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엘립소미터 소개 및 사용법
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Ellipsometer 이해하기 <1> – 네이버블로그
Q) Ellipsometer는? A) Ellipsometer란 물질의 표면에 광이 반사할 때 편광 상태의 변화(입사와 반사)를. 관측하고, 그로부터 물질에 관한 정보를 …
Source: blog.naver.com
Date Published: 6/10/2022
View: 6018
Ellipsometer 측정원리/분석/종류/그래프 해석
엘립소미터 원리-편광의 정도를 알고 있는 빛을 측정하고자 하는 물질에에 조사시키면 시료표면에 의해 반사되는 편광상태가 바뀌며, 이 빛의 편광상태를 …
Source: jhjjs.tistory.com
Date Published: 11/27/2022
View: 7267
엘립소미터 – 경희대학교 광전소재·소자 분석 전문센터
분석장비. 엘립소미터. Ellipsometer. 모델명 : Alpha-SE; 제조사 : J.A. Woollam(미국); 담당자 : 김지숙 [email protected] / 031-201-3295.
Source: core-aomd.khu.ac.kr
Date Published: 12/6/2021
View: 8062
엘립소메트리, 그리고 엘립소메타 기기와 분광반사율의 비교
엘립소메타 기술과 분광 반사율 기술은 반사된 빛을 측정하고 반도체, 금속 박막(Thin Film)의 두께와 굴절률을 측정 합니다. 엘립소메타와 분광반사율은 큰 차이점이 …
Source: www.filmetrics.kr
Date Published: 1/2/2021
View: 8703
박막분석측정기 Spectroscopic Ellipsometer > 제품소개
SENTECH 社의 Thin Film 측정기는 Ellipsometer와 Reflectometer의 제품군이 있습니다. Stage를 정밀 Tuning 하는 기술의 적용으로 미세 박막의 두께 및 광학 상수를 …
Source: www.elim-global.com
Date Published: 7/23/2022
View: 9145
타원계측법 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
타원계측법(Ellipsometry)은 다양한 방식으로 빛의 편광 특성 변화를 확인하여 빛의 파장에 따른 물질의 복소 굴절률(complex refrective index)을 측정하는 방법을 …
Source: ko.wikipedia.org
Date Published: 3/22/2021
View: 8781
박막 두께 측정 Ellipsometer – 폴텍 에 오신 것을 환영합니다.
Multi-Wavelength Ellipsometer. lLED 광원 사용(5만 시간 이상 사용 가능) → 램프 교체 필요 없음. l엘립소미터 Detector가 고정되어 있음 → 빠른 측정 가능(10ms), …
Source: www.paultec.co.kr
Date Published: 7/15/2022
View: 8806
Ellipsometry의 특징 – KOVIS TECHNOLOGY
광측정 기술로는 ellipsometry 와 같이 편광을 이용하는 기술 외에 빛의 간섭현상을 이용하는 interferometry, 반사나 투과량을 이용하는 reflection / transmission …
Source: koviseng.com
Date Published: 4/17/2021
View: 3388
[논문]Imaging Ellipsometer 개발 및 반도체 공정 물질에의 응용
다양한 분석법들 중 ellipsometry는 박막 시편에 대한 두께 해상도가 수 Å단위로 정밀하기 때문에 박막 구조 측정이나, 광특성 조사에 매우 유용하다.
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 11/2/2022
View: 1017
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주제에 대한 기사 평가 엘 립소 미터
- Author: Joon Sig Choi
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- Date Published: 2018. 3. 6.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=G3Q0e2cD-lY
Ellipsometer 측정원리
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엘립소미터 원리-편광의 정도를 알고 있는 빛을 측정하고자 하는 물질에에 조사시키면 시료표면에 의해 반사되는 편광상태가 바뀌며, 이 빛의 편광상태를 측정하여 박막의 두께 및 굴절률을 알 수 있다.
