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멀티스케일 두께 측정 광학 장치

  • 기술번호 : KST2021003095
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명의 일 실시예에 따른 두께 측정 광학 장치는 적외선 대역에서 분광 간섭계를 구성하고 가시광 대역에서 분광 반사계를 일체형으로 구현하여 동시에 박막 및 후막의 두께를 나노미터에서 미터까지의 광범위 멀티스케일 측정 범위에서 자동 시편 조절 기능과 함께 측정할 수 있다.
Int. CL G01B 11/06 (2006.01.01) G06T 7/514 (2017.01.01) G01B 21/08 (2006.01.01)
CPC G01B 11/06(2013.01) G06T 7/514(2013.01) G01B 21/08(2013.01)
출원번호/일자 1020190134059 (2019.10.25)
출원인 한국표준과학연구원
등록번호/일자 10-2233677-0000 (2021.03.24)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20210330) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2019.10.25)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대한민국 대전 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 진종한 대전광역시 유성구
2 박정재 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 누리 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 **길 **-*(역삼동, IT빌딩 *층)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2019.10.25 수리 (Accepted) 1-1-2019-1095356-25
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2020.01.21 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2020.03.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2020-0085419-39
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2020.09.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0611302-78
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2020.10.14 수리 (Accepted) 1-1-2020-1087275-17
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2020.10.14 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-1087281-81
7 등록결정서
Decision to grant		 2021.03.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0235951-04
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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LED 또는 superluminescent diode을 포함하는 적외선 광원;상기 적외선 광원의 적외선 광을 제공받아 분기하여 적외선 기준빔과 적외선 측정빔을 형성하는 제1 광 분할기;상기 적외선 기준빔을 반사시키는 기준 거울;상기 적외선 측정빔을 반사시키어 시료에 제공하는 이색성 거울;상기 시료를 투과한 상기 적외선 측정빔을 투과시키고 상기 기준 거울에서 반사된 적외선 기준빔을 반사시키는 적외선 광 분할기;상기 적외선 광 분할기가 제공한 적외선 측정빔과 적외선 기준빔의 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 적외선 분광기;가시광 광원;상기 가시광 광원의 출력광을 제공받아 상기 이색성 거울에 제공하고, 상기 이색성 거울를 투과하여 상기 시료에서 다중 반사된 가시 반사광을 반사시키는 제2 광 분할기; 상기 제2 광 분할기로부터 상기 가시 반사광을 제공받아 상기 가시 반사광의 반사율을 파장에 따라 측정하는 가시광 분광기; 및 상기 적외선 분광기의 스펙트럼을 제공받아 분광 간섭계의 원리에 기반하여 상기 시료의 후막의 두께를 산출하고, 상기 가시광 분광기의 스펙트럼을 제공받아 분광 반사계의 원리에 기반하여 상기 시료에 적층된 박막의 두께를 산출하는 두께 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치
