KR-102959789-B1 - 피코초 초음파를 사용한 반도체 구조들의 깊이 프로파일링

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Abstract

측방향 구조적 피처를 포함하는 타겟 영역을 포함하는 샘플들의 깊이 프로파일링을 위한 방법이 본원에 개시된다. 방법은 샘플의 측정된 신호들을 획득하는 단계 및 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하기 위해, 측정된 신호들을 분석하는 단계를 포함한다. 측정된 신호들은 반복적으로: 샘플 상에 펌프 펄스를 투사하고, 그에 의해, 타겟 영역 내에서 전파되는 음향 펄스를 생성하고; 타겟 영역 내의 음향 펄스로부터 탐침 펄스를 브릴루앙 산란시키고; 측정된 신호를 획득하기 위해, 탐침 펄스의 산란된 성분을 검출함으로써 획득된다. 각각의 반복에서, 타겟 영역 내의 각각의 깊이에서 각각의 탐침 펄스가 음향 펄스로부터 산란되고, 그에 의해 복수의 깊이들에서 타겟 영역을 탐침한다. 펌프 펄스의 파장은 측방향 구조적 피처의 측방향 범위보다 적어도 약 2배 더 크다.

Inventors

골라니, 오리
알목, 아이도

Assignees

어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20211011
Priority Date: 20201012

Claims (20)

샘플들의 깊이 프로파일링을 위한 방법으로서, 측방향 구조적 피처를 포함하는, 타겟 영역을 포함하는 샘플을 제공하는 단계; 복수의 측정된 신호들을 획득하는 단계 - 상기 복수의 측정된 신호들을 획득하는 단계는, 상기 샘플의 타겟 영역 내에서 전파되는 음향 펄스를 생성하도록 상기 샘플 상에 광학 펌프 펄스를 투사하는 단계 - 상기 펌프 펄스의 파장은 적어도 하나의 측방향을 따른 상기 측방향 구조적 피처의 측방향 크기보다 적어도 2배 더 큼 -; 탐침 펄스가 상기 타겟 영역 내의 음향 펄스로부터 브릴루앙 산란(Brillouin scattering)을 겪도록 상기 샘플 상에 광학 탐침 펄스를 투사하는 단계; 및 측정된 신호를 획득하기 위해 상기 탐침 펄스의 산란된 성분을 검출하는 단계 를 복수 회 구현함으로써 수행되며, 각각의 구현에서, 각각의 탐침 펄스는 상기 타겟 영역이 복수의 깊이들에서 탐침되도록 상기 타겟 영역 내의 각각의 깊이에서 상기 음향 펄스로부터 산란됨 -; 및 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하기 위해, 상기 복수의 측정된 신호들을 분석하는 단계 를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 타겟 영역 내의 상기 음향 펄스들의 전파의 방향은 상기 샘플 내의 깊이를 파라미터화하는, 상기 타겟 영역의 길이방향(a longitudinal dimension)에 평행하고, 상기 탐침 펄스들은 상기 타겟 영역에서의 그의 흡수 길이가 상기 길이방향에 따른 상기 타겟 영역의 크기보다 크도록 구성되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 측방향 구조적 피처는 적어도 하나의 측방향을 따른 상기 타겟 영역에서의 굴절률의 변화 또는 사운드의 속도의 변화로서 나타나는, 방법.