엘립소는 다음과 같은 특징을 가진다
측정두께:~10um(장비별 편차 유)
비파괴분석
광학장비이지만 암실필요x
측정된 값들을 그대로 사용할 수는 없고 나온 값들을 적절히 모델링하여 매칭시켜 사용한다. 일반적으로 분석해낼 수 있는 data들은 다음과 같다.
분석된 data자료
일반적으로 위와같은 data를 얻을수 있으며 layer층에 대한 두께를 나타낸다. 위의 무수히 찍힌 점들과 기존의 모델링 line이 맞다면 두께에 대한 신뢰성이 있다고 판단할 수 있다. 다만 정확히 몇%가 점과 라인이 일치하는지는 나타나지 않아 측정자의 판단이 필요하다.
이외에도 다른 분석, 반도체 기초, 공정에 관한 여러자료가 있습니다.
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경희대학교 광전소재·소자 분석 전문센터
편광의 정도를 알고 있는 빛을 측정하고자 하는 물질에 조사시키면 시료 표면에 의해 반사되는 편광상태가 바뀌며, 이 빛의 편광상태를 측정하여 박막의 두께 및 굴절률을 알 수 있다. 측정된 값들을 그대로 사용할 수는 없고 나온 값들을 적절히 모델링하여 매칭시켜 사용한다.
엘립소메트리, 그리고 엘립소메타 기기와 분광반사율의 비교
엘립소메트리와 분광반사율 기술의 비교
엘립소메타 기술과 분광 반사율 기술은 반사된 빛을 측정하고 반도체, 금속 박막(Thin Film)의 두께와 굴절률을 측정 합니다. 엘립소메타와 분광반사율은 큰 차이점이 있습니다. 엘립소메타 기술은 낮은 각도로 박막에서 반사된 빛의 양을 측정하고 분광반사율은 수직으로 반사된 빛의 양을 측정합니다.
분광 반사율 가이드 요청
빛이 반사된 각도에 의해 기술의 난이도와 가격 그리고 기능이 정해집니다. 엘립소메타 기술은 기울어진 각도에서 빛의 양을 측정합니다. 이 기술은 반사된 빛의 극성과 강렬함도 함께 측정하기 때문에 더 확실하고 정확하게 두께를 측정할 수 있습니다. 하지만 엘립소메타 기술로 빛의 극성까지 함께 측정하려면 고가의 이동성 광학 구성부품이 필요합니다.
분광반사율기술은 빛을 직각으로 반사시켜 측정하므로서 빛의 극성은 측정하지 않습니다. 이로 인하여 분광반사율 기술을 사용한 제품은 엘립소메타 기술에 비교했을때 이동성 구성부품도 없고 더 간단하고 저렴합니다. 더불어 분광반사율 기술에는 투과율 분석기능도 쉽게 적용할 수 있습니다.
아래의 표를 참조 하시면 엘립소메타 기술은 보통 10nm보다 더 얇은 박막에 선호되는 기술 인 반면 분광반사율 기술은 10µm 보다 두꺼운 박막에 선호 됩니다. 두 기술이 사용되는10nm와10µm 사이에는 많은 응용분야가 있습니다. 이러한 경우의 측정은 분광반사율 기술이 신속하고, 간결하며, 저렴한 단가 때문에 종종 선택되어 집니다.
박막분석측정기 Spectroscopic Ellipsometer > 제품소개
SENTECH 社의 Thin Film 측정기는 Ellipsometer와 Reflectometer의 제품군이 있습니다. Stage를 정밀 Tuning 하는 기술의 적용으로 미세 박막의 두께 및 광학 상수를 얻을 수 있습니다. 엘립소미터는 DUV 영역에서 IR영역까지 사용자의 목적에 따라 파장을 선택하실 수 있으며, 고객의 필요한 요구에 맞춘 다양한 선택 사양의 지원이 가능합니다.
