L'ellipsomètre d'imagerie microscopique est un instrument qui combine l'imagerie microscopique optique avec la technologie ellipsométrique, principalement utilisée pour mesurer des paramètres tels que l'épaisseur du film mince, l'indice de réfraction, le coefficient d'absorption et d'autres, et pour obtenir la distribution topographique tridimensionnelle de la surface de l'échantillon.
L'ellipsomètre d'imagerie microscopique est basé sur le principe de polarisation elliptique, en analysant le changement d'état de polarisation de la lumière polarisée incidente après réflexion ou transmission par l'échantillon, en combinaison avec la technologie d'imagerie microscopique optique, pour obtenir la distribution de topographie tridimensionnelle de la surface de l'échantillon et l'épaisseur du film mince, l'indice de réfraction et d'autres paramètres optiques.
Le processus comprend:
Source lumineuse et contrôle de la polarisation: la lumière émise par la source devient une lumière polarisée linéairement à l'aide d'un déviateur, puis ajustée à un état de polarisation spécifique (par exemple, la lumière polarisée elliptiquement) à l'aide d'un compensateur.
Interaction de l'échantillon: la lumière polarisée est incidente à la surface de l'échantillon, réfléchie ou transmise à l'échantillon, et l'état de polarisation est modifié par les caractéristiques de l'échantillon (par exemple, l'épaisseur du film, l'indice de réfraction).
Détection et analyse: les déviateurs mesurent l'état de polarisation de la lumière réfléchie ou transmise (généralement décrit par les angles d'Ellipsométrie ₃ et Δ), calculent l'épaisseur de l'échantillon, l'indice de réfraction et d'autres paramètres en combinaison avec l'inversion d'un modèle physique (par exemple, la théorie optique des couches minces). Dans le même temps, le système d'imagerie CCD acquiert les paramètres ellipsométriques de différentes positions de la surface de l'échantillon pour former une image tridimensionnelle de la topographie et de la distribution de l'épaisseur.
Précautions opérationnelles
Préparation des échantillons:
La surface de l'échantillon doit être plane, propre et éviter la poussière ou les rayures affectant la réflexion de la lumière polarisée.
Pour les échantillons multicouches, un modèle physique raisonnable doit être établi pour améliorer la précision de la mesure.
Contrôle de l'environnement: les facteurs environnementaux (tels que la température, les vibrations, la lumière parasite) peuvent affecter la stabilité de la mesure et doivent être utilisés sur une plate - forme optique à température constante et résistante aux chocs.
Traitement des données:
Utilisez des algorithmes intégrés pour adapter les données expérimentales aux modèles théoriques, calculer les paramètres de l'échantillon et visualiser les résultats.
Pour les échantillons complexes, il est nécessaire de combiner plusieurs techniques d'analyse pour obtenir des résultats plus précis.