專利名稱：用于樣品橢圓偏振光二維顯示的裝置,顯示方法及具有空間分辨率的橢圓偏振光測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于樣品橢圓偏振光二維顯示的裝置，一種顯示方法及一種具有空間分辨率的橢圓偏振光測(cè)量方法。它尤其是適合于用橢圓偏振光對(duì)比度或干涉對(duì)比度顯示。
背景技術(shù)：
一種接收光和反射光的樣品一般將改變其偏振。
可以采用這種性能來(lái)觀察樣品或者通過(guò)測(cè)量其偏振參數(shù)來(lái)表征所述樣品，上述偏振參數(shù)一般用ψ和Δ表示。
在這方面，可以例如參見(jiàn)Azzam和Bashara在1979年出版的書(shū)。
起初，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在Brewster角之下處理Fresnel系數(shù)的消光rp，可以提供準(zhǔn)確的參數(shù)ψ和Δ的橢圓偏振光測(cè)量結(jié)果(橢圓偏振光測(cè)量法)或者提供很薄的薄膜特別是在水的表面處的靈敏顯示(Brewster角顯微法)。
此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在一個(gè)入射光和一個(gè)方位下照射樣品的一個(gè)區(qū)域，可以測(cè)量對(duì)應(yīng)這個(gè)區(qū)域的參數(shù)ψ和Δ。
在本發(fā)明范圍內(nèi)的目的是提供對(duì)樣品的許多點(diǎn)同時(shí)處理參數(shù)ψ和Δ的技術(shù)，上述點(diǎn)每個(gè)都由它們的坐標(biāo)x，y限定。這叫做樣品的橢圓偏振光二維顯示或測(cè)量。
另外，本發(fā)明涉及可以在光學(xué)反射顯微鏡下觀察，顯示或測(cè)量的小樣品。上述顯微鏡可以是常規(guī)顯微鏡，具有差分干涉對(duì)比的顯微鏡或熒光顯微鏡。
這類顯微鏡觀察提出了特別的限制，因?yàn)橐环矫妫@微鏡透鏡具有一大數(shù)字的孔徑，所述大數(shù)字的孔徑形成與常用橢圓偏振測(cè)量條件大不相同的觀察條件，常用測(cè)量中光束，照明光束及測(cè)量光束(反射光束)一般是小孔徑對(duì)準(zhǔn)光束，和另一方面，在照明光束是最經(jīng)常圍繞正入射均勻分布處，亦即在入射角范圍內(nèi)，幾乎不適合用橢圓偏振法。
還有，以前已經(jīng)提出基于使用一種防眩襯底的顯示方法，但它們依靠襯底的“非相干反射率”。以前所提出的那些襯底因此用于非偏振光或用于相對(duì)于入射面具有固定偏振方向的偏振光的防眩。這是與顯微鏡的使用不相容的。原理是基于方程(E4)等號(hào)右端的極小化。
ΦN(θ,NP)=12(|rp|2+|rs|2)----E4]]>式中rp和rs是襯底上每個(gè)偏振的復(fù)合反射系數(shù)，對(duì)其產(chǎn)生的影響簡(jiǎn)單取決于x和y，ΦN(θ，NP)是非偏振光中用于入射角θ反射的歸一化通量。
顯然，完全消光僅是對(duì)|rp|＝|rs|＝0才可能，這是一個(gè)極端嚴(yán)格的條件，因?yàn)槎叩腇resnel系數(shù)值都是設(shè)定的。完全消光的條件，即|rp+rs|＝0遠(yuǎn)遠(yuǎn)更為靈活，因?yàn)樗ㄒ晦D(zhuǎn)變成Fresnel系數(shù)之間的關(guān)系，rp＝-rsE6還提出了一些用于偏振光的防眩襯底，以便增強(qiáng)橢圓偏振儀的性能，但直到目前還認(rèn)為橢圓偏振法和光學(xué)顯微法不相容。
因此本發(fā)明的目的是提供一種物體的橢圓偏振光二維顯示，所述物體具有很小厚度，在光學(xué)顯微鏡下可在已知與使用市售光學(xué)顯微鏡相容的觀察條件下無(wú)法進(jìn)行目測(cè)。
盡管這樣，按照本發(fā)明，能夠在顯微鏡下同時(shí)目測(cè)物體及測(cè)量物體的厚度和指數(shù)。
為此，將所研究的物體設(shè)置在一個(gè)特定的襯底上，所研究物體與襯底的組合形成詳細(xì)研究之下的組件，我們稱之為樣品。襯底設(shè)計(jì)得便于所研究的物體即使很薄，也因它的存在而足以改變襯底的外觀，因而導(dǎo)致物體的顯示。
這樣看來(lái)，襯底包括一個(gè)基底，所述基底用一個(gè)疊層覆蓋，以便一方面，最后一層的厚度e證明條件d2/de2[ln|rp+rs|]＝0，及另一方面，在e值集上量|rp+rs|的最小值是盡可能小。
同樣，物體的存在在這些條件下足以改變?cè)谀撤N意義上于光學(xué)顯微鏡下可測(cè)量的襯底參數(shù)ψ和Δ，以便可以從樣品的測(cè)得參數(shù)ψ和Δ中提取出物體的光學(xué)特性。
因此，設(shè)計(jì)襯底，以便對(duì)小入射角來(lái)說(shuō)樣品的參數(shù)ψ和Δ對(duì)其構(gòu)成參數(shù)的小波動(dòng)的靈敏度很大，因此與Brewster角有很大不同，另外，設(shè)計(jì)所提出的顯示和測(cè)量方法，以使顯微鏡的徑向幾何結(jié)構(gòu)變得可與處理這些橢圓偏振光特點(diǎn)相容。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供一種差分干涉顯微鏡(DIC)(利用一種插入透鏡后焦面附近的裝置，例如Normarski裝置或Smith裝置)，按照方位角＝0線性偏振的照明光束被DIC裝置分裂成兩個(gè)線性偏振的光束，所述兩個(gè)線性偏振的光束按照方向＝45°和＝-45°并彼此相對(duì)橫向偏移一個(gè)小量Δd，與這兩個(gè)偏振有關(guān)的兩個(gè)波面在樣品上反射時(shí)，由于存在或缺少物體的均勻性而經(jīng)歷相位變化，因而在反射光束返回時(shí)進(jìn)入DIC裝置之后，然后在與偏振器交叉連接的分析器中，這些相位變化轉(zhuǎn)變成顏色或強(qiáng)度變化。在這種觀察方式中，物體的對(duì)化度由于調(diào)節(jié)包括在DIC裝置中補(bǔ)償鏡而優(yōu)化。這種調(diào)節(jié)包括切斷由樣品非感興趣區(qū)域所反射的兩個(gè)光束之間的干涉，而同時(shí)調(diào)節(jié)在它們產(chǎn)生干涉的裝置處亦即分析器處的相移，因而這個(gè)消光量調(diào)節(jié)顯示的量。這種消光的數(shù)學(xué)條件與前面所述相同，亦即rp+rs＝0。在這種觀察方式中，疊層最后一層厚度e上最大靈敏度的條件是d2/de2[ln|rp+rs|]＝0。
因此所提出的顯示方法對(duì)于在顯微鏡下交叉連接的偏振器和分析器之間的所有觀察都是全局最優(yōu)的，即使在顯微器中包括DIC裝置時(shí)也如此。
因此本發(fā)明涉及一種用于樣品橢圓偏振光二維顯示的裝置，所述樣品包括物體，它安放在一種入射介質(zhì)中，在一會(huì)聚光交叉反射的分析器和偏振器之間觀察，其中處理包括物體和該物體安放于其上的襯底這一組件的各橢圓偏振光參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明
襯底包括一個(gè)基底和一個(gè)疊層，并且它的橢圓偏振性能已知，襯底的橢圓偏振性能是這樣，即由于物體以對(duì)比度大于沒(méi)有這種襯底時(shí)所產(chǎn)生的對(duì)比度顯示而使樣品的橢圓偏振參數(shù)發(fā)生變化。
本發(fā)明還涉及一些特點(diǎn)，這些特點(diǎn)在下面的說(shuō)明中將看起來(lái)很清楚，并且這些特點(diǎn)將單獨(dú)考慮或是按照它們所有技術(shù)上可能的組合考慮穿過(guò)一個(gè)大孔徑透鏡如顯微鏡透鏡照射樣品，顯微鏡是一種具有差分干涉對(duì)比的顯微鏡，顯微鏡是一種熒光顯微鏡，本實(shí)施例對(duì)于顯示或檢測(cè)具有毫微米尺寸的物體最有效。因此目的是在沒(méi)有解的情況下顯示。它尤其能目測(cè)所有各個(gè)的線形物體，亦即一個(gè)其量遠(yuǎn)大于顯微鏡橫向分辨率，其長(zhǎng)度大于1微米(聚合物，微細(xì)管道，膠原，脫氧核糖核酸(DNA)，核糖核酸(RNA)，碳毫微米管，毫微米線等)。
與物體接觸的疊層厚度e可以使襯底的復(fù)合反射系數(shù)rp和rs證明條件d2/de2[ln|rp+rs|]＝0，襯底的光學(xué)性能可以使在整個(gè)e值組范圍內(nèi)量|rp+rs|所取的最小值盡可能小。
