KR101733298B1 - 대형 유리기판의 물리적 두께 프로파일 및 굴절률 분포 측정을 위한 광간섭계 시스템 - Google Patents

대형 유리기판의 물리적 두께 프로파일 및 굴절률 분포 측정을 위한 광간섭계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두께 측정 장치를 제공한다. 이 두께 측정 장치는 광대역 광원; 상기 광대역 광원의 출력광을 전달하는 제1 광섬유; 상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로로 진행하는 기준 빔과 측정 경로로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기; 상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울; 상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울; 상기 기준 경로 거울에서 반사된 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기; 상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유; 상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기; 및 상기 스펙트럼 분석기의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부를 포함한다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치된다.

Description

대형 유리기판의 물리적 두께 프로파일 및 굴절률 분포 측정을 위한 광간섭계 시스템{Optical interferometric system for measurement of physical thickness profile and refractive index distribution of large glass panel}
본 발명은 측정 대상의 물리적 두께를 측정하는 광학 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로, 광대역 광원을 이용함으로써, 진동과 환경 변화에 영향이 적고 정확도가 높은 물리적 두께를 산출할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 산업, 광통신, 정밀광학 소자 분야의 지속적인 발전에 따라 웨이퍼 등과 같은 측정 대상의 특성(광학 두께, 두께, 및 굴절률)의 정확한 측정 및 평가 기술이 요구되고 있다. 다양한 방법으로 물질의 두께 및 굴절률을 측정하는 시스템이 개발되었다.
최근, 반도체 기판은 실장을 위하여 기판의 뒷면을 연마한다. 이러한, 연마된 기판은 서로 적층되어 실장된다.
따라서, 연마된 기판의 두께 측정이 요구된다. 또한, 디스플레이 소자는 유리 기판 또는 유연성 재질의 기판 상에 형성된다. 따라서, 상기 유리 기판의 두께 모니터링이 요구된다.
또한 연속 광대역 IR 광원은 공간 가간섭성이 떨어져 측정 영역이 넓은 물체에 시준(colimation)하여 그의 특성을 산출하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 연속 광대역 IR 광원은 시간 가간섭성 또한 떨어져 가간섭 거리가 작아지므로, 굴절률이 큰 실리콘 웨이퍼의 간섭 신호를 얻기 힘들 수 있다.
본 출원의 발명자는 투과형 광섬유 간섭 장치(한국등록특허 10-1544962)를 개발하였다. 그러나, 이 투과형 광섬유 간섭 장치는 환경 변화(온도, 습도)에 민감하고, 간섭 신호의 가시도가 낮은 문제점을 가진다. 또한, 상기 투과형 광섬유 간섭 장치의 일부가 측정 위치를 변경하기 위하여 이동하는 경우, 정렬의 어려움이 발생하며, 광섬유의 구부러짐에 의하여 광경로 차이가 발생한다. 또한, 연속 광대역 IR 광원이 아닌 광대역 레이저 광원이 사용되어, 가격이 비싸다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 제안된다.
본 발명의 해결하고자하는 일 기술적 과제는 연속 광대역 IR 광원을 사용함에도 불구하고 높은 간섭신호의 가시도(visibility) 및 신호대 잡음비(signal to noise)를 제공하고, 측정 환경에 둔감한 두께 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 두께 측정 장치는 광대역 광원; 상기 광대역 광원의 출력광을 전달하는 제1 광섬유; 상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로로 진행하는 기준 빔과 측정 경로로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기; 상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울; 상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울; 상기 기준 경로 거울에서 반사된 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기; 상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유; 상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기; 및 상기 스펙트럼 분석기의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부를 포함한다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 빔 분할기, 기준 경로 거울, 측정 경로 거울, 및 제2 빔 분할기를 장착하는 기준 프레임을 더 포함한다. 상기 기준 프레임은 상기 측정 대상이 삽입되도록 장홈을 포함하고, 상기 장홈은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 제1 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기준 프레임을 제1 방향으로 이동시키는 선형 운동 스테이지를 더 포함할 수 있다. 상기 기준 프레임이 이동함에 따라 상기 측정 대상의 측정 위치가 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측정 대상이 삽입되도록 제1 방향으로 연장되는 장홈을 포함하는 기준 프레임; 상기 기준 프레임의 장홈을 기준으로 좌측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 좌측 선형 운동 가이드; 상기 좌측 선형 운동 가이드에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동하는 좌측 슬라이드; 상기 기준 프레임의 장홈을 기준으로 우측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 우측 선형 운동 가이드; 상기 우측 선형 운동 가이드에 장착되어 제1 방향으로 이동하는 우측 슬라이드; 및 상기 좌측 슬라이드와 상기 우측 슬라이드를 서로 고정하는 좌우 슬라이드 연결부를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울은 상기 좌측 슬라이드에 고정되고, 상기 제2 빔 분할기와 상기 기준 경로 거울은 상기 우측 슬라이드에 고정될 수 있다. 