제3항에 있어서, 상기 굴절률의 변화 또는 상기 사운드의 속도의 변화는, 상기 적어도 하나의 측방향을 따른 상기 타겟 영역의, 기하형상, 물질 조성, 매질, 질량 밀도, 매립된 요소들 또는 보이드들의 밀도, 및 매립된 요소들 또는 보이드들의 공간적 배열에 있어서의, 설계로 인한 하나 이상의 변화에 기인하고; 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 상기 적어도 하나의 파라미터는, 상기 기하형상, 물질 조성, 매질, 질량 밀도, 매립된 요소들 또는 보이드들의 밀도, 또는 매립된 요소들 또는 보이드들의 공간적 배열을 특징짓는 하나 이상의 파라미터를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 측정된 신호들의 분석에서, 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 상기 적어도 하나의 파라미터의 미리 결정된 예상되는 깊이 의존성이 고려되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 측정된 신호들의 분석에서, 데이터 피팅 툴들이 상기 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하는 데 사용되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 측정된 신호들의 분석은 상기 탐침 펄스의 산란된 성분들을 특징짓는 브릴루앙 진동들의, 주파수의 시간 의존성 또는 진폭의 시간 의존성을 획득하는 것, 및 상기 브릴루앙 진동들의 상기 획득된 주파수의 시간 의존성 또는 상기 획득된 진폭의 시간 의존성에 기초하여, 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 상기 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하는 것을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 복수의 측정된 신호들의 분석은 상기 복수의 측정된 신호들에 대한 열-광학 기여를 제거하는 것을 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 펌프 펄스들의 주파수 또는 상기 탐침 펄스들의 주파수는, 상기 탐침 펄스들의 산란된 성분들의 강도를 최대화하기 위한 것이거나, 또는 상기 펌프 펄스들 또는 상기 탐침 펄스들은 상기 탐침 펄스들의 산란된 성분들의 강도들을 최대화하도록 편광되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 펌프 펄스들 각각은 상기 샘플의 측방향 흡수 층(들)에 기계적 변형을 유도하고, 그에 의해 각각의 음향 펄스를 생성하도록 구성되고, 상기 흡수 층(들)은 상기 샘플 내의 깊이를 파라미터화하는, 상기 타겟 영역의 길이방향에 수직인, 방법.
제10항에 있어서, 상기 흡수 층(들)은 규소 기재(silicon-based)이고, 상기 펌프 펄스들 및 상기 탐침 펄스들 중 각각의 펄스의 지속기간은 10 psec보다 짧고, 상기 음향 펄스들의 폭은 300 nm보다 작은, 방법.
제10항에 있어서, 상기 타겟 영역은 상기 흡수 층(들)을 포함하는, 방법.
제10항에 있어서, 상기 흡수 층은 상기 펌프 펄스들 또는 상기 탐침 펄스들이 투사되는 상기 샘플의 측방향 외부 표면에 인접하여 위치되고, 그에 의해 상기 음향 펄스들 각각은 상기 샘플의 측방향 외부 표면으로부터 멀리 전파되거나; 상기 흡수 층은 상기 샘플 내에 위치되고, 그에 의해 상기 음향 펄스들 각각은 상기 펌프 펄스들 또는 상기 탐침 펄스들이 투사되는 측방향 외부 표면을 향하여 상기 흡수 층으로부터 멀리 전파되는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 타겟 영역은 복수의 상기 측방향 구조적 피처를 포함하고, 상기 복수의 측방향 구조적 피처는 복합 측방향 구조적 피처를 한정하고, 상기 펌프 펄스의 파장 및 상기 탐침 펄스의 파장은 상기 복합 측방향 구조적 피처를 동시에 탐침하는 것을 허용하도록 구성되고, 상기 복수의 측정된 신호들을 분석하는 동작에서, 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 상기 적어도 하나의 파라미터의 획득된 깊이 의존성은 상기 복수의 복합 측방향 구조적 피처에 대한 평균 깊이 의존성인, 방법.
