KR20170015116A - 샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 방법 및 조립체 - Google Patents

샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 방법 및 조립체 Download PDF

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Abstract

층들의 스택을 조명하기 위한 광원 및 정의된 제1 파장 범위에서 층들의 스택에 의해 반사되는 광을 검출하기 위한 검출기를 포함하는 조립체를 가지고 적어도 2개의 층들의 샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 2 또는 그 이상의 층들의 기준 스택들을 마련하는 단계로 상기 기준 스택들의 각각의 층은, 알려진 두께를 가지고, 상기 층들과 상기 샘플 스택과 동일한 물질은 상기 샘플 스택과 동일한 순서로 발생하고; 상기 광원으로부터의 광으로 상기 기준 스택들을 조명하는 단계; 및 상기 제1 파장 범위에서 상기 검출기를 가지고 상기 기준 스택들에 의해 반사되는 광의 세기를 검출하는 단계의 미세조정 단계들에 의해 미세조정 곡선을 획득하는 단계; 상기 광원으로부터의 광으로 상기 층들의 샘플 스택을 조명하는 단계; 상기 제1 파장 범위에서 상기 검출기를 가지고 상기 층들의 샘플 스택에 의해 반사되는 광의 세기를 검출하는 단계; 및 상기 미세조정 곡선을 이용해 상기 검출기에 의해 검출되는 세기로부터 상기 층들의 샘플 스택에서 상기 층의 두께를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 기준 스택들의 추가의 미세조정 곡선들이 획득되고, 이때 상기 다른 층의 두께 또한 알려져 있어, 이로써 상기 제1 파장 범위에서 미세조정 곡선들의 제1 시리즈를 제공하고, 추가의 파장 범위를 위해 상기 미세조정 곡선들의 제1 시리즈와 동일한 방식으로 제2 복수의 미세조정 곡선들이 획득되고, 상기 샘플 스택의 층의 두께는 상기 미세조정 곡선들의 제1 및 제2 시리즈들을 이용해 상기 검출기에 의해 검출되는 세기로부터 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 방법 및 조립체{METHOD AND ASSEMBLY FOR DETERMINING THE THICKNESS OF A LAYER IN A SAMPLE STACK}
본 발명은 층들의 스택을 조명하기 위한 광원 및 정의된 제1 파장 범위에서 층들의 스택에 의해 반사되는 광을 검출하기 위한 검출기를 포함하는 조립체를 가지고 적어도 2개의 층들의 샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 방법에 있어서,
(a) 이하의 미세조정 단계들에 의해 미세조정 곡선을 획득하는 단계;
(A) 2 또는 그 이상의 층들의 기준 스택들을 마련하는 단계. 상기 기준 스택들의 각각의 층은, 알려진 두께를 가지고, 상기 층들과 상기 샘플 스택과 동일한 물질은 상기 샘플 스택과 동일한 순서로 발생하고;
(B) 상기 광원으로부터의 광으로 상기 기준 스택들을 조명하는 단계; 및
(C) 상기 제1 파장 범위에서 상기 검출기를 가지고 상기 기준 스택들에 의해 반사되는 광의 세기를 검출하는 단계;
(b) 상기 광원으로부터의 광으로 상기 층들의 샘플 스택을 조명하는 단계;
(c) 상기 제1 파장 범위에서 상기 검출기를 가지고 상기 층들의 샘플 스택에 의해 반사되는 광의 세기를 검출하는 단계; 및
(d) 상기 미세조정 곡선을 이용해 상기 검출기에 의해 검출되는 세기로부터 상기 층들의 샘플 스택에서 상기 층의 두께를 결정하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 적어도 2 개의 층들의 샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 조립체에 있어서,
(a) 층들의 스택을 조명하기 위한 광원;
(b) 정의된 제1 파장 범위에서 층들의 스택에 의해 반사되는 광을 검출하기 위한 검출기, 및
(c) 2 개 또는 그 이상의 층들의 기준 스택들을 포함하고, 이때 상기 기준 스택들의 각각의 층은 알려진 두께를 가지고, 상기 층들과 상기 샘플 스택과 동일한 물질은 상기 샘플 스택과 동일한 순서로 발생하는, 조립체에 관한 것이다.
다른 산업 분야들에서 편평한 제품들은 그 특성들에 대하여 광학적인 방법들로 검사된다. 반도체- 및 태양 전지 산업에서, 이들은 그 중에서도 웨이퍼들이다. 웨이퍼들은 반도체-, 유리-, 시트-, 또는 세라믹 물질들의 디스크들이다. 이러한 검사되는 특성들은 물체들의 표면 상의 단일 및 이중 층 스택들의 층 두께일 수 있다. 다른 물질들의 층들은 예를 들어, 전자 반도체 장치들의 제품("칩들") 안에서 사용된다.
특정 관심 분야는 최신의 반도체 장치들을 위한 특정한 웨이퍼들, 소위 SOI 웨이퍼들의 제조이다. 이 웨이퍼들은 상단 표면 상에 이중 층을 가진다. 이러한 층 스택은 실리콘 산화물 층 및 그 위에 실리콘 층으로 구성된다. 특히 저전력 및/또는 고성능을 가지는 새로운 장치들에 관한 최신의 접근법에 있어서 2개의 층들은 수 나노미터 범위에서 두께를 가진다. 매우 작은 층 두께들은 웨이퍼들 상에 생성되는 칩들의 성능에 크게 영향을 미친다. 그러므로, 이들의 정확도 및 측면 균질도는 칩 제조 프로세스 및 추후 장치 성능에 있어서 매우 중요하다. 이로써, 높은 측면 해상도, 높은 정확도를 가지고 또한 웨이퍼 당 단시간 안에 제조 프로세스 동안 두께 및 그 균질도(homogeneity)를 측정하는 데 특히 관심이 있다.
유사한 요구사항들이 다른 분야들에서 충족되어야 한다. 이중 층 스택들의 두께 및 측면 균질도는 최종 제품 파라미터들에 있어서 매우 중요할 수 있다.
비파괴 층 분석을 위한 편광해석법적 측정들이 이 분야에서 알려져 있다. 샘플은 편광된 광으로 조명된다. 광은 층들 사이의 인터페이스들에서 반사되거나 전송되고 최종적으로 검출된다. 층들의 특성들은 검출된 광의 편광 상태의 변화에 의해 결정된다. 이러한 측정된 값들은 촛점 위치 및 샘플의 표면 경사에 매우 크게 종속된다. 다른 한편, 이 방법은 적절한 층 모델이 사용된다면 매우 정확하다. 하지만, 이러한 방법은 지점 당 수 십 초가 필요한 시간이 많이 들고 그 공간적 해상도는 수 십 μm로 제한된다.
특허 공개 문헌들 WO2014072109, EP2426717, US2014293295, 및 US2013063733은 단지 반사된 광의 세기의 측정만을 이용하여 이중 층 스택의 하나의 층(필름)의 두께를 결정하는 것을 개시한다. 이 개시된 방법들은 양 층들의 형식상의 두께가 알려져 있고 이러한 형식상의 두께 값들로부터 작은 편차들만이 결정될 때의 측정에 유용하다. 3 개의 공개 문헌들 모두의 주요 발상은 두번째 층의 영향이 최소화되는 방식으로 선택된 작은 파장 범위로 측정을 제한하는 데 있다. 두께 편차에 대한 반사된 광의 세기의 편차는 선택된 작은 파장 범위 안에서 0에 가깝다. 이 발상은, 기판 상단 상의 2 개의 층 스택에 의해 반사되는 광의 세기는 층들의 두께들에 종속하여 광파들(optical waves)의 간섭으로 인해 파장 범위에 따라 심하게 변한다는 사실에 기초한다. 설명된 방법들은 이 방법의 미세조정을 위한 좋은 기준을 어떻게 잡는지 및 두번째 층으로부터의 영향을 막기 위한 최적의 방법이 무엇인지의 측면에서 다르다. 이 방법들은 다른 적절한 작은 파장 범위들을 선택하는 검사되는 이중 층 스택 안의 상단 층 또는 하단 층 중 어느 것에도 사용될 수 있다. 하지만, 상기에서 언급된 모든 방법들은 두번째 층 두께 편차의 영향이 선택된 파장 범위 안에서 무시할 수 있다고 가정한다는 사실에서 부족하다. 하지만 사실상, 이는 무시될 수 없을 수 있고 또한 고해상도 방법에 있어서 두번째 층의 영향은 측정된 결과를 쓸모없게 만들 수 있는, 수 퍼센트만큼 높을 수 있다.
2 개의 물질들 사이의 인터페이스들에서 파 반사(wave reflection)의 일반적인 물리 현상은 프레즈넬 공식들에 의해 설명된다. 이 공식들에 따라, 물질 파라미터들에 대한 물질 내부에서의 전자기파들의 진행 속도의 종속성은 이 분야에서 널리 알려져 있다. 물질 파라미터들은, 예를 들어, 굴절률, 파들의 선형 간섭의 영향 및 단일 및 스택된 층들의 층 두께들을 결정하기 위한 3 개의 기본원칙들의 이용이다. 굴절률은 굴절 및 흡수를 설명하는 복소수 값일 수 있다. 이 방법은 예를 들어, WO2014072109에 요약되어 있다. 두번째 층의 영향이 최소화되는 작은 파장 범위들에서 샘플 스택에 의해 반사되는 광을 이용하는 것이 종래의 검사 방법들의 기본 발상이다.
작은 두께 범위 안에서 2 개의 층들의 영향은 근사 관계들(approximated relations)에 의해 설명될 수 있다. 간단한 예는, 예를 들어 A 및 B로 명명된, 2 개 층들의 층 스택을 이용한다. 2 개의 층 스택의 층들 각각은 형식상의 두께를 가진다. 층 A 및 B의 형식상의 두께들의 지점에서의 테일러 시리즈는 반사된 광 세기 R을 계산하는 데 사용될 수 있다:
Figure pat00001
이때
tA: 층 A의 두께
tB: 층 B의 두께
tA0: 층 A의 형식상의 두께
tB0: 층 B의 형식상의 두께
R : 층들 A 및 B가 두께 값들 tA 및 tB를 가지는 지점에서 측정되는 실제 반사되는 광 세기
R0: 각각의 층이 형식상의 두께, 즉 tA = tA0 및 tB = tB0 를 가지는 지점에서의 반사되는 광 세기
Figure pat00002
및
Figure pat00003
는 각각 층들 A 및 B가 그들의 형식상의 두께 값들을 가지는 지점에서 취해지는, 1차 또는 2차의 부분 도함수들을 지시하고
ΔtA는 차이 ΔtA = tA - tA0를 지시하며
ΔtB는 차이 ΔtB = tB - tB0를 지시한다.
반사되는 광 세기 R은 2 개의 층들의 두께들에 종속하여 광파들의 간섭으로 인해 파장에 따라 변한다. 종래 기술 측정에서 필요하므로 층들 중 하나, 예를 들어 층 B의 영향이 무시할 수 있는 파장 범위의 선택은,
Figure pat00004
가 거의 0이고
Figure pat00005
가 0이 아닌 파장 범위가 발견되어야 함을 의미한다. 보다 정확하게 표현하면
Figure pat00006
는
Figure pat00007
보다 훨씬 더 작아야 한다. 더 높은 차수의 도함수들이 무시된다면, 이들의 영향은 테일러 시리즈에서 보통 더 작기 때문에, [수학식 1]은 아래와 같이 된다:
Figure pat00008
이러한 관계는 tB는 형식상의 값 tB = tB0 을 가지고 이로써 R에 미치는 영향을 무시할 수 있는 것으로 가정하면 층 두께 tA를 결정하는 데 용이하게 사용될 수 있다. 층 A의 두께는 R과 tA 사이의 관계에 대한 미세조정 방법을 이용함으로써 결정될 수 있다. 미세조정에 있어서 층 스택들은 tB = tB0 및 tA는 tA0 주변의 수 개의 두께 값들을 가지게 제조된다. 층 스택 샘플들은 그후 기준 방법, 예를 들어 높은 정확도를 가지는 편광해석법에 의해 측정된다. 도 5에 도시된 것과 유사한, 미세조정 곡선 R = f(tA)은 그후 측정된 지점들에서 측정된 세기 값들로부터 생성될 수 있다. 이 방법은 상기에서 언급된 WO2014072109에 개시되어 있다. 이 방법은 층 B가 모든 지점들에서 형식상의 값 tB = tB0로 정확하게 가정되는 단점을 가진다. 층 B의 두께의 영향은 완전히 무시된다. 이 무시는 층 A의 결정된 두께 tA의 시스템 에러를 야기시키는데, 이것은 알려진 방법들에서는 해결되지 못한다.
동일한 고찰이 마찬가지로 tA가 형식상의 값 tA = tA0을 가진다는 가정 하에서 층 두께 tB의 결정을 위해 적용될 수 있다.
