[发明专利]一种介质薄膜厚度及折射率的测量方法

权利要求书

1.一种介质薄膜厚度及折射率的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，实时监测光强图像亮区方位角；

第二步，将可拆卸四分之一波片快轴45°放置，调整起偏器的角度，使得光强图像亮区方位角为0°或90°，记录当前起偏器的角度P₁并计算入射光P、S分量的相位差；

入射光P、S分量的相位差根据可拆卸四分之一波片快轴方位角与起偏器的方位角求出，可拆卸四分之一波片快轴方向为45°，起偏器的起偏角为P₁，入射光P分量的相位为δ_iP，入射光S分量的相位为δ_iS，确定入射光P分量与S分量的相位差δ_i为：

δ_i＝δ_iP-δ_iS＝90°-2P₁ (式1)

第三步，计算反射光的相位差δ_r与椭偏角参数△；

3.1采集光强图像I并对其进行图像处理，得到光强图像I的亮区方位角与亮暗区域对比度C，其中对比度C的定义为：

3.2计算反射光P分量和S分量的相位差δ_r与椭偏角参数△

利用图像处理得到的亮区方位角与亮暗区域对比度C，计算反射光P分量和S分量的相位差δ_r与椭偏角参数△：

△＝δ_r-δ_i＝δ_r-(90°-2P₁) (式4)

第四步，去掉可拆卸四分之一波片，调整起偏器的角度，使得光强图像亮区方位角为45°或135°，记录当前起偏器的角度P₂并计算入射光的振幅比；

入射光P、S分量的振幅比通过起偏器的角度计算出，入射光P、S分量的振幅比为τ_i'，其反正切值为Ψ_i'，τ_i'的根据(式5)计算：

τ_i'＝tanΨ_i'＝tan(P₂) (式5)

第五步，计算反射光的振幅比τ_r'与椭偏角参数Ψ；

5.1采集光强图像I'并对其进行图像处理，得到光强图像I'的亮区方位角与亮暗区域对比度C'；

5.2利用图像处理得到的亮区方位角与亮暗区域对比度C'，计算反射光P分量和S分量的振幅比τ_r'与椭偏角参数Ψ：

第六步，反解薄膜厚度与折射率；

利用第三、第五步所得的椭偏角参数(Ψ,△)反解得到薄膜的厚度d与薄膜折射率n。