KR20070113655A - 박막의 두께 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

박막의 두께 측정 방법에 있어서, 반도체 기판의 셀 영역 및 주변 영역 상에 형성된 박막으로 박막의 두께 측정을 위한 광을 조사한다. 반도체 기판으로부터 반사되는 광 중에서 셀 영역으로부터 반사된 광의 신호를 선택적으로 추출한다. 추출된 광 신호를 푸리에 변환하여 스펙트럼을 획득한다. 획득된 스펙트럼을 분석하여 박막의 두께를 산출한다. 박막의 두께 측정에 사용되는 광 신호를 셀 영역으로 한정함으로서 측정 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

박막의 두께 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{Method of measuring thickness of a thin layer on a substrate and apparatus for performing the same}

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 두께 측정 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도들이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막의 두께를 측정하는 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 박막의 두께 측정 장치 110 : 광원

120 : 필터링 유닛 122 : 이미지 획득부

124 : 처리부 126 : 필터부

128 : 렌즈 130 : 분광 유닛

140 : 광분할기 W : 반도체 기판

본 발명은 박막의 두께 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이 다. 보다 상세하게는, 반도체 기판의 박막 상에 광을 조사하여 상기 박막의 두께를 측정하는 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.

상기 팹 공정은 다양한 단위 공정들을 포함하며, 상기 단위 공정들은 반도체 기판 상에 전기적 소자를 형성하기 위해 반복적으로 수행된다. 상기 단위 공정들은 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 화학적 기계적 연마 공정, 이온 주입 공정, 세정 공정, 검사 공정 등을 포함한다.

상기 증착 공정은 절연막, 유전막, 금속막 등의 다양한 박막을 형성하는 공정이이다. 상기와 같은 박막의 물리적 특성은 상기 박막에 대하여 후속해서 수행되는 식각 공정, 포토그래소그래 공정 등과 같은 공정들에 영향을 미치게 된다. 예를 들면, 게이트 산화막의 경우, 원하는 두께와 광학적 성질이 확보되지 않으면 트랜지스터의 특성 저하를 가져와 수율 저하를 초래하게 된다.

최근에는 반도체 장치가 고집적화됨에 따라 반도체 기판 상에 형성되는 박막의 수가 증가되고 있어, 박막의 물리적 특성이 반도체 장치 영향은 더욱 증대되고 있다. 이에 따라, 반도체 장치의 안정적인 동작 특성을 확보하기 위해서는 박막을 형성한 후에 상기 박막의 물리적, 화학적 특성에 대한 평가를 수행하고 이를 후속 공정에 반영하는 과정이 요구되고 있다. 특히, 박막의 물리적 특성 중 박막을 원하는 두께로 정확하게 증착되었는지를 측정하는 것이 반도체 장치의 제조 공정시 필수적으로 검사되는 요소이다.

이를 위하여, 종래에는 주사전자현미경(SEM)과 같은 전자를 이용하는 분석 장비를 이용하여 절단된 시편을 분석하는 방법이 주로 사용되었지만, 시간과 비용 소모가 크다는 단점 때문에 비파괴적 방법으로 측정하기 위해 레이저빔과 같은 광(light)을 이용하는 광 측정 기술이 개발되었다.

상기 광 측정 기술로서, 웨이퍼 상에 박막이 다층으로 형성되더라도 상기 박막의 각 층의 두께를 비파괴적으로 측정할 수 있는 듀얼 빔 스펙트로메트리(dual beam spectrometry) 방식 또는 스펙트로스코픽 엘립소메트리(spectroscopic ellipsometry) 방식(이하, “SE 방식”이라 한다)이 널리 사용되고 있다.

