| 主权项 |
1.一种椭偏仪,可应用在试件复折射率的量测、薄 膜厚度 的量测上,该椭偏仪之光学与机械架构至少包括下 列单 元: 一线偏极光源单元,其系产生一检测该试件之量测 光 束,决定该量测光束之起始偏极态,并且可依检测 需要调整该量测光束之光强大小; 一相位调制单元来控制该量测光束之相位,以形成 取 样光束; 一参考分析单元根据一自该取样光束撷取部分光 束以 形成参考光束来修正该取样光束之强度变化; 一光偏极化分析单元来分析该取样光束于经该试 件作 用后产生一回程光束之相位和偏极态,以及光强大 小; 一光走向控制单元使该取样光束受偏折产生一偏 折光 束,控制该偏折光束入射该试件之角度、方向,于 该试件上形成量测区域并且反射,经由该光走向控 制单元再次反射形成回程光束,该回程光束经由该 光走向控制单元导引,在该试件上之该量测区域形 成二次反射后,沿该偏折光束入射该试件之路径与 该取样光束之路径离开该光走向控制单元,进入该 光偏极化分析单元。2.如申请专利范围第1项所述 之椭偏仪,其中该线偏极光 源单元系以一可发射线偏极光之雷射光源完成。3 .如申请专利范围第1项所述之椭偏仪,其中该线偏 极光 源单元系以一非同调光源与一线偏极元件完成。4 .如申请专利范围第1项所述之椭偏仪,其中该线偏 极光 源单元系以一雷射光源与一线偏极元件完成。5. 如申请专利范围第1项所述之椭偏仪,其中该相位 调制 单元系以液晶加上该液晶之回馈控制系统来完成 。6.如申请专利范围第1项所述之椭偏仪,其中该参 考分析 单元系包含下列元件: 一非偏极分光镜; 一光侦测器。7.如申请专利范围第1项所述之椭偏 仪,其中该光偏极化 分析单元系包含下列元件: 一偏极分光镜; 一光侦测器。8.如申请专利范围第1项所述之椭偏 仪,其中该光走向控 制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成该偏折光束; 一凹抛物面镜,使得该偏折光束入射之后,会由该 凹 抛物面镜反射至该试件之该量测区域形成一量测 点;该凹抛物面镜表面轮廓系由一抛物线以一通过 该量测点且垂直于该入射光束并平行于该偏折光 束 之回转轴方向,回转任意角度所形成;当该棱镜上 下移动时,造成该偏折光束入射该试件之该量测点 角度改变; 一凹球面反射镜,其表面轮廓系由一以该量测点为 球 心之凹球面所构成;该偏折光束入射该试件之该量 测点反射后,垂直入射该凹球面反射镜而反射形成 回程光束,入射至该试件之该量测点; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测点落在该 试件 之位置。9.如申请专利范围第1项所述之椭偏仪,其 中该光走向控 制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成一偏折光束; 一凹抛物柱面镜,其表面轮廓系由一抛物线,依循 一 垂直于该入射光束且垂直于该偏折光束之方向平 行 移动任意厚度所形成;使得该偏折光束入射之后, 会由该凹抛物柱面镜反射至该试件之该量测区域 产 生一量测范围;当该棱镜上下移动时,造成该偏折 光束入射该试件之该量测范围角度改变; 一凹圆柱面镜,其表面轮廓系由一圆弧,依循一垂 直 于该入射光束且垂直于该偏折光束之方向平行移 动 任意厚度所形成,该偏折光束入射该试件之该量测 范围反射后,垂直入射该凹圆柱面镜而反射形成回 程光束,入射至该试件之该量测范围; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测范围落在 该试 件之位置。10.