상기 장홈은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 좌측 슬라이드 또는 상기 우측 슬라이드에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 구동부에 회전력을 제공하는 모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측정 대상이 삽입되도록 제1 방향으로 연장되는 장홈을 포함하는 기준 프레임; 상기 기준 프레임의 좌측에서 상기 제1 방향으로 연장되는 좌측 선형 운동 가이드; 상기 좌측 선형 운동 가이드에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동하는 좌측 슬라이드; 상기 기준 프레임의 우측에서 상기 제1 방향으로 연장되는 우측 선형 운동 가이드; 및 상기 우측 선형 운동 가이드에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동하는 우측 슬라이드;를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 빔 분할기 및 상기 기준 경로 거울은 상기 기준 프레임에 고정되고, 상기 측정 경로 거울은 상기 좌측 슬라이드에 고정되고, 상기 제2 빔 분할기는 상기 우측 슬라이드에 고정될 수 있다. 상기 장홈은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 좌측 슬라이드에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공하는 제1 구동부; 상기 우측 슬라이드에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공하는 제2 구동부; 상기 제1 구동부에 회전력을 제공하는 제1모터; 및 상기 제2 구동부에 회전력을 제공하는 제2 모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 빔 분할기에서 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 간섭 신호의 진행 방향과 수직으로 배치되고, 상기 우측 슬라이드에 장착된 정렬 광측정부; 및 상기 정렬 광측정부의 출력 신호를 이용하여 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 서로 일치시키도록 제어 신호를 생성하는 정렬 처리부를 더 포함할 수 있다. 상기 정렬 처리부는 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 구동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측정 대상을 이동시키는 측정 대상 이송 수단은 상기 기준 프레임의 장홈을 관통하여 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 광대역 광원은 SLD(super-luminescent diode)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광섬유의 출력단과 상기 제1 빔 분할기 사이에 배치되어 평행광을 제공하는 제1 시준 렌즈; 및 상기 제2 광섬유의 입력단과 상기 제2 빔 분할기 사이에 배치되어 평행광을 상기 제2 광섬유에 집속하는 제2 시준 렌즈를 더 포함하고, 상기 제1 시준 렌즈는 상기 평행광의 사이즈를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 두께 측정 장치는 주파수-영역(spectral domian) 투과형 마하-젠더 간섭계 구조를 제공한다. 이에 따라, 환경에 둔감하고, 측정 대상의 진동에 강건한 특성을 보인다.
도 1은 마이켈슨 간섭계 타입 주파수 영역 간섭계를 설명하는 도면이다.
도 2는 주파수 영역 간섭계의 간섭 신호 및 푸리에 변환을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4는 도 3의 두께 측정 장치를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 개념도이다.
도 9는 도 8의 두께 측정 장치를 설명하는 도면이다.
대면적 평판 디스플레이산업이 발전함에 따라, 베어 유리 패널(bare glass panel)의 물리적 두께는 가볍고 얇은 디스플레이 장치를 구현하기 위하여 얇아진다. 제작 공정 동안, 베어 기판으로 사용되는 베어 유리 패널의 물리적 두께는 정밀하게 제어되어야 한다. 작은 픽셀 또는 패턴을 제조할 때, 베어 유리 패널의 물리적 두께는 불량 픽셀을 억제하기 위하여 균일하여야한다. 또한, 베어 유리 패널의 물리적 두께는 원하는 두께 값을 얻기 위하여 인라인 공정상에서 모니터링되어야 한다.
유리 패널은 통상적으로 유리 패널 이송 장치에 의하여 특정 방향으로 이송되며, 두께 측정 장치는 고정되어 배치된다. 이에 따라, 유리 패널이 특정 방향으로 이송됨에 따라, 베어 유리 패널의 측정 위치는 변경된다. 이 경우, 유리 패널의 측정 높이는 고정되어, 다양한 높이에서 두께 측정이 어렵다. 다양한 높이에서, 두께 측정을 하기 위하여, 두께 측정 장치가 이동하는 경우, 정렬 및 환경 변화에 따라 측정 정밀도가 감소한다.
주파수 영역 간섭계(spectral-domain interferometer)는 의 정밀도를 가지고 고속으로 광학 두께(optical thickness)를 측정할 수 있다. 간섭 스펙트라(nterference spectra)를 분석하여, 광학 두께가 얻어질 수 있다. 그러나, 광학 두께로부터 물리적 두께를 추출하기 위하여, 베어 유리 패널의 굴절률(refractive index)가 먼저 알려져야 한다.
물리적 두께의 정밀도는 굴절률의 정밀도에 의존하기 때문에, 베어 유리 패널의 굴절률는 정밀하게 측정되어야한다. 더욱이, 분산효과(dispersion effects)는 사용되는 광원(light source)의 파장에 따라 고려되어야 한다.
본 발명에서, 베어 유리 패널의 굴절률과 물리적 두께를 측정하는 광학 장치가 소개된다.
마이켈슨 간섭계는 빛의 간섭 원리를 이용하여 길이를 측정할 수 있다. 광원에서 나온 빛은 빔분할기를 거쳐 기준 경로와 측정경로로 분할된다. 간섭 신호의 위상은 상기 광분할기를 기준으로 기준 경로와 측정 경로 사이의 광경로차의 함수로 주어진다. 상기 광경로차가 파장의 반이 될 때마다 상기 간섭 신호는 주기적으로 변동한다. 따라서, 위상의 모호성에 기인하여, 길이 측정을 할 경우, 상기 측정 경로를 변경하면서, 간섭 신호의 개수가 검출될 수 있다.
