[发明专利]包含相位元件的斜入射宽带偏振光谱仪和光学测量系统

摘要

本发明提供了一种易于调节聚焦的、可实现无色差的、可保持偏振特性的、且结构简单的斜入射宽带光谱仪。该斜入射宽带光谱仪包含至少两个偏振器、至少一个相位补偿元件、至少两个曲面反射元件和至少两个平面反射元件的斜入射宽带光谱仪。斜入射宽带光谱仪利用平面反射元件改变光束传播方向，并且可补偿因反射聚光单元引起的偏振变化，使得光束经相位补偿元件后的偏振特性在斜入射并会聚于样品表面时保持不变。本发明的斜入射宽带光谱仪，能够高精确度地测量样品材料的光学常数、薄膜厚度和/或用于分析周期性结构的样品的临界尺度(CD)或三维形貌。

主权项

一种斜入射宽带光谱仪，其特征在于，该斜入射宽带光谱仪包括光源、第一聚光单元、第一偏振器、第一相位补偿元件、第一曲面反射元件、第一平面反射元件、第二平面反射元件、第二曲面反射元件、第二偏振器、第二聚光单元和探测单元，其中：所述第一聚光单元用于将来自所述光源的光束会聚成平行光束；所述第一偏振器用于使所述平行光束变成偏振光束；所述第一相位补偿元件用于调整所述偏振光束的偏振状态并使调整后的偏振光束透射通过；所述第一曲面反射元件用于将透射通过所述第一相位补偿元件的偏振光束会聚并反射至所述第一平面反射元件；所述第一平面反射元件用于将来自所述第一曲面反射元件的偏振光束倾斜地聚焦到样品上；所述第二平面反射元件用于将从样品上反射的光束反射至所述第二曲面反射元件；所述第二曲面反射元件用于接收来自所述第二平面反射元件的反射光束并将该反射光束会聚成平行光束；所述第二偏振器用于使来自所述第二曲面反射元件的平行光束变成偏振光束；所述第二聚光单元用于使来自所述第二偏振器的偏振光束会聚并入射到所述探测单元；所述第一平面反射元件和所述第一曲面反射元件具有相同的反射材料和镀膜结构并满足光束的入射角相同和入射平面相互垂直的条件；以及所述第二平面反射元件和所述第二曲面反射元件具有相同的反射材料和镀膜结构并满足光束的入射角相同和入射平面相互垂直的条件。