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제1 항에 있어서,상기 제2 광 분할기에서 반사된 상기 가시 반사광을 분기하는 제3 광 분할기; 상기 제3 광 분할기에서 분기된 상기 가시 반사광을 측정하는 4분할 광검출 소자; 상기 시료를 장착하고 상기 시료의 배치평면을 구성하는 제1 축과 제2 축 각각에 대하여 회전 운동을 제공하는 틸트 스테이지; 및상기 4분할 광검출 소자를 구성하는 포토다이오드 각각의 전기 신호를 이용하여 상기 적외선 측정빔이 상기 시료에 수직 입사하도록 제어하는 제어부를 더 포함하고,상기 제3 광 분할기는 상기 가시 반사광을 분기하여 상기 가시광 분광기 및 상기 4분할 광검출 소자에 각각 제공하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치
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LED 또는 superluminescent diode을 포함하는 적외선 광원;상기 적외선 광원의 적외선 광을 제공받아 분기하여 적외선 기준빔과 적외선 측정빔을 형성하는 제1 광 분할기;상기 적외선 기준빔을 반사시키어 상기 제1 광 분할기에 제공하는 기준 거울;상기 적외선 측정빔을 반사시키어 시료에 제공하고 상기 시료에서 반사된 적외선 측정빔을 반사시키어 상기 제1 광 분할기에 제공하는 이색성 거울;상기 제1 광 분할기가 제공한 상기 적외선 측정빔과 상기 적외선 기준빔의 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 적외선 분광기;가시광 광원;상기 가시광 광원의 출력광을 제공받아 상기 이색성 거울에 제공하고, 상기 이색성 거울를 투과하여 상기 시료에서 다중 반사된 가시 반사광을 반사시키는 제2 광 분할기; 상기 가시 반사광의 반사율을 파장에 따라 측정하는 가시광 분광기; 및상기 적외선 분광기의 스펙트럼을 제공받아 분광 간섭계의 원리에 기반하여 상기 시료의 후막의 두께를 산출하고, 상기 가시광 분광기의 스펙트럼을 제공받아 분광 반사계의 원리에 기반하여 상기 시료에 적층된 박막의 두께를 산출하는 두께 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치
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제3 항에 있어서,상기 제2 광 분할기에서 반사된 상기 가시 반사광을 분기하는 제3 광 분할기; 상기 제3 광 분할기에서 분기된 상기 가시 반사광을 측정하는 4분할 광검출 소자; 상기 시료를 장착하고 상기 시료의 배치평면을 구성하는 제1 축과 제2 축 각각에 대하여 회전 운동을 제공하는 틸트 스테이지; 및상기 4분할 광검출 소자를 구성하는 광검출 소자 각각의 전기 신호를 이용하여 상기 적외선 측정빔이 상기 시료에 수직 입사하도록 제어하는 제어부를 더 포함하고,상기 제3 광 분할기는 상기 가시 반사광을 분기하여 상기 가시광 분광기 및 상기 4분할 광검출 소자에 각각 제공하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치
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LED 또는 superluminescent diode을 포함하는 적외선 광원; 상기 적외선 광원의 적외선 광을 제공받아 분기하여 적외선 기준빔과 적외선 측정빔을 형성하는 제1 광 분할기; 상기 적외선 기준빔을 반사시키는 기준 거울; 상기 적외선 측정빔을 반사시키어 시료에 제공하는 이색성 거울; 상기 시료를 투과한 상기 적외선 측정빔을 투과시키고 상기 기준 거울에서 반사된 적외선 기준빔을 반사시키는 적외선 광 분할기; 상기 적외선 광 분할기가 제공한 적외선 측정빔과 적외선 기준빔의 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 적외선 분광기; 가시광 광원; 상기 가시광 광원의 출력광을 제공받아 상기 이색성 거울에 제공하고, 상기 이색성 거울을 투과하여 상기 시료에서 다중 반사된 가시 반사광을 반사시키는 제2 광 분할기; 및 상기 제2 광 분할기로부터 상기 가시 반사광을 제공받아 상기 가시 반사광의 반사율을 파장에 따라 측정하는 가시광 분광기;를 포함하는 두께 측정 광학 장치의 동작 방법에 있어서,상기 가시광 분광기를 이용하여 상기 가시 반사광을 파장에 따라 분광하여 상기 시료의 박막의 두께를 산출하는 단계;상기 적외선 분광기를 이용하여 파장에 따라 분광하여 상기 시료의 박막 신호와 후막 신호가 섞인 간섭 스펙트럼을 획득하는 단계;상기 시료의 박막의 두께를 이용하여, 상기 시료의 박막 및 상기 시료의 후막에 기인한 간섭 스펙트럼 신호를 상기 시료의 후막의 두께에 따라 이론적으로 생성하는 단계;상기 적외선 분광기로부터 획득된 간섭 스펙트럼과 이론적으로 생성된 간섭 스펙트럼을 비교하여 상기 후막의 두께를 산출하는 단계; 및 상기 가시광 반사광을 4분할 광검출 소자를 사용하여 검출하고 상기 가시광 광원의 출력광이 상기 시료에 수직 입사하도록 틸트 스테이지의 제1 축과 제2 축 각각에 대하여 회전 운동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치의 동작 방법
