R2R 나노 인쇄공정의 In-line 두께 모니터링용 시스템 구축에 관한 연구

Abstract

새로운 타입의 실시간, 고속으로 박막 두께 측정이 가능한 엘립소미터를 개발하였다. 본 시스템은 광 부품의 새로운 설계로, 소형이며 이동 가능한 것으로 외부 진동에 강하고, 빠른 측정을 할 수 있다. 본 엘립소미터는 종래의 편광자를 구동하는 복잡한 구조를 형성하고 있는 엘립소미터와 달리, 백색 광원을 사용하며 빛이 빔 분리기, 편광자와 밀러 등이 일체형으로 결합되어 있는 간섭계 모듈에 의해 편광 변조가 일어난다. 간섭된 분광 신호가 측정 시료를 투과 / 반사한 후 최종적으로 분광기에 의해 측정된다. 본 기술은 분광편광위상 정보를 실시간으로 측정할 수 있으며, 기계적 구동 메커니즘 없이 snapshot 방식으로 측정시편의 분광편광위상변화를 높은 정밀도와 안정성으로 계측 가능하다. 본 엘립소미터의 1회 측정 속도는 0.05초로 기존 선진 제조업체의 고가측정장치에 비교하여 100배이상 빠르고, 경량 기기로 이동 측정 또한 가능하며 외부 진동에 안정적이다. 실 사용시 Si기판위에 생성된 SiO2의 박막 두께를 다양한 방법과 비교 분석한 결과 매우 높은 정밀도가 검증 되었다. 그 정밀도는 현장에서 모니터링용으로 사용하기에는 부족함이 없고, 고속 측정 면에서 아주 높은 경쟁력이 있다. 그러므로, 본 엘립소미터를 전자인쇄용 롤투롤 박막제조장치에 적용할 경우, 실시간 그리고 고속으로 막의 두께 측정 모니터링이 가능한 것으로 판단된다.