一种椭偏仪,可应用在试件复折射率 的量测、薄膜厚 度的量测上,该椭偏仪之光学与机械架构至少包括 下 列单元: 一线偏极光源单元,其系产生一检测该试件之量测 光 束,决定该量测光束之起始偏极态,并且可依检测 需要调整该量测光束之光强大小; 一相位调制单元来控制该量测光束之相位,以形成 取 样光束; 一参考分析单元根据一自该取样光束撷取部分光 束以 形成参考光束来修正该取样光束之强度变化; 一光偏极化分析单元来分析该取样光束于经该试 件作 用后产生一回程光束之相位和偏极态,以及光强大 小; 一光走向控制单元使该取样光束受偏折产生一偏 折光 束,控制该偏折光束入射该试件之角度、方向,于 该试件上形成量测区域并且反射,经由该光走向控 制单元再次反射形成回程光束,该回程光束经由该 光走向控制单元导引,在该试件上之该量测区域形 成二次反射后,沿该偏折光束入射该试件之路径与 该取样光束之路径离开该光走向控制单元,进入该 光偏极化分析单元。 一椭偏参数校准单元,于校准该偏极元件,该相位 调 制单元,该参考分析单元及该光偏极化分析单元之 椭偏参数时,取代该试件放置于量测位置,调整该 椭偏参数校正单元,使该偏折光束垂直入射该椭偏 参数校准单元表面,并垂直反射产生回程光束。11. 如申请专利范围第10项所述之椭偏仪,其中该线偏 极 光源单元系以一可发射线偏极光之雷射光源完成 。12.如申请专利范围第10项所述之椭偏仪,其中该 线偏极 光源单元系以一非同调光源与一线偏极元件完成 。13.如申请专利范围第10项所述之椭偏仪,其中该 线偏极 光源单元系以一雷射光源与一线偏极元件完成。 14.如申请专利范围第10项所述之椭偏仪,其中该相 位调 制单元系以液晶加上该液晶之回馈控制系统来完 成。15.如申请专利范围第10项所述之椭偏仪,其中 该参考分 析单元系包含下列元件: 一非偏极分光镜; 一光侦测器。16.如申请专利范围第10项所述之椭 偏仪,其中该光偏极 化分析单元系包含下列元件: 一偏极分光镜; 一光侦测器。17.如申请专利范围第10项所述之椭 偏仪,其中该光走向 控制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成该偏折光束; 一凹抛物面镜,使得该偏折光束入射之后,会由该 凹 抛物面镜反射至该试件之该量测区域形成一量测 点;该凹抛物面镜表面轮廓系由一抛物线以一通过 该量测点且垂直于该入射光束并平行于该偏折光 束 之回转轴方向,回转任意角度所形成;当该棱镜上 下移动时,造成该偏折光束入射该试件之该量测点 角度改变; 一凹球面反射镜,其表面轮廓系由一以该量测点为 球 心之凹球面所构成;该偏折光束入射该试件之该量 测点反射后,垂直入射该凹球面反射镜而反射形成 回程光束,入射至该试件之该量测点; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测点落在该 试件 之位置。18.如申请专利范围第10项所述之椭偏仪, 其中该光走向 控制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成一偏折光束; 一凹抛物柱面镜,其表面轮廓系由一抛物线,依循 一 垂直于该入射光束且垂直于该偏折光束之方向平 行 移动任意厚度所形成;使得该偏折光束入射之后, 会由该凹抛物柱面镜反射至该试件之该量测区域 产 生一量测范围;当该棱镜上下移动时,造成该偏折 光束入射该试件之该量测范围角度改变; 一凹圆柱面镜,其表面轮廓系由一圆弧,依循一垂 直 于该入射光束且垂直于该偏折光束之方向平行移 动 任意厚度所形成,该偏折光束入射该试件之该量测 范围反射后,垂直入射该凹圆柱面镜而反射形成回 程光束,入射至该试件之该量测范围; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测范围落在 该试 件之位置。19.如申请专利范围第10项所述之椭偏 仪,其中该椭偏参 数校准单元系以凸球面反射镜于校准时取代该试 件放 置于该量测位置,使该取样光束垂直入射该凸球面 反 射镜。20.如申请专利范围第10项所述之椭偏仪,其 中该椭偏参 数校准单元系以平面反射镜于校准时逐次依入射 该取 样光束之入射角度逐次调整,以确认该入射光束垂 直 入射该平面反射镜。21.如申请专利范围第10项所 述之椭偏仪,其中该椭偏参 数校准单元系以一已知椭偏参数之标准试件完成 。22.