Еліпсометрія забезпечує характеристики матеріалів ізоляторів, напівпровідників і тонких металевих плівок. Використовуючи вдосконалене програмне забезпечення, Скаттерометрія може визначити форму поперечного перерізу та розміри ліній або контактних отворів, коли спектроскопічна еліпсометрія використовується для характеристики структури решітки.
Рефлектометр вимірює співвідношення інтенсивності світла, тоді як спектроскопічна еліпсометрія вимірює зміну стану поляризації світла. І спектроскопічна еліпсометрія, і рефлектометрія є безконтактними оптичними методами, і обидва вимагають моделювання для отримання результату.
Таким чином, еліпсометричні вимірювання легше виявляють ультратонкі шари (менше 5 нм), ніж лише вимірювання коефіцієнтів відбиття та пропускання. Спектрофотометрія передбачає вимірювання коефіцієнта відбиття та/або пропускання світла через тонкі плівки та підкладки як функції довжини хвилі.
Таким чином, в основному використовується еліпсометрія для визначення товщини плівки та оптичних констант. Однак його також застосовують для характеристики складу, кристалічності, шорсткості, концентрації допування та інших властивостей матеріалу, пов’язаних зі зміною оптичного відгуку.
Основний принцип роботи скаттерометрії полягає в тому, щоб використовувати інформацію про інтерференцію світла, що взаємодіє з періодичними структурами, наприклад, дифракційну решітку для характеристики поверхні. Інтенсивності отриманих порядків дифракції використовуються як унікальний відбиток для даної поверхні.