1.一種具有透明基底的薄膜的測量裝置,依次包括:形成光路連接的光源、準直鏡頭、濾波器、起偏器、分光元件、物鏡以及具有透明基底的薄膜,所述具有透明基底的薄膜放置于承載臺上,所述分光元件依次連接有面陣探測器與處理器,其特征在于,還包括遮擋光闌,用于去除在測量過程中因所述透明基底而產(chǎn)生的對測量造成干擾的反射光。
2.如權(quán)利要求1中所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述遮擋光闌設置在所述物鏡后焦面處。
3.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述遮擋光闌在所述光源的照明光路瞳面共軛位置。
4.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述遮擋光闌為可調(diào)整的遮擋光闌。
5.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述遮擋光闌的直徑為L3,其計算公式為:
其中NA_interferece=sinθ1=n×sinθ1,NA_interferece為受到干擾的透明薄膜反射光的最大數(shù)值孔徑,NA_objective為所述物鏡的最大數(shù)值孔徑,L4為所述物鏡后焦面直徑,n為所述透明基底折射率,h為所述透明基底的厚度,θ1為測量光在所述透明基底中的折射角,L1為所述物鏡最大視場直徑, L為所述光源在測量過程中的照明視場的直徑。
6.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,在所述準直鏡頭與所述濾波片之間設置所述遮擋光闌,使得所述光源照明方式為環(huán)形照明。
7.如權(quán)利要求6所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述遮擋光闌的直徑與位置為可調(diào)整的,使得所述光源照明方式為可調(diào)整環(huán)形照明。
8.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述光源為鹵素燈或者氙燈。
9.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述濾波片為窄帶濾光片。
10.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述起偏器為偏振片或者偏振棱鏡。
11.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述分光元件為直角分光棱鏡或者半透半反鏡。
12.如權(quán)利要求1所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置,其特征在于,所述面陣探測器為電荷耦合元件或者互補金屬氧化物半導體。
13.一種使用如權(quán)利要求2所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置的薄膜測量方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟(S1):將具有透明基底的薄膜,放置在所述承載臺上;
步驟(S2):由所述光源提供照明光,依次經(jīng)過所述準直鏡頭、濾波片和起偏器,然后經(jīng)由所述分光元件反射;
步驟(S3):步驟(S2)產(chǎn)生的反射光通過所述物鏡聚焦到所述具有透明基底的薄膜;
步驟(S4):所述具有透明基底的薄膜在同一角度所反射的光匯聚在所述物鏡的后焦面處,并且由所述遮擋光闌遮擋掉由所述透明基底所反射的干擾光,有用的反射光由所述分光元件反射至所述面陣探測器并且成像,將成像信號反饋至所述處理器。
步驟(S5):所述處理器將所述面陣探測器的反饋的成像信號進行處理,計算出所述薄膜的厚度和光學常數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的薄膜測量方法,其特征在于,根據(jù)所述透明基底的厚度、所述物鏡視場大小、所述光源在測量過程中照明視場的大小以及所述遮擋光闌的直徑大小,從而濾除薄膜散射光中受到透明基底反射光干擾的角譜信號,完成對透明基底薄膜膜厚的測量。
15.如權(quán)利要求14所述的薄膜測量方法,其特征在于,
所述遮擋光闌的直徑為L3,其計算公式為:
其中NA_interferece=sinθ1=n×sinθ1,NA_interferece為受到干擾的透明薄膜反射光的最大數(shù)值孔徑,NA_objective為所述物鏡的最大數(shù)值孔徑,L4為所述物鏡后焦面直徑,n為所述透明基底折射率,h為所述透明基底的厚度,θ1為測量光在所述透明基底中的折射角,L1為所述物鏡最大視場直徑,L為所述光源在測量過程中的照明視場的直徑。
16.一種使用如權(quán)利要求4所述的具有透明基底的薄膜的測量裝 置的薄膜測量方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟(S1):提供具有透明基底的薄膜,放置在所述承載臺上;
步驟(S2):由所述光源提供照明光,經(jīng)過所述遮擋光闌擋住小角度入射光后,使用大角度的入射光通過,形成了環(huán)形照明的方式,并依次經(jīng)過所述準直鏡頭、濾波片和起偏器,然后由所述分光元件將所述照明光反射;
步驟(S3):步驟(S2)產(chǎn)生的反射光通過所述物鏡聚焦到所述具有透明基底的薄膜,以使聚焦到所述薄膜的反射光為有用的光信號,避免了小角度入射光反射后的干擾光信號的聚焦;
步驟(S4):所述具有透明基底的薄膜在同一角度所反射的光透過所述物鏡到達所述分光元件,并且由分光元件反射至所述面陣探測器,由所述面陣探測器成像,并且將成像信號反饋至所述處理器。
步驟(S5):所述處理器將所述面陣探測器的反饋的成像信號進行處理,計算出所述薄膜的厚度和光學常數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的薄膜測量方法,其特征在于,根據(jù)所述透明基底的厚度、所述物鏡視場大小、所述光源在測量過程中照明視場的大小以及所述遮擋光闌直徑大小,從而濾除入射光反射后受到透明基底反射光干擾的角譜信號對薄膜的影響,完成對透明基底薄膜膜厚的測量。
18.如權(quán)利要求17所述的薄膜測量方法,其特征在于,
所述遮擋光闌的直徑為k1×L3計算公式為:
其中NA_interferece=sinθ1=n×sinθ1,NA_interferece為受到干擾的透明薄膜反射光的最大數(shù)值孔徑,NA_objective為所述物鏡的最大數(shù)值孔徑,L4為所述物鏡后焦面直徑,n為所述透明基底折射率,h為所述透明基底的厚度,θ1為測量光在所述透明基底中的折射角,L1為所述物鏡最大視場直徑,L為所述光源在測量過程中的照明視場的直徑,k1為倍率關(guān)系。
19.一種使用如權(quán)利要求16所述的具有透明基底的薄膜的測量裝置的薄膜測量方法,其特征在于,步驟(S2)中所述遮擋光闌為可調(diào)整遮擋光闌。