SENresearch 4.0
INTRODUCTION____________________________________________
Widest spectral range and highest spectral resolution
SENresearch 4.0은 190nm ~ 3,500nm 범위의 넓은 스펙트럼 범위를 다루고 있습니다. 높은 주파수의 스펙트럼 FTIR타원 본광을 사용하여 200um의 두께의 두꺼운 필름을 분석할 수 있습니다.
No Moving parts with SSA principle
최적의 측정 결과를 산출하기 위해 장비는 어떤한 움직이는 부품이 없습니다. 이는 빛의 Alignment에 있어서 매우 중요한 요소로, 측정결과의 오차를 줄여줍니다. 또한 SENresearch4.0은 Step & Scan analyzer(SSA)를
통해 Signal/Noise Ratio를 높임으로서 높은 검출 능력을 나타 냅니다.
Full Mueller Matrix by innovative 2Compensator design
2개의 Compensator는 SSA 측정 시 Full Mueller Matrix 측정이 가능하게 해 줍니다. 이 또한 업그레이드를 통해 기존 장비에서 추가할 수 있습니다.
정교한 소프트웨어 SpectraRay 4
경제성이 뛰어는 SENpro 는 VIS-NIR 타원 광학계, 5 ° 스텝 고니오미터, 샘플 스테이지, 광학초점계, 광섬유로 연결되는 안정화된 광원 및 디텍터 장치로 구성되며, 함께 제공되는 SpectraRay 4 소프트웨어는 시스템 제어 및 모델링, 시뮬레이션, 피팅 및 데이터의 프리젠 테이션을 포함하여 데이터 분석을 위한 최적화된 프로그램입니다.
Options
자동 고니오미터 / 자동 샘플스테이지 / 자동 초점시스템(Height/Tilt) / UV 광원
Pyramid Goniometer 프로그램에서 자동조절을 할 수 있는 오토고니오미터, Multi Angle 측정 시 매우 유용 MicroSpot 광원의 손실없이 beam size를 적게하여 원하는 샘플 위치의 측정을 가능하게 도와준다 FTIR Option Wavelength를 3,500nm 파장까지 확장할 수 있다 Automated hight and tilt adjustment 자동 높이/틸트 조정장치로 샘플의 forcus가 편해진다 Transmission measurement Beam을 샘플에 투과시켜 두께를 측정하는 기술 Reflectivity measurement 두께와 굴절율 뿐만아니라, 반사율을 측정할 때 사용하기 기술
PRINCIPLE ________________________________________________
엘립소미터는 입사되는 광원이 시료의 박막에 의해 Psi/delta만큼의 변화를 얻고 이를 다양한 Modeling parameter에 적용하여 원하는 시료의 광학 상수와 미세 두께를 측정할 수 있습니다.
________________________________________________FEATURES
– 광범위한 분광 영역 190nm ~ 3,500nm
– CCD Array detector를 이용한 빠른 측정 능력
– 빠른 Step and scan Analyzer를 이용한 낮은 S/N검출 비율
– 하나의 장비에서 지원하원 Full 15 Mueller matrix
– 피라미드 고미오 미터 방식을 이용한 넓은 측정 영역
– 쉽고 편리한 Program – SPECTRARAY/4
– 현장에서 가능한 Upgrade
APPLICATIONS______________________________________________
– Biology and Chemistry in Institute & Universities
– Telecommunication (LiNbO3, waveguides)
– Nanom aterials and particles
– 모든 분야의 Thin Film
위키백과, 우리 모두의 백과사전
타원계측법(Ellipsometry)은 다양한 방식으로 빛의 편광 특성 변화를 확인하여 빛의 파장에 따른 물질의 복소 굴절률(complex refrective index)을 측정하는 방법을 말하며, 타원법, 또는 타원해석법이라고도 한다. 타원법이라는 용어는 대부분의 편광 상태가 타원편광인데서 유래하였다.