-裝置包括一個(gè)多色光源，-裝置包括一個(gè)單色光源，-基底是在硅中，更一般地說(shuō)，基底有利地是一種吸收介質(zhì)，一種金屬或一種半導(dǎo)體，它們的光學(xué)折射率的實(shí)數(shù)部分大于3.3，-疊層包括一個(gè)單層，-這層有利的是一種包括SiO/SiO2按適當(dāng)比例配成的混合物的無(wú)機(jī)物，-這層是二氧化硅層，-二氧化硅層的厚度約為1025，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣，-這層是氟化鎂層，MgF2層的厚度約為1055，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣，-這層是一種聚合物層，-這層是一種具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.343的聚合物層，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣，-這層是一種具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.74的無(wú)機(jī)物層，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣，-這層是一種具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.945的無(wú)機(jī)物層，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是具有光學(xué)指數(shù)為1.5的油，-這層是不連續(xù)的，由二氧化硅試塊組成并且指數(shù)為1.343，所述二氧化硅試塊的相同高度描述為該層的厚度并且剖面尺寸顯著小于10微米，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣，-這層是一種具有指數(shù)基本上等于1.343的間隙孔或毫微米孔的無(wú)機(jī)或有機(jī)層，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣，-這層是一種具有指數(shù)基本上等于1.343的無(wú)機(jī)氣凝膠，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣，-裝置包括一個(gè)顯微鏡，所述顯微鏡包括一個(gè)取縱向縫隙形式的孔徑光闌，所述孔徑光闌可圍繞顯微鏡的軸線調(diào)節(jié)，它能把照明錐體限制在選定方向上的一個(gè)入射面上，-裝置包括一個(gè)顯微鏡，所述顯微鏡包括一個(gè)取環(huán)件形式的孔徑光闌，所述孔徑光闌圍繞入射角限制樣品的照明錐體，-物體是一種薄的膜，并且疊層包括一個(gè)斜切層，所述斜切層的厚度沿著表面在x方向上以單調(diào)的形式變化。
這個(gè)方法和這種顯示裝置可相容，并可以有利地加到任何光學(xué)掃描顯微法上，加到任何不可見(jiàn)光的光學(xué)技術(shù)(紫外或紅外)上，加到任何光譜法技術(shù)上，加到非線性光學(xué)技術(shù)上，加到任何擴(kuò)散或衍射技術(shù)上，及加到所有它們的組合上。它們尤其是可與熒光技術(shù)，微-Raman微技術(shù)，共焦顯微鏡技術(shù)，雙光子顯微鏡技術(shù)相容，及與所有它們的組合相容。
用熒光顯微鏡實(shí)施本發(fā)明尤其有利。實(shí)際上，由熒光樣品發(fā)射的光偏振作用與入射光束的偏振作用常常不同。因此熒光標(biāo)記物造成光的消偏振，在消偏振時(shí)本發(fā)明的裝置特別靈敏。而且，本發(fā)明的裝置自身入射光的消光因子顯著減少了伴隨熒光信號(hào)的噪音。
最后，用熒光顯微法實(shí)施本發(fā)明能在同樣的熒光物中識(shí)別使光消偏振，相應(yīng)于很獨(dú)特分子環(huán)境的那些熒光物。
這種實(shí)施方法用于觀察埋入熒光介質(zhì)中的那些表面特別有效。它可以有效地用于閱讀生物芯片的熒光信號(hào)，其中包括觀察雜化動(dòng)力學(xué)。
本發(fā)明還涉及一種測(cè)量方法，其中-顯示裝置平行于方向X切成兩個(gè)元件，-將一個(gè)薄膜設(shè)置在這些元件的其中之一上，-將兩個(gè)元件安放在偏振顯微鏡下方的交叉反射式偏振器和分析器之間，所述偏振顯微鏡用多色光照明，以便在每個(gè)元件上都形成彩色干涉條紋，-測(cè)量分別在每個(gè)元件中形成的條紋的偏移，以便由其得到設(shè)置在每個(gè)元件上的層性能。
本發(fā)明還涉及如上所述的樣品顯示裝置，其中襯底是Petri箱的底部。
本發(fā)明還涉及如上所述的用于顯示樣品的裝置，樣品是一種多傳感器矩陣，而矩陣的每個(gè)試塊或試片都可以形成疊層的最后一層。這種多傳感器可以是一種細(xì)菌芯片，病毒芯片，抗原芯片，抗體芯片，蛋白質(zhì)芯片，DNA芯片，RNA芯片或染色體芯片，因而所述裝置構(gòu)成一種平行閱讀裝置。
本發(fā)明還涉及一種用于橢圓偏振法測(cè)量樣品的方法，所述樣品在偏振顯微鏡下具有空間分辨率，而偏振顯微鏡形成樣品的圖片，其中-樣品用一照明光束照射，所述照明光束通過(guò)一個(gè)孔徑光闌進(jìn)行線性偏振，-用一個(gè)偏振器-分析器分析樣品所反射的光，其特征在于它的偏振方向相對(duì)于偏振器偏振方向的相對(duì)取向φ，-通過(guò)照明光束和偏振器-分析器的偏振的相對(duì)旋轉(zhuǎn)調(diào)制所反射的強(qiáng)度，按照這種方法-照明光束的孔徑光闌是一個(gè)環(huán)件，所述環(huán)件定心在一個(gè)入射角的光束軸線上，-在樣品所得圖片的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射通量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，-處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便在樣品的每個(gè)點(diǎn)根據(jù)下列公式同時(shí)由其得到橢圓偏振參數(shù)Ψ(x，y)和Δ(x，y)及反射系數(shù)|rs|2(x，y)的兩種組合12|rs|2(1+tan2ψ)=φM]]>和12|rs|2(tan2ψ-2tanψcosΔ)=φm]]>-處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面公式由其得到單個(gè)橢圓偏振參數(shù)Ψ(x，y)和Δ(x，y)的組合sin(2Ψ)cosφm＝φM(1-sin(2ψ)cosΔ)可能，在測(cè)量步驟中-分析器相對(duì)于偏振器的取向設(shè)定到一個(gè)與π/2模π不同的值，-照明光束的孔徑光闌是一種可圍繞安裝在圖示一個(gè)入射角的環(huán)件上的顯微鏡的光軸線調(diào)節(jié)的縫隙，-對(duì)縫隙至少兩個(gè)不同的和非冗余的取向測(cè)量反射光束的強(qiáng)度，-根據(jù)下面關(guān)系度處理這些強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果 -在樣品的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)由其推導(dǎo)得到橢圓偏振角Ψ(x，y)和Δ(x，y)二者的值及反射系數(shù)模|rp|和|rs|的那些值，可能，在補(bǔ)充步驟中-分析器固定在一個(gè)非垂直于偏振器的取向中，例如φ＝0，-照明光速的孔徑光闌是一種可圍繞安裝在描述一個(gè)入射角的環(huán)件上的顯微鏡光軸調(diào)節(jié)的縫隙，-測(cè)量對(duì)縫隙的兩個(gè)取向＝0和＝π/2反射的強(qiáng)度，-按照下面三個(gè)公式處理這些強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果，以便得到tanΨ，同時(shí)求它們比值的平方根I=Ai2|rp|2cos2φ]]>對(duì)于 ＝0模數(shù)πI=Ai2|rs|2sin2φ]]>對(duì)于 模數(shù)πtanψ=|rprs|]]>可能，在測(cè)量步驟中-將分析器相對(duì)于偏振器的取向設(shè)定到一個(gè)與π/2模π不同的值，-通過(guò)光闌D圍繞光軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制反射的強(qiáng)度，-在樣品的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射通量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，-根據(jù)下面的關(guān)系式處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便由其得到橢圓偏振角Ψ(x，y)和Δ(x，y)二者及反射系數(shù)的模數(shù)|rp|和|rs| 可能，在補(bǔ)充步驟中-將分析器相對(duì)于偏振器的取向設(shè)定到φ＝0，-通過(guò)光闌D圍繞光軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制反射的強(qiáng)度，-在樣品的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射通量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，-根據(jù)下面關(guān)系式處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便由其得出橢圓偏振角Ψ(x，y)和Δ(x，y)二者及反射系數(shù)的模數(shù)|rp|和|rs|