제14항에 있어서, 상기 샘플은 핀 전계 효과 트랜지스터(FinFET)이고, 상기 타겟 영역은 상기 복합 측방향 구조적 피처를 형성하도록 서로 평행하게 배치된 복수의 핀들을 포함하고, 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 핀들의 평균 폭에 대응하는 파라미터를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 샘플은 수직 NAND 스택이고, 상기 타겟 영역은 상기 타겟 영역의 길이방향에 평행하게 상기 타겟 영역 내로 돌출되는 복수의 홀들을 포함하고, 상기 복수의 홀들은 상기 수직 NAND 스택 내의 깊이를 파라미터화하고, 상기 홀들은 상기 복합 측방향 구조적 피처를 형성하도록 배치되고, 상기 복합 측방향 구조적 피처를 특징짓는 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 홀들의 평균 직경 또는 평균 면적에 대응하는 파라미터를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 탐침 펄스는 2차원 직사각형 어레이의 행들에 의해 정의되는 제1 방향, 또는 상기 2차원 직사각형 어레이의 열들에 의해 정의되는 제2 방향에 평행한 측방향을 따라 선형 편광되고, 그에 의해 각각 상기 제2 방향 또는 상기 제1 방향을 따른 측정 감도를 증가시키는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 탐침 펄스는 제1 탐침 파장 또는 제1 탐침 편광을 특징으로 하거나, 상기 펌프 펄스는 제1 펌프 파장 또는 제1 펌프 편광을 특징으로 하고; 상기 방법은, 상기 복수의 측정된 신호들을 분석하는 동작 전에, (i) 제2 탐침 파장 또는 제2 편광을 특징으로 하는 제2 탐침 펄스, 또는 (ii) 제2 펌프 파장 또는 제2 펌프 편광을 특징으로 하는 제2 펌프 펄스에 대하여, 복수의 측정된 신호를 획득하는 동작을 반복하고, 그에 의해 제2 복수의 측정된 신호를 획득하는 단계를 더 포함하고; 상기 복수의 측정된 신호들을 분석하는 동작에서, 상기 복수의 측정된 신호들은 적어도 상기 제2 복수의 측정된 신호들과 함께 분석되는, 방법.
샘플들의 깊이 프로파일링을 위한 컴퓨터화된 시스템으로서, 상기 시스템은 광학 셋업 및 측정 데이터 분석 모듈 을 포함하고, 상기 광학 셋업은: 타겟 영역 내에서 전파되는 음향 펄스를 생성하도록, 상기 샘플 상에 광학 펌프 펄스를 투사하는 단계 - 상기 펌프 펄스의 파장은 적어도 하나의 측방향을 따른 상기 타겟 영역의 측방향 구조적 피처의 측방향 크기보다 적어도 2배 더 큼 -; 탐침 펄스가 상기 타겟 영역 내의 음향 펄스로부터 브릴루앙 산란을 겪도록 상기 샘플 상에 광학 탐침 펄스를 투사하는 단계; 및 상기 탐침 펄스의 산란된 성분을 검출함으로써 복수의 측정된 신호들로부터 각각의 측정된 신호를 획득하는 단계 의 반복적 실행에 의해 샘플의 타겟 영역으로부터 복수의 측정된 신호들을 획득하도록 구성되고, 각각의 반복에서, 상기 탐침 펄스는 상기 타겟 영역 내의 각각의 깊이에서 음향 펄스로부터 산란되고; 상기 측정 데이터 분석 모듈은 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하기 위해, 상기 복수의 측정된 신호들, 또는 상기 복수의 측정된 신호들로부터 도출된 복수의 신호들을 분석하도록 구성되는, 컴퓨터화된 시스템.
명령어들을 저장한 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 명령어들은 샘플 분석 시스템으로 하여금: 측방향 구조적 피처를 포함하는, 타겟 영역을 포함하는 샘플의 복수의 측정된 신호들을 획득하게 하고 - 상기 샘플의 복수의 측정된 신호들을 획득하는 것은, 샘플의 타겟 영역 내에서 전파되는 음향 펄스를 생성하도록 상기 샘플 상에 광학 펌프 펄스를 투사하는 것 - 상기 펌프 펄스의 파장은 적어도 하나의 측방향을 따른 측방향 구조적 피처의 측방향 범위보다 적어도 2배 더 큼 -; 탐침 펄스가 상기 타겟 영역 내의 음향 펄스로부터 브릴루앙 산란을 겪도록 상기 샘플 상에 광학 탐침 펄스를 투사하는 것; 및 측정된 신호를 획득하기 위해 상기 탐침 펄스의 산란된 성분을 검출하는 것; 을 복수 회 구현함으로써 수행되고, 각각의 구현에서, 각각의 탐침 펄스는 상기 타겟 영역이 복수의 깊이들에서 탐침되도록 상기 타겟 영역 내의 각각의 깊이에서 상기 음향 펄스로부터 산란됨 -; 및 상기 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하기 위해 상기 복수의 측정된 신호들을 분석하게 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.