독일의 물리학자 드루드(Paul Karl Ludwig Drude, 1863년 7월 12일 –1906년 7월 5일)에 의해 빛이 시료에서 반사되면 물질의 광학적 성질과 층의 두께 등에 의해 반사광의 편광상태가 달라진다는 사실이 발견되었다. 이 변화를 측정해 정보를 얻게 되는데, 이를 통해 물질의 기본적인 물리량인 복소 굴절률이나 유전함수 텐서를 측정하고 물질의 형태, 결정상태, 화학적 구조, 전기 전도도 등도 유도할 수 있다.
일반적으로 수 옹스트롬이나 수십 나노미터부터 수 마이크로미터까지의 단층/다층 박막의 측정에 주로 활용되며, 정밀도가 높아 나노 과학의 발전과 함께 오늘날 여러 분야에서 활용되고 있다. 광원으로 모노크로메이터를 사용하여 특정 파장을 빛(단색광)을 선택하여 굴절률을 측정하는 분광 타원계측법이 있으며 특정 파장의 레이저를 광원으로 사용하는 계측법이 생산 공정에 사용되기도 한다.
기본 원리 [ 편집 ]
빛이 반사, 또는 투과한 후 편광상태 변화를 측정한다. 이때, 편광상태 변화는 측정한 시료의 특성(두께, 복소 굴절률 또는 유전함수)에 따라 결정된다. 다른 광학적 측정 방법은 빛의 파장 이내 범위에서 회절한계에 부딪히지만, 타원법은 위상 정보를 이용해 수 옹스트롬까지의 해상도를 얻을 수 있다. 시료는 단층박막이나 몇 개의 층으로 이루어진 다층박막이며, 각각의 층이 같은 종류(예를 들면 Si와 SiO x 등)의 등방적이고 비흡수성인 물질로 가정된다. 이러한 가정과 어긋날 경우 별도의 변수를 도입해 측정결과를 분석해야 한다.
타원 측정방법 [ 편집 ]
타원 측정 장비를 타원계(ellipsometer)라고 하는데, 시료에서 반사된 편광상태를 검출하는 반사형 타원계와 시료를 투과하면서 변한 편광상태를 검출하는 투과형 타원계가 있다. 다층 박막 등을 분석하는데는 반사형 타원계가 일반적이다.
광원에서 나온 전자기파가 선형 편광자(polarizer)를 통과한 후에 시료(sample)에 부딪히면, 그 반사된 빛을 또 다른 편광자(검광자, analyzer)에서 검출하는 방법이 가장 기본적인 PSA 타원계이다. 광원과 시료 사이에 보정기(compensator)를 추가하는 경우도 있는데, 이 경우는 PCSA 타원계라고 하며, 시료와 검광자 사이에 보정기가 달린 경우는 PSCA 타원계라고 부른다. 일부 타원계는 보정기 대신에 위상 변조기(phase modulator)를 사용하기도 한다. 특히 위상변조기방식은 매우 정확하고 기계적인 지터(Jitter )를 제거하여 매우 안정적인 결과를 얻을 수 있다. 여러 가지 타원분광분석법에 가장 진보된 측정방법이기도한 위상변조방식은 두개물질의 매우 미세한 물리적특성을 감지할 수 있어 매우 얇은 다층막층 분석에 상용화되어 매우 광범위로 응용되고 있다. 특히, ellipsometer는 측정뿐만아니고 분석에 많은 어려움이 따르는데 물성에 기본개념을 숙지해야 분석이 가능하다.
결과 분석 [ 편집 ]
타원계의 종류 [ 편집 ]
측정에 사용되는 빛은 매질에 따른 제약을 거의 받지 않는다. 다른 표면분석 장비들과 달리 고진공이 필요 없을 뿐 아니라 고밀도 플라즈마나 액체매질에서도 측정이 가능하다. 광학적 측정이므로 측정과정을 통해 시료에 영향을 주지도 않는다.
