[发明专利]一种透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪及其测量方法

权利要求书

1.一种透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪，其特征在于，它包括起偏臂和检偏臂；

所述起偏臂包括光源、第一透镜组、起偏器和第一旋转补偿器；光源、第一透镜组、起偏器和第一旋转补偿器依次位于同一光路上，且光源位于第一透镜组的焦点上；

所述检偏臂包括检偏器、第二透镜组、光谱仪和第二旋转补偿器；第二旋转补偿器、检偏器和第二透镜组和光谱仪依次位于同一光路上，且光谱仪位于第二消色差透镜组的焦点处；第一旋转补偿器和第二旋转补偿器的相位延迟量均在60°-140°范围内；

所述起偏臂与所述检偏臂工作时沿样品台的轴线方向对称放置。

2.根据权利要求1所述透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪，其特征在于，第一透镜组和第二透镜组中的各透镜元件均无镀膜层。

3.根据权利要求1所述透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪，其特征在于，第一旋转补偿器和第二旋转补偿器均为双波片。

4.根据权利要求1所述透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪，其特征在于，起偏器和检偏器为偏振片。

5.根据权利要求1所述透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪，其特征在于，用于驱动第一旋转补偿器的第一伺服电机和驱动第二旋转补偿器的第二伺服电机为旁轴电机或者同轴的中空电机。

6.根据权利要求1至5中任一所述透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪，其特征在于，第一旋转补偿器和第二旋转补偿器由两片中心波长分别为233nm和633nm的1/4波片胶合组成，两片波片的快轴夹角为45°，或者第一旋转补偿器和第二旋转补偿器均为λ/4超级消色差石英和氟化镁相位延迟器，每个相位延迟器由三对石英和氟化镁波片胶合而成，或者第一旋转补偿器和第二旋转补偿器均为菲涅尔相位延迟器。

7.一种权利要求1中所述透射式全穆勒矩阵光谱椭偏仪的测量方法，其特征在于，

第1步将光源进行预热，以获得稳定的全光谱范围的光线；

第2步两个伺服电机驱动安装于其上的补偿器以恒定的转速比p:q同步旋转；

第3步伺服电机转动平稳后，在伺服电机转动到设定位置时，光谱仪同步开始进行光谱信号采集；

第4步对光谱仪采集的光强信号进行傅里叶分析获取频率在0倍到2*（p+q）倍范围内的傅里叶系数；

第5步通过光强信号0倍频到2*（p+q）倍频范围内的傅里叶系数，计算获得待测样件的穆勒矩阵；

第6步通过测量获得的待测样件全光谱范围内的穆勒矩阵信息，提取待测样件的光学常数，特征形貌尺寸信息。