KR100495873B1 - 면적저항 측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 면적저항을 측정하는 장치에 관한 것으로, 구체적으로 소정 영역의 면적저항을 측정하기 위한 면적저항측정기를 복수 개 포함하는 면적저항 측정수단; 상기 면적저항 측정수단의 각각의 면적저항측정기로부터 입력된 면적저항을 판독하여 상기 면적저항측정기의 위치별로 면적저항을 연산하는 판독수단; 및 상기 판독수단에서 연산한 면적저항을 각각의 측정된 위치별로 나타내는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 한 번에 측정물 전체에 대한 각 위치별 면적저항과 편차 등을 알 수 있어 종래에 비하여 작업시간과 능률을 획기적으로 개선할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 면적저항을 측정하는 장치에 관한 것으로, 구체적으로 측정하고자 하는 대상물의 각 위치별로 면적저항을 동시에 자동으로 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.
면적저항이란 단면적(두께t ×폭w), 길이 l, 재료의 저항률(비저항)p, 박막의 저항 R을 R=p·l/(t·w)이라고 할 때, Rs = p/t, 즉 R = Rs(l/w)인 Rs를 면적저항이라 한다. 면적저항은 LCD IC 등의 설계에서 박막면의 도전성을 말할 때 사용되는 용어로 저항 R을 (l/w) 즉, 스퀘어수로 나눈 값이므로 단위로는 [Ω/sq]를 사용한다.
이러한 면적저항은 반도체 웨이퍼(wafer)나 LCD 모니터 등 표면에 저항을 가지는 제품이 규격대로 제작되었는지를 판단할 때 측정된다. 종래에는 면적저항을 측정할 제품이 완성되면 검사자가 측정용 탐침을 사용하여 제품 표면의 각 위치마다 면적저항을 하나 하나 측정하였으며, 하나의 제품을 한 번만 측정하여서는 안되고, 제품의 표면의 면적저항이 고르게 분포하는지를 체크하기 위해서는 제품 표면의 각 위치별로 면적저항이 얼마인지 측정하여야 되므로 측정시 정확한 위치의 측정이 어렵고, 번거롭고, 시간도 많이 걸리는 단점이 있었다.
상기에 기술한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는
① 피측정 대상물의 측정 위치의 정확성 확보,
② 한번에 측정면 전체의 위치별 저항을 측정하고 자동으로 합·부 판정을 함으로서 판정의 신뢰성 확보 및 생산성의 극대화 제공
③ 한번에 측정면 전체의 저항 산포율이 표시됨으로 저항 분포의 정보제공
④ 표시장치에 시각적으로 필요 DATA(위치별 저항치, 최대치, 최소치, 표준편차, 산포율)제공
⑤ 복수개의 저항측정기의 위치별 저항측정값이 전기적 작용에 의한 간섭이 없도록 시스템을 구성하였으며
⑥ 피측정물의 크기에 따라 측정 위치를 조절할 수 있는 위치 조절능력을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 소정 영역의 면적저항을 측정하기 위한 면적저항측정기를 복수 개 포함하는 면적저항 측정수단; 상기 면적저항 측정수단의 각각의 면적저항측정기로부터 입력된 면적저항을 판독하여 상기 면적저항측정기의 위치별로 면적저항을 연산하는 판독수단; 및 상기 판독수단에서 연산한 면적저항을 각각의 측정된 위치별로 나타내는 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 면적저항측정장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 면적저항 측정수단은 상기 면적저항측정기 사이의 간격을 조절할 수 있는 것이 특징이다.
또한, 상기 판독부는 한번 측정으로 상기 각 위치별 면적저항의 평균, 편차 그리고 전체면적의 저항 산포율을 연산하여 동시에 나타내는 것이 특징이다.