빛의 세기를 측정하는 것이 아니라 세기의 비율을 측정하므로 빛의 세기가 불안한 경우에 의한 영향이 적다.
크라머스-크로니히 변환식을 사용하지 않고 복소 굴절률의 실수부인 굴절률(refractive index)과 허수부인 소광계수(extiction coefficient)를 동시에 간단히 구할 수 있다.
편광의 진폭과 위상을 동시에 측정하므로, 박막이나 표면층에 대해 매우 예민해 원자홀층(atomic monolayer)은 물론 원자부분층(atomic partial coverage)까지 분석이 가능하다. 단, 표면층이 균일하지 못한 경우는 별도의 모델이 필요하다.
기타 [ 편집 ]
사용되는 검출기로는 PM 튜브, 포토다이오드등이 있고 편광을 설정하거나 분석하기 위해 편광자를 사용한다.
편광 변조기를 사용하여 주기적인 편광의 변화를 주는 방법을 사용하여 매질에 의한 응답을 측정하는 방법이 많이 사용되는 방법중의 하나이다.
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박막 두께 측정 Ellipsometer
Thin Film 두께 측정
Multi-Wavelength Ellipsometer
l LED 광원 사용 (5 만 시간 이상 사용 가능 ) → 램프 교체 필요 없음
l 엘립소미터 Detector 가 고정되어 있음 → 빠른 측정 가능 (10ms), 부품교체 없이 장기간 사용 가능
l 탁월한 측정 재현성 (precision) : 최고 0.001nm 수준
l Ex-situ 및 In-situ( 실시간 측정 ) 사용의 상호 conversion 용이함
l 자동 Wafer mapping system 및 patterned wafer 측정
l Analysis( 분석 ) 프로그램이 시스템에 내장되어 있기 때문에 , 별도의 프로그램 설치가 필요 없음
Ellipsometry의 특징
Ellipsometry의 특징
광측정 기술로는 ellipsometry 와 같이 편광을 이용하는 기술 외에 빛의 간섭현상을 이용하는 interferometry, 반사나 투과량을 이용하는 reflection / transmission photometry등이 있으며 다음과 같은 장점들이 있습니다.
① 측정 환경에 있어서의 융통성
전자를 이용하는 기술들은 평균 자유행로 (mean free path)가 보장 되야 하기 때문에 고진공이 요구 되지만, 광측정 기술은 측정환경에 크게 좌우되지 않습니다. 빛이 투과 할 수 있는 조건이면 플라즈마, 화학 용액, 극저온에서도 측정 할 수 있어 측정 환경에 제약에서 자유로운 매력적인 기술입니다.
② 측정 방법의 우수성
시편을 주어진 환경에서 측정 할 수 있는 ‘in-situ측정’이 가능 하며, 시편을 별도로 처리하거나 작은 크기로 자를 필요가 없는 비파괴 측정과 실시간 측정이 가능 합니다.
