광학 계측 시스템 및 그 방법

측정 시스템 및 방법이 광학적 계측 측정에 사용하기 위해 제공된다. 측정 시스템이 샘플의 상부 부분에 입사하는 조명 전자기장에 응답하여 샘플 상에서 측정된 스펙트럼 간섭계 신호를 나타내는 원시 측정 데이터를 수신하고 처리하기 위해 측정 데이터 제공자와 데이터 통신하도록 구성되고, 상기 샘플이 실질적으로 흡수하지 않는 적어도 하나의 스펙트럼 범위를 포함하는 제어 시스템을 포함한다. 상기 처리는 원시 측정 데이터로부터 간섭계 측정 동안 광학 경로 차이 OPD의 변화에 따른 신호 강도의 변화를 설명하는 스펙트럼 간섭계 신호의 일부를 추출하며, 상기 스펙트럼 간섭계 신호 추출된 부분이 상기 조명 전자기장에 응답하는 샘플 하단 부분으로부터 리턴된 간섭계 신호와 무관하고, 그리고 간섭계 신호의 상기 추출된 부분으로부터, 샘플의 상단 부분에서 전자기장의 반사하는 스펙트럼 진폭과 위상 모두를 직접 결정하여, 이에 의해 샘플의 상단 부분을 특징으로 하는 측정된 스펙트럼 서명을 결정할 수 있도록 한다. A measurement system for use in optical metrology, the measurement system which includes a control system configured and operable to carry out the following: (i) receive raw measured data generated by a measurement unit that is configured and operable for performing normal-incidence spectral interferometric measurements on a sample and generating the raw measured data indicative of spectral interferometric signals measured on the sample for a number of different optical path differences (OPDs) between sample and reference arms using infrared wavelengths; (ii) extract, from the raw measured data, a portion of spectral interferometric signals describing variation of signal intensity with a change of an optical path difference OPD during interferometric measurements, said portion of the spectral interferometric signals being independent of interferometric signals returned from a bottom portion of the sample in response to said illuminating electromagnetic field; and (iii) directly determine, from the extracted portion of the spectral interferometric signals, both spectral amplitude and phase of reflection of the illuminating electromagnetic field from the top portion of the sample, thereby enabling to determine a measured spectral signature characterizing the top portion of the sample.