종래의 SE 방식의 두께 측정은 웨이퍼에서 측정 대상이 되는 박막의 하부에 위치하는 패턴에 의한 광학적 간섭 등의 제약이 있다. 이에 따라, 두께 측정은 셀 영역이 아니라 박막 두께 측정을 위해 별도로 마련된 공간(이하, “OS 사이트”라 한다)에 형성된 박막을 대상으로 수행된다. 상기 OS 사이트를 측정하기 위해서는 웨이퍼 정렬(alignmnet) 단계와, 광학적 경로(optic path)를 고려한 정확한 포커싱 단계가 필수적으로 요구된다. 그러나, 상기 단계들을 수행하는데 많은 시간이 소요되므로, 상기 방법은 충분한 단위 시간당 웨이퍼 처리량(thruput)을 확보하지 못한다는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 기술이 퓨리에 변환 스펙트 럼(fourier transformation spectrum)을 이용한 두께 측정 기술이다. 이는 패턴 상에 직접 빔을 조사하여 발생하는 광 신호들을 퓨리에 변환시켜 소정의 스펙트럼을 획득하고, 상기 획득된 스펙트럼으로부터 두께 정보를 산출하는 방법이다. 이러한 방법은 반도체 기판의 임의의 검사 영역으로부터 발생된 광 신호를 통해 셀 영역 내의 패턴 두께 정보를 산출하기 때문에, 상술한 웨이퍼 정렬 단계 또는 패턴 인식을 위한 포커싱 단계를 필요로 하지 않는다.

그러나, 임의로 선택된 검사 영역에 광을 조사할 때 발생하는 광 신호는 셀 영역(cell area) 및 주변 영역(peripheral area)의 광 신호가 혼재되어 있다. 이때, 상기 주변 영역의 광 신호는 상기 셀 영역의 광 신호에 비하여 매우 강하기 때문에, 스펙트럼의 재현성이 저하되거나 상기 스펙트럼이 왜곡되어 정확한 두께 정보를 산출해내는 것이 용이하지 않다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 셀 영역에 의해 반사된 광을 선택적으로 추출하여 박막의 두께를 측정하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제2 목적은 상기한 박막의 두께 측정 방법을 수행하기에 적합한 장치를 제공하는데 있다.

상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 박막의 두께 측정 방법은, 반도체 기판의 셀 영역 및 주변 영역 상에 형성된 박막으로 상기 박막의 두께 측정을 위한 광을 조사한다. 상기 반도체 기판으로부터 반사되는 광 중에서 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호를 선택적으로 추출한다. 상기 추출된 광 신호를 푸리에 변환하여 스펙트럼을 획득한다. 상기 획득된 스펙트럼을 분석하여 상기 박막의 두께를 산출한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호는 상기 주변 영역에 대응하는 차단 패턴을 갖는 필터를 이용하여, 상기 반사된 광을 필터링함으로써 추출된다. 이때, 상기 필터링하는 단계는 다음과 같은 방법으로 수행될 수 있다. 먼저, 상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 획득하고, 상기 획득된 이미지의 그레이 레벨을 분석하여 상기 주변 영역의 패턴을 검출한다. 상기 검출된 주변 영역의 패턴과 대응하는 광을 차단하기 위하여 상기 필터를 준비한다. 여기서, 상기 주변 영역의 패턴을 검출하기 전에, 상기 이미지를 확대시키는 단계를 더 수행할 수 있다.

상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 박막의 두께 측정 장치는, 반도체 기판의 셀 영역 및 주변 영역 상에 형성된 박막으로 상기 박막의 두께를 측정하는데 사용되는 광을 조사하기 위한 광원과, 상기 반도체 기판으로부터 반사되는 광 중에서 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호를 선택적으로 추출하기 위한 필터링 유닛과, 상기 추출된 광 신호를 푸리에 변환하여 스펙트럼을 획득하고 상기 획득된 스펙트럼을 분석하여 상기 박막의 두께를 산출하기 위한 분광 유닛을 포함한다.