본 발명의 목적은 높은 정확도, 높은 속도 및 단일 마이크론 및 서브-마이크론 측면 해상도 범위를 가지고 동시에 하나 또는 그 이상의 층들의 두께의 정확한 측정을 허용하는, 상기에서 언급된 종류의 방법 및 조립체를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면 이 목적은 이하를 특징으로 하는, 상기에서 언급된 종류의 방법으로 달성된다:
(e) 기준 스택들의 추가의 미세조정 곡선들이 획득되고, 이때 상기 다른 층의 두께 또한 알려져 있어, 이로써 상기 제1 파장 범위에서 미세조정 곡선들의 제1 시리즈를 제공하고;
(f) 추가의 파장 범위를 위해 상기 미세조정 곡선들의 제1 시리즈와 동일한방식으로 제2 복수의 미세조정 곡선들이 획득되고;
(g) 상기 샘플 스택의 층의 두께는 상기 미세조정 곡선들의 제1 및 제2 시리즈들을 이용해 상기 검출기에 의해 검출되는 세기로부터 결정된다.
이러한 방법으로 2 개의 층 스택 안의 하나의 층의 두께를 보다 정확하게 결정하는 것 뿐만 아니라, 2 또는 그 이상의 층들의 두께를 결정하는 것이 가능하다. 2 개의 다른 파장 범위에서의 측정은 미세조정 곡선들의 2 개의 시리즈의 사용을 가능하게 한다. 각각의 파장 범위에 있어서는 하나의 시리즈의 사용을 가능하게 한다. 각각의 시리즈는 알려진 두께 조건들 하에서 반사된 광의 세기에 대한 정보를 제공한다. 2 또는 그 이상의 두께들이 결정되어야 한다면, 하나의 특정 반사율에 속하는 스택의 다른 층들의 두께들의 조합은 분명하지 않다. 본 발명의 중요한 특성은 이러한 조합이 다른 파장 범위들을 이용하여 찾아질 수 있다는 것이다. 파장 범위라는 용어는 하나의 단일 파장 값에 의해 표현될 수 있는 범위, 즉 간섭 필터 등에 의해 전송되는 범위를 의미하고, 수 십 나노미터 이상으로 연장되는 것을 의미하지는 않는다.
바람직하게, 층들의 스택에 의해 반사되는 광의 세기는 2 개의 파장 범위들에 대하여 동시에 검출된다. 이로써, 측정들은 더 빠르게 수행될 수 있고 셋-업의 편차들이 영향을 미치지 않을 것이다. 또한, 다크 값들(dark value)을 감산하고 또한 예를 들어 층들의 스택에서 반사되지 않은, 기준 값에 의해 측정된 세기들을 정규화하는 것에 의해 정규화된 값들을 이용하는 것이 유용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 변형에 있어서 파장 범위들은 각각의 파장 범위에서 층들의 스택에 의해 반사되는 광의 세기에 미치는 하나의 층의 두께 변화의 영향이 다른 층들의 두께 변화의 영향보다 더 크도록 선택된다. 이것은 본 발명에서 반드시 필요하지는 않지만 테일러 시리스의 텀들(terms)이 더 빨리 감소되기 때문에 유리할 수 있다.
또는, 파장 범위들은 반사되는 광의 전체 세기가 최적화되도록 선택된다. 이것은 좋은 신호대잡음비를 가능하게 하고 좋은 정확도를 제공할 것이다.
본 발명의 다른 변형에 있어서, 반사되는 광의 세기는 2 이상의 파장 범위들에서 측정된다. 이것은 추가의 층들의 두께의 결정 또는 여분의 측정들에 의해 더 높은 정확도를 가능하게 한다.
스택의 3 개 또는 그 이상의 층들의 두께는 3 또는 그 이상의 파장 범위들에서 반사되는 광의 세기를 미세조정 및 검출함으로써 결정될 수 있다.
바람직하게, 기준 스택들의 층들의 두께는 미세조정을 위한 편광해석법에 의해 결정된다. 편광해석법은 매우 정확하고 좋은 기준 값들을 제공하지만 일상적인 측정들에 사용되기에는 너무 느리다. 하지만, 기준 스택들의 두께들의 측정을 위한 편광해석법의 이용은 탁월한 미세조정 곡선들을 획득하기에는 좋은 방법이다.
본 발명은 상기에서 언급된 종류의 적어도 2 개의 층들의 샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 조립체로 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 조립체는
(e) 추가의 기준 스택들이 마련되고, 이때 상기 제1 파장 범위에서 미세조정 곡선들의 제1 시리즈를 제공하기 위해 다른 층의 두께는 알려져 있고,
(f) 추가의 파장 범위를 위한 미세조정 곡선들의 제2 시리즈를 제공하기 위해 정의된 제2 파장 범위에서 상기 층들의 스택에 의해 반사되는 광을 검출하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
정의된 제2 파장 범위 내의 광을 검출하기 위한 수단은 광대역 광원이 사용되면 필터, 단색광 분광기 등과 같은, 파장 선택 수단을 가지는 검출기이고 거의 "단색" 광원이 사용되면 파장 선택 수단이 없는 검출기일 수 있다. 이러한 광원은 파장에 관한 한 조정가능하거나 또는 다른 파장들을 가지는 적어도 2 개의 광원들이 사용된다.
본 발명의 변형에 있어서 광원은 연속 스펙트럼 및 하나 또는 그 이상의 필터들을 가지는 광원이고, 조정가능한 단색광 분광기 또는 다른 파장 선택 수단이 측정되는 파장 범위를 정의하기 위해 마련된다.
또는, 정의된 파장 범위들에서 광을 방출하는 하나 또는 그 이상의 광원들이 마련된다.
실제로, 다른 파장 범위들이 2 개의 간섭 필터들에 의해 정의될 수 있거나 또는 한 쌍의 간섭 필터 쌍이 2 개의 필터 휠들에 배치된다. 다른 파장 범위들은 또한 단일의 또는 음향-광학 필터들의 조합에 의해 정의될 수 있다.
바람직하게, 검출기는 라인 카메라 또는 면적 카메라이다. 이것은 복수의 지점들에서 반사된 광의 세기의 측정 및 결과적으로 수 개의 지점들의 두께의 측정을 가능하게 한다.
본 발명을 위한 조건은, 중심 파장들 λA 및 λB에 의해 표시되는 2 개의 서로 다른 파장 범위들에서, 파장들은
- λA ≠ λB
- 층 두께들 tA 및 tB 모두는 2 개의 파장들 λA 및 λB 중 적어도 하나에서 반사되는 광의 세기에 영향을 미치고
- 파장들 λA 및 λB 모두에서 반사되는 광의 세기는 2 개의 층 두께들 tA 및 tB 중 적어도 하나에 의해 영향을 받고
이로써 λA 및 λB 주위 2 개의 선택되는 파장 범위들 안에서 반사되는 광의 2 개의 측정되는 세기들로부터 스택의 2 개의 층들 A 및 B의 2 개의 두께 값들 tA 및 tB이 결정될 수 있도록 선택된다.