주파수 영역 간섭계(spectral-domain interferometer)는 위상 이동 과정없이 광경로 차이를 구별할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 마이켈슨 간섭계 타입 주파수 영역 간섭계를 설명하는 도면이다.
도 2는 주파수 영역 간섭계의 간섭 신호 및 푸리에 변환을 설명하는 도면이다.
도 1 내지 도 2을 참조하며, 주파수 영역 간섭계(50)는 광대역 광원(51) 및 마이켈슨 간섭계를 사용하고, 간섭신호는 스펙트럼 분석기(55)를 통하여 파장별로 측정될 수 있다. 상기 파장에 따른 상기 간섭 신호(I(z,f))는 푸리에 변환된다. 상기 간섭 신호의 푸리에 변환의 진폭은 공간 주파수 도메인에서 피크를 가질 수 있다. 상기 피크의 위치에 대응하는 공간 주파수에서, 상기 피크의 위상은 광경로 차이에 관한 정보를 제공할 수 있다.
Figure 112015089643101-pat00001
여기서, I(z,f) 는 간섭 신호이고, I0는 배경광의 신호이고, z는 기준 경로와 측정 경로의 광경로차이고, c는 진공 중 빛의 속도이고, f는 광주파수이다. 따라서, 광대역 광원의 주파수에 따른 간섭 신호가 얻어진다. L1은 빔분할기(52)와 기준 거울(54) 사이의 거리이고, L2는 빔분할기(52)와 측정 거울(53) 사이의 거리이다. z는 광 경로 차이이다. n은 매질의 굴절률이다.
한편, 상기 간섭 신호는 스펙트럼 분석기(55)에 의하여 위치(주파수에 대응)에 따라 측정된다. 상기 간섭 신호의 푸리에 변환은 소정의 공간 주파수에서 피크를 가질 수 있다. 상기 소정의 공간 주파수는 상기 광경로 차이(z)로 표시될 수 있다. 따라서, 상기 피크에서 공간 주파수는 상기 광경로 차이(z)를 제공할 수 있다.
주파수 영역 마이켈슨 간섭계의 경우, 측정 대상(10)에서 반사된 빔을 이용하여 간섭 신호를 형성한다. 그러나, 상기 측정 대상(10)이 이동하는 경우, 상기 측정 대상은 미세하게 진동한다. 이러한 측정 대상의 진동은 측정 대상에서 반사되는 광의 각도의 급격한 변화를 유발하게 되어 스펙트럼 분석기에 도달하는 측정광의 세기를 감소시켜 간섭신호 생성을 불가능하게 한다. 따라서, 반사형 간섭 신호를 이용하는 마이켈슨 간섭계는 대형 유리 패널의 측정에 부적합하다.
이러한 반사형 간섭계의 문제점을 해결하기 위하여, 주파수 영역 투과형 광섬유 간섭 장치(한국등록특허 10-1544962)가 개발되었다. 그러나, 주파수 영역 투과형 광섬유 간섭 장치는 측정 대상을 투과한 신호를 이용하여 간섭 신호를 생성한다. 이에 따라, 측정 대상의 진동에 의한 오차는 감소할 수 있다. 그러나, 기준 경로와 측정 경로를 구성하기 위하여, 광섬유가 사용됨에 따라, 기준 경로와 측정 경로 사이의 광경로 차이가 발생한다. 이에 따라, 큰 광경로 차이는 가간섭 거리가 긴 광원을 요구한다. 이에 따라, 광원은 광대역 레이저와 같은 고가의 장비를 요구한다. 또한, 광섬유는 주위 환경(온도, 습도)에 따라 특성이 민감하게 변하며, 대면적 유리 패널을 측정하기 위하여 기준 경로 광섬유의 길이가 길어짐에 따라, 지터(jitter)의 영향이 커지게 되어 높은 신호대잡음비를 갖는 신호 획득이 어렵다. 구체적으로, 광섬유를 이용한 구조인 경우, 광섬유를 기준 경로(reference path)로 이용한 경우에는 측정 경로의 매질과 기준 경로의 매질이 서로 다르다. 따라서, 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 환경변화에 따른 영향을 보인다. 따라서, 측정 오차가 증가한다.
본 발명은 환경 변화에 따른 영향을 억제하고, 진동에 둔감한 두께 측정 장치를 제공하기 위하여, 주파수 영역 투과형 마하-젠더 간섭계 구조를 제안한다. 마하-젠더 간섭계 구조는 기준 경로와 측정 경로 사이에 이론적으로 광경로 차이가 0(zero)이다. 또한, 측정 경로를 진행하는 측정 빔과 기준 경로를 진행하는 기준빔의 전파 방향이 평행하다. 따라서, (1) 환경 변화 (온도, 습도 등)에 따른 영향을 동시에 받아서, 그 영향이 상쇄될 수 있다.. (2) 샘플에 진동이 생겨도 투과형이므로 그 효과를 최소화한다. (3) 광경로 차이가 없어, 가간섭 거리가 짧은 저렴한 SLD(super-luminescent diode)와 같은 광원이 사용될 수 있다. (4) 광경로 차이가 없어, 간섭신호의 가시도가 향상된다.
