Spectroscopic measuring apparatus and method and method for fabricating semiconductor device using the measuring method

Provided are a spectroscopic measurement apparatus and method capable of being used efficiently and safely while accurately measuring the structure or thickness of a micro-pattern region. According to the present invention, the spectroscopic measurement apparatus comprises: a first light source generating and outputting broadband light; an objective lens inputting the light from the first light source into an object to be measured; a micro lens disposed on the lower end of the objective lens; an imaging lens imaging the light reflected from the object to be measured; an optical fiber having an input end disposed on a first image plane of the imaging lens; a spectrometer disposed at an output end of the optical fiber; and a position control unit controlling the position of the objective lens, the micro lens, and the optical fiber. The position of the objective lens is adjusted so that the focus of the objective lens is located at a position of a virtual image by the micro lens through the position controller. 본 발명의 기술적 사상은 미소 패턴 영역의 구조 또는 두께 등을 정확하게 계측하면서도, 효율적이고 안전하게 사용할 수 있는 분광 계측 장치와 방법을 제공한다. 그 분광 계측 장치는 광대역(broadband) 광을 생성하여 출력하는 제1 광원; 상기 제1 광원으로부터의 광을 계측 대상에 입사시키는 대물렌즈; 상기 대물렌즈 하단에 배치되는 마이크로 렌즈; 상기 계측 대상으로부터 반사된 광을 결상시키는 결상 렌즈; 상기 결상 렌즈의 제1 결상 면(image plane) 상에 입력단이 배치된 광파이버; 상기 광파이버의 출력단에 배치된 분광기(spectrometer); 및 상기 대물렌즈, 마이크로 렌즈, 및 광파이버의 위치를 제어하는 위치 제어부;를 포함하고, 상기 위치 제어부를 통해 상기 마이크로 렌즈에 의한 허상(virtual image) 위치에 상기 대물렌즈의 초점이 위치하도록 상기 대물렌즈의 위치가 조절된다.