본 발명에 따르면 양 층들의 두께가 모두 고려된다. 이로써, 두번째 층의 영향을 무시함으로써 종래 기술의 측정들에 의해 생성되는 오차는 최소화된다. 본 발명에 따르면 2 개의 파장 범위들에서 반사되는 세기들은 측정되고 양 결과들이 조합된다. 2 개의 파장 범위들은 여기서 그들의 중심 파장들 λA 및 λB에 의해 표현된다. 이들은 λA에서 층 B의 영향이 최소화되고, 즉
Figure pat00009
이고 λB에서 층 A의 영향이 최소화되도록, 즉
Figure pat00010
이도록 선택된다.
미세조정 절차는 종래 기술에서 설명된 것과 유사하다. 하지만, 본 발명에 따르면, 양 층들의 두께들은 그들의 형식상의 값들 주위에서 변한다. 알려진 방법들에서와 같이, 2 개의 층들의 스택들은 기준 방법, 예를 들어 편광해석법으로 측정된다. 반사되는 광의 세기들은 그들의 중심 파장들 λA 및 λB 주위 2 개의 파장 범위들에서 측정된다. 이러한 파장 범위들은 작을 수 있다. 이로써, λA 및 λB 각각에서의 반사 측정들로부터 유도되는 2 개의 세기 값들 RA 및 RB은 측정되는 각각의 지점에 대해서 두께 값 쌍 [tA, tB]을 가지는 것으로 획득된다. 미세조정 함수들의 2 개의 필드들 RA 및 RB이 형식 R = f(tA, tB)을 가지는 것으로 설립될 수 있도록 모든 값들을 정렬시키면, 각각의 반사되는 광 세기에 대한 값은:
Figure pat00011
Figure pat00012
여기서 f 및 g는 두께 값들로부터의 R의 함수 관계들을 지시한다.
알려지지 않은 샘플의 지점 X에서의 층 두께들은 지점 X에서 2 개의 세기 값들 RAX 및 RBX을 측정함으로써 검사될 수 있다. 수학식 3 및 수학식 4에 의해 설명되는 미세조정 곡선들의 시리즈들로부터 tA와 tB 사이의 특정 관계들이 측정된 값들 RAX 및 RBX에 대해 유도될 수 있다. 측정된 값들 RAX 및 RBX는 고정된 입력 파라미터로서 취해진다. 형식상의 지점[tA0, tB0] 주위 tA 및 tB 사이의 간단한 선형 상관들을 가정하면 이하의 수식들이 획득된다:
Figure pat00013
Figure pat00014
이 2 개의 수학식들은 단순한 방식으로 조합될 수 있다.
Figure pat00015
를
Figure pat00016
로 대체하고
Figure pat00017
를
Figure pat00018
로 대체하고 수학식 5를 풀기 위해 수학식 6을 이용하면:
Figure pat00019
이 된다.
이로써, 수학식 7 및 수학식 6을 이용해 양 두께 값들 tA 및 tB는 반사율에 미치는 양 층들의 조합되는 영향을 무시함으로써 야기되는 시스템 오차 없이 결정될 수 있다.
물론, 선형적 접근은 여기서 간이한 방식으로 본 방법을 보여주기 위해서만 사용된다. 보다 세련된 접근에서는 선형적 접근들보다 더 나은 근사법들이 수학식 5 및 수학식 6 대신 사용될 수 있다. 이러한 보다 세련된 접근들은, 예를 들어 예를 들어 최소 제곱법(least squares)에 의해 피팅되는 2차, 3차, 또는 그 이상의 차수의 다항식을 포함한다. 이로써, tA 및 tB를 위한 최적의 피팅 값들이 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 수학식 3 및 수학식 4에 기술된 조건으로 측정을 위한 파장 범위들의 선택에만 한정되지는 않는다. 이 방법은 λA에서 층 B의 영향이 작고, 즉
Figure pat00020
이고, λB에서 층 A의 영향이 작을, 즉
Figure pat00021
일, 필요가 없다. 파장들 λA 및 λB에서 2 개의 파장 범위들을 위한 조건들은 상기에서 언급된 것들일 뿐이다.
그러므로 예를 들어 충분한 전체 반사되는 세기 또는 다른 층 물질들에 대한 유용성 및/또는 두께 성분들과 같은, 다른 기준들에 의해 파장들 λA 및 λB을 선택하는 것이 가능하다. 이 λA 및 λB의 선택에 있어서의 더 큰 자유도는 본 방법의 안정성을 개선시키는 것을 허용한다. 이것은 예를 들어, 검출되는 신호를 증가시키기 위해 좋은 전체 반사를 가지는 파장 범위들을 이용하는 것에 의해 달성될 수 있다. 또는, 동일한 필터들 또는 다른 파장 선택 수단을 가지고 또한 동일한 조립체를 가지는 다른 물질들 및/또는 두께 성분들을 측정하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 조립체는 또한 2 개의 값들로부터 스택의 2 개의 층들의 2 개의 두께 값들을 계산하고 또한 측정되는 세기들을 처리하기 위한 계산 수단을 포함한다. 값들을 동시에 측정 및 또는 처리하는 것이 가능하지만, 이것은 또한 연속해서 수행될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 다른 변형들은 종속항들의 요지이다. 실시예는 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 이중 층 스택에서 반사를 대략적으로 도시한 것이다.
도 2는 12 nm 실리콘 층, 25 nm 실리콘 산화물 층 및 실리콘 기판으로 구성되는 복합층 스택에서의 반사의 통상적인 파장 종속성을 보여준다.
도 3(종래 기술)은 단일 파장 방법에 따른 실리콘 및/또는 실리콘 산화물 층의 두께들에 있어서의 변화로 인한, 12 nm 실리콘 층, 25 nm 실리콘 산화물 층 및 실리콘 기판으로 구성된 복합층 스택에서의 반사의 변화의 파장 종속성을 보여준다.
도 4는 2 개의 파장 간격들을 가지는 실리콘 및/또는 실리콘 산화물 층의 두께들에 있어서의 변화로 인한, 12 nm 실리콘 층, 25 nm 실리콘 산화물 층 및 실리콘 기판으로 구성된 복합층 스택에서의 반사의 변화의 파장 종속성을 보여준다.
도 5(종래 기술)는 편광 해석법으로 획득되는 미세조정 곡선을 보여준다.