Description

피코초 초음파를 사용한 반도체 구조들의 깊이 프로파일링 본 개시내용은 일반적으로, 샘플들의 깊이 프로파일링에 관한 것이다. 피코초 초음파("피코초 레이저 초음파" 및 "레이저 피코초 음향"으로 또한 지칭됨)는 박막들 및 나노구조들로부터 구조 정보를 획득하기 위해 사용될 수 있는 비파괴적 기법이다. 전형적인 시나리오에서, 극초단 광 펄스(통상적으로 "펌프 펄스"로 지칭됨)가 구조의 외부 표면 상에 투사될 수 있다. 외부 표면에 인접하고 외부 표면을 포함하는, 구조의 얇은 트렌치는 광 펄스를 흡수함으로써 가열된다. 가열로 인해, 트렌치는 팽창되고, 음향 펄스("탄성 변형 펄스" 또는 "변형 펄스"로 또한 지칭됨)의 형성으로 이어지며, 음향 펄스는 구조의 깊이 내로 그리고 외부 표면으로부터 멀리 이동한다. 박막의 반대 측 또는 다층 구조의 제2 층과 같은 경계 표면에 도달할 시, 음향 펄스의 적어도 일부는 반사되고 외부 표면을 향해 다시 전파된다. 탐침 신호는 음향 펄스가 외부 표면에 도달할 때, 예컨대, 외부 표면 상에 입사되도록 외부 표면 상에 투사된다. 외부 표면으로부터 반사된 탐침 신호 및 탐침 신호의 반사된 성분의 강도가 모니터링된다. 반사된 성분의 모니터링된 강도로부터, 탐침된 구조에 관한 1차원 구조 정보가 - 예컨대, 예를 들어, (구조가 다층일 때) 층들의 두께 또는 막 두께 - 추출될 수 있다. 본 개시내용의 양상들은, 그의 일부 실시예들에 따르면, 피코초 초음파를 채용한 샘플들의 깊이 프로파일링에 관한 것이다. 더 구체적으로, 그러나 배타적이지 않게, 본 개시내용의 양상들은, 본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 샘플들, 특히, 반도체 디바이스들 및 구조들의 깊이 프로파일링을 위한 피코초 초음파 기반 방법들 및 시스템들에 관한 것이다. 따라서, 일부 실시예들의 양상에 따르면, 샘플들의 깊이 프로파일링을 위한 방법이 제공된다. 방법은 다음의 동작들을 포함한다: - 타겟 영역을 포함하는 샘플을 제공하는 단계. 타겟 영역은 측방향 구조적 피처를 포함한다. - 다음의 하위 동작들을 복수 회 구현함으로써 복수의 측정된 신호들을 획득하는 단계: ■ 예컨대, 샘플의 타겟 영역 내에서 전파되는 음향 펄스를 생성하기 위해 샘플 상에 광학 펌프 펄스를 투사하는 단계. 펌프 펄스의 파장은 적어도 하나의 측방향을 따른 측방향 구조적 피처의 측방향 범위보다 적어도 약 2배 더 크다. ■ 탐침 펄스가 타겟 영역 내의 음향 펄스로부터 브릴루앙(Brillouin) 산란을 겪도록 샘플 상에 광학 탐침 펄스를 투사하는 단계. ■ 측정된 신호를 획득하기 위해 탐침 펄스의 산란된 성분을 검출하는 단계. 각각의 구현에서, 각각의 탐침 펄스는 타겟 영역이 복수의 깊이들에서 탐침되도록 타겟 영역 내의 각각의 깊이에서 음향 펄스로부터 산란된다. - 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하기 위해, 복수의 측정된 신호들을 분석하는 단계. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 타겟 영역 내에서의 음향 펄스들의 전파 방향은 타겟 영역의 길이방향 치수에 평행하다. 길이방향 치수는 샘플 내의 깊이를 파라미터화한다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 타겟 영역 내에서의 음향 펄스 전파의 전파는, 예컨대, 타겟 영역 전체의 깊이 프로파일링을 허용하기 위한 것이다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 탐침 펄스들은, 타겟 영역에서의 탐침 펄스들의 흡수 길이가, 길이방향 치수를 따른 타겟 영역의 범위보다 더 크도록 구성된다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 펌프 펄스의 파장은 임의의 측방향(즉, 모든 측방향들)을 따른 측방향 구조적 피처의 측방향 범위보다 적어도 약 2배 더 크다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 측방향 구조적 피처는 적어도 하나의 측방향을 따른 타겟 영역에서의 굴절률의 변화 및/또는 사운드의 속도의 변화로서 나타난다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 굴절률 및/또는 사운드의 속도의 변화는, 적어도 하나의 측방향을 따른 설계(즉, 샘플의 설계에 의해 좌우되는, 예를 들어, 구조 및/또는 조성의 변동들)로 인한, 타겟 영역에서의 하나 이상의 변화에 기인한다. 