③ 초박막 민감도 (monolayer sensitivity)
두께가 수십 Å이하인 투명 박막 측정의 경우 ellipsometry는 단일층이 (<2-3Å)이 형성 되기도 전에 그 변화를 감지 합니다. 아래 그림은 표면이 깨끗한 결정질 silicon을 측정한 경우와 그 위에 silicon산화막이 약 3Å(단일 원자층) 정도가 덮였을 때의 그 측정값의 차이를 보여주는 분광 ellipsometry스펙트럼 입니다. 산화막 생성 전후의 Δ 값의 차이가, 측정한 광양자 에너지에 따라 다르긴 하지만 1°가까이 됨을 알 수 있습니다 (아래 오른쪽). 알반적으로 ellipsometry의 측정 정밀도를 측정변수 Δ값으로 표현할 때 0.02° 정도로 간주 하므로 1° 정도의 변화는 쉽게 측정이 가능 합니다. 참고로 ellipsometry를 이용한 박막 두께 측정에 있어 측정 상한선이 있습니다. 금속 박막의 경우는 심한 흡수로 인하여 수백 Å 정도밖에 안되고, 투명한 시편의 경우는 coherence (결맞음) 문제로 파장의 (십)수 배 정도까지 가능 합니다. 왼쪽: Sillicon 기판 (실선)과 그 위에 3Å 의 산화 막 (SiO2)이 생성된 경우 (긴 점선)의 분광 ellipsometry스펙트럼 (Δ). 오른쪽: 명확히 보기 위해 두 값의 차이를 그린 것 입니다. 참고: 실제 ellipsometry운용에 있어 대부분 정밀도는 좋은데 정확도가 떨어집니다. 다시 말해서, 예를 들은 3 Å (단일층)의 산화막이 있는 silicon 기판을 주고 두께를 측정 하라고 하면 ellipsometer를 보유한 실험실마다 다른 측정값을 줍니다. 절대적인 값의 측정이 중요하게 여겨지는 실험에서는 ellipsometry의 선택 및 운용에 있어서 ellipsometry의 이러한 특성을 잘 고려해야 합니다. 다음의 그림은 이전 페이지 그림 1,1에서와 같은 경우를 반사율 측정을 가정하고 계산한 그림 입니다. 산화막 발생 전후에 대한 반사율의 변화가 너무 작아서 그 차이만을 그렸고 그 단위도 %로 표시 하였 습니다. 일반적으로 광원과 detector가 가진 장비 오차와 측정 오차가 있기 때문에 이렇게 얇은 투명막을 반사율의 변화를 통해 측정 한다는 것은 거의 불가능함을 짐작할 수가 있습니다. Silicon기판과 그 위에 3 Å의 산화막이 생성된 경우의 반사율의 차이를 나타낸 것인데 단위가 %임에 유의할 필요가 있습니다. ⑤ 미세구조의 분석 분광 ellipsometry를 사용할 경우 단일층 박막은 물론이고 다층 박막의 경우도 광학 이론을 이용하여 각 박막층의 두께, viod 함량 등의 미세 구조적 성질을 분석 할 수 있습니다. Ellipsometry가 광학기술이기 때문에 광학적 성질을 조사 하는데 사용하는 것이 기본 인데도, 오히려 두께 측정 등 구조적 성질을 연구 하는데도 많이 사용이 되고 있습니다. 특히, 최근 반도체 공정에서 CD및 패턴 Profile측정을 위한 optical scatterometry로서의 역할도 하고 있습니다 ⑥ 광특성 n, k의 동시 결정 Reflectometry는 시편에서 반사된 빛에너지의 비, 즉, 반사율(Reflectance)이라는 하나의 물리량을 이용하는 반면, ellipsometry는 반사에 수반된 편광 상태의 변화, 즉, 위상과 크기의 변화를 이용 합니다. 따라서, 이 두 측정값으로부터 두 미지 값인 물질의 굴절률(n)과 소광 계수(k)를 동시에 결정할 수 있습니다. 하지만, 너무 약하게 흡수하는 물질의 소광 계수는 정확하게 측정하기 힘들고 어느 정도 흡수가 되는 물질에 대한 소광계수(k) 측정이 가능합니다. 즉, 약하게 흡수하는 물질의 소광 계수는 ellipsometry보다는 투과율 측정법을 사용하는 것이 좋은데, 그 이유는 원리상 ellipsometry는 선형적으로 변하는 물리량을 측정하는 반면 투과율 측정법은 지수적으로 변하는 물리량을 측정 하기 때문 입니다. ⑦ 낮은 광량변화 의존도 일반적인 반사율 측정법에 있어서는 반드시 입사 광량을 주기적으로 재 측정 해야 합니다. 반면, ellipsometry의 경우는 빛의 밝기와는 무관한, 편광 상태의 변화만을 측정하기 때문에 광량 변화에 덜 민감한 편 입니다. 즉, ellipsometry는 반사된 타원 편광의 모양에 의존하며 밝기와 관계가 있는 타원의 크기는 사용하지 않습니다. ⑧ 다양한 응용성 Ellipsometry의 응용 분야는 두께 측정, 광특성 측정 이외에도 무수히 많습니다.
