▶ 측정환경에 있어서의 융통성

시편이 대기중이 아니라 진공, 플라즈마, 산이나 염기 등의 용액 속에 놓여 있더라도 일단 빛이 투과할 수 있으면 측정이 가능하다. 또한 고온이나 극저온에서의 측정도 가능하다.

측정을 위해 시편을 자르거나 시편을 제작한 진공용기(chamber) 등에서 꺼내어야 하는 ex situ 측정도 하지만 시편을 있는 그대로 측정하는 in situ 측정아 가능하다. 또한 빠른 detection system을 이용한 실시간 측정도 가능하다.

위상변화는 표면변화에 극히 민감하여 monolayer(2-3Å)가 채 형성되기도 전에 그 변화를 감지한다. 이것은 ellipsometry 의 장점이면서도 단점이다. 즉, 측정하고자 하는 물리량에 민감한 만큼 장비의 결함이나 운용미숙으로 인한 오차에도 민감하다.

Ellipsometry가 광학기술임에도 불구하고 독특하게 미세구조적 성질을 연구하는데도 사용이 되고 있다.

반사(투과)측정이 입사광량에 대한 반사(투과)광량을 측정하기 때문에 일반적으로 물질의 광특성 중 하나에 대한 정보를 주지만 ellipsometry의 경우는 두 편광상태의 반사를 측정하기 때문에 Kramers-Kronig 관계식을 사용하지 않더라도 두 개의 정보, 즉, n(굴절률)과 k(소광계수)를 동시에 결정할 수 있다. 하지만 반사(투과)측정에 비해 약하게 흡수하는 덩이 물질의 흡수계수를 정확하게 측정하기는 힘들다 (즉, 흡수계수 α>1∼10 cm-1).

 ▶ 다양한 응용성

Ellipsometry의 응용분야는 보통 알고 있는 두께측정 이라든지 광학적 성질 측정 이외에도 다음에 열거한 예와 같이 무수히 많은데 이 site 운용 중에 하나씩 소개할 예정이다.

다른 측정기술에 비해 너무나 많은 곳에 응용을 하다보니 그 신뢰도가 응용분야나 사용자의 숙달정도에 따라 매우 다르다 (그림참조). 즉, 적절한 성능을 가진 ellipsometer를 이용하여 표준화된 측정과정을 통해 표면이 매끈하고 특정범위의 광학적 성질을 가진 덩이(bulk) 물질을 측정하여 얻는 그 물질의 n(굴절률)과 k(소광계수) 값이 초보 사용자가 발휘할 수 있는 최고의 신뢰도를 가진 물리량이다. 실리콘 기판 위의 산화막 두께 측정-가장 많이 응용하는 분야 중 하나인데 과연 그 신뢰도는 어느 정도일까? 답: 0%∼(90+α)%

Ellipsometry와 다른 분석장비의 특징을 나타내는 그림으로 폭 A는 다른 장비에 비해 비교적 응용범위가 넓음을 나타내고 있고 간격 B는 신뢰도가 낮은 응용분야에서 사용자의 숙달된 정도에 따른 차를 나타내고 있다 (실선: 일반 사용자, 점선: 숙련된 사용자). 결론적으로 말하자면, 반사(또는 투과)만 할 수 있으면 어떤 시편이든지 ellipsometry 각 (Δ, Ψ)의 측정이 가능하다

첫 번째 문제는 번듯한 측정값이 나왔음에도 불구하고 피할 수 없는 큰 실험 오차가 포함되어 있는 경우가 많고 두 번째 문제는 이론적 분석이, 복잡한 시편과 복잡한 측정환경이 될 수록 점차 어려워진다는 것이다. 따라서 다른 장비의 경우처럼 몇 개월의 경험차로 사용할 수 있는 자, 사용할 수 없는 자로 구분이 가는 것이 아니라 십수년에 걸쳐 바둑처럼 그 숙달된 정도의 차가 변하게 되는 것이다.