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광소자 회전형 분광 타원계측기(RE-SE; Rotating-Element Spectroscopic Ellipsometer)에 있어서,시편(10)를 향하여 입사광(110)을 방사하는 광원(100);상기 입사광(110)의 진행경로 상 상기 광원(100)과 상기 시편(10) 사이에 배치되며, 상기 광원(100)에서 방사된 상기 입사광(110)의 편광상태를 제어할 수 있는 편광변조부(200);상기 입사광(110)이 상기 편광변조부(200)를 통과하여 편광된 후 상기 시편(10)에 의해 반사(또는 투과)되면서 편광상태가 변화된 반사광(또는 투과광)(120)이 입사되며, 상기 반사광(또는 투과광)(120)의 편광상태의 변화를 분석하기 위한 편광해석부(300);상기 편광해석부(300)를 통과한 반사광(또는 투과광)(120)이 입사되며 입사된 광의 세기를 전압 또는 전류와 같은 전기적 신호로 측정하는 광검출기소자(400); 및시편에 대한 타원계측 매개변수들의 표준편차에 대한 이론식을 근거로 광소자-회전형 분광 타원계측기(RE-SE; Rotating-Element Spectroscopic Ellipsometer)의 측정 정밀도를 계산하는 연산장치(500);를 포함하되,상기 편광변조부(200) 또는 상기 편광해석부(300)에 복수개의 회전가능 광소자가 배치되고, 상기 회전가능 광소자는 등속으로 회전하는 등속회전 광소자와 스캐닝 광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기
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제 1항에 있어서,시편에 대한 타원계측 매개변수들은뮬러행렬 성분들( ), 규격화된 뮬러행렬 성분들( ), 상기 회전가능 광소자들이 모두 선형 편광자로 구성되어 있으며 등방성 시편의 경우 [ , ], 상기 회전가능 광소자들 중에서 하나 이상이 보상기로 구성되어 있으며 등방성 시편의 경우 [ , , ] 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기
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제 1항에 있어서,상기 연산장치(500)는상기 등속회전 광소자의 방위각 변화에 따른 광의 세기 파형의 푸리에 계수들을 공통인자의 상수값( ), 시편의 광물성(굴절률, 박막두께, 나노패턴 형상 치수), 스캐닝 광소자들의 방위각(θ), 보상기들의 위상차(δ), 입사각( ), 측정 파장( )의 함수로 정하고, 상기 푸리에 계수 이론식들로부터 상기 시편의 뮬러 행렬 성분들의 이론식이 유도되고, 상기 시편의 뮬러 행렬 성분들의 이론식으로부터 시편에 대한 타원계측 매개변수들의 이론식이 얻어지고, 상기 시편에 대한 상기 타원계측 매개변수들 이론식으로부터 감도계수 이론식을 정하고, 상기 푸리에 계수들에 대한 공분산 이론식을 상기 푸리에 계수의 계산에 필요한 측정 횟수( ), 한 회전 주기당 노광량 측정 회수( ), 상기 등속회전 광소자의 역학적 회전주기( ), 지연시간( ), 적분시간( ), 스케일링 계수( ), 및 상기 푸리에 계수들에 대한 이론식들의 함수로 정하고, 상기 푸리에 계수들에 대한 상기 공분산 이론식들 그리고 상기 감도계수 이론식들로부터 상기 시편에 대한 상기 타원계측 매개변수들의 표준편차에 대한 이론식을 산출하는 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기
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제 1항에 있어서,상기 시편에 대한 타원계측 매개변수들( )의 표준편차[ ]에 대한 이론식은다음식 (여기서 는 보정된 푸리에 계수들, 는 감도계수, 는 보정된 푸리에 계수들간의 공분산, 꺾쇠 괄호(003c#003e#)는 표본 평균, 는 0이 아닌 푸리에 계수의 교류 성분들 중에서 최상위 인덱스 값)인 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기
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제 2항에 있어서,상기 시편에 대한 상기 선택된 타원계측 매개변수들로부터 계면특성, 박막두께, 복소 굴절률, 나노 형상, 비등방 특성, 표면 거칠기, 조성비, 및 결정성 중 선택되는 적어도 어느 하나의 시편에 대한 물성을 분석하는 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기