本發(fā)明還涉及一種用于樣品橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述樣品在偏振顯微鏡下具有空間分辨率，上述偏振顯微鏡形成樣品的一個(gè)圖片，其中-樣品用一照明光束照射，所述照明光束通過(guò)孔徑光闌線性偏振，-用偏振器-分析器分析樣品所反射的光，其特征在于它的偏振方向相對(duì)于偏振器偏振方向的相對(duì)取向φ，-通過(guò)照明光束和偏振器-分析器的偏振的相對(duì)旋轉(zhuǎn)調(diào)制反射的強(qiáng)度，按照這種方法-照明光束的孔徑光闌是一種定心在這個(gè)光束軸線上的圓盤(pán)，-在樣品所得到的圖片每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，-處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面公式在樣品每個(gè)點(diǎn)處由其同時(shí)得到有效橢圓偏振參數(shù)Ψeff(x，y)和Δeff(x，y)及有效系數(shù)反射|rs eff|2(x，y)的兩種組合，12|rs|2(1+tan2ψeff)=φM]]>和12|rs|2(tan2ψeff-2tanψcosΔeff)=φm]]>-處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面公式由其得到單個(gè)有效橢圓偏振參數(shù)Ψeff(x，y)和Δeff(x，y)的組合sin(2Ψ)cossin2ψeffcosΔeff=1-φmφM]]>本發(fā)明還涉及一種用于在具有橫向空間分辨率的顯微鏡下橢圓偏振光測(cè)量的裝置。
按照這種裝置
-它只包括一個(gè)偏振器，該偏振器安放在照明鏡和樣品之間在透鏡的無(wú)論哪一側(cè)上，-它包括一個(gè)縫隙，所述縫隙在它的孔徑光闌平面中旋轉(zhuǎn)，上述縫隙安裝在一個(gè)環(huán)形光闌上，以便能通過(guò)下面公式利用縫隙三種不同取向的至少三個(gè)測(cè)量結(jié)果提取出樣品的橢圓偏振參數(shù) 加到這三個(gè)測(cè)量結(jié)果上，其中參數(shù)rs，Ψ和Δ可以是在存在的所有入射角范圍內(nèi)平均所得的有效參數(shù) 按照這種裝置-偏振器和分析器具有一個(gè)設(shè)定的相對(duì)取向，-孔徑光闌是一個(gè)孔或一個(gè)環(huán)件，-透鏡后焦面的圖片通過(guò)Bertrand透鏡在目鏡的焦面物體中形成，-一個(gè)電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)設(shè)置在這個(gè)焦面中，-利用下面的通用公式處理在CCD攝像機(jī)每個(gè)點(diǎn)處得到的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果 以便直接得到樣品的橢圓偏振參數(shù)組。
按照這種裝置-反射強(qiáng)度的調(diào)制通過(guò)分析器和偏振器的相對(duì)旋轉(zhuǎn)得到，-孔徑光闌是一個(gè)孔或一個(gè)環(huán)件，
-透鏡后焦面的圖片通過(guò)Bertrand透鏡在目鏡的焦面物體上形成，-將一個(gè)CCD攝像機(jī)或者可能是三鏡頭CCD攝像機(jī)設(shè)置在這個(gè)焦面中，-利用下面的通用公式處理在CCD攝像機(jī)的每個(gè)點(diǎn)處或者可能是在三鏡頭CCD攝像機(jī)每個(gè)點(diǎn)處及每個(gè)色成分得到的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果 以便直接得到樣品的橢圓偏振參數(shù)組。
按照這種裝置-透鏡后焦面的圖片通過(guò)Bertrand透鏡在目鏡的焦面物體中形成，-將一個(gè)CCD攝像機(jī)設(shè)置在這個(gè)焦面中，-利用下面通用公式處理CCD攝像機(jī)每個(gè)點(diǎn)處得到的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果 以便直接得到樣品的橢圓偏振參數(shù)組。
攝像機(jī)是一種三鏡頭CCD彩色攝像機(jī)，并且在每個(gè)點(diǎn)處時(shí)對(duì)每種色進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)量和處理。
有利的是，所研究的物體安放在一個(gè)襯底上。與上述物體接觸的疊層厚度e同以使襯底的復(fù)合反射系數(shù)rp和rs證明條件d2/de2[ln|rp+rs|]＝0優(yōu)選的是，物體安放在一個(gè)襯底上，所述襯底光學(xué)性能是這樣，即可以使在整個(gè)e值組范圍內(nèi)量|rp+rs|所取的最小值盡可能小。
下面將參照附圖更準(zhǔn)確地說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中

圖1和2限定光相對(duì)于傳播矢量K的偏振參數(shù)P和S及在光學(xué)系統(tǒng)中半徑的取向參數(shù)，即入射角θ和方位角；圖3示出與顯微鏡透鏡相對(duì)的樣品；
圖4是按照本發(fā)明所述操作的偏振顯微鏡示意圖；圖5是按照本發(fā)明所述厚度直接測(cè)量裝置的示意簡(jiǎn)圖；圖6A和6B是在本發(fā)明的某些實(shí)施中實(shí)施的多傳感器顯示裝置的圖示。
現(xiàn)在將用圖1和2中的標(biāo)記說(shuō)明本發(fā)明，圖1和2中 是由樣品上入射角θ一個(gè)半徑所傳送的光的偏振矢量。
此外，用樣品1意思是指影響測(cè)量的組件。這個(gè)樣品通過(guò)一個(gè)入射介質(zhì)3與透鏡2分開(kāi)，它包括從入射介質(zhì)開(kāi)始依次為一個(gè)研究的物體4(應(yīng)當(dāng)顯示的一個(gè))，一個(gè)疊層5和一個(gè)基底7，疊層5的最外層6是與樣品接觸的這層。疊層和基底7形成襯底8。
圖4A和4B是表示可按照本發(fā)明使用的裝置；類似元件用相同標(biāo)號(hào)表示。
因此將假定是平面和各向同性的樣品1放在一個(gè)反射操作的光學(xué)顯微鏡下。顯微鏡裝配有一個(gè)透鏡10和一個(gè)Khler型照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)包括至少兩個(gè)透鏡12和13及一個(gè)孔徑光闌或光瞳11，該照明系統(tǒng)通過(guò)透鏡10后焦面的透鏡13共軛，在圖4A上用虛線表示。偏振器P通過(guò)半反射板15使射向樣品的光偏振。偏振器P的方向用作參考。由物體發(fā)送的光經(jīng)過(guò)分析器A處理。
圖4B相應(yīng)于差分干涉對(duì)比(DIC)顯微鏡，它包括一個(gè)偏振元件16，所述偏振元件16或是一種Wollaston雙棱鏡，或是一種Nomarksi棱鏡和補(bǔ)償鏡。
此外，正如已知的，它還能用圓偏振代替線偏振。
因此，代替交叉連接的偏振器和分析器，將有半透明鏡，第一偏振器，四分之一波(λ/4)板，透鏡，樣品，然后作為一種反饋，再是透鏡，λ/4板，上述偏振器和半透明鏡。
在差分干涉對(duì)比(DIC)顯微鏡情況下，那么將有半透明鏡，偏振器，偏振元件，λ/4板，透鏡，然后作為一種反饋，再是透鏡，λ/4板，偏振元件，上述偏振器和半反射鏡。
半徑的入射角是θ。顯微鏡裝配一個(gè)線性偏振器和一個(gè)分析器，它們位于光路上樣品的無(wú)論哪一側(cè)。照明是反射投影和單色光。分析器是旋轉(zhuǎn)式并與偏振器形成一個(gè)角φ。歸一化的反射通量ΦN作為反射通量與參考能量之比來(lái)度量。參考通量是一假定完全反射的樣品情況下，沒(méi)有偏振器和分析器時(shí)簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)的同一臺(tái)儀器上所得到的通量。完全反射的樣品通過(guò)對(duì)平行(P)偏振和垂直(S)偏振的Fresnel復(fù)合系數(shù)定義為rp＝rs＝1。對(duì)任何角фΦN(θ,φ)=cos2φ(|rp|2+|rs|2)-cos2φ4|rp+rs|2----E1]]>在特定情況下，當(dāng)偏振器和分析器交叉連接(ф＝π/2)時(shí)，這個(gè)公式簡(jiǎn)化為ΦN(θ,π2)=|rp+rs|24----E2]]>公式(E1)的等號(hào)右端可以直接解。它包括兩項(xiàng)第一項(xiàng)即cos2φ(|rp|2+|rs|2)是消光系數(shù)的積和強(qiáng)度反射系數(shù)的積，它們現(xiàn)在將稱之為反射率。這種反射率可以量化為“非相干平均反射率”，因?yàn)樗ㄟ^(guò)忽略rp和rs之間亦即平行反射分量和垂直反射分量之間的干涉，及通過(guò)將所有可能的方位角亦即相對(duì)于偏振器方向入射的所有可能的平面取向進(jìn)行平均得到。簡(jiǎn)約到它的第一項(xiàng)，則方程(E1)提供通過(guò)顛倒光路上樣品和分析器的順序得到的反射，因?yàn)楸砻嬖谶@里只起吸收元件的作用。當(dāng)φ＝π/2時(shí)，這個(gè)第一項(xiàng)統(tǒng)統(tǒng)消失在交叉連接的偏振器和分析器之間，在沒(méi)有(消)偏振元件時(shí)，沒(méi)有什么東西通過(guò)。
方程(E1)的第二項(xiàng)說(shuō)明了rp和rs之間的干涉。它將叫做“相干反射率”。它表示入射光束通過(guò)表面的消偏振作用，上述偏振作用使線性入射偏振轉(zhuǎn)變成橢圓偏振。這個(gè)橢圓率對(duì)每個(gè)方位，亦即對(duì)每個(gè)由其與偏振器方向的夾角所限定的入射平面都不同，并且這個(gè)第二項(xiàng)說(shuō)明平均反射率，所述平均反射率由照射的錐形幾何產(chǎn)生。對(duì)于φ＝π/4它消失，此處所有方位角的影響相互抵消，并且對(duì)于rp＝-rs它也消失。它降低了平行的偏振器和分析器之間的總反射率，而當(dāng)它們交叉連接時(shí)則使它們?cè)黾印?br> 顯示技術(shù)，本發(fā)明的目的，直接處理這個(gè)第二項(xiàng)。我們選擇φ＝π/2，并且(E1)的第二項(xiàng)保持只存在一個(gè)。消光，或者是在一種更精制的型式中，非相干反射率的準(zhǔn)消光是本發(fā)明的基礎(chǔ)之一。叫做“相干反射率”的東西也可以叫做“橢圓偏振反射率”，因?yàn)樗煞瓷淦竦臋E圓率(方位角的函數(shù))產(chǎn)生。
與(E1)等效的公式是ΦN(θ,φ)=12(|rp|2+|rs|2)+cos2φ4|rp-rs|2----E3]]>這個(gè)公式能將存在偏振元件時(shí)得到的信號(hào)與沒(méi)有偏振元件時(shí)亦即非偏振光時(shí)得到的信號(hào)進(jìn)行比較，上述沒(méi)有偏振元件時(shí)得到的信號(hào)只由第一項(xiàng)提供。它表示為ΦN(θ,NP)=12(|rp|2+|rs|2)----E4]]>在存在偏振器時(shí)，仍能通過(guò)令φ＝π/4用實(shí)驗(yàn)方法接近這個(gè)量，如方程E3所示。
為了顯示所研究物體4的邊緣，將所研究對(duì)象以薄膜形式安放在表面上，通過(guò)觀察薄膜和裸露表面處理所收集的強(qiáng)度，薄膜和裸露表面分別用lf和ls表示。它們與相應(yīng)的規(guī)一化通量成正比。
薄膜邊緣的對(duì)比度是C=IF-ISIF+IS=1-21+IFIS----E5]]>為了正確地顯示薄膜，應(yīng)當(dāng)將C優(yōu)化，因此lf/ls之比值應(yīng)變成最大(ls→0，趨向于對(duì)比度為1)或最小(lf→0，趨向于對(duì)比度為-1)。然后必須使表面或薄膜消光。這樣，靈敏的過(guò)程一方面依賴于正確消光和另一方面依賴于選擇性消光。
我們的技術(shù)將下面兩種消光因子結(jié)合i)交叉連接或幾乎交叉連接的偏振器和分析器，ii)用于這種觀察方式的抗反射襯底。
方程(E3)突出我們消光的雙重性質(zhì)交叉連接的偏振器和分析器使方程等號(hào)右邊的第一項(xiàng)消除，我們的抗反射襯底使第二項(xiàng)消除。然后可將它定義為用于相干反射率的抗反射襯底。它是我們顯示技術(shù)的第二基礎(chǔ)。
但良好的消光對(duì)靈敏的顯示是不夠的。lf或ls應(yīng)為消除，但不能二者同時(shí)消除。當(dāng)所顯示的薄膜很薄時(shí)，因此當(dāng)它的所有物理參數(shù)幾乎不干擾裸露表面的那些參數(shù)時(shí)，意味著消光一定是很關(guān)鍵。換句話說(shuō)，對(duì)表面的很小改變，消光一定失去。我們襯底抗反射質(zhì)量的這個(gè)關(guān)鍵元件是我們顯示技術(shù)的第三個(gè)基礎(chǔ)。
一種顯示方法的若干性能可以通過(guò)在所觀察的薄膜變得極薄時(shí)所得到的對(duì)比度進(jìn)行量化。在這種情況下，lf或ls變得很接近并且dl＝lf-ls接近一個(gè)微分元。
因此C可以寫(xiě)成為C=12dIIS=12IISdIdeΔe]]>式中Δe是薄膜當(dāng)光學(xué)指數(shù)等同于上層的光學(xué)指數(shù)能夠采取的厚度，及式中dl/de是由裸露的襯底所反射的強(qiáng)度相對(duì)于疊層最后一層厚度e的導(dǎo)數(shù)。在襯底包括一個(gè)用一層介電層覆蓋的固體基底的情況下，e是這一層的厚度。對(duì)薄膜和最后的介電層采用相同的反射指數(shù)不是強(qiáng)制執(zhí)行，但它簡(jiǎn)化了說(shuō)明，并表明我們的方法不取薄膜和襯底之間反射的優(yōu)點(diǎn)。因此這里可以把薄膜看成是一種最外層的簡(jiǎn)單厚度波動(dòng)。
我們技術(shù)的靈敏度以-1為單位表示成C與Δe之比CΔe=12dLnlde=cste+dLn|rp+rs|de----E7]]>
對(duì)一種覆蓋有一層的固體，rp和rs的表示是按常規(guī)(例如參見(jiàn)AZZAM)r(k)=r01(k)+r12(k)e-2jβ11+r01(k)xr12(k)e-2jβ1----E8]]>在K＝S或P情況下，按照偏振作用考慮及在β1=2πN1eλcosθ1]]>情況下，指數(shù)1涉及所述層，指數(shù)2涉及基底和指數(shù)0涉及入射介質(zhì)。
這個(gè)方程可寫(xiě)成為σ≡rp+rs=σ01+σ12(1+Π01)e-2jβ1+σ01Π12e-4jβ1(1+r01(p)r12(p)e-2jβ1)(1+r01(s)r12(s)e-2jβ1)----E9]]>式中бij和Пij分別代表rij(p)和rij(s)的和與積。
和б是λ/2的光學(xué)厚度N1e的周期性函數(shù)。它的模量|б|一般顯示每個(gè)周期兩個(gè)極小和兩個(gè)極大。對(duì)Ln|б|情況相同。而且函數(shù)|б|是一種圖示函數(shù)，它仍然很正則并且它相對(duì)于e的導(dǎo)數(shù)決不會(huì)值得注意。相反，當(dāng)|б|趨向于0時(shí)函數(shù)Ln|б|發(fā)散，并且當(dāng)消光是全消光時(shí)，方程E7所規(guī)定的靈敏在極小的無(wú)論哪一側(cè)上絕對(duì)值都變得很值得注意。對(duì)比度在極小的左手側(cè)總是負(fù)的和在右手側(cè)總是正的。結(jié)果得到極小的條件將被稱為“對(duì)比度反轉(zhuǎn)條件”。
總之，快的對(duì)比度反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化因此相應(yīng)于|rp+rs|相對(duì)于e的極小，而很快對(duì)比度反轉(zhuǎn)是在|rp+rs|的這個(gè)極小趨向于0時(shí)得到。
方程E3示出了使用熒光顯微鏡的意義在存在熒光信號(hào)時(shí)，這個(gè)熒光的消偏據(jù)分量加到方程(E3)的等號(hào)右邊而不改變其它兩項(xiàng)的消光。于是信號(hào)/噪音增加。這也可以轉(zhuǎn)換成Raman信號(hào)。
本發(fā)明還涉及橢圓偏振光測(cè)量法，該方法不需要依靠特定的襯底也可以操作。
橢圓偏振角Ψ和Δ定義為rprs=tanψejΔ----E10]]>
在下面4個(gè)方程中任選的2個(gè)方程都足夠確立在反射率的橢圓偏振參數(shù)之間是有用的匹配|rp|2+|rs|2＝|rs|2(1+tan2ψ)E11|rp+rs|2＝|rs|2(1+tan2ψ+2tanψcosΔ)E12|rp-rs|2＝|rs|2(1+tan2ψ-2tanψcosΔ)E13rprs*+rp*rs＝2|rs|2tanΨcosΔE14這些方程中第一個(gè)方程表明橢圓偏振參數(shù)Ψ可通過(guò)測(cè)量非相干反射率達(dá)到。其余三個(gè)方程每個(gè)都表明第二橢圓偏振參數(shù)Δ確定也要求測(cè)量相干反射率(或兩個(gè)反射率的組合)。利用相干反射率信號(hào)能夠確定Ψ和Δ。
測(cè)量按兩個(gè)步驟進(jìn)行i)第一步基于分析器的旋轉(zhuǎn)。通過(guò)一個(gè)CCD攝像機(jī)或任何其它的兩維檢測(cè)器分析樣品的圖片。方程E3表明，所反射的信號(hào)以正弦波形式圍繞非相干反射率振蕩，對(duì)角度ф振蕩幅度為|rp-rs|2和周期為π。各種操作要求至少兩次測(cè)量，上述操作能得到三個(gè)參數(shù)|rs|2，tanΨ，和cosΔ的兩種組合，例如|rs|2(1+tan2Ψ)和2|rs|2tanΨcosΔ。這已經(jīng)能確定各單個(gè)橢圓偏振參數(shù)的組合Sin2ΨcosΔ，但不足以分開(kāi)確定Δ和Ψ。