대형 유리 기판을 측정하기 위하여, 기존의 광섬유 간섭계는 기준빔의 길이가 길어져 외부 환경 변화에 큰 영향을 받는다. 하지만, 본 발명은 구조적으로 광경로 차이를 없도록 구성하므로, 외부 환경 변화에 강건하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4는 도 3의 두께 측정 장치를 설명하는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 두께 측정 장치(100)는 광대역 광원(110); 상기 광대역 광원(110)의 출력광을 전달하는 제1 광섬유(112); 상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로(L1)로 진행하는 기준 빔과 측정 경로(L2)로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기(122); 상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울(130); 상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울(140); 상기 기준 경로 거울(130)에서 반사된 상기 기준빔과 측정 경로 거울(140)에서 반사된 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기(152); 상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유(162); 상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기(160); 및 상기 스펙트럼 분석기(160)의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부(170)를 포함한다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치된다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로 사이의 광 경로 차이는 실질적으로 0(zero)이다.
측정 대상(10)은 대면적 유리 패널일 수 있다. 상기 유리 패널의 사이즈는 수십 센치 미터 이상일 수 있다. 상기 측정 대상의 두께는 수 밀리미터 이하일 수 있다. 상기 측정 대상(10)은 측정 대상 이송 수단(30)에 의하여 선형 운동할 수 있다. 상기 측정 대상 이송 수단(30)은 상기 측정 대상의 일단을 클램핑하여 이송할 수 있다.
광대역 광원(110)은 적외선 영역의 광대역 광원일 수 있다. 구체적으로 상기 광대역 광원(110)은 적외선 영역의 SLD(super-luminescent diode)일 수 있다. 상기 광대역 광원(110)은 가간섭 거리는 수 밀리미터 이하일 수 있다. 이에 따라, 상기 광대역 광원의 가격은 감소한다. 상기 광대역 광원은 펄스 모드로 동작할 수 있다.
제1 광섬유(112)는 상기 광대역 광원(110)의 출력광을 전달받아 상기 제1 빔 분할기에 제공할 수 있다. 상기 제1 광섬유는 단일모드 광섬유일 수 있다.
제1 시준 렌즈(124)는 상기 제1 빔 분할기(122) 앞단에 배치될 수 있다. 상기 제1 시준 렌즈(124)는 비구면 렌즈일 수 있다. 상기 제1 시준 렌즈(124)는 시준 빔(collimated beam)의 크기를 결정하고, 상기 시준 빔의 크기는 측정 위치의 측정 범위를 결정할 수 있다. 상기 시준 빔의 크기는 수 밀리미터 이하일 수 있다. 상기 제1 시준 렌즈(124)는 점측정의 공간 분해능을 조절할 수 있다.
상기 제1 시준 렌즈(124)는 제1 시준 렌즈 모듈(120)에 장착되고, 상기 제1 시준 렌즈 모듈(120)은 광섬유와 결합할 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 시준 렌즈 모듈(120)은 시준 빔을 정렬하기 위한 경사 스크루(tilt screw)를 포함하고, 상기 경사 스크루를 조절하여 시준빔의 전파 각도를 조절할 수 있다.
기준 프레임(104)은 상기 제1 빔 분할기(122), 기준 경로 거울(130), 측정 경로 거울(140), 및 제2 빔 분할기(152)를 장착할 수 있다. 상기 기준 프레임(104)은 상기 측정 대상(10)이 삽입되도록 장홈(104a)을 포함할 수 있다. 상기 장홈(104a)은 상기 측정 경로 거울(140)과 상기 제2 빔 분할기(152) 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기(122)와 상기 측정 경로 거울(140)이 정렬되는 제1 방향(x축 방향)으로 연장될 수 있다. 상기 기준 프레임(104)은 중심 영역에서 제1 방향으로 연장되는 장홈을 포함할 수 있다. 상기 장홈(104a)에 상기 측정 대상(10)의 일부가 삽입된다. 이에 따라, 측정 빔은 상기 측정 대상(10)을 투과할 수 있다. 이에 따라, 마하-젠더 간섭계가 구성된다.
선형 운동 스테이지(102)는 상기 기준 프레임(104)을 상기 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 상기 기준 프레임이 이동함에 따라 상기 측정 대상의 측정 위치가 변경된다. 상기 선형 운동 스테이지(102)는 상기 기준 프레임 전체를 제1 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 선형 운동 스테이지(102)와 상기 측정 대상 이송 수단(30)에 의하여, 2차원적 두께 분포가 측정될 수 있다. 상기 선형 운동 스테이지(102)는 테이블(20) 상에 배치될 수 있다.