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제5 항에 있어서,상기 가시광 반사광을 4분할 광검출 소자를 사용하여 검출하고 상기 가시광 광원의 출력광이 상기 시료에 수직 입사하도록 틸트 스테이지의 제1 축과 제2 축 각각에 대하여 회전 운동을 제어하는 단계는:상기 가시광 반사광을 4분할 광검출 소자를 사용하여 검출하여 제1 내지 제4 전기 신호(VA, VB, VC, VD)를 생성하는 단계;상기 4분할 광검출 소자의 좌측에서 생성된 제1 전기 신호와 제3 전기 신호의 합과 상기 4분할 광검출 소자의 우측에서 생성된 상기 제2 전기 신호와 제4 전기 신호의 합을 비교하여 제2 축의 회전 운동을 제공하는 단계; 및상기 4분할 광검출 소자의 상측에서 생성된 제1 전기 신호와 제2 전기 신호의 합과 상기 4분할 광검출 소자의 하측에서 생성된 상기 제3 전기 신호와 제4 전기 신호의 합을 비교하여 제1 축의 회전 운동을 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치의 동작 방법
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LED 또는 superluminescent diode을 포함하는 적외선 광원; 상기 적외선 광원의 적외선 광을 제공받아 분기하여 적외선 기준빔과 적외선 측정빔을 형성하는 제1 광 분할기; 상기 적외선 기준빔을 반사시키어 상기 제1 광 분할기에 제공하는 기준 거울; 상기 적외선 측정빔을 반사시키어 시료에 제공하고 상기 시료에서 반사된 적외선 측정빔을 반사시키어 상기 제1 광 분할기에 제공하는 이색성 거울; 상기 제1 광 분할기가 제공한 상기 적외선 측정빔과 상기 적외선 기준빔의 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 적외선 분광기; 가시광 광원; 상기 가시광 광원의 출력광을 제공받아 상기 이색성 거울에 제공하고, 상기 이색성 거울를 투과하여 상기 시료에서 다중 반사된 가시 반사광을 반사시키는 제2 광 분할기; 및 상기 가시 반사광의 반사율을 파장에 따라 측정하는 가시광 분광기;를 포함하는 두께 측정 광학 장치의 동작 방법에 있어서,상기 가시광 분광기를 이용하여 상기 가시 반사광을 파장에 따라 분광하여 상기 시료의 박막의 두께를 산출하는 단계;상기 적외선 분광기를 이용하여 파장에 따라 분광하여 상기 시료의 박막 신호와 후막 신호가 섞인 간섭 스펙트럼을 획득하는 단계;상기 시료의 박막의 두께를 이용하여, 상기 시료의 박막 및 상기 시료의 후막에 기인한 간섭 스펙트럼 신호를 상기 시료의 후막의 두께에 따라 이론적으로 생성하는 단계;상기 적외선 분광기로부터 획득된 간섭 스펙트럼과 이론적으로 생성된 간섭 스펙트럼을 비교하여 상기 후막의 두께를 산출하는 단계; 및 상기 가시광 반사광을 4분할 광검출 소자를 사용하여 검출하고 상기 가시광 광원의 출력광이 상기 시료에 수직 입사하도록 틸트 스테이지의 제1 축과 제2 축 각각에 대하여 회전 운동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치의 동작 방법
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제7 항에 있어서,상기 가시광 반사광을 4분할 광검출 소자를 사용하여 검출하고 상기 가시광 광원의 출력광이 상기 시료에 수직 입사하도록 틸트 스테이지의 제1 축과 제2 축 각각에 대하여 회전 운동을 제어하는 단계는:상기 가시광 반사광을 4분할 광검출 소자를 사용하여 검출하여 제1 내지 제4 전기 신호(VA, VB, VC, VD)를 생성하는 단계;상기 4분할 광검출 소자의 좌측에서 생성된 제1 전기 신호와 제3 전기 신호의 합과 상기 4분할 광검출 소자의 우측에서 생성된 상기 제2 전기 신호와 제4 전기 신호의 합을 비교하여 제2 축의 회전 운동을 제공하는 단계; 및상기 4분할 광검출 소자의 상측에서 생성된 제1 전기 신호와 제2 전기 신호의 합과 상기 4분할 광검출 소자의 하측에서 생성된 상기 제3 전기 신호와 제4 전기 신호의 합을 비교하여 제1 축의 회전 운동을 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 광학 장치의 동작 방법
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