하나 이상의 변화는, 적어도 하나의 측방향을 따른 타겟 영역의, 기하형상, 물질 조성, 매질, 질량 밀도, 매립된 요소들 및/또는 보이드들의 밀도, 및/또는 매립된 요소들 및/또는 보이드들의 공간적 배열의 변화들을 포함할 수 있다. 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터는, 상기 기하형상, 물질 조성, 매질, 질량 밀도, 매립된 요소들 및/또는 보이드들의 밀도, 및/또는 매립된 요소들 및/또는 보이드들의 공간적 배열을 특징짓는 하나 이상의 파라미터를 포함한다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 타겟 영역은 하나 이상의 매립된 요소를 포함하고, 매립된 요소는 하나 이상의 전도 라인, 패드, 솔더 범프, 홀, 도핑 농도, 트랜지스터, 트랜지스터 구성요소, 및/또는 규소 관통 비아를 포함한다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 보이드들은 타겟 영역의 외부 표면 상의 평행한 핀들 사이의 공간들에 의해 형성된다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 복수의 측정된 신호들의 분석에서, 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터의 미리 결정된 예상되는 깊이 의존성이 고려된다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 복수의 측정된 신호들의 분석에서, 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하기 위해 피팅 툴들이 사용된다. 데이터 피팅 툴들은 기계 학습 기법들 및/또는 심층 학습 기법들을 사용하여 도출될 수 있다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 데이터 피팅 툴들은 회귀 분석(예를 들어, 선형 회귀) 및/또는 인공 신경망(ANN)을 포함할 수 있다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, ANN은 심층 학습 툴들을 사용하여 도출될 수 있다. 일부 그러한 실시예들에 따르면, ANN은 적어도 다음으로부터 획득된 데이터에 기초하여 훈련될 수 있다: (i) 동일한 설계 사양들 및/또는 유사한 설계 사양들로 제조된 샘플들에 대한 방법에 대한 이전의 구현들, (ii) 샘플 및, 선택적으로, 방법을 구현하는 데 사용되는 시스템의 물리적 모델링 - 물리적 모델링은 샘플 및 시스템의 컴퓨터 모의들(simulations)을 포함할 수 있음 -, 및/또는 (iii) 유사한 셋업들(즉, 유사한 샘플들 및 시스템들)에서의 측정된 및/또는 모의된 신호들의 기존의 라이브러리들. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 상이한 샘플들 내의 상이한 측방향 구조적 피처들의 실제 깊이 의존성들(기하형상 및/또는 조성)은, 각각, 측방향 구조적 피처들에 대응하는 복수의 측정된 신호들에 상관될 수 있다. 측방향 구조적 피처들의 실제(즉, 진정한) 깊이 의존성들은 주사 전자 현미경검사를 활용하여 획득될 수 있다. 복수의 측정된 신호들은 위에서 설명된 신호 취득 동작들을 구현함으로써 획득될 수 있다. 