1 引言
随着薄膜技术在信息的存储、电子元器件、光学仪器等方面越来越广泛的应用，薄膜光学参数（薄膜厚度、折射率、消光系数）的准确测量成为研究的重要方向。确定薄膜光学参数的方法有很多，主要有光学方法和非光学方法。非光学方法主要有电解法、水晶振子法等，电解法容易损伤样品，振子法不能测量多层膜[2]。常用的光学方法包括光度测量法、显微观察法，干涉法、椭圆偏振测量法，干涉法设计简单，但是有时不能出现清晰条纹，且不适用于多层膜测量[2]，显微观察法多用于微米级和亚微米级的工艺检测。其中由于椭圆偏振法的诸多优点，使其成为半导体工业测量薄膜厚度最广泛运用的方法。
椭圆偏振技术是通过分析偏振光与被测样品表面相互作用（反射、投射、折射）前后的偏振态的改变来获得薄膜材料的光学常数和薄膜厚度的高精度、非接触测量方法[3]。它的测量分辨率可以达到单分子层，具有非接触测量，非扰动性，不受电磁影响、测量精度高等优点。目前广泛运用在材料工艺中的原位测量。
2椭偏仪测量基本原理
椭偏仪利用偏振光测量薄膜参数，用已知偏振状态的信号光入射到薄膜表面，薄膜使入射光的偏振状态发生改变，通过测量被测物品反射的光线偏振状态来获得样品的参量。
图1. 椭偏仪测量的基本原理
椭偏仪的测量值Y和D称为偏椭参量。其中tanY表示p分量和s分量反射系数比的实数值。D代表p分量和s分量的相对相位变化。椭偏参量和菲涅尔反射系数的关系为：
r=Rp/Ps=tanYejD (1)
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