상기 제1 빔 분할기(122)는 프리즘 또는 얇은 판으로 형성될 수 있다. 상기 제1 빔 분할기(122)는 상기 시준 빔을 제공받아 기준 경로로 진행하는 기준 빔과 측정 경로로 진행하는 측정 빔으로 분할 수 있다. 상기 기준 빔과 상기 측정 빔의 세기는 동일할 수 있다. 상기 제1 빔 분할기(122)는 제1 빔 분할기 모듈(120)에 장착되고, 상기 제1 빔 분할기 모듈(120)은 정육면체 형상일 수 있다. 상기 제1 빔 분할기 모듈은 상기 제1 시준 렌즈와 분해 결합될 수 있다. 상기 기준 빔은 상기 제1 빔 분할기(122)를 투과하고, 상기 측정 빔은 상기 제1 빔 분할기(122)에서 반사될 수 있다.
기준 경로 거울(130)은 상기 제1 빔 분할기(122)를 투과한 기준 빔을 반사시킬 수 있다. 상기 기준 경로 거울(122)은 상기 제1 빔 분할기에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향(y 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 기준 경로 거울(130)은 상기 제2 방향으로 진행하는 기준 빔의 방향을 제1 방향으로 변경할 수 있다.
측정 경로 거울(140)은 상기 제1 빔 분할기(122)에서 반사한 측정 빔을 반사시킬 수 있다. 상기 측정 경로 거울(140)은 상기 제1 빔 분할기(122)에서 상기 제1 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 측정 경로 거울(140)은 상기 제1 방향으로 진행하는 측정 빔의 방향을 제2 방향으로 변경할 수 있다.
제2 빔 분할기(152)는 상기 제1 방향으로 진행하는 기준 빔의 방향을 반사시켜 제1 방향으로 변경할 수 있다. 또한, 상기 제2 빔 분할기(152)는 제2 방향으로 진행하는 측정 빔의 방향을 계속 제2 방향으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 측정 빔과 상기 기준 빔은 간섭 신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기 제2 빔 분할기(152)는 빔을 결합하는 빔 결합기일 수 있다. 상기 제2 빔 분할기(152)는 상기 제2 빔 분할기 모듈(150)에 장착될 수 있다. 상기 제2 빔 분할기 모듈(150)은 직육면체 형상을 가질 수 있다.
제2 시준 렌즈(154)는 상기 간섭 신호를 집속하여 제2 광섬유(162)에 전달한다. 상기 제2 시준 렌즈(154)는 상기 제2 빔 분할기 모듈(150)에 분해 결합할 수 있다.
제2 광섬유(162)는 상기 제2 시준 렌즈(154)와 정렬되고, 상기 간섭 신호를 스펙트럼 분석기에 전달할 수 있다. 상기 제2 광섬유(162)는 단일모드 광섬유일 수 있다.
스펙트럼 분석기(160)는 간섭 신호를 파장에 따라 분해하고, 파장에 따른 간섭 신호의 세기를 측정할 수 있다.
처리부(170)는 파장에 따른 간섭 신호의 세기를 푸리에 변환하고 신호 처리할 수 있다. 상기 파장에 따른 상기 간섭 신호(I(z,f))는 푸리에 변환된다. 상기 간섭 신호의 푸리에 변환의 진폭은 공간 주파수 도메인에서 피크를 가질 수 있다. 상기 피크의 위치에 대응하는 공간 주파수에서, 상기 피크는 광경로 차이에 관한 정보를 제공할 수 있다. 상기 처리부(170)는 상기 측정 대상 이송 수단(30)를 제어하여 이송 속도 및 위치를 제어할 수 있다. 또한, 상기 처리부(170)는 선형 운동 스테이지(102)를 제어할 수 있다.
또한, 정렬 광측정부(181)는 상기 제2 빔 분할기(152)에서 제1 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 정렬 광측정부(181)는 상기 제2 빔분할기(152)를 투과한 기준 빔의 위치와 상기 제2 빔 분할기(152)를 투과한 측정 빔의 위치를 각각 측정할 수 있다. 상기 정렬 광측정부는 2차원 이미지 센서 또는 반도체 위치 검출기(position sensitive detector)일 수 있다.
정렬 처리부(182)는 상기 정렬 광측정부(181)의 출력 신호를 이용하여 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 서로 일치시키도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 정렬 처리부(182)는 제1 모터(183) 및 제2 모터(184)를 구동할 수 있다. 상기 제1 모터(183)는 상기 측정 경로 거울(140)의 위치 또는 각도를 제어하고, 상기 제2 모터(184)는 상기 제2 빔 분할기(152)의 위치 또는 각도를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 두께 측정 장치(100a)는 광대역 광원(110); 상기 광대역 광원(110)의 출력광을 전달하는 제1 광섬유(112); 상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로(L1)로 진행하는 기준 빔과 측정 경로(L2)로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기(122); 상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울(130); 상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울(140); 상기 기준 경로 거울(130)에서 반사된 상기 기준빔과 측정 경로 거울(140)에서 반사된 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기(152); 상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유(162); 상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기(160); 및 상기 스펙트럼 분석기(160)의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부(170)를 포함한다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치된다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로 사이의 광 경로 차이는 실질적으로 0(zero)이다.