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광원(100), 편광변조부(200), 편광해석부(300), 광검출기소자(400) 및 연산장치(500)를 포함하되, 상기 편광변조부(200) 또는 상기 편광해석부(300)에 복수개의 회전가능 광소자가 배치되고, 상기 회전가능 광소자는 등속으로 회전하는 등속회전 광소자와 스캐닝 광소자를 포함하는 광소자 회전형 분광 타원계측기의 측정 정밀도를 계산하는 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법에 있어서,공통인자의 상수값(), 시편의 광물성(굴절률, 박막두께, 나노패턴 형상 치수), 스캐닝 광소자들의 방위각(), 보상기들의 위상차(), 입사각(), 측정 파장()으로 구성된 보정된 푸리에 계수들()의 함수를 생성하는 보정된푸리에계수함수생성 단계(S30);보정된 푸리에 계수들()에 대한 함수로 구성된 시편의 뮬러 행렬 성분 벡터[]를 생성하는 시편뮬러행렬성분벡터생성 단계(S40);상기 뮬러행렬성분벡터생성 단계(S40)로부터 얻어진 뮬러 행렬 벡터 성분들로부터, 보정된 푸리에 계수들()에 대한 함수로 구성된 시편의 타원계측 매개변수[]를 생성하는 시편타원계측매개변수생성 단계(S50);상기 타원계측매개변수생성 단계(S50)의 시편의 타원계측 매개변수[]로부터, 와 같이 미분을 통해서, 보정된 푸리에 계수들()에 대한 함수를 이용하여, 감도 계수들에 대한 이론식을 생성하는 감도계수이론식생성 단계(S60);보정된 푸리에 계수들()에 대한 공분산에 대한 이론식을 생성하는 공분산이론식생성 단계(S70); 및상기 감도계수이론식생성 단계(S60) 및 공분산이론식생성 단계(S70)의 결과를 다음식 에 대입하여, 푸리에 계수의 계산에 필요한 측정 횟수(), 한 회전 주기당 노광량 측정 회수(), 등속회전 광소자의 역학적 회전주기(), 지연시간(), 적분시간(), 스케일링 계수()와 보정된 푸리에 계수들()에 대한 함수로 구성된 시편의 타원계측 매개변수()의 표준편차에 대한 이론식[]을 생성하는 시편타원계측매개변수표준편차이론식생성 단계(S80);를 포함하는 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법
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제 6항에 있어서,상기 보정된푸리에계수함수생성 단계(S30)의 보정된 푸리에 계수들()의 함수는다음식 인 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법
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제 6항에 있어서,상기 시편뮬러행렬성분벡터생성 단계(S40)의 시편의 뮬러 행렬 성분 벡터[]는 보정된 푸리에 계수들()의 함수인 다음식인 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법
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제 6항에 있어서,상기 공분산이론식생성 단계(S70)의 보정된 푸리에 계수들()간의 공분산 이론식은 미보정된 푸리에 계수들()간의 공분산 이론식으로부터 와 같이 얻어지며 여기서 미보정된 푸리에 계수들()간의 공분산 이론식은 다음식인 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법
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제 6항에 있어서,측정 파장( )의 개수가 이고 시편의 타원계측 매개변수[ ] 종류의 개수가 인 경우에 측정 정밀도 평가 함수 는다음식 에서 의 값이 최소인 스캐닝 광소자들의 방위각(θ)의 위치를 찾는 최적측정조건산출 단계(S90);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법
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제 6항 내지 제 10항 중 선택되는 어느 한 항에 기재된 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
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제 6항 내지 제 10항 중 선택되는 어느 한 항에 기재된 광소자 회전형 분광타원계측기의 측정 정밀도 예측 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램
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