본 발며의 다른 실시예에 따르면, 상기 필터링 유닛은 상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 획득하기 위한 이미지 획득부와, 상기 획득된 이미지의 그레이 레벨을 분석하여 상기 주변 영역의 패턴을 검출하기 위한 처리부와, 상기 처리부와 연동하여 상기 검출된 주변 영역의 패턴과 대응하는 광을 차단하기 위한 차단 패턴을 생성하는 필터부를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 필터부는 프로그램가능한 공간 필터(programmable spatial filter)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 필터링 유닛은 상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 확대하는 렌즈를 더 포함할 수 있다.

상술한 바에 의하면, 퓨리에 변환을 통해 획득되는 스펙트럼을 이용하여 반도체 기판 상에 형성된 박막의 두께를 산출할 때, 주변 영역에서 발생하는 강한 신호를 배제시키고 셀 영역의 광 신호만을 이용할 수 있다. 따라서, 상기 주변 영역의 광 신호와 셀 영역의 광 신호가 서로 간섭하여 박막의 두께 정보가 왜곡되는 문제점을 방지함으로서, 박막의 정확한 두께 정보를 산출할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막(층)이 다른 막 (층) 도는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막의 두께 측정 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도들이다.

도 1을 참조하면, 먼저 검사하고자 하는 반도체 기판을 준비한다. 상기 반도체 기판은 셀 영역 및 주변 영역으로 구분되어 있으며, 그 상부면에는 소정의 박막이 형성되어 있다. 상기 반도체 기판의 상으로 박막의 두께 측정을 위한 광을 조사한다(S110). 구체적으로, 상기 반도체 기판에서 측정하고자 하는 임의의 검사 영역을 설정한 뒤, 상기 광을 상기 검사 영역 상에 정확하게 조사한다. 상기 입사된 광은 상기 박막이 형성된 셀 영역, 주변 영역 또는 반도체 기판의 표면을 통해 반사된 후 파장의 길이 및 크기 등의 다양한 정보를 갖는 광 신호로 변환된다.

반도체 기판으로부터 생성된 광 신호 중에서 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호를 선택적으로 추출한다(S120). 구체적으로, 상기 광 신호는 반도체 기판 상에 형성된 셀 영역으로부터 반사된 광 신호 및 주변 영역으로부터 반사되는 광 신호를 동시에 포함하고 있다. 그러므로, 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호는 상기 주변 영역에 대응하는 차단 패턴을 갖는 필터를 이용하여, 상기 반사된 광을 필터링함으로서 추출될 수 있다.

도 2는 상기 S120 단계를 보다 상세하게 설명하기 위한 공정 흐름도로서, 먼저 상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 획득한다(S122). 예를 들면, 상기 이미지들은 CCD(charge coupled device) 카메라, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 카메라와 같은 촬상 수단에 의해 획득될 수 있다. 여기서, 상기 이미지 신호가 원하는 크기에 미달하는 경우에는, 렌즈를 이용하여 상기 이미지 신호를 확대 또는 증폭시킬 수 있다.

다음에, 상기 획득된 상기 이미지의 그레이 레벨을 분석하여 상기 주변 영역의 이미지 패턴을 검출한다(S124). 통상적으로 회로 등의 전기적인 패턴 등의 밀도가 낮은 주변 영역이 셀 영역에 비해서 밝게 나타난다. 따라서, 기 설정된 값 이상의 높은 그레이 레벨(high gray level)을 갖는 픽셀들이 주변 영역을 패턴을 이루게 된다.

상기 검출된 주변 영역의 이미지 패턴과 대응하는 광을 차단하기 위한 필터를 준비한다(S126). 상기 필터의 예로는 상기 촬상 수단과 연동하여 상기 그레이 레벨의 분석 결과에 따라 상기 주변 영역의 이미지 패턴과 동일한 형태를 갖는 차단 패턴을 매우 짧은 시간 내에 형성할 수 있는 프로그램가능한 공간 필터(programmable spatial filter)를 이용할 수 있다. 이에 따라, 상기 주변 영역으로부터 반사된 광 신호는 차단되고, 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호는 상기 필터를 통과하게 된다.