상기 제1 빔분할기(122)는 상기 기준 경로 거울(130)과 제2 방향으로 연장되는 제1 정렬 기둥(194)에 의하여 고정된다. 또한, 상기 제1 빔 분할기(122)는 상기 측정 경로 거울(140)과 제1 방향으로 연장되는 제2 정렬 기둥(192)에 의하여 고정된다. 또한, 상기 기준 경로 거울(130)은 상기 제2 빔분할기(152)와 제1 방향으로 연장되는 제3 정렬 기둥(196)에 의하여 고정된다. 이에 따라, 마하-젠더 간섭계는 수직 평면에서 안정적으로 장착되면서, 원하는 측정 위치에서 두께 측정을 수행할 수 있다. 상기 제3 정렬 기둥(196)의 길이는 상기 제1 정렬 기둥(194)보다 충분히 길 수 있다.
기준 프레임은 상기 제1 빔 분할기, 기준 경로 거울, 측정 경로 거울, 및 제2 빔 분할기를 장착한다. 상기 기준 프레임은 상기 측정 대상이 삽입되도록 장홈을 포함하고, 상기 장홈은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 제1 방향으로 연장된다.
상기 측정 대상은 제3 방향(z축 방향)으로 이동한다. 또한, 선형 운동 스테이지는 상기 기준 프레임을 제1 방향으로 이동시킨다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 두께 측정 장치(100b)는 광대역 광원(110); 상기 광대역 광원(110)의 출력광을 전달하는 제1 광섬유(112); 상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로(L1)로 진행하는 기준 빔과 측정 경로(L2)로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기(122); 상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울(130); 상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울(140); 상기 기준 경로 거울(130)에서 반사된 상기 기준빔과 측정 경로 거울(140)에서 반사된 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기(152); 상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유(162); 상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기(160); 및 상기 스펙트럼 분석기(160)의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부(170)를 포함한다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치된다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로 사이의 광 경로 차이는 실질적으로 0(zero)이다.
기준 프레임(104)은 상기 측정 대상(10)이 삽입되도록 제1 방향으로 연장되는 장홈(104a)을 포함한다.
좌측 선형 운동 가이드(191a)는 상기 기준 프레임의 장홈(104a)을 기준으로 좌측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 좌측 선형 운동 가이드(191a)는 봉 타입 또는 레일 타입일 수 있다.
좌측 슬라이드(192a)는 상기 좌측 선형 운동 가이드(191a)에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동한다. 상기 좌측 슬라이드(192a)는 상기 좌측 선형 운동 가이드(191a)에 탑재되어 선형 운동할 수 있다.
우측 선형 운동 가이드(191b)는 상기 기준 프레임의 장홈을 기준으로 우측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다.
우측 슬라이드(192b)는 상기 우측 선형 운동 가이드(191b)에 장착되어 제1 방향으로 이동한다.
좌우 슬라이드 연결부(192c)는 상기 좌측 슬라이드(192a)와 상기 우측 슬라이드(192b)를 서로 고정한다. 본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 좌측 슬라이드, 상기 우측 슬라이드, 좌우 슬라이드 연결부는 일체형으로 제작될 수 있다.
상기 제1 빔 분할기(122)와 상기 측정 경로 거울(140)은 상기 좌측 슬라이드(192a)에 고정되고, 상기 제2 빔 분할기(152)와 상기 기준 경로 거울(130)은 상기 우측 슬라이드(192b)에 고정된다.
상기 장홈(104a)은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 상기 제1 방향으로 연장된다.
구동부(195)는 상기 좌측 슬라이드(192a) 또는 상기 우측 슬라이드(192b)에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공한다. 상기 구동부(195)는 스크루일 수 있다. 상기 구동부의 양단은 베어링을 통하여 고정될 수 있다. 모터(196)는 상기 구동부(195)에 회전력을 제공한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 평면도이다.
도 7을 참조하면, 두께 측정 장치(100c)는 광대역 광원(110); 상기 광대역 광원(110)의 출력광을 전달하는 제1 광섬유(112); 상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로(L1)로 진행하는 기준 빔과 측정 경로(L2)로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기(122); 상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울(130); 상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울(140); 상기 기준 경로 거울(130)에서 반사된 상기 기준빔과 측정 경로 거울(140)에서 반사된 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기(152); 상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유(162); 상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기(160); 및 상기 스펙트럼 분석기(160)의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부(170)를 포함한다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치된다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로 사이의 광 경로 차이는 실질적으로 0(zero)이다.
기준 프레임(104)은 상기 측정 대상(10)이 삽입되도록 제1 방향으로 연장되는 장홈(104a)을 포함한다.
좌측 선형 운동 가이드(191a)는 상기 기준 프레임의 장홈(104a)을 기준으로 좌측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 좌측 선형 운동 가이드(191a)는 봉 타입 또는 레일 타입일 수 있다.
좌측 슬라이드(292a)는 상기 좌측 선형 운동 가이드(191a)에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동한다. 상기 좌측 슬라이드(292a)는 상기 좌측 선형 운동 가이드(191a)에 탑재되어 선형 운동할 수 있다.
우측 선형 운동 가이드(191b)는 상기 기준 프레임의 장홈을 기준으로 우측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다.
