【摘要】 近年来,随着半导体产业的迅猛发展,高精密器件的生产和集成电路的制造对半导体材料提出了越来越高的要求

近年来,随着半导体产业的迅猛发展,高精密器件的生产和集成电路的制造对半导体材料提出了越来越高的要求,于是各大厂家纷纷将超薄纳米薄膜和低维材料引入到半导体器件中,以提高其光电性能。

由于微区的低维材料或微米级沟槽中的超薄纳米膜的厚度和光学性质的表征对探测区域要求极小、测量精度要求极高,传统的米勒矩阵椭偏仪(MME)急需要升级更新。科研工作者通过在MME中的偏振态产生(PSG)和偏振态分析(PSA)模块之间利用透镜对探测光束进行聚焦和收集,开发出了探测光斑小于20um的微光点MME(M-MME),用于表征上述材料在微区中的厚度和光学性质。然而,透镜不可避免地会改变入射光束和反射光束的偏振状态,从而进一步影响仪器测量的米勒矩阵的测量精度。因此,对透镜的偏振效应进行标定,对于提高M-MME的测量精度具有重要意义。

由于各种光谱椭偏仪中使用的聚焦透镜的孔径数值有限,对聚焦透镜引起的偏振效应的讨论主要集中在估计退偏效应(退偏是由入射角的变化引起的)。尽管这些研究涉及复杂的积分计算,但估计退偏效应对提高纳米结构椭偏测量精度具有重要的积极意义。同时,入射面的旋转效应、透镜材料的光学活性、制作工艺引起的残余应变双折射以及安装工艺引起的双折射等偏振效应等也引起了专家们对椭圆偏振的重点关注。例如,Peng等人使用典型各向同性样本的Jones矩阵来表征由目标引起的额外椭圆偏振响应,这确保了他们的角度分辨椭偏仪的测量性能。

 

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