摘要
可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術，由于其對光學參數的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結構的應用中，如半導體、光學涂層、數據存儲、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。對于系統的參數，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. 基本理論和典型應用"，并研究該方法對輕微變化的涂層厚度有多敏感。
任務描述
鍍膜樣品
關于配置堆棧的更多信息。
一般光柵組件能夠對周期性結構進行建模。在各向同性的情況下，使用一個非常小的周期，以確保只有0階會傳播。二氧化硅層也是根據參考文獻來定義的。
- 涂層厚度：10納米
- 涂層材料。二氧化硅
- 折射率：擴展的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算相位差𝛥，以及反射光束的振幅分量Ψ。
有關該分析儀的更多信息可在這里找到。
總結 - 組件...
橢圓偏振系數測量
橢圓偏振分析儀測量反射系數（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
在VirtualLab Fusion中，復數系數𝑅p和𝑅s是通過應用嚴格耦合波分析（RCWA），也被稱為傅里葉模態法（FMM）來計算。因此，在研究光柵樣品的情況下，這些系數也可以是特定衍射階數的瑞利系數。
橢圓偏振對小厚度變化的敏感性
為了評估橢偏儀對涂層厚度即使是非常小的變化的敏感性，對10納米厚的二氧化硅層和10.1納米厚的二氧化硅膜的結果進行了比較。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橢偏儀來測量。
* 數值根據Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999)
仿真結果與參考文獻的比較
被研究的SiO2層厚度變化為1埃時，𝛹和𝛥的差異。
VirtualLab Fusion技術
文件信息
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- Ellipsometry Analyzer
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