一种椭偏仪,可穿透一透明或半透明之隔层介 质量测 试件复折射率与薄膜厚度,该椭偏仪之光学与机械 架 构至少包括下列单元: 一线偏极光源单元,其系产生一检测该试件之量测 光 束,决定该量测光束之起始偏极态,并且可依检测 需要调整该量测光束之光强大小; 一相位调制单元来控制该量测光束之相位,以形成 取 样光束; 一参考分析单元根据一自该取样光束撷取部分光 束以 形成参考光束来修正该取样光束之强度变化; 一光偏极化分析单元来分析该取样光束于经该试 件作 用后,产生一回程光束之相位和偏极态,以及光强 大小; 一光走向控制单元使该取样光束受偏折产生一偏 折光 束穿透该隔层介质后,控制该偏折光束入射该试件 之角度、方向,于该试件上形成量测区域并且反 射,再穿透该隔层介质,该经由该光走向控制单元 再次反射形成回程光束,该回程光束经由该光走向 控制单元导引,穿透该隔层介质后在该试件上之该 量测区域形成二次反射,再穿透该隔层介质后沿该 偏折光束入射该试件与取样光束之路径离开该光 走 向控制单元,进入该光偏极化分析单元。23.如申请 专利范围第22项所述之椭偏仪,其中该线偏极 光源单元系以一可发射线偏极光之雷射光源完成 。24.如申请专利范围第22项所述之椭偏仪,其中该 线偏极 光源单元系以一非同调光源与一线偏极元件完成 。25.如申请专利范围第22项所述之椭偏仪,其中该 线偏极 光源单元系以一雷射光源与一线偏极元件完成。 26.如申请专利范围第22项所述之椭偏仪,其中该相 位调 制单元系以液晶加上该液晶之回馈控制系统来完 成。27.如申请专利范围第22项所述之椭偏仪,其中 该参考分 析单元系包含下列元件: 一非偏极分光镜; 一光侦测器。28.如申请专利范围第22项所述之椭 偏仪,其中该光偏极 化分析单元系包含下列元件: 一偏极分光镜; 一光侦测器。29.如申请专利范围第22项所述之椭 偏仪,其中该光走向 控制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成一偏折光束; 一准凹抛物面镜,使得该偏折光束入射之后,会由 该 准凹抛物面镜反射穿透该隔层介质后,入射至该试 件之该量测区域形成一量测点;当该棱镜上下移动 时,造成该偏折光束入射该试件之该量测点角度改 变; 一准凹球面反射镜,该偏折光束入射该试件之该量 测 点反射后,穿透该隔层介质,垂直入射该准凹球面 反射镜而反射形成回程光束;该回程光束穿透该隔 层介质后,入射至该试件之该量测点; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测点落在该 试件 之位置。30.如申请专利范围第22项所述之椭偏仪, 其中该光走向 控制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成一偏折光束; 一准凹抛物柱面镜,其表面轮廓系由一准抛物线, 依 循一垂直于该入射光束且垂直于该偏折光束之对 称 轴方向平行移动任意厚度所形成,使偏折光束穿透 该观测介质,并入射于该试样之该量测区域形成一 量测范围;当该棱镜上下移动时,造成该量测光束 入射该试件之该量测范围角度改变; 一准凹圆柱面镜,其表面轮廓系由一准圆弧,依循 一 垂直于该入射光束且垂直于该偏折光束之方向平 行 移动任意厚度所形成,使偏折光束穿透该隔层介 质,并入射于该试样之该量测范围反射后,穿透该 隔层介质,垂直入射该准凹圆柱面镜而反射形成回 程光束;该回程光束穿透该隔层介质后,入射至该 试件之该量测范围; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测范围落在 该试 件之位置。31.