도 6은 서로 다른 산화물 층 두께들을 가지는 수 개의 샘플들에 대한 미세조정 곡선들의 시리즈를 보여준다.
도 7은 2개의 서로 다른 파장들에 대한 실리콘 산화물의 바닥 층 및 실리콘의 상단 층의 가능한 두께 값들 사이의 관계를 보여준다.
도 8은 도 4와 유사한 다른 곡선으로, 파장 간격들은 측정의 해상도가 최대화되도록 선택된다.
도 9는 그 각각이 자체의 광학장치들(optics)을 가지는 2 개의 검출기들을 가지고 동시에 서로 다른 파장들에서 반사율을 측정하기 위한 장치의 대략적인 도시이다.
도 10은 공통 광학장치들을 이용하는 2 개의 검출기들을 가지고 서로 다른 파장들에서 반사율을 측정하기 위한 장치의 대략적인 도시이다.
도 9는 서로 다른 파장 범위들에서 참조부호 700으로 지시되는 샘플의 반사율을 측정하기 위한 조립체(701)를 보여준다. 이 샘플(700)은 도 1에서 보다 상세하게 보여지는 검사될 층 스택(702)을 가진다. LED, 텅스텐 램프 또는 아크 방전 램프와 같은, 광원(710)으로부터의 광대역 광(703)이 광학 수단(720)에 의해 균질화된다. 이 광학 수단은 측면 광 분포를 균질화시킨다. 이것은 예를 들어 확산기(diffusor) 또는 육각형 단면을 가지는 유리 막대에 의해 달성될 수 있다. 이 균질화되는 광은 그후 샘플(700) 상의 대물렌즈(740)를 통해 50% 미러(730)에 의해 편향된다. 이것은 참조부호 704로 지시되는 대략적으로 도시되어 있는 광의 경로에 의해 표현된다.
이 광은 샘플(700)의 표면(705)으로서 부분적으로 반사된다. 반사되는 광(706)의 세기는 변조된다. 변조는 이하에서 설명되는 바와 같이 물질 인터페이스들의 각각에서 부분적으로 반사되는 광의 간섭 효과에 의해 야기된다. 다시 반사되는 이 광(706)은 미러(730)를 지나 그후 빔 스플리터(750)에 의해 2 개의 빔들(707, 708)로 나눠진다. 본 실시예에 있어서는 50/50 스플리터가 사용된다. 하지만, 이것은 이 방법에 대한 조건이 아니다. 몇몇의 응용들에 있어서, 예를 들어 사용되는 파장 간격들 안에서 반사되는 광의 매우 다른 세기 값들의 경우에 있어서 신호 레벨을 균일하게 하기 위해, 다른 분리 비율들이 사용되는 것이 유용할 수 있다. 필터들(760, 770)은 광 경로들(707, 708) 안에 마련된다. 필터들(760, 770)은 측정을 위해 사용되는 광의 파장 간격들을 정의한다. 물론, 격자들, 프리즘들 등과 같은, 다른 파장 선택 수단 또한 사용될 수 있다. 필터들(760, 770)은 원하는 작은 파장 범위들이 지나가고 다른 파장을 가지는 모든 광을 막도록 한다. 튜브 광학 장치들(780, 790)은 필터 수단 뒤에 센서 유닛들(800, 810) 앞에 각각 위치된다. 2 개의 측정 빔들(707, 708) 각각이 그 튜브 광학 장치들(780 또는 790) 각각을 지나간 후, 반사되는 광 세기는 검출기 어레이들 및 신호 처리 수단(미도시)을 가지는 센서 조립체들(800, 810) 앞의 검출기들에 의해 결정된다.
이하에서 설명되는 방법 및 조립체(701)를 이용하는 것이 측정되는 세기 값들만을 필요로 하기 때문에, 센서 조립체들(800, 810)은 광전자 증배관(photomultiplier) 또는 포토다이오드와 같은 단일 요소 센서 또는 CCD 또는 CMOS 검출기와 같은, 예를 들어 라인 카메라 또는 면적 카메라 시스템과 같은 복합 요소 센서일 수 있다. 복합-요소 센서 조립체를 이용하는 것은 공간 분포 및 2 개의 층들의 층 두께들의 균질성을 매우 빨리 측정하는 것을 허용한다. 이하에서 보다 상세하게 설명되는 계산은 센서 조립체들의 센서 픽셀 각각에 대해 별도로 수행될 수 있다. 이로써 하나의 측정 단계는 샘플의 라인 또는 면적의 많은 수의 두께 값들을 제공한다. 이동가능한 스테이션을 조립체(701)에 부가함으로써, 이것은 센서 조립체들 각각과 샘플(700) 사이의 상대적인 측면 운동을 제공하는데, 전체 샘플 표면(705)을 스캔하고 전체 표면(705)의 두께 값들의 전체 지도를 생성하는 것이 가능하게 된다.
서로 다른 배율을 가지는 다른 대물렌즈들(740)을 이용함으로써, 마이크로범위 안에서 공통된 실제 사항과 유사하게, 센서 조립체의 측면 해상도는 측정 태스크의 필요에 맞게 적응될 수 있다. 그러므로, 2 개의 층들의 두께들을 매우 정확하게 또한 높은 속도를 가지고 수 백 나노미터와 같이 낮은 측면 해상도를 가지고 측정하는 것이 가능하다.
제한된 파장 범위 안에서의 세기의 측정은 여러 방식으로 달성될 수 있다. 필터들(760, 770)은 선택된 파장 간격에 대해 최상의 안정성을 제공하는, 고정된 파장 간섭 필터드의 형태로 사용될 수 있다. 본 실시예에 있어서 이러한 필터들(760, 770)은 필터 휠 내부에 배치된다. 측정을 시작하기 전에 적절한 필터가 그후 동적으로 선택될 수 있다. 다른 실시예에 있어서 파장 범위는 필터들 대신 2색성의 미러 조합들에 의해 정의된다. 또 다른 실시예에 있어서 보다 더 유연하게 설정할 수 있고 또한 사용되는 파장 범위를 보다 용이하게 서로 다른 측정 태스크들에 적응하도록 허용하는 상용되는, 예를 들어 음향-광학 필터들과 같은, 동적으로 조정가능한 필터들이 사용된다. 보다 복잡한 실시예들은, 여기서는 도시되지 않았지만, 매우 작은 파장 간격을 가지고 파장 선택에 있어서 매우 높은 정확도를 달성하기 위해 광학적 단색광 분광기들을 이용한다. 다른 실시예들은, 레이저와 같이, 제한된 파장 범위를 가지는 광원을 이용하여 이로써 추가적인 필터가 필요하지 않다.
