路产业的微纳薄膜测量，通过椭偏测量能够获得被测样品的光学常数(膜厚、折射率等)，因此在集成电路领域发挥着重要的作用。随着半导体工艺节点的不断减小，对椭偏测量的准确性要求也越来越高。椭偏测量的入射角作为膜厚计算数学模型中的常量，其准确性直接影响最终测量结果。

当前应用于椭偏测量中入射角校准方法主要有人眼观察以及反向拟合两种方法。人眼观察方法是通过一面反射镜，将出射激光反射后，反射光光轴与入射光光轴重合，从而认定出射光与反射镜镜面成180°，此种方法对个人的调光路能力有较高要求，且由于光轴具有一定的直径，光轴重合方法具有较大误差；反向拟合方法主要是通过测量参数已知的标准膜厚片，然后反向计算此时的入射角，计算得出的入射角作为测量方位角，此种校准方法受限于被测标准样片参数的准确性，且不能量化椭偏入射角。

发明内容

本发明的目的是提供一种椭偏测量初始入射角校准装置及方法，实现自准直仪光轴与CCD相机运动轴成90°，稳频激光器光轴与CCD相机运动轴成180°，从而完成椭偏测量初始90°入射角的校准。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种椭偏测量初始入射角校准装置，包括：

平移装置，所述平移装置包括平移平台、CCD相机和远心镜头，所述远心镜头可拆卸式安装于所述CCD相机上，所述CCD相机在所述平移平台上平移；

第一俯仰调节装置，所述第一俯仰调节装置包括第一俯仰偏摆调节平台和安装于所述第一俯仰偏摆调节平台上的自准直仪；

第二俯仰调节装置，所述第二俯仰调节装置包括第二俯仰偏摆调节平台和安装于所述第二俯仰偏摆调节平台上的稳频激光器；

中间调节装置，所述中间调节装置包括位置调节平台和安装于所述位置调节平台上的五棱镜，所述五棱镜能够平行于以及垂直于所述CCD相机的平移方向平移；

所述CCD相机的平移方向同时平行于所述自准直仪轴线的俯仰旋转平面和所述稳频激光器轴线的俯仰旋转平面。

优选地，还包括基座，所述平移平台、所述第一俯仰偏摆调节平台、所述第二俯仰偏摆调节平台和所述位置调节平台均安装于所述基座上。

优选地，所述第一俯仰调节装置还包括自准直仪安装座，所述自准直仪安装于所述自准直仪安装座上，所述自准直仪安装座安装于所述第一俯仰偏摆调节平台上。

优选地，所述第二俯仰调节装置还包括稳频激光器安装座，所述稳频激光器安装于所述稳频激光器安装座上，所述稳频激光器安装座安装于所述第二俯仰偏摆调节平台上。

优选地，所述位置调节平台为二维运动平台，所述位置调节平台的两个运动方向分别平行于以及垂直于所述自准直仪轴线的方向。

本发明还公开了一种椭偏测量初始入射角校准方法，使用上述的椭偏测量初始入射角校准装置，并包括如下步骤：