ii)第二步要求中斷照明的徑向?qū)ΨQ，這可以用兩種方式實(shí)施或是通過(guò)改變孔徑光闌的實(shí)際幾何開(kāi)形狀，所述孔徑光闌必須變成一個(gè)縫隙或者一種由兩個(gè)垂直縫隙組成的十字，或者一個(gè)角形扇體δ(模π)，所述扇體δ嚴(yán)格地小于π/4，其頂點(diǎn)與光學(xué)軸線或2個(gè)或4個(gè)相同角形扇體的連接混淆，上述角形扇體圍繞顯微鏡的光軸規(guī)整地間隔開(kāi)，能作為分析器繞顯微鏡的光軸旋轉(zhuǎn)，或者是通過(guò)分析孔徑光闌的共軛面中存在的強(qiáng)度分布，上述孔徑光闌安放在反射光的光路上，顯微鏡用Korhler照明。顯微鏡裝配有CCD攝像機(jī)以便攝取樣品的圖片，這種分析可以很簡(jiǎn)單地通過(guò)把一個(gè)Bertrand透鏡放入攝像機(jī)的透鏡和光瞳之間進(jìn)行。因此它是一種錐光偏振測(cè)量。對(duì)這種容易實(shí)施的解決方案感興趣的是，入射角θ和方位角在共軛平面中是兩個(gè)能從布局上分開(kāi)的參數(shù)，并且然后可以得到整個(gè)函數(shù)ΦN(θ，，λ)，同時(shí)λ指定是照明光束的波長(zhǎng)。通過(guò)數(shù)字裝置可以調(diào)節(jié)所保持的孔徑角范圍，探測(cè)方位角，或?qū)φ彰鳛V光。這種解決方案還能在沒(méi)有Bertrand透鏡時(shí)同時(shí)在一不均勻樣品的幾個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析的第一步，并因此能通過(guò)平行測(cè)量確定量(sin2ΨcosΔ)(x，y)，對(duì)于用Bertrand透鏡完成分析，然而還必須用視場(chǎng)光闌或共焦幾何學(xué)選定樣品的均勻區(qū)域。因此這種解決方案不能完成樣品不同點(diǎn)的平行分析。相反(光闌具有中斷的徑向?qū)ΨQ)，第一種解決方案能全部平行分析，因?yàn)闃悠穲D片總是保持在CCD攝像機(jī)上。
當(dāng)一個(gè)很小的角形扇體δ在照明錐體上選定一特定的方位角時(shí)，通過(guò)使方程E1-E4相等所提供的反射強(qiáng)度I現(xiàn)在是 一般說(shuō)來(lái)，這個(gè)強(qiáng)度是周期π的周期性函數(shù)，并且還包括周期π/2的各項(xiàng)。
如果分析器和偏振器的相對(duì)取向設(shè)定，并且-如果縫隙通過(guò)一個(gè)在頻率ω下繞光軸的均勻旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，則將樣品每個(gè)點(diǎn)所反射的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制，并且這種調(diào)制可以提取出所要求的量|rs|，Ψ和Δ的不同組合。為了那樣做，可以實(shí)施幾種技術(shù)，值得注意的是處理與時(shí)間有關(guān)的強(qiáng)度平均值和極端幅值的光度測(cè)量式技術(shù)或同步檢測(cè)技術(shù)，所述同步檢測(cè)技術(shù)能將在2ω和4ω處反射的強(qiáng)度分量的幅值和相位進(jìn)行比較。
-如果縫隙的取向可用人工調(diào)節(jié)，則可以對(duì)至少2個(gè)縫隙的幾個(gè)取向測(cè)量收集的強(qiáng)度，以便從上述通用公式推導(dǎo)出各參數(shù)|rs|，Ψ和Δ的不同組合值，所述通用公式能完全確定這些參數(shù)值；
-如果分析器由繞光軸的均勻旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，則信號(hào)1用一周期π(超過(guò)ф)調(diào)制，并且對(duì)不同的值測(cè)量1變得更準(zhǔn)確；-如果最終分析器和縫隙二者都由不同頻率下的均勻旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，則函數(shù)1(，ф)可以完全識(shí)別，并且各參數(shù)|rs|，Ψ和Δ可以用常規(guī)三參數(shù)數(shù)字調(diào)節(jié)法進(jìn)行測(cè)定而具有很大準(zhǔn)確度。
在最簡(jiǎn)單的特定情況下，當(dāng)角ф固定和當(dāng)測(cè)量1是對(duì)縫隙的兩個(gè)取向＝0(模數(shù)π)和＝π/2(模數(shù)π)進(jìn)行時(shí)，可以分別得到下式ΦN(θ，φ，＝0)＝1/2|rp|2cos2φandΦN(θ，φ，＝π/2)＝1/2|rs|2cos2φ因此它足以取這兩種強(qiáng)度比值的平方根以便得到量值tanΨ。因此這種測(cè)量與上述兩個(gè)測(cè)量相結(jié)合能完全確定|rs|2，Ψ，和Δ，并因此也能確定|rp|2。
應(yīng)該注意，單個(gè)參數(shù)Ψ和Δ的測(cè)量可以通過(guò)專門(mén)采用具有測(cè)得強(qiáng)度的比值得到，并因此而不需要用任何參考襯底。
感興趣的特殊情況是當(dāng)Φ＝0時(shí)的情況，Φ＝0相應(yīng)于一種平行的偏振器和分析器，并因此可以從單個(gè)偏振器安排在照明鏡和透鏡之間或甚至安排在透鏡和樣品之間的情況得到。在這種情況下反射的強(qiáng)度可以寫(xiě)成 這表明，一旋轉(zhuǎn)光闌包括一個(gè)縫隙；一個(gè)十字線，該十字線包括兩個(gè)垂直的縫隙在它們的軸上相互交叉，一個(gè)角形扇體，其頂點(diǎn)安放在顯微鏡的光軸上及方位角幅度小于45°，或者圍繞光軸規(guī)則排列的同樣類型的兩個(gè)或四個(gè)角形扇體的聯(lián)結(jié)，上述光闌或許安裝到一個(gè)環(huán)件上以便圖示一個(gè)入射角，它足以用光闌三種不同的和非冗余的取向進(jìn)行三次反射強(qiáng)度測(cè)量，以便由其推導(dǎo)出樣品橢圓偏振參數(shù)組。例如，在當(dāng)光闌是一個(gè)縫隙或一個(gè)很小的用其取向標(biāo)出的角形扇體情況下，在樣品圖片每一點(diǎn)處的反射強(qiáng)度變成 對(duì)于＝0 對(duì)于＝π/2 對(duì)于＝π/4因此它足夠計(jì)算I1/I2，以便由其得到tanΨ，然后計(jì)算I3/I2，以便由其得到cosΔ。
這個(gè)實(shí)例說(shuō)明-用縫隙的三種不同取向測(cè)量三種強(qiáng)度，如何能通過(guò)采用專用的強(qiáng)度比，因此不用附加校正，來(lái)確定橢圓偏振參數(shù)組；-調(diào)制包括這三個(gè)測(cè)量但還有另一些測(cè)量的反射強(qiáng)度如何能在增加準(zhǔn)確度情況下得到相同的信息；-在光學(xué)顯微鏡下或在雙目放大鏡下一個(gè)橢圓偏振儀如何可以通過(guò)利用一個(gè)偏振器和一個(gè)旋轉(zhuǎn)縫隙實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)陳述測(cè)量方法時(shí)，采用適用于一個(gè)入射角θ的方程。當(dāng)|rs|2，Ψ，和Δ取決于θ時(shí)，考慮下列方案或是通過(guò)用一個(gè)環(huán)形孔徑光闌得到用于一個(gè)角θ的這些量，或是得到在一個(gè)入射角范圍[θmin，θmax]內(nèi)平均的量，上述入射角范圍最經(jīng)常情況是θmin＝0。
同樣的公式應(yīng)用于有效量，所述有效量加有下標(biāo)“eff”，根據(jù)θ平均值定義。然后必須說(shuō)明|rp|eff2=⟨|rp|2⟩θ]]>|rs|eff2=⟨|rs|2⟩θ]]>tanψeff=|rp|eff|rs|eff]]>cosΔeff=⟨|rs|2tanψcosΔ⟩θ|rs|eff·|rp|eff]]>
以便把反射的強(qiáng)度寫(xiě)成 因此測(cè)量l能確定有效量及尤其是橢圓偏振角ΨefT和Δeff，上述有效量可以與計(jì)算得的值比較，以便當(dāng)按常規(guī)由一個(gè)入射橢圓偏振角進(jìn)行時(shí)由其得到物體或樣品的性能。
實(shí)際上，該方法的興趣主要是在顯微鏡下進(jìn)行橢圓偏振測(cè)量，以便將橢圓偏振光測(cè)量和成像結(jié)合。因此應(yīng)該考慮到照明的自然幾何學(xué)是圍繞法線的光錐。另外，各橢圓偏振參數(shù)幾乎不因小的入射而改變。這說(shuō)明了為什么橢圓偏振法是在高入射角下唯一靈敏的技術(shù)的原因。我們方法的對(duì)應(yīng)部分是，在照明錐體上進(jìn)行的平均僅是稍微精選可利用的信號(hào)。在沒(méi)有優(yōu)化的襯底中，在顯微鏡下進(jìn)行橢圓偏振光測(cè)量的缺點(diǎn)是它的靈敏度差。但正如所提出的在有優(yōu)化的襯底存在時(shí)，對(duì)樣品實(shí)際參數(shù)測(cè)量的靈敏度再次變得極好，實(shí)際上可以圍繞Brewster角常規(guī)測(cè)量的靈敏度相比，因而所利用的信號(hào)仍然對(duì)入射角不太敏感。這可以解釋為因?yàn)樵诮徊媸竭B接的偏振器和分析器之間，相干反射率的消光仍然在法向入射方向上完成，結(jié)果只有非零入射參與構(gòu)成所利用的信號(hào)。在非零入射的良好消光條件上，在照明錐體入射組上消光良好。
可以優(yōu)化最后一層任何材料的厚度。