그 다음, 획득된 상관들은, 위에 설명된 방법이 수행되어야 하는 샘플의 측방향 구조적 피처의 예상된 깊이 의존성을 결정하는 데 사용될 수 있다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 복수의 측정된 신호들의 분석은, 샘플의 컴퓨터 모의들에 의해 획득된 모의 신호 및 방법을 구현하는 데 사용되는 시스템을 고려한다. 모의 신호는, 측방향 구조적 피처 및 그의 깊이 의존성이 미리 특정되는(예를 들어, 동일한 설계 사양들이거나 정의된 방식으로 설계 사양들로부터 벗어나는) 조건들에서의 모의된 검출기의 예상된 출력들을 포함한다. 모의된 검출기는 산란된 성분을 검출하는 동작에서 복수의 측정된 신호들을 획득하는 데 사용되는 검출기를 모델링한다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 복수의 측정된 신호들의 분석은, 탐침 펄스의 산란된 성분들을 특징짓는 브릴루앙 진동들의, 주파수의 시간 의존성 및/또는 진폭의 시간 의존성을 획득하는 것, 및 그에 기초하여, 측방향 구조적 피처를 특징짓는 적어도 하나의 파라미터의 깊이 의존성을 획득하는 것을 포함한다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 복수의 측정된 신호들의 분석은 복수의 측정된 신호들에 대한 열-광학 기여를 제거하는 것을 포함한다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 펌프 펄스들 및/또는 탐침 펄스들은, 예컨대, 소실하는(즉, 0 °), 또는 실질적으로 소실하는 입사 각도로 샘플의 외부 표면에 입사되도록 샘플 상에 투사된다. 외부 표면은 타겟 영역에 평행하다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 탐침 펄스의 파장은 측방향 구조적 피처의 측방향 범위보다 적어도 약 2배 더 크다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 펌프 펄스들 각각은 샘플의 측방향 흡수 층(들)에 기계적 변형을 유도하고, 그에 의해 각각의 음향 펄스를 생성하도록 구성된다. 흡수 층(들)은, 샘플 내의 깊이를 파라미터화하는, 타겟 영역의 길이방향 치수에 수직일 수 있다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 펌프 펄스들 각각은 각각의 펌프 엔벨로프 및 각각의 펌프 캐리어를 포함한다. 펌프 캐리어는 샘플 내로의 침투 및 흡수 층 내에서의 펌프 펄스의 흡수을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 펌프 엔벨로프는 산란된 성분을 배경 신호들 및 잡음으로부터 분리하는 것을 용이하게 하도록 구성될 수 있다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 복수의 측정된 신호들의 분석은, 측정된 신호들 각각을 복조하고 복조된 신호들을 단일 신호로 조합함으로써, 복수의 측정된 신호들로부터 추출된 신호를 획득하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에 따르면, 복조는, 펌프 펄스의 변조 주파수(즉, 펌프 엔벨로프의 형상)가 입력으로서 공급되는 록-인 증폭기를 사용하여 수행될 수 있다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 흡수 층은 규소 기재이고, 펌프 펄스들 각각의 지속기간은 10 psec보다 짧다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 탐침 펄스들 각각의 지속기간은 약 10 psec보다 짧다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 펌프 펄스들의 주파수 및/또는 탐침 펄스들의 주파수는, 예컨대, 탐침 펄스들의 산란된 성분들의 강도를 최대화하거나 실질적으로 최대화하기 위한 것이다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 음향 펄스들의 폭은 약 300 nm보다 작다. 방법의 일부 실시예들에 따르면, 타겟 영역은 샘플 내에 샘플의 가장 가까운 외부