상술한 바와 같이, 그레이 레벨의 수준에 따라 주변 영역의 패턴을 간단하게 검출하고 상기 주변 영역의 이미지 패턴에 대응하는 필터를 이용함으로서, 상기 셀 영역의 광 신호만을 용이하게 추출해낼 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 추출된 광 신호를 푸리에 변환하여 스펙트럼을 획득한다(S130). 예를 들면, 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호를 각 파장의 스 펙트럼으로 분할시킨다. 마지막으로, 상기 획득된 스펙트럼을 분석하여 상기 박막의 두께를 산출한다(S140). 예를 들면, 상기 파장별 스펙트럼 데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 아날로그 신호를 다시 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 디지털 신호에 의해 굴절률 분산을 반영한 푸리에 변환을 통해 구해진 진동수를 산출하고, 상기 산출된 진동수에 의해 막 두께를 산출할 수 있다.

한편, 반도체 기판 상에 두 지점 이상의 검사 영역들을 선택하는 경우에, 상기 S120 단계를 한 번만 수행한다. 즉, 먼저 S110 내지 S140 단계를 통해 제1 검사 영역의 주변 영역의 패턴을 검출하고 상기 제1 검사 영역에 존재하는 막 두께를 산출한다. 다음에, 상기 제1 검사 영역시 검출된 페리 영역의 이미지 패턴 정보를 이용하여 제2 검사 영역의 주변 영역의 패턴을 검출할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 검사 영역의 주변 영역 패턴 정보, 검사 대상 웨이퍼의 칩(chip) 사이즈 및 상기 제1 및 제2 검사 영역들 사이의 이격 거리를 고려하여, 상기 제2 검사 영역 내의 주변 영역의 패턴을 계산할 수 있다. 상기 계산된 결과는 상기 제2 검사 영역의 필터로 자동으로 전송되도록 하여 상기 제2 검사 영역의 두께 측정시 상기 S122 단계 내지 S126 단계를 생략하고 S110, S120, S130 및 S140 단계를 수행한다. 이처럼, 박막의 두께 측정을 기판의 여러 지점에서 수행하는 경우, 한 검사 영역의 박막 두께를 측정함으로서 다른 검사 영역들의 박막 두께를 용이하게 산출할 수 있다.

상술한 바와 같이, 셀 영역으로부터 반사된 광 신호로 박막의 두께를 산출하기 때문에, 셀 영역 및 주변 영역의 광 신호를 함께 측정함으로서 발생되는 문제, 즉 셀 영역에서 발생하는 제1 광 신호와 주변 영역에서 발생하는 제2 광 신호가 중 첩되고, 상기 제1 광 신호가 상기 제2 광 신호에 의해 왜곡되는 현상을 억제할 수 있다.

또한, 본 방법은 종래의 SE 방식과 같이 OS 사이트에 형성된 박막을 측정하기 위하여 반도체 기판의 정렬 단계 등을 필요로하지 않기 때문에, 박막의 두께 측정 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막의 두께를 측정하는 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

도 3을 참조하면, 도시된 박막의 두께 측정 장치(100)는 크게 광원(110), 이미지 획득부(122)와 처리부(124) 및 필터부(126)를 포함하는 필터링 유닛(120), 분광 유닛(130)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 광원(110)은 박막 측정용 광을 발생시켜 셀 영역 및 주변 영역으로 구분되고 소정의 박막이 형성된 반도체 기판(W)에 대하여 임의의 검사 영역을 설정하고, 상기 검사 영역 상에 상기 박막의 두께 측정하는데 사용되는 광을 조사한다. 상기 광원(110)은 상기 광을 집속하여 안내하기 위한 ‘Y’자 형태의 광 섬유(optic fiber)와 상기 광섬유의 일단으로부터 방출된 광 신호를 확대하기 위한 렌즈부를 구비할 수 있다. 상기 렌즈부를 이용하여 광을 반도체 기판(W)의 표면에 대하여 수직으로 입사시킨다. 상기 입사된 광은 상기 검사 영역으로부터 반사되며, 상기 ‘Y’자 형의 광 섬유를 이용하는 경우, 상기 반사광은 상기 렌즈부를 통해 상기 방출된 일단과 대응하는 타단으로 입사된다.