實(shí)際上，現(xiàn)已證明，函數(shù)|б(e)|＝|rp+rs|仍具有或多或少明顯的極小，所述極小相應(yīng)于對(duì)比度反轉(zhuǎn)的情況。該對(duì)比度對(duì)于e的那些特定值于是為零。另外若是周期性的和連續(xù)的，它在這些值的左手側(cè)達(dá)到一個(gè)極小，而在右手側(cè)上達(dá)到一個(gè)極大。因此仍可以選擇厚度e，以便達(dá)到這些極值的其中之一。不管襯底的性質(zhì)，介電層的厚度都可以通過(guò)計(jì)算|б(e)|優(yōu)化。當(dāng)逐漸變得更接近臨界條件時(shí)，這變得特別有趣。
各種襯底的臨界組成由于存在方程|б(e)|＝0的解而被限定。一種臨界襯底具有一個(gè)接近這種方程解的層厚。方程|б(e)|＝0的解必需相應(yīng)于|б(e)|的一個(gè)極小值。因此它是一種對(duì)比度反轉(zhuǎn)厚度。這些值當(dāng)中的最小值ec當(dāng)然起一種特殊的作用。另一些對(duì)比度反轉(zhuǎn)厚度因此由ec，k＝ec+KN1λ/2規(guī)定。
按照方程E9，所討論的方程為σ01+σ12(1+∏01)e-2jβ1+σ01∏12e-4jβ1＝0 E15在疊層減少到一層的情況下，e的各ec值是由方程E9推導(dǎo)出的方程E15的解σ01+σ12(1+∏01)z+σ01∏12z2＝0E16它具有兩個(gè)復(fù)解Z1和Z2，上述兩上復(fù)解Z1和Z2是入射介質(zhì)指數(shù)，層的指數(shù)，襯底的復(fù)合指數(shù)，及入射角θ0(或者以等效方式，層的折射角θ1)的函數(shù)。當(dāng)這兩上解的其中之一模量等于1時(shí)，達(dá)到臨界條件。這個(gè)問(wèn)題用數(shù)字研究相當(dāng)簡(jiǎn)單。在分析上，可以利用每一項(xiàng)高達(dá)θ1中的階4，因?yàn)槊恳豁?xiàng)只有很少取決于接近法線的角。然后可以求出“Taylor-made”解。實(shí)際上，常常利用兩個(gè)極限介質(zhì)，并且它是應(yīng)測(cè)量的層指數(shù)和厚度。然后相對(duì)于幾個(gè)隨機(jī)相對(duì)于厚度給出相對(duì)于厚對(duì)比度，并可以觀察對(duì)比度中的單調(diào)變化。因此它足以朝當(dāng)事情改善直至它們質(zhì)量開(kāi)始下降時(shí)的方向前進(jìn)。從那以后，圍繞最佳值恢復(fù)研究而同時(shí)細(xì)調(diào)指數(shù)變化。文獻(xiàn)中發(fā)表的大量結(jié)果在Ψ和Δ方面也可以用于單層。所要求的情況同時(shí)相應(yīng)于tanψ＝1和Δ＝π E17用數(shù)值法所求的解與下列經(jīng)驗(yàn)式非常接近
N2=No[N0N3+1+(N0N3)2]----E18]]>特別有趣的結(jié)果通過(guò)實(shí)施硅襯底覆蓋滿足下列參數(shù)的一層得到，照射光優(yōu)選的是單色并具有波長(zhǎng)為λ＝540nm，及照明錐體的孔徑角采用為30°

當(dāng)N0環(huán)境介質(zhì)的指數(shù)時(shí)，N3是襯底的基底的指數(shù)，N2是所述層的指數(shù)及e是它的厚度。
最優(yōu)厚度e是λ的一個(gè)線性函數(shù)，但不能與λ成正比。對(duì)于在空氣中的觀察，λl∂λ=0.2]]>具有指數(shù)為1.74和1.945的各層可以用許多種方法如PECVD法淀積物生產(chǎn)。具有指數(shù)為1.345的各層更難實(shí)現(xiàn)。它們可以用水凝膠，氣凝膠，聚合物或是非均勻的，例如用具有固定厚度和具有很小尺寸的塊體形成。它還可以是一種水，糖，鹽，或聚合物...中的溶液。
用于目測(cè)很薄的薄膜光學(xué)厚度(N1×e1)的特別有意義的方法可以用如下所述本發(fā)明中實(shí)施的襯底實(shí)現(xiàn)，如圖5上所表示的。
在基底20上實(shí)現(xiàn)一層具有可變厚度取斜切形式的淀積物21(圖5A，圖5B)。
然后將這種襯底20切開(kāi)，以便得到兩個(gè)相同的元件22，23(未示出的23等同于22)(圖5C)。
然后用待研究的薄膜24蓋住這些元件的其中之一(圖5C)。
在用一個(gè)標(biāo)記，一個(gè)切口或楔形件25將這兩個(gè)元件相對(duì)定位在它們的相對(duì)初始位置之后，然后在用一個(gè)盤(pán)形光瞳，白光照射的顯微鏡下觀察這兩個(gè)元件。
然后分別在每個(gè)元件上觀察白光條紋26和27，并且它們的相對(duì)偏移Δ入能測(cè)量淀積在這些元件其中之一上這一層的性能。
本發(fā)明特別適合于顯示包括在多傳感器中的元件。
一種化學(xué)或生物(生物芯片)多傳感器包括一個(gè)基底30，在基底30上淀積若干晶片(＝斑點(diǎn))31，每個(gè)所述晶片31由不同層形成，上述不同層能在一種液體混合物(生物芯片)或氣體(人工鼻)內(nèi)選擇性地固定待識(shí)別的不同物種，并在它們之間形成一個(gè)沿著表面排列的元件矩陣。每個(gè)晶片都具有幾平方微米的表面積和一個(gè)常常是分子數(shù)量級(jí)的厚度。
多傳感器使用如下將它放成與應(yīng)分析的混合物接觸。每個(gè)晶片31，32...俘獲當(dāng)它在混合物中存在時(shí)可以識(shí)別的物種。在現(xiàn)場(chǎng)或是清洗之后，目的是發(fā)現(xiàn)已變成加載的試塊32和對(duì)這些已知混合物組成仍然是空試塊31。一個(gè)固定的物種形成一個(gè)可在試塊處目測(cè)的過(guò)大厚度，試塊31，32在矩陣中的位置敘告知所識(shí)別物種的性質(zhì)。這個(gè)步驟是多傳感器的閱讀步驟。
我們的顯微術(shù)方法足夠靈敏，以致能在許多多傳感器中顯示一空試塊和同一試塊加載時(shí)的差別。因此它提供一種簡(jiǎn)單的對(duì)所有多傳感器直接和平行閱讀的方法。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，它實(shí)現(xiàn)在特定類型的多傳感器上生物芯片。它們包括例如DNA芯片，抗體芯片，細(xì)菌芯片，病毒芯片，染色體芯片，蛋白質(zhì)芯片等。
在DNA芯片的實(shí)施例中，每個(gè)試塊都包括一個(gè)分子層，所述分子層具有若干能與并且只與它們的互補(bǔ)的鏈雜化的同樣微成核物。待分析的DNA切成合適長(zhǎng)度的鏈，用PCR技術(shù)放大，所述放大意思是指每個(gè)鏈都重復(fù)大量次數(shù)，然后轉(zhuǎn)入與芯片接觸的溶液中。所識(shí)別的各鏈用相應(yīng)晶片固定。
我們的方法能識(shí)別加載的晶片。這樣看來(lái)，采用其厚度規(guī)整并已知的晶片作為多層體層的元件，以便包括基底+多層+試片或試塊的組件構(gòu)成一很高靈敏度的優(yōu)化襯底。在這些條件下，雜化之后附加鏈的存在很容易通過(guò)我們顯示方法在觀察試片時(shí)所包含的強(qiáng)度或顏色加載進(jìn)行檢測(cè)。在晶片上存在的材料量也可以通過(guò)我們的測(cè)定方法定量評(píng)估。
權(quán)利要求
1.一種用于樣品橢圓偏振光二維顯示的裝置，包括一種物體，所述物體發(fā)放在一入射介質(zhì)中，在一交叉反射會(huì)聚光的分析器和偏振器之間觀察，其中對(duì)由上述物體和物體安放于其上的襯底組成的組件的橢圓偏振參數(shù)進(jìn)行處理，其特征在于襯底包括一個(gè)基底和一個(gè)疊層，并且它的橢圓偏振性能已知，襯底的橢圓偏振性能是這樣，即由于物體以對(duì)比度大于沒(méi)有襯底時(shí)產(chǎn)生的對(duì)比度來(lái)顯示，所以樣品的橢圓偏振參數(shù)發(fā)生變化。
2.按照權(quán)利要求1所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于用一個(gè)大孔徑透鏡如顯微鏡透鏡照射樣品。
3.按照權(quán)利要求2所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于顯微鏡是一種具有差分干涉對(duì)比的顯微鏡。
4.按照權(quán)利要求2所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于顯微鏡是一種熒光顯微鏡。
5.按照權(quán)利要求1-4其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于疊層與物體接觸的厚度e是這樣的，即可以使襯底的復(fù)合反射系數(shù)rp和rs驗(yàn)證條件d2/de2[Ln|rp+rs|]＝0。
6.按照權(quán)利要求5所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于襯底的光學(xué)性能是這樣的，即可以使在整個(gè)e值組范圍內(nèi)由量|rp+rs|所取的極小值是盡可能小。
7.按照權(quán)利要求1-6其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于它包括一個(gè)多色光源。