도 9에 도시된 실시예는 단지 하나의 예일 뿐, 예를 들어 비용을 절약하기 위해 또는 안정성 및 재현성 측면에서 측정 절차를 개선하기 위해 변형될 수 있음이 명백하다. 예를 들어, 도 10에 도시된 실시예는 2 개의 튜브 광학 장치들(770, 780) 대신 단지 하나의 공통 튜브 광학 장치(820)가 반사되는 빔을 위해 사용될 때 사용될 수 있다. 이것은 비용을 절약하고 튜브 광학 장치들의 영향으로부터 독립적인 측정들을 할 수 있게 한다. 하지만, 단점은 평행하지 않은 빔으로 인한 필터들(760, 770)의 필터 특성의 변화가 고려되어야 한다는 것이다. 나아가, 재현성의 개선을 위해 이러한 데이터를 사용하기 위해 다른 센서 조립체(830)가 광(801)의 영향을 미치는 광 세기를 감시하기 위해 추가된다.
도 9 및 도 10에 도시된 조립체들(701)은 서로 다른 중심 파장들을 가지는 2 개의 서로 다른 파장 범위들에서 샘플(700)의 반사의 측정을 가능하게 한다.
도 1은 샘플(700)에서의 반사의 물리적인 결과들을 도시한다. 샘플(700)은 소위 이중 층 스택(702)이다. 이중 층 스택(702)은 굴절률 n1을 가지는 상단 층(20)과 굴절률 n2를 가지는 매립된 바닥 층(30)을 가진다. 층들(20, 30)은 굴절률 n3를 가지는 기판 물질(40) 상에 쌓인다. 기판은 스택의 일 부분이지만 그 두께는 본 발명에 관한 한 문제가 되지 않는다. 그러므로, 기판은 여기서 의미하는 바와 같이 "층"을 구성하지 않는다. 스택(702)은 본 실시예에서는 공기인, 주위 물질(10)의 환경에 배치된다. 하지만, 이것은 또한 진공, 오일 또는 물일 수 있다. 주위 물질(10)은 굴절률 n0를 가진다. 상기에서 설명한 바와 같이, 광(50)은 샘플 표면(705) 상에 입사된다. 광(50)은 주위 물질(10)을 관통한다. 광은 주위 물질(10)과 상단 층(20) 사이의 인터페이스(90)에서 부분적으로 반사된다. 이로써, 광(50)은 초기에 반사되는 광(60)과, 표면(705)에 의해 형성되는 인터페이스(90)를 관통해서 전달되지만 동시에 굴절되는 광(70)으로 분리된다.
광은 또한 각각 물질들(20과 30, 및 30과 40) 사이의 각각의 추가의 인터페이스(100, 110)에서 부분적으로 반사되고 또한 반사되고 전달되는 광으로 분리된다.
여러 번 서로 다른 굴절률들을 가지는 물질들(10, 20, 30 또는 40) 사이의 인터페이스들(90, 100 또는 110) 중 어느 하나로 입사되는 모든 광은 최종적으로 주위 공간(10)으로 반사될 것이다. 이것은 광 빔들(80)에 의해 표현된다. 광 빔들(80)의 센서 조립체들(800, 810)에서 측정되는 세기는 인터페이스들에서의 반복된 반사 및 전송으로 인해 입사광(50)의 세기보다 더 작은 세기들일 것이다. 광(80)은 층 물질들(20, 30)을 지나 추가적인 경로로 지나가는 광으로 구성되기 때문에, 광(80)을 구성하는 파들은 처음에 반사되는 광(60)에 대하여 서로 다른 시간 차들을 가지고 시간적으로 지연된다. 이것은 간섭을 야기시킨다. 이로써, 모든 반사되는 광(60, 80)을 포함하는 측정되는 세기의 세기는 그들의 시간 지연들에 따라 광파들(60, 80)의 상쇄 및 보강 간섭들에 의해 변조된다. 광(80)의 시간 지연들은 그 굴절률 n1 및 n2 각각에 의해 곱해지는 층들(20, 30)의 두께에 의해 결정되기 때문에, 반사되는 광(80)의 세기의 변조는 층들(20, 30)의 층 두께들의 함수이다. 그러므로, 세기 변조를 분석하는 것은 잘 알려진 물질들의 굴절률들을 이용해 층들(20, 30)의 층 두께들을 결정하기 위해 사용될 수 있다.
이 결과를 설명하는 수학식들은 전자기파들의 중첩의 기본 원리와 함께 프레즈넬 식들로 알려져 있다. 이 함수들은 또한 편광 해석법과 같은, 실험에 의해 결정될 수 있다.
세기가 알려진 주위 물질(10)의 환경 내에서 알려진 물질의 기판(40) 상에 알려진 물질의 층들(20, 30)을 가지는 이중 층 스택에 대한 입사광(50)의 파장의 함수로서 결정된다면, 반사 세기 함수는 획득될 수 있다. 12 nm 실리콘 층의 형태인 상단 층(20) 및 25 nm 실리콘 산화물 층의 형태인 매립 층(30)을 가지는 시스템에 대한 통상적인 반사 세기 함수(200)는 도 2에 도시되어 있다. 층들(20, 30)은 주위 물질(10)로서의 공기 안에 실리콘의 기판(40)의 상단에 쌓인다. 도 2는 예를 들어 그 결과를 도시하고 있고 어떠한 물질/두께 조합에 대해서도 반복될 수 있다. 전체 주위/층들/기판 시스템에 대한 유효 반사 계수(200)는 가로좌표 대 파장(nm)으로 도시되어 있다. 여기서, 400 nm의 범위 안의 광은 예를 들어 500 nm 이상의 범위 안의 광보다 더 높은 세기를 가지고 반사되는 것을 볼 수 있다.
반사되는 광의 측정되는 세기는 층(20 또는 30)의 층 두께가 변하면 변한다. 그 변화는 층 두께에 의해 나누어지는 반사의 부분 도함수의 형태로 수학적으로 표현될 수 있다.
도 3은 도 2와 동일한 300 nm와 700 nm 사이의 파장 범위에 대한 이러한 비을 보여준다. 곡선들(300, 310)은 실리콘 상단 층(20)의 두께의 변화의 영향을 보여준다. 곡선(310)은 산화 층(30)의 약간 다른 두께를 가지는 이러한 영향을 보여준다. 곡선(300)이 형식적인 산화물 두께를 나타낸다면 곡선(310)은 실리콘 상단 층(20) 두께로의 반사의 도함수에 대한 산화물 두께에 있어서의 변화의 결과를 보여준다. 복소수 값들로 다음과 같이 표현된다:
Figure pat00022
여기서,
Figure pat00023
.
