摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術(shù)，由于其對(duì)光學(xué)參數(shù)的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中，如半導(dǎo)體、光學(xué)涂層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、平板制造等。在本用例中，我們演示了VirtualLab Fusion中的橢圓偏振分析器在二氧化硅（SiO2）涂層上的使用。對(duì)于系統(tǒng)的參數(shù)，我們參考Woollam等人的工作 "可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）概述。I. 基本理論和典型應(yīng)用"，并研究該方法對(duì)輕微變化的涂層厚度有多敏感。
任務(wù)描述
鍍膜樣品
關(guān)于配置堆棧的更多信息。
一般光柵組件能夠?qū)χ芷谛越Y(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。在各向同性的情況下，使用一個(gè)非常小的周期，以確保只有0階會(huì)傳播。二氧化硅層也是根據(jù)參考文獻(xiàn)來(lái)定義的。
- 涂層厚度：10納米
- 涂層材料。二氧化硅
- 折射率：擴(kuò)展的Cauchy模型。
𝐴 = 1.44, 𝐵 = 0.00422𝜇𝑚², 𝐶 = 1.89𝐸 - 05𝜇𝑚4
- 基板材料：晶體硅
- 入射角度。75°
橢圓偏振分析儀
橢圓偏振分析儀用于計(jì)算相位差𝛥，以及反射光束的振幅分量Ψ。
有關(guān)該分析儀的更多信息可在這里找到。
總結(jié) - 組件...
橢圓偏振系數(shù)測(cè)量
橢圓偏振分析儀測(cè)量反射系數(shù)（s-和p-極化分量）的比率𝜌，并輸出相位差𝛥，以及振幅分量Ψ，根據(jù)
在VirtualLab Fusion中，復(fù)數(shù)系數(shù)𝑅p和𝑅s是通過(guò)應(yīng)用嚴(yán)格耦合波分析（RCWA），也被稱(chēng)為傅里葉模態(tài)法（FMM）來(lái)計(jì)算。因此，在研究光柵樣品的情況下，這些系數(shù)也可以是特定衍射階數(shù)的瑞利系數(shù)。
橢圓偏振對(duì)小厚度變化的敏感性
為了評(píng)估橢偏儀對(duì)涂層厚度即使是非常小的變化的敏感性，對(duì)10納米厚的二氧化硅層和10.1納米厚的二氧化硅膜的結(jié)果進(jìn)行了比較。即使是厚度的微小變化，1埃的差異也高于普通橢圓偏振的分辨率（0.02°為𝑇，0.1°為𝛥*）。因此，即使是涂層中的亞納米變化也可以通過(guò)橢偏儀來(lái)測(cè)量。
* 數(shù)值根據(jù)Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999)
仿真結(jié)果與參考文獻(xiàn)的比較
被研究的SiO2層厚度變化為1埃時(shí)，𝛹和𝛥的差異。
VirtualLab Fusion技術(shù)
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- Ellipsometry Analyzer
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