상기 반사광의 일부는 상기 반사광의 경로 상에 배치된 광분할기(140)를 통 해 상기 필터링 유닛(120)으로 입사된다. 상기 필터링 유닛(120)은 상기 반도체 기판(W)으로부터 반사되는 광 중에서 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호를 선택적으로 추출하기 위하여 제공된다. 구체적으로, 상기 필터링 유닛(120)은 이미지 획득부(122), 처리부(124) 및 필터부(126)를 포함할 수 있다.

상기 이미지 획득부(122)는 상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 획득한다. 예를 들면, CCD 카메라 또는 CMOS 카메라 등의 촬상 수단을 이용한다. 여기서, 상기 반사된 이미지 신호가 미약한 경우, 상기 이미지 신호를 확장시키기 위한 렌즈(128)를 더 구비할 수 있다.

상기 처리부(124)는 상기 촬상 수단에 의해 획득된 이미지의 그레이 레벨을 분석하여 상기 주변 영역의 패턴을 검출한다. 예를 들면, 상기 처리부(124)는 상기 획득된 이미지 정보로부터 픽셀별 그레이 레벨 값들을 산출하고 상기 값들을 비교하는 처리 과정을 수행한다. 이에 따라, 상대적으로 그레이 레벨 값들이 높은 픽셀들, 즉 밝은 영역을 나타내는 픽셀들을 수집하여 상기 주변 영역의 패턴 이미지를 생성하게 된다.

상기 필터부(126)는 상기 처리부(124)와 연동하여 상기 처리부(124)에서 검출된 상기 주변 영역의 패턴과 대응하는 광을 차단하기 위한 차단 패턴을 생성한다. 예를 들면, 상기 필터부(126)로서 프로그램가능한 공간 필터(programmable spacial filter)를 이용할 수 있다. 이에 따라, 상기 필터 유닛은 상기 반사광 중에서 셀 영역으로부터 발생하는 광 신호만을 선택적으로 통과시키게 된다.

상기 필터 유닛의 필터에 의해 상기 검사 영역 상의 주변 영역으로부터 반사 된 광이 차단되기 시작하면, 상기 분광 유닛(130)은 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호로 상기 반도체 기판(W) 상에 형성된 박막의 두께를 산출한다. 도시되지는 않았으나, 상기 분광 유닛(130)은 검출부, 분광기, 광측정소자배열, 변환부, 연산부 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 검출부는 상기 광의 파장의 세기에 따라서 상기 반사광을 분할하고, 상기 광측정소자배열을 이용하여 상기 각 파장에서의 광량을 제공한다. 상기 변환부는 상기 검출부를 통해 검출된 파장별 스펙트럼 데이터를 아날로그 신호로 변환하고 고속 A/D 변환기를 통해 디지털 신호로 다시 변환한다. 상기 연산부는 상기 반사 스펙트럼을 푸리에 변환하여 구해진 진동수에 의해 박막의 두께를 산출하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 박막의 두께 측정 장치에서 수행되는 페리 영역 차단 방법은 간단하게 단 시간 내에 수행될 수 있다. 그리고, 본 장치는 종래의 SE 방식과 같이 OS 사이트에 형성된 박막을 측정하기 위하여 반도체 기판의 정렬 과정 등, 측정 전에 수행되는 과정이 크게 축소되기 때문에 박막의 두께 측정 시간을 10배 이상 단축시킬 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 2개의 제1 및 제2 분광 유닛을 설치하여 반도체 기판 상에 두 지점의 박막의 두께를 측정하기 위한 장치를 설계하는 경우, 상기 각각의 분광 유닛과 대응하도록 제1 필터부 및 제2 필터부를 구비한다. 반면에, 상기 제1 분광 유닛에 해당하는 제1 이미지 획득부 및 제1 처리부를 구비한다. 이때, 상기 제1 이미지 획득부 및 제1 처리부는 상기 제2 필터부와 연동하도록 서로 연결된 다.