그 제곱은 그후 반사율 R을 제공할 것이다.
동일한 방식으로 320 및 330은 매립된 산화물 층(30)의 두께에 있어서의 변화의 영향을 보여준다. 곡선(330)은 320을 위해 사용되는 형식상의 실리콘 두께와 비교하여 약간 다른 실리콘 층(20)의 두께를 나타낸다.
점선 박스(340)은 종래 기술로부터 알려진 단일의 파장 방법을 가지고 실리콘 층(20)의 두께를 측정하기에 적절한 파장 범위를 보여준다. 알려진 방법들은 320 및 330에 의해 도시된 바와 같이 산화물 두께에 대한 반사의 도함수가 거의 제로 값인 것으로 인해 산화물 층(30)의 두께로부터의 영향이 실리콘 층의 두께의 영향보다 훨씬 더 작고 이로써 무시될 수 있다는 것을 가정한다. 하지만, 곡선들(300 및 310)이 파장 범위(340)에서 동일하지 않기 때문에 이러한 무시는 시스템 오류를 생성한다.
그러므로, 본 실시예는 두번째 측정을 위한 두번째 작은 파장 간격(350)을 이용하는데, 이것은 도 4에 도시된 바와 같이 파장 범위(340)에 있어서의 첫번째 측정으로부터 거의 독립적(quasi independent)이다. 이로써, 2 개의 두께 층 값들은 2 개의 다른 파장 간격들(340 및 350)에서 2 개의 반사의 독립적인 측정들로부터의 데이터를 이용해 획득될 것이다.
반사율 측정들로부터 두께 값들을 획득하기 위해 미세조정이 수행된다. 종래 기술 방법들은 측정되는 그레이 값을 층들의 "실제" 두께 값들에 상관시킨다. 이러한 "실제" 값들은 예를 들어 편광 해석법에 의해 획득된다. 수 개의 두께들을 위한 알려진 물질 파라미터들로부터 반사된 광의 직접적인 계산들을 이용하는 것 또한 가능하다. 하지만, 실제 실시예에 있어서 편광 해석법은 좋은 기준 방법을 제공할 것이다.
도 5는 서로 다른 실리콘 층 두께들을 가지는 다양한 샘플들 및 25 nm 두께의 매립된 바닥 산화물 층을 가지는 이중 층 시스템에 대한 종래 기술에 따른 미세조정 곡선(360)을 보여준다. 반사율 측정은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 파장 범위(340)에서 단지 하나의 작은 파장 간격을 이용해 거의 단색광 조건들 하에서 수행된다. 반사되는 세기는 장치 영향들을 배제하기 위해, 어떠한 반사 표준에 대하여 정규화된 측정되는 세기로서 이러한 목적을 위해 취해진다. 측정되는 값들을 이용하고 기준 방법 결과와 이들을 비교하는 접근법의 장점은 예를 들어 실시예의 광학적 효과들과 같은 다른 효과들로 인한 오해를 방지하는 것이다. 최종 미세조정 곡선의 정확도는 알려진 물질 파라미터들 및 기준 방법에 의해 측정되는 두께 값들로부터 직접 반사 세기를 계산하고 또한 측정되는 그레이 값들에 최적 피팅을 검색하는 것에 의해 이론으로부터 곡선의 형태를 유도함으로써 더 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예는 서로 다른 두께들의 산화물 층(30)을 가지는 샘플들의 시리즈에 대한 도 5에 있어서의 미세조정 곡선(360)을 위해 사용되는 것과 동일한 절차를 반복하는 것에 의해 미세조정된다. 이로써, 도 6에 도시된 바와 같은 미세조정 곡선들(400, 410, 420, 430, 440 및 450)의 시리즈가 획득된다. 미세조정 곡선(400)은, 예를 들어 23 nm의 산화물 층(30)의 두께를 가지는 샘플에 대한 측정된 세기 및 실리콘 층(30)의 서로 다른 두께들 사이의 관계를 나타낸다. 미세조정 곡선(410)은 24 nm의 두께 값을 가지는 산화물 층(30)을 가지는 경우를 보여준다. 산화물 층(30)의 서로 다른 두께들 및 실리콘 층(20)의 서로 다른 두께들을 가지는 샘플들이 측정된다. 다시, 모든 반사율 측정들이 범위(340) 내에서 하나의 작은 파장 간격으로부터 광으로 우선 수행된다.
편광 해석법이 실리콘 두께의 결정을 위해 기준 방법으로 사용된다면, 산화물 층 두께는 이와 동시에 점검되고 이에 따라 데이터 값 쌍들은 정렬된다.
이러한 미세조정 곡선들로, 도 6에 도시된 바와 같이 동일한 물질 시스템이지만 미지의 층 두께들을 가지는 미지의 샘플들이 특정한 반사 값을 측정함으로써 검사될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 직선(460)으로 도시된 바와 같이, 정규화된 반사율 그레이 레벨 값이 0,3이면, 미세조정 곡선들(400, 410, 420, 430, 440 및 450)에 있어서의 측정되는 반사율의 교차 지점들은 산화물 층(30)과 실리콘 층(20)의 가능한 두께 값들 사이의 관계를 제공한다. 지점(470)은, 예를 들어 직선(460)에서 측정되는 반사율 레벨을 충족시키는 (세로축 상에서의 값), 23 nm의 산화물 층(30)의 두께 및 13.6 nm의 실리콘 층(20)의 두께의 첫번째 가능한 조합으로 지시된다 . 이 관계는 각각의 미세조정 곡선에 대해 설립될 수 있다.
다시 말하면: 하나의 파장에서 미지의 샘플의 반사되는 세기의 측정은 함수에 의해 표현될 수 있는 복수의 가능한 두께 조합들을 제공할 것이다. 이러한 함수는 도 7의 곡선(500)의 형태로 표현된다. 바른 값들을 선택하기 위해, 측정들은 두번째 파장 간격에서 반복된다. 본 실시예에 있어서 파장 범위(350)(도 4 참조)에서의 간격이 이용된다. 그 결과는 도 7의 곡선(510)에 의해 표현된다.
곡선들(500, 510)과 같은 2 개의 곡선들은 영향을 미치는 광의 서로 다른 작은 파장 간격들을 이용해 2 개의 측정들 중 어느 하나를 위해 존재한다. 이러한 곡선들의 쌍은 2 개의 측정되는 반사 레벨들이 동일한 2 개의 층 두께 값들로부터 이와 동시에 획득되는 하나의 교차 지점(520)을 가진다. 도 7의 예에 있어서 이것은 13.14 nm의 실리콘 층 두께 및 24.2 nm의 산화물 층 두께로 귀결된다.