우측 슬라이드(292b)는 상기 우측 선형 운동 가이드(191b)에 장착되어 제1 방향으로 이동한다.
상기 제1 빔 분할기(122) 및 상기 기준 경로 거울(130)은 상기 기준 프레임(104)에 고정된다. 상기 측정 경로 거울(140)은 상기 좌측 슬라이드(292a)에 고정되고, 상기 제2 빔 분할기(152)는 상기 우측 슬라이드(292b)에 고정된다. 상기 장홈(104a)은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 상기 제1 방향으로 연장된다.
제1 구동부(295a)는 상기 좌측 슬라이드(292a)에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공한다. 제1모터(183)는 상기 제1 구동부(295a)에 회전력을 제공한다.
제2 구동부(295b)는 상기 우측 슬라이드(292b)에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공한다. 제2 모터(184)는 상기 제2 구동부(295b)에 회전력을 제공한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 두께 측정 장치를 설명하는 개념도이다.
도 9는 도 8의 두께 측정 장치를 설명하는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 두께 측정 장치(300)는 광대역 광원(110); 상기 광대역 광원(110)의 출력광을 전달하는 제1 광섬유(112); 상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로(L1)로 진행하는 기준 빔과 측정 경로(L2)로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기(122); 상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울(130); 상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울(140); 상기 기준 경로 거울(130)에서 반사된 상기 기준빔과 측정 경로 거울(140)에서 반사된 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기(152); 상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유(162); 상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기(160); 및 상기 스펙트럼 분석기(160)의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부(170)를 포함한다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치된다. 상기 기준 경로와 상기 측정 경로 사이의 광 경로 차이는 실질적으로 0(zero)이다.
기준 프레임(104)은 상기 측정 대상(10)이 삽입되도록 제1 방향으로 연장되는 장홈(104a)을 포함한다. 상기 장홈(104a)은 하부면에서 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 측정 대상(10)을 이동시키는 측정 대상 이송 수단(30)은 상기 기준 프레임의 장홈을 관통하여 배치된다.
상기 기준 프레임(104)은 상기 측정 대상 이송 수단 위에 배치된 별도의 프레임(32)에 장착될 수 있다.
제1 선형 운동 가이드(391a)는 상기 기준 프레임의 장홈(104a)을 기준으로 우측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 제1 선형 운동 가이드(391a)는 봉 타입 또는 레일 타입일 수 있다.
제1 슬라이드(392a)는 상기 제1 선형 운동 가이드(391a)에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동한다. 상기 제1 슬라이드(392a)는 상기 제1 선형 운동 가이드(391a)에 탑재되어 선형 운동할 수 있다. 제2 선형 운동 가이드(391b)는 상기 기준 프레임(104)의 장홈(104a)을 기준으로 좌측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장된다. 제2 슬라이드(392b)는 상기 제2 선형 운동 가이드(391b)에 장착되어 제1 방향으로 이동한다. 상기 제1 빔 분할기(122)와 상기 기준 경로 거울(140)은 상기 기준 프레임(104)의 상단에 각각 고정된다. 상기 측정 경로 거울(140)은 제1 슬라이드(392a)에 장착되고, 제2 빔 분할기(152)는 제2 슬라이드(392b)에 장착된다.
상기 장홈(104a)은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 상기 제1 방향으로 연장된다.
제1 구동부(395a)는 상기 제1 슬라이드(392a)에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공한다. 제1모터(183)는 상기 제1 구동부(395a)에 회전력을 제공한다. 제2 구동부(395b)는 상기 제2 슬라이드(392b)에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공한다. 제2 모터(184)는 상기 제2 구동부(395b)에 회전력을 제공한다.
정렬 광측정부(181)는 상기 제2 빔 분할기에서 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 간섭 신호의 진행 방향과 수직으로 배치되고, 상기 제2 슬라이드(392b)에 장착된다.