즉, 상기 이미지 획득부 및 처리부를 한 개씩만 구비하더라도 제2 필터부와 연동하므로 이미지 획득부 및 처리부를 2개씩 설치하지 않아도 된다. 상기 분광 유닛을 3개 이상 설치하더라도 마찬가지로 하나의 이미지 획득부만 설치할 수 있다. 따라서, 상기한 박막 두께 측정 장치의 제조 비용을 크게 줄일 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 푸리에 변환 스펙트럼을 이용한 두께 측정시 주변 영역으로부터 발생하는 신호를 제거함으로서 측정 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 방법에 의하면, 상기 제거를 위한 준비 단계가 매우 간단하므로 검사 시간이 증가하지 않는다. 따라서, 상기 방법을 이용하는 두께 측정 장치는 데이터의 신뢰성을 확보하면서도 단위 시간당 처리량을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 반도체 기판의 셀 영역 및 주변 영역 상에 형성된 박막으로 상기 박막의 두께 측정을 위한 광을 조사하는 단계;

   상기 반도체 기판으로부터 반사되는 광 중에서 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호를 선택적으로 추출하는 단계;

   상기 추출된 광 신호를 푸리에 변환하여 스펙트럼을 획득하는 단계; 및

   상기 획득된 스펙트럼을 분석하여 상기 박막의 두께를 산출하는 단계를 포함하는 박막의 두께 측정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호는 상기 주변 영역에 대응하는 차단 패턴을 갖는 필터를 이용하여, 상기 반사된 광을 필터링함으로써 추출되는 것을 특징으로 하는 박막의 두께 측정 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 획득하는 단계;

   상기 획득된 이미지의 그레이 레벨을 분석하여 상기 주변 영역의 패턴을 검출하는 단계; 및

   상기 검출된 주변 영역의 패턴과 대응하는 광을 차단하기 위하여 상기 필터를 준비하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 두께 측정 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 주변 영역의 패턴을 검출하기 전에, 상기 이미지를 확대시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 두께 측정 방법.
5. 반도체 기판의 셀 영역 및 주변 영역 상에 형성된 박막으로 상기 박막의 두께를 측정하는데 사용되는 광을 조사하기 위한 광원;

   상기 반도체 기판으로부터 반사되는 광 중에서 상기 셀 영역으로부터 반사된 광 신호를 선택적으로 추출하기 위한 필터링 유닛; 및

   상기 추출된 광 신호를 푸리에 변환하여 스펙트럼을 획득하고, 상기 획득된 스펙트럼을 분석하여 상기 박막의 두께를 산출하기 위한 분광 유닛을 포함하는 박막의 두께 측정 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 필터링 유닛은,

   상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 획득하기 위한 이미지 획득부;

   상기 획득된 이미지의 그레이 레벨을 분석하여 상기 주변 영역의 패턴을 검출하기 위한 처리부; 및

   상기 처리부와 연동하여 상기 검출된 주변 영역의 패턴과 대응하는 광을 차단하기 위한 차단 패턴을 생성하는 필터부를 포함하는 박막의 두께 측정 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 필터부는 프로그램가능한 공간 필터(programmable spatial filter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 두께 측정 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 필터링 유닛은 상기 셀 영역 및 주변 영역의 이미지를 확대하는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막의 두께 측정 장치.

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