8.按照權(quán)利要求1-6其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于它包括一個(gè)單色光源。
9.按照權(quán)利要求1-8其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于基底是在硅中。
10.按照權(quán)利要求1-9其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于疊層包括一個(gè)單層。
11.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層為二氧化硅層。
12.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于二氧化硅層的厚度約為1025，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣。
13.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層為氟化鎂層。
14.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層為一種聚合物層。
15.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層為一種具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.343的聚合物層，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣。
16.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層為一種具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.74的無(wú)機(jī)物層，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是水。
17.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層為一種具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.945的無(wú)機(jī)物層，入射介質(zhì)是一種具有光學(xué)指數(shù)為1.5的油。
18.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層是不連續(xù)的并且包括二氧化硅試塊以及光學(xué)指數(shù)為1.343，圖示所述層厚度的同樣高度并具有顯著小于1微米的剖面尺寸，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣。
19.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層為具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.343的間隙孔或毫微米孔的無(wú)機(jī)層或有機(jī)層，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣。
20.按照權(quán)利要求10所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于所述層是具有光學(xué)指數(shù)基本上等于1.343的無(wú)機(jī)氣凝膠，入射介質(zhì)簡(jiǎn)單地是空氣。
21.按照權(quán)利要求2至20其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于它包括一個(gè)顯微鏡，所述顯微鏡包括一個(gè)取縱向縫隙形式的孔徑光闌，該孔徑光闌可圍繞顯微鏡的軸線調(diào)節(jié)，能把照明錐體限制到在一選定方向上的一個(gè)入射平面上。
22.按照權(quán)利要求1-19其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于它包括一個(gè)顯微鏡，所述顯微鏡包括一個(gè)取環(huán)件形式的孔徑光闌，該孔徑光闌圍繞入射角限制樣品的照明錐體。
23.按照權(quán)利要求1所述用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于物體是一種薄膜，和疊層包括一個(gè)斜切層，其厚度沿著表面在方向X以單調(diào)的形式變化。
24.用權(quán)利要求23所述裝置的測(cè)量方法，其特征在于顯示裝置平行于方向X切成兩個(gè)元件，薄膜設(shè)置在上述兩個(gè)元件的其中之一上，兩個(gè)元件設(shè)置在用多色光照明的偏振顯微鏡下交叉反射的偏振器和分析器之間，以便在每個(gè)元件上形成彩色干涉條紋，測(cè)量分別在每個(gè)元件中形成的條紋偏移，以便由其得到設(shè)置在每個(gè)元件上的層的性能。
25.按照權(quán)利要求1-23其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于襯底是Petri箱底部。
26.按照權(quán)利要求1-23其中之一所述的用于樣品二維顯示的裝置，其特征在于樣品是一種矩陣式多傳感器。
27.按權(quán)利要求26所述的用于矩陣式多傳感器平行閱讀的裝置，其特征在于矩陣的每個(gè)試塊或試片構(gòu)成疊層的最后一層。
28.按權(quán)利要求26所述的用于矩陣式多傳感器平行閱讀的裝置，其特征在于多傳感器是一種細(xì)菌，病毒，抗原，抗體，蛋白質(zhì)，DNA，RNA，染色體芯片。
29.用于樣品橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述樣品在形成樣品圖片的偏振顯微鏡下具有空間分辨率，其中用一照明光束照射樣品，所述照明光束通過(guò)一個(gè)孔徑光闌被線性偏振，用偏振器/分析器分析樣品所反射的光，其特征在于它的偏振方向相對(duì)于偏振器偏振方向的相對(duì)取向φ，反射的強(qiáng)度通過(guò)照明光束的偏振和偏振器/分析器的相對(duì)旋轉(zhuǎn)調(diào)制，其特征在于照明光束的孔徑光闌是一個(gè)環(huán)件，所述環(huán)件定心在圖示一個(gè)入射角的光束軸線上，在樣品所得圖片的每一點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射通量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面公式在樣品的每個(gè)點(diǎn)處由其同時(shí)得到橢圓偏振參數(shù)ψ(x，y)和Δ(x，y)及反射系數(shù)|rs|2(x，y)的兩種組合12|rs|2(1+tan2ψ)=φM]]>和12|rs|2(tan2ψ-2tanψcosΔ)=φm]]>處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面公式由其得到一個(gè)橢圓偏振參數(shù)ψ(x，y)和Δ(x，y)的組合sin(2Ψ)cosφm＝φM(1-sin(2ψ)cosΔ)
30.用于樣品橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述方法在形成樣品圖片的偏振顯微鏡下具有空間分辨率，其中樣品用一照明光束照明，所述照明光束通過(guò)一孔徑光闌以線性方式偏置，樣品反射的光通過(guò)一偏振器/分析器進(jìn)行分析，其特征在于它的偏振方向相對(duì)于偏振器偏振方向的相對(duì)取向ф，反射的強(qiáng)度通過(guò)照明光束的偏振和偏振器/分析器的相對(duì)旋轉(zhuǎn)調(diào)制，其特征在于，在測(cè)量步驟中分析器相對(duì)于偏振器的取向固定到一個(gè)與π/2模π不同的值，照明光束的孔徑光闌是一個(gè)可圍繞顯微鏡光軸調(diào)節(jié)的縫隙，安裝在圖示一個(gè)入射角的環(huán)件上，對(duì)于縫隙的至少兩個(gè)不同的和非冗余的取向測(cè)量反射光束的強(qiáng)度，根據(jù)下面關(guān)系式處理所述強(qiáng)度的測(cè)量結(jié)果 在樣品的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)由其得到橢圓偏振角ψ(x，y)和Δ(x，y)二者的值及反射系數(shù)模數(shù)|rp|和|rs|的那些值。
31.按照權(quán)利要求30所述用于樣品橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述樣品在偏振顯微鏡下具有空間分辨率，其特征在于，在一補(bǔ)充步驟中分析器固定在一非垂直于偏振器的取向上，例如φ＝0，照明光束的孔徑光闌是一種可圍繞安裝在圖示一個(gè)入射角的環(huán)件上的顯微鏡光軸調(diào)節(jié)的縫隙，對(duì)縫隙的兩個(gè)取向ψ＝0和ψ＝π/2測(cè)量反射的強(qiáng)度，處理上述強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果，以便得到tanψ，同時(shí)按照下列三個(gè)公式取它們比值的平方根I=Ai2|rp|2cos2φ]]>對(duì)于＝0模數(shù)πI=Ai2|rs|2sin2φ]]>對(duì)于 模數(shù)πtanψ=|rprs|]]>