정렬 처리부(182)는 상기 정렬 광측정부(181)의 출력 신호를 이용하여 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 서로 일치시키도록 제어 신호를 생성한다. 상기 정렬 처리부(182)는 상기 제1 모터(183) 및 상기 제2 모터(184)를 구동한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
110: 광대역 광원
122: 제1 빔 분할기
130: 기준 경로 거울
140: 측정 경로 거울
152: 제2 빔 분할기
160: 스펙트럼 분석기

Claims (11)

  1. 광대역 광원;
    상기 광대역 광원의 출력광을 전달하는 제1 광섬유;
    상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로로 진행하는 기준 빔과 측정 경로로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기;
    상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울;
    상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울;
    상기 기준 경로 거울에서 반사된 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기;
    상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유;
    상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기; 및
    상기 스펙트럼 분석기의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부를 포함하고,
    상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치되고,
    상기 제1 빔 분할기, 기준 경로 거울, 측정 경로 거울, 및 제2 빔 분할기를 장착하는 기준 프레임을 더 포함하고,
    상기 기준 프레임은 상기 측정 대상이 삽입되도록 장홈을 포함하고,
    상기 장홈은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 제1 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 프레임을 제1 방향으로 이동시키는 선형 운동 스테이지를 더 포함하고,
    상기 기준 프레임이 이동함에 따라 상기 측정 대상의 측정 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  4. 광대역 광원;
    상기 광대역 광원의 출력광을 전달하는 제1 광섬유;
    상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로로 진행하는 기준 빔과 측정 경로로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기;
    상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울;
    상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울;
    상기 기준 경로 거울에서 반사된 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기;
    상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유;
    상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기; 및
    상기 스펙트럼 분석기의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부를 포함하고,
    상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치되고,
    상기 측정 대상이 삽입되도록 제1 방향으로 연장되는 장홈을 포함하는 기준 프레임;
    상기 기준 프레임의 장홈을 기준으로 좌측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 좌측 선형 운동 가이드;
    상기 좌측 선형 운동 가이드에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동하는 좌측 슬라이드;
    상기 기준 프레임의 장홈을 기준으로 우측에 배치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 우측 선형 운동 가이드;
    상기 우측 선형 운동 가이드에 장착되어 제1 방향으로 이동하는 우측 슬라이드; 및
    상기 좌측 슬라이드와 상기 우측 슬라이드를 서로 고정하는 좌우 슬라이드 연결부를 더 포함하고,
    상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울은 상기 좌측 슬라이드에 고정되고,
    상기 제2 빔 분할기와 상기 기준 경로 거울은 상기 우측 슬라이드에 고정되고,
    상기 장홈은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 상기 제1 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 좌측 슬라이드 또는 상기 우측 슬라이드에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공하는 구동부; 및
    상기 구동부에 회전력을 제공하는 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  6. 광대역 광원;
    상기 광대역 광원의 출력광을 전달하는 제1 광섬유;
    상기 제1 광섬유를 통하여 전달된 광을 기준 경로로 진행하는 기준 빔과 측정 경로로 진행하는 측정 빔으로 분할하는 제1 빔 분할기;
    상기 기준빔을 반사시키는 기준 경로 거울;
    상기 측정빔을 반사시키는 측정 경로 거울;
    상기 기준 경로 거울에서 반사된 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 중첩하여 간섭 신호를 생성하는 제2 빔 분할기;
    상기 간섭 신호를 전달하는 제2 광섬유;
    상기 제2 광섬유를 통하여 전달된 간섭 신호를 파장에 따라 측정하는 스펙트럼 분석기; 및
    상기 스펙트럼 분석기의 출력 신호를 처리하여 상기 측정 경로에 삽입된 측정 대상의 두께를 산출하는 처리부를 포함하고,
    상기 기준 경로와 상기 측정 경로는 사각형을 형성하도록 배치되고,
    상기 측정 대상이 삽입되도록 제1 방향으로 연장되는 장홈을 포함하는 기준 프레임;
    상기 기준 프레임의 좌측에서 상기 제1 방향으로 연장되는 좌측 선형 운동 가이드;
    상기 좌측 선형 운동 가이드에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동하는 좌측 슬라이드;
    상기 기준 프레임의 우측에서 상기 제1 방향으로 연장되는 우측 선형 운동 가이드; 및
    상기 우측 선형 운동 가이드에 장착되어 상기 제1 방향으로 이동하는 우측 슬라이드;를 더 포함하고,
    상기 제1 빔 분할기 및 상기 기준 경로 거울은 상기 기준 프레임에 고정되고,
    상기 측정 경로 거울은 상기 좌측 슬라이드에 고정되고,
    상기 제2 빔 분할기는 상기 우측 슬라이드에 고정되고,
    상기 장홈은 상기 측정 경로 거울과 상기 제2 빔 분할기 사이를 가로지르고, 상기 제1 빔 분할기와 상기 측정 경로 거울이 정렬되는 상기 제1 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 좌측 슬라이드에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공하는 제1 구동부;
    상기 우측 슬라이드에 삽입되어 선형 운동하도록 구동력을 제공하는 제2 구동부;
    상기 제1 구동부에 회전력을 제공하는 제1모터; 및
    상기 제2 구동부에 회전력을 제공하는 제2 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 빔 분할기에서 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 간섭 신호의 진행 방향과 수직으로 배치되고, 상기 우측 슬라이드에 장착된 정렬 광측정부; 및
    상기 정렬 광측정부의 출력 신호를 이용하여 상기 기준빔과 상기 측정 빔을 서로 일치시키도록 제어 신호를 생성하는 정렬 처리부를 더 포함하고,
    상기 정렬 처리부는 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 측정 대상을 이동시키는 측정 대상 이송 수단은 상기 기준 프레임의 장홈을 관통하여 배치되는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 광대역 광원은 SLD(super-luminescent diode)인 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 광섬유의 출력단과 상기 제1 빔 분할기 사이에 배치되어 평행광을 제공하는 제1 시준 렌즈; 및
    상기 제2 광섬유의 입력단과 상기 제2 빔 분할기 사이에 배치되어 평행광을 상기 제2 광섬유에 집속하는 제2 시준 렌즈를 더 포함하고,
    상기 제1 시준 렌즈는 상기 평행광의 사이즈를 결정하는 것을 특징으로 하는 두께 측정 장치.
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