一种椭偏仪,可穿透一透明或半透明 之隔层介质量测 试件复折射率与薄膜厚度,该椭偏仪之光学与机械 架 构至少包括下列单元: 一线偏极光源单元,其系产生一检测该试件之量测 光 束,决定该量测光束之起始偏极态,并且可依检测 需要调整该量测光束之光强大小; 一相位调制单元来控制该量测光束之相位,以形成 取 样光束; 一参考分析单元根据一自该取样光束撷取部分光 束以 形成参考光束来修正该取样光束之强度变化; 一光偏极化分析单元来分析该取样光束于经该试 件作 用后,产生一回程光束之相位和偏极态,以及光强 大小; 一光走向控制单元使该取样光束受偏折产生一偏 折光 束穿透该隔层介质后,控制该偏折光束入射该试件 之角度、方向,于该试件上形成量测区域并且反 射,再穿透该隔层介质,该经由该光走向控制单元 再次反射形成回程光束,该回程光束经由该光走向 控制单元导引,穿透该隔层介质后在该试件上之该 量测区域形成二次反射,再穿透该隔层介质后沿该 偏折光束入射该试件与取样光束之路径离开该光 走 向控制单元,进入该光偏极化分析单元。 一椭偏参数校准单元,于校准该偏极元件,该相位 调 制单元,该参考分析单元,该光偏极化分析单元及 该隔层介质之椭偏参数时,取代该试件放置于量测 位置,调整该椭偏参数校正单元,使该偏折光束垂 直入射该椭偏参数校准单元表面,并垂直反射产生 回程光束。32.如申请专利范围第31项所述之椭偏 仪,其中该线偏极 光源单元系以一可发射线偏极光之雷射光源完成 。33.如申请专利范围第31项所述之椭偏仪,其中该 线偏极 光源单元系以一非同调光源与一线偏极元件完成 。34.如申请专利范围第31项所述之椭偏仪,其中该 线偏极 光源单元系以一雷射光源与一线偏极元件完成。 35.如申请专利范围第31项所述之椭偏仪,其中该相 位调 制单元系以液晶加上该液晶之回馈控制系统来完 成。36.如申请专利范围第31项所述之椭偏仪,其中 该参考分 析单元系包含下列元件: 一非偏极分光镜; 一光侦测器。37.如申请专利范围第31项所述之椭 偏仪,其中该光偏极 化分析单元系包含下列元件: 一偏极分光镜; 一光侦测器。38.如申请专利范围第31项所述之椭 偏仪,其中该光走向 控制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成一偏折光束; 一准凹抛物面镜,使得该偏折光束入射之后,会由 该 准凹抛物面镜反射穿透该隔层介质后,入射至该试 件之该量测区域形成一量测点;当该棱镜上下移动 时,造成该偏折光束入射该试件之该量测点角度改 变; 一准凹球面反射镜,该偏折光束入射该试件之该量 测 点反射后,穿透该隔层介质,垂直入射该准凹球面 反射镜而反射形成回程光束;该回程光束穿透该隔 层介质后,入射至该试件之该量测点; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测点落在该 试件 之位置。39.如申请专利范围第31项所述之椭偏仪, 其中该光走向 控制单元系包含下列元件: 一棱镜,使入射之该取样光束的行进方向改变,旋 转 九十度形成一偏折光束; 一准凹抛物柱面镜,其表面轮廓系由一准抛物线, 依 循一垂直于该入射光束且垂直于该偏折光束之对 称 轴方向平行移动任意厚度所形成,使偏折光束穿透 该观测介质,并入射于该试样之该量测区域形成一 量测范围;当该棱镜上下移动时,造成该量测光束 入射该试件之该量测范围角度改变; 一准凹圆柱面镜,其表面轮廓系由一准圆弧,依循 一 垂直于该入射光束且垂直于该偏折光束之方向平 行 移动任意厚度所形成,使偏折光束穿透该隔层介 质,并入射于该试样之该量测范围反射后,穿透该 隔层介质,垂直入射该准凹圆柱面镜而反射形成回 程光束;该回程光束穿透该隔层介质后,入射至该 试件之该量测范围; 一回馈控制二自由度平台以决定该量测范围落在 该试 件之位置。40.如申请专利范围第31项所述之椭偏 仪,其中该椭偏参 数校准单元系以凸球面反射镜于校准时取代该试 件放 置于该量测位置,使该偏折光束垂直入射该凸球面 反 射镜。41.如申请专利范围第31项所述之椭偏仪,其 中该椭偏参 数校准单元系以平面反射镜于校准时逐次依入射 该偏 折光束之入射角度逐次调整,以确认该入射光束垂 直 入射该平面反射镜。42.如申请专利范围第31项所 述之椭偏仪,其中该椭偏参 数校准单元系以一已知椭偏参数之标准试件完成 。 |