[논문]Imaging Ellipsometer 개발 및 반도체 공정 물질에의 응용
초록
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최근 사용하는 주요 소자 제작에서는 대부분 박막이나 표면 형태의 재료를 사용하고, 이들 재료의 박막이나 표면의 특성을 제어하는 일이 매우 중요한 사항이 되고 있다. 따라서, 연구나 공정 단계에서 박막이나 표면에 대한 효과적인 분석법의 사용은 최종 소자의 특성을 연구하거나 공정 과정을 제어하는데 중요한 역할을 담당하게 된다. 다양한 분석법들 중 ellipsometry는 박막 시편에 대한 두께 해상도가 수 Å단위로 정밀하기 때문에 박막 구조 측정이나, 광특성 조사에 매우 유용하다. 그러나 사용하는 beam의 단면 크기가 수 ㎜가 되어 …
최근 사용하는 주요 소자 제작에서는 대부분 박막이나 표면 형태의 재료를 사용하고, 이들 재료의 박막이나 표면의 특성을 제어하는 일이 매우 중요한 사항이 되고 있다. 따라서, 연구나 공정 단계에서 박막이나 표면에 대한 효과적인 분석법의 사용은 최종 소자의 특성을 연구하거나 공정 과정을 제어하는데 중요한 역할을 담당하게 된다. 다양한 분석법들 중 ellipsometry는 박막 시편에 대한 두께 해상도가 수 Å단위로 정밀하기 때문에 박막 구조 측정이나, 광특성 조사에 매우 유용하다. 그러나 사용하는 beam의 단면 크기가 수 ㎜가 되어 공간 해상도에 있어 좋지 못하다. 일반적으로 많이 사용하고 있는 광학 현미경의 경우는 시편의 표면 상태를 공간적 해상도로써 확인할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 이는 명암이나 색깔 분포에 따른 상을 얻는 것으로써 미세한 두께의 분포나, 광특성에 대한 분석은 거의 불가능하다. 따라서 공간적 분포로써 시편을 측정할 수 있는 광학 현미경과 두께 및 광특성을 측정하는데 좋은 ellipsometer를 결합함으로써 두 장비의 장점을 지닌 새로운 측정기술이 가능하다. 본 연구에 있어서는 마이크론 단위의 공간 해상도를 가진 현미경을 도입한 타원편광해석기(imaging ellipsometer, IE)를 개발함으로써 생물학 분야 및 반도체 소자 검사 분야, 재료 산업 등에 활용하고자 한다. 개발 단계에 있어 회전편광기형, 복수 회전 편광기형, 그리고 회전 보상기형 등 다양하게 시도하였다. 또한 광원과 편광기, 그리고 이차원 검출기에 있어서도 다양한 종류를 적용하여 최적화를 도모하였다. 자체 개발된 IE에 대한 평가를 하기 위해 c-Si wafer를 기준 시편으로 하여 사입사에 따른 초점심도 차이로 발생되는 ellipsomerty 계수에 오차로 인한 이미지화의 오차를 평가하였다. 또한, 40 ㎛의 line and space pattern을 가진 시편을 제작하여 측정, 비교함으로써 개발된 IE의 성능을 평가하였다. 이런 과정을 거쳐 개발된 IE를 여러 분야에 적용하여 보았는데, 특히 immersion 광노광 공정에서 photo-resist (PR)의 soaking 정도와 mask를 이용한 공정에 있어서 생겨난 haze에 대한 측정을 통해 반도체 산업에 있어서의 응용가능성을 확인해 보았다. 또한 생명공학 분야와 재료 공학 분야에서의 활용가능성이 있음을 확인할 수 있었다.
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