주어진 실시예는 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 단지 하나의 일 예임이 명백하다. 유사하게, 본 방볍은 기판 상의 2 개 층 스택의 다른 물질 및/또는 두께의 조합에 대해 사용될 수 있다. 예들은 다른 무엇보다도 스트레인드 실리콘(strained silicon), 실리콘-게르마늄, 게르마늄, 갈륨-비소, 인듐-인화물(indium-phosphide), 인듐-비소, 인듐-갈륨-비소, 수은-텔루르 화합물, III-V 및 II-VI 삼중 및 4중 반도체 합금들(ternary and quaternary semiconductor alloys), 다른 산화물들 및 질화물들, 포토레지스트들, 얇은 금속 층들, 유리, 수정 및 플라스틱 물질들이다.
상기의 설명으로부터 사용되는 파장 간격들은 층 두께 값들 중 하나로부터 반사의 종속성이 최소화되도록 선택되어서는 안된다는 것이 명백하다. 이들은 보다 자유롭게 예를 들어 측정 안정성을 개선시키기 위해 반사 측정을 위한 높고 거의 유사한 신호 레벨을 제공하도록 선택될 수 있다. 이것은 도 8에 도시되어 있다. 파장 간격들(550, 560)은 측정의 해상도를 최대화하도록 이용된다.
또한 물론 2 개의 연속되는 측정들 사이에서 파장 간격을 선택하기 위해 광원 또는 필터들을 가지고 변경시키면서 2 개의 필요한 측정들을 순차적으로 수행하는 것도 가능하다. 이러한 설정은 가능한 전체 측정 속도의 최대치를 달성할 수 없을 것이지만 비용이 덜 들어갈 수 있다. 이러한 설정에서 음향-광학적 필터들은 매우 빠르게 파장 간격들 사이에서 동적으로 스위치되도록 사용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 층들의 스택을 조명하기 위한 광원 및 정의된 제1 파장 범위에서 층들의 스택에 의해 반사되는 광을 검출하기 위한 검출기를 포함하는 조립체를 가지고 적어도 2개의 층들의 샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 이하의 미세조정 단계들에 의해 미세조정 곡선을 획득하는 단계;
    (A) 2 또는 그 이상의 층들의 기준 스택들을 마련하는 단계로 상기 기준 스택들의 각각의 층은, 알려진 두께를 가지고, 상기 층들과 상기 샘플 스택과 동일한 물질은 상기 샘플 스택과 동일한 순서로 발생하고;
    (B) 상기 광원으로부터의 광으로 상기 기준 스택들을 조명하는 단계; 및
    (C) 상기 제1 파장 범위에서 상기 검출기를 가지고 상기 기준 스택들에 의해 반사되는 광의 세기를 검출하는 단계;
    (b) 상기 광원으로부터의 광으로 상기 층들의 샘플 스택을 조명하는 단계;
    (c) 상기 제1 파장 범위에서 상기 검출기를 가지고 상기 층들의 샘플 스택에 의해 반사되는 광의 세기를 검출하는 단계; 및
    (d) 상기 미세조정 곡선을 이용해 상기 검출기에 의해 검출되는 세기로부터 상기 층들의 샘플 스택에서 상기 층의 두께를 결정하는 단계를 포함하고,
    (e) 기준 스택들의 추가의 미세조정 곡선들이 획득되고, 이때 상기 다른 층의 두께 또한 알려져 있어, 이로써 상기 제1 파장 범위에서 미세조정 곡선들의 제1 시리즈를 제공하고,
    (f) 추가의 파장 범위를 위해 상기 미세조정 곡선들의 제1 시리즈와 동일한방식으로 제2 복수의 미세조정 곡선들이 획득되고,
    (g) 상기 샘플 스택의 층의 두께는 상기 미세조정 곡선들의 제1 및 제2 시리즈들을 이용해 상기 검출기에 의해 검출되는 세기로부터 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 층들의 스택에 의해 반사되는 광의 세기는 2 개의 파장 범위들을 위해 동시에 검출되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파장 범위들은 각각의 파장 범위에서 상기 층들의 스택에 의해 반사되는 광의 세기에 대해 하나의 층의 두께 변화가 미치는 영향이 상기 다른 층의 두께 변화가 미치는 영향보다 더 크도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파장 범위들은 상기 반사되는 광의 전체 세기가 최적화되도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사되는 광의 세기는 2 개 이상의 파장 범위들에서 측정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스택의 3 또는 그 이상의 층들의 두께는 3 또는 그 이상의 파장 범위들에서 상기 반사된 광의 세기를 미세조정 및 검출하는 것에 의해, 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준 스택들의 층들의 두께는 미세조정을 위한 편광해석법에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  8. 적어도 2 개의 층들의 샘플 스택 내의 층의 두께를 결정하기 위한 조립체에 있어서,
    (a) 층들의 스택을 조명하기 위한 광원;
    (b) 정의된 제1 파장 범위에서 층들의 스택에 의해 반사되는 광을 검출하기 위한 검출기; 및
    (c) 2 개 또는 그 이상의 층들의 기준 스택들을 포함하고, 이때 상기 기준 스택들의 각각의 층은 알려진 두께를 가지고, 상기 층들과 상기 샘플 스택과 동일한 물질은 상기 샘플 스택과 동일한 순서로 발생하고,
    (e) 추가의 기준 스택들이 마련되고, 이때 상기 제1 파장 범위에서 미세조정 곡선들의 제1 시리즈를 제공하기 위해 다른 층의 두께는 알려져 있고,
    (f) 추가의 파장 범위를 위한 미세조정 곡선들의 제2 시리즈를 제공하기 위해 정의된 제2 파장 범위에서 상기 층들의 스택에 의해 반사되는 광을 검출하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 광원은 연속 스펙트럼 및 하나 또는 그 이상의 필터들을 가지는 광원이고, 조정가능한 단색광 분광기 또는 다른 파장 선택 수단이 측정된 파장 범위를 정의하기 위해 마련되는 것을 특징으로 하는, 조립체.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 정의된 파장 범위들에서 광을 방출하는 하나 또는 그 이상의 광원들이 마련되는 것을 특징으로 하는, 조립체.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 다른 파장 범위들은 2 개의 필터 휠들에 배치되는 한 쌍의 간섭 필터 쌍들 또는 2 개의 간섭 필터들에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 조립체.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 다른 파장 범위들은 하나 또는 음향-광학 필터들의 조합에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는, 조립체.
  13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검출기는 라인 카메라 또는 면적 카메라인 것을 특징으로 하는, 조립체.
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