表面等离子共振测量装置和方法

摘要

本发明的测量方法或装置是利用表面等离子共振原理实现，可测量两个物体间的微小间隙、位移或相对位置。本发明的测量方法首先提供一含横磁(TM)波光束，并利用所述光束产生所述二个物体中一者的表面等离子共振现象。之后测量所述光束的反射光或穿透光信号大小，并通过所述微小间隙宽度小于等于2倍表面等离子波穿透深度时，表面等离子共振现象对所述微小间隙、位移或相对位置的变化有灵敏反应的特性，由信号大小的变化获得所述微小间隙、位移大小或相对位置。藉此，可测量比2倍穿透深更小或可达10nm以下的间隙宽度、位移、相对位置或表面平坦度。

主权项

1. 一种表面等离子共振测量装置，包含：一光照组合件，用以提供一含横磁(TM)模式成分的光束；一光耦合单元，包含一金属薄膜表面，供所述光束入射激发产生表面等离子共振波；一相对物体，与所述光耦合单元的金属薄膜表面相距一间隙，其宽度小于等于所述表面等离子共振波的穿透深度的2倍距离；一光检测单元，检测所述光束于所述金属薄膜表面的反射光信号或穿透光信号，并将其转换为电气信号；和一输出单元，将所述电气信号转换成输出信号，据以获得所述光耦合单元与所述相对物体间的几何数值。