[发明专利]一种面向椭偏仪的测量一致性优化方法及装置

权利要求书

1.一种面向椭偏仪的测量一致性优化方法，其特征在于，包括：

利用待校准椭偏仪测量标准样品，对椭偏仪进行系统校准，获得椭偏仪的系统参数；

对所述系统参数进行数学解析，得到椭偏仪测量系统中每个光学器件的参数值；

根据解析得出的光学器件的参数值与标准数值的偏差，通过硬件调试，对每个光学器件的参数值进行优化，使对应的光学器件参数值与标准数值保持一致。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的利用待校准椭偏仪测量标准样品，对椭偏仪进行系统校准，获得椭偏仪的系统参数，包括：

使用待校准的椭偏仪对厚度和光学常数已知的样品进行测量，得到光强谐波信号；

对所述光强谐波信号进行傅里叶分析，得到述光强谐波信号的傅里叶系数；

通过拟合测量光强信号和理论光强信号的傅里叶系数，得到仪器的系统参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对椭偏仪进行系统校准时，系统校准过程满足如下公式：

[d,θ,N]＝F(ψ,Δ)＝F(Inten,para)

其中，d是样品的厚度，θ是仪器的入射角，N是样品的光学常数，ψ,Δ分别为待测样品的振幅比和相位差，Inten,para分别是待测样品的实测光强和椭偏仪的系统参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的对所述系统参数进行数学解析，得到椭偏仪测量系统中每个光学器件的参数值，包括：

利用考虑波片模型的具有多器件的偏振态产生单元或分析单元的椭偏仪系统模型对所述系统参数进行数学解析，得到椭偏仪测量系统中每个光学器件的参数值；

考虑波片模型的具有多器件的偏振态产生单元或分析单元的椭偏仪系统模型，如下式所示：

S_out＝[R(-A)M_AR(A)][R(ρ₂)R(-θ₂)M(δ₂)R(θ₂)]M_S·[R(ρ₁)R(-θ₁)M(δ₁)R(θ₁)][R(-P)M_PR(P)]S_in

其中，A、P为偏振器的方位角读数值，C₁、C₂为相位延迟器的方位角读数值，δ₁、δ₂为相位延迟器的等效相位延迟量，ρ₁、ρ₂为相位延迟器的等效旋光角，θ₁、θ₂为相位延迟器的等效光轴方位角，S_in、S_out为系统的入射光与出射光。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬件调试包括：器件安装方位角的结构优化和电气控制方案的精确调试。

6.一种面向椭偏仪的测量一致性优化装置，其特征在于，包括：

系统校准模块，利用待校准椭偏仪测量标准样品，对椭偏仪进行系统校准，获得椭偏仪的系统参数；

参数解析模块，对所述系统参数进行数学解析，得到椭偏仪测量系统中每个光学器件的参数值；

硬件调试模块，根据解析得出的光学器件的参数值与标准数值的偏差，通过硬件调试，对每个光学器件的参数值进行优化，使对应的光学器件参数值与标准数值保持一致。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述系统校准模块，包括：

测量模块，使用待校准的椭偏仪对厚度和光学常数已知的样品进行测量，得到光强谐波信号；

分析模块，对所述光强谐波信号进行傅里叶分析，得到述光强谐波信号的傅里叶系数；

拟合模块，通过拟合测量光强信号和理论光强信号的傅里叶系数，得到仪器的系统参数。