32.用于樣品橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述樣品在形成樣品圖片的偏振顯微鏡下具有空間分辨率，其中用一照明光束照明樣品，所述照明光束通過(guò)一孔徑光闌以線性方式偏置，用一偏振器/分析器分析樣品所反射的光，其特征在于它的偏振方向相對(duì)于偏振器偏振方向的相對(duì)取向φ，反射的強(qiáng)度通過(guò)照射光束和偏振器/分析器偏振的相對(duì)旋轉(zhuǎn)調(diào)制，其特征在于，在測(cè)量步驟中分析器相對(duì)于偏振器的取向固定到一個(gè)與π/2模π不同的值，反射的強(qiáng)度通過(guò)光闌D繞光軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制，在樣品的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射通量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面關(guān)系式由其得到橢圓偏振角ψ(x，y)和Δ(x，y)二者及反射系數(shù)的模|rp|和|rs|
33.按照權(quán)利要求31所述用于樣品的橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述樣品在偏振顯微鏡下具有空間分辨率，其特征在于，在補(bǔ)充步驟中將分析器相對(duì)于偏振器的取向設(shè)定到φ＝0，反射的強(qiáng)度通過(guò)光闌D繞光軸旋轉(zhuǎn)調(diào)制，在樣品的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射通量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面關(guān)系式由其得到橢圓偏振角ψ(x，y)和Δ(x，y)二者及反射系數(shù)的模|rp|和|rs|
34.按照權(quán)利要求30-32其中之一所述的測(cè)量方法，其特征在于與權(quán)利要求29的測(cè)量結(jié)果y有關(guān)。
35.用于樣品橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述樣品在形成樣品圖片的偏振顯微鏡下具有空間分辨率，其中用通過(guò)孔徑光闌線性偏振的照明光束照射樣品，用偏振器/分析器分析樣品所反射的光，其特征在于它的偏振方向相對(duì)于偏振器偏振方向的相對(duì)取向φ，反射的強(qiáng)度通過(guò)照明光束和偏振器/分析器二者偏振的相對(duì)旋轉(zhuǎn)調(diào)制，其特征在于照明光束的孔徑光闌是一個(gè)定心在這個(gè)光束軸上的圓盤(pán)，在樣品得到的圖片的每個(gè)點(diǎn)處同時(shí)測(cè)量平均反射通量φM(x，y)及其調(diào)制幅度φm(x，y)，處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面關(guān)系式由其得到橢圓偏振參數(shù)ψeff(x，y)和Δeff(x，y)的組合及有效反射系數(shù)|reff|2(x，y)的組合12|rs|2(1+tan2ψeff)=φM]]>和12|rs|2(tan2ψeff-2tanψcosΔeff)=φm]]>處理測(cè)量結(jié)果φM(x，y)和φm(x，y)，以便根據(jù)下面公式由其得到單個(gè)有效橢圓偏振參數(shù)ψeff(x，y)和Δeff(x，y)的組合sin(2Ψ)cossin2ψeffcosΔeff=1-φmφM]]>
36.用于在具有橫向空間分辨率的顯微鏡下橢圓偏振測(cè)量的裝置，其特征在于它只包括一個(gè)偏振器，所述偏振器放在透鏡無(wú)論哪一側(cè)上照明鏡與樣品之間，它包括一個(gè)縫隙，所述縫隙在它的孔徑光闌平面中旋轉(zhuǎn)，也許安裝在一環(huán)件光闌上，所述環(huán)件光闌能通過(guò)以下公式用對(duì)縫隙三個(gè)不同取向的至少三次測(cè)量結(jié)果提取樣品的橢圓偏振參數(shù) 應(yīng)用到這三個(gè)測(cè)量上，其中參數(shù)rs，Ψ，Δ可以是在所存在的全部入射角平均值得到的有效參數(shù)|rp|eff2=⟨|rp|2⟩θ]]>|rs|eff2=⟨|rs|2⟩θ]]>tanψeff=|rp|eff|rs|eff]]>cosΔeff=⟨|rs|2tanψcosΔ⟩θ|rs|eff·|rp|eff]]>
37.用于在顯微鏡下橢圓偏振光測(cè)量的裝置，其特征在于偏振器和分析器具有一設(shè)定的相對(duì)取向，孔徑光闌是一個(gè)孔或一個(gè)環(huán)件，透鏡的后焦面圖片通過(guò)Bertrand透鏡在目鏡的焦面物體中形成，一個(gè)CCD攝像機(jī)設(shè)置在這個(gè)焦面上，CCD攝像機(jī)每個(gè)點(diǎn)處得到的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果用下面的通用公式處理 以便直接得到樣品的橢圓偏振參數(shù)組。
38.按照權(quán)利要求37所述的用于在顯微鏡下橢圓偏振光測(cè)量的裝置，其特征在于通過(guò)檢偏振器和偏振器的相對(duì)旋轉(zhuǎn)得到反射強(qiáng)度的調(diào)制，孔徑光闌是一個(gè)孔或環(huán)件，透鏡的后焦面圖片通過(guò)Bertrand透鏡在目鏡的焦面物體中形成，將一個(gè)CCD攝像機(jī)或者可能是三鏡頭CCD設(shè)置在這個(gè)焦面上，將在CCD攝像機(jī)每一點(diǎn)處及對(duì)三鏡頭CCD每個(gè)色成分得到的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果用下面的通用公式處理 以便直接得到樣品的橢圓偏振參數(shù)組。
39.按照權(quán)利要求36所述的用于在顯微鏡下橢圓偏振光測(cè)量的裝置，其特征在于通過(guò)Bertrand透鏡在目鏡的焦面物體中形成透鏡后焦面的圖片，將一個(gè)CCD攝像機(jī)設(shè)置在這個(gè)焦面中，將CCD攝像機(jī)每個(gè)點(diǎn)處得到的強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果用下面的通用公式處理 以便直接得到樣品的橢圓偏振參數(shù)組。
40.按照權(quán)利要求37-39其中之一所述的裝置，其特征在于攝像機(jī)是三鏡頭CCD彩色攝像機(jī)，及在每個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果和對(duì)每種顏色進(jìn)行處理。
41.按照權(quán)利要求29-35其中之一所述用于樣品橢圓偏振光測(cè)量的方法，所述樣品在偏振顯微鏡下具有空間分辨率，待研究的物體安放在一個(gè)包括一個(gè)物體的襯底上，其特征在于與物體接觸的疊層厚度e是這樣的，即可以使襯底的復(fù)合反射系數(shù)rp和rs驗(yàn)證條件d2/de2[Ln|rp+rs|]＝0。
42.按照權(quán)利要求29-35其中之一所述用于樣品橢圓偏振測(cè)量的方法，所述樣品在偏振顯微鏡下具有空間分辨率，其特征在于物體安放在一個(gè)襯底上，襯底的光學(xué)性能是這樣的，即可以使在整個(gè)e值組范圍內(nèi)由量|rp+rs|所取的極小值是盡可能小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于樣品橢圓偏振光二維顯示的裝置，上述樣品安放在一入射介質(zhì)中，在通過(guò)會(huì)聚光反射交叉的分析器和偏振器之間觀察，其中處理由樣品和一個(gè)襯底所形成的組件的橢圓偏振參數(shù)，上述樣品安放在襯底上。襯底包括一個(gè)基底和一個(gè)基底疊層，并且襯底的橢圓偏振性能已知。襯底的橢圓偏振性能是這樣的，即可以在其對(duì)比度高于沒(méi)有上述襯底所產(chǎn)生的對(duì)比度的情況下顯示樣品橢圓偏振參數(shù)的變化。本發(fā)明還涉及一種顯示方法和一種具有空間分辨率的橢圓偏振測(cè)量方法。
文檔編號(hào)G01N21/17GK1489688SQ01822080
公開(kāi)日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2001年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月18日
發(fā)明者D·奧塞爾, M-P·瓦利尼亞, D 奧塞爾, 呃 嵫 申請(qǐng)人:科學(xué)研究國(guó)家中心, 皮埃爾與瑪麗·居里大學(xué)