또한, 상기 면적저항측정장치는 상기 면적저항측정수단을 이용하여 면적저항을 측정하고자 하는 측정물의 각 위치별 면적저항을 측정하기 위해서, 측정물의 수직 및 수평 위치를 조절하는 위치조절수단을 더 포함하는 것이 특징이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면 중의 동일한 도면 부호는 동일한 기능을 하는 장치를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 면적저항측정장치의 구성을 나타낸 블록선도이다. 본 발명의 면적저항측정장치는 소정 영역의 면적저항을 측정하기 위한 면적저항측정기를 복수 개 포함하고 있는 면적저항 측정부(100), 면적저항 측정부(100)의 각각의 면적저항측정기로부터 입력된 면적저항을 판독하여 상기 면적저항측정기의 위치별로 면적저항을 연산하는 판독부(200), 판독부(200)에서 연산한 면적저항을 각각의 측정된 위치별로 나타내는 표시부(300), 면적저항 측정부(100)를 이용하여 면적저항을 측정하고자 하는 측정물의 각 위치별 면적저항을 측정하기 위해서, 수직 및 수평 위치를 조절하는 위치조절부(400), 사용자로부터 면적저항 측정 조건 설정 및 명령을 입력하기 위한 입력부(500)를 포함하여 구성된다.
측정부(100)는 면적저항을 측정하기 위한 부분으로 소정 영역의 면적저항을 측정하기 위한 면적저항측정기를 복수 개 포함하고 있다. 각각의 면적저항측정기(101)는 도 2에 도시되어 있다.
도 2에서 보듯이 면적저항측정기(101)는 4개의 탐침(102, 103, 104, 105)을 구비하고 있으며, 두 개의 탐침(102, 105)는 정전류원(106)으로부터 전류를 측정하고자 하는 대상물(600)에 흘리는 기능을 하고, 나머지 두 개의 탐침(103, 104)는 전압계(107)에 연결되어 측정대상물(600)의 표면에 걸리는 전압을 측정하는데 사용된다.
정전류원(106)은 측정대상물(600)의 표면에 일정한 전류가 계속 흐르게 하여준다. 이 때, 전류의 크기는 1 mA인 것이 연산의 편의를 위해 바람직하다.
저항 R = (V/I)이어서, 전류 I를 일정하게 1mA를 유지시키면 저항값은 전압의 크기와 비례하므로 전압계(107)를 이용하여 측정대상물(600)에 걸리는 전압만 측정하면 저항을 알 수 있으며, 저항 R과 표면저항 Rs간의 관계는 Van der Pauw 방법에 의하여 Rs = R * 4.53이므로 이 관계식을 이용하여 구할 수 있다.
면적저항 측정부(100)의 전체적인 평면도는 도 3에 도시되어 있다. 측정부(100)의 각 면의 끝에는 슬라이드 레일(111)이 고정되어 설치되어 있고, 슬라이드 레일(111)에는 가로지지대(121)와 세로지지대(131)가 지지대고정장치(141)에 의해 연결되어 있다.
지지대고정장치(141)는 전자적으로 제어되어 가로지지대(121) 및 세로지지대(131)을 사용자가 입력한 위치로 또는 미리 저장되어 있는 위치로 슬라이드 레일(111)을 따라 이동시켜 고정시킬 수도 있도록 구성될 수도 있고, 또는 수동으로 사람이 가로지지대(121) 및 세로지지대(131)를 이동시키고 고정할 수 있도록 구성될 수도 있다.
가로지지대(121) 및 세로지지대(131)가 교차하는 지점에는 도 2에 도시된 것과 같은 면적저항측정기(101)가 설치되어 있어서 가로지지대(121) 및 세로지지대(131)가 이동함에 따라 그 측정위치가 변경될 수 있다. 본 실시예에서는 25개의 면적저항측정기(101)가 설치되어 있으며 측정대상물(600)의 크기가 작으면 조밀한 간격으로, 측정대상물(600)의 면적이 넓으면 넓은 간격으로 측정대상물(600)의 각 위치별 면적저항을 측정한다.
도 4는 본 발명의 시스템을 나타낸 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 4에서 측정물(600)은 측정물 고정기(404)에 고정되어 있다. 측정물 고정기(404)는 수평이동판(403)을 따라 이동할 수 있으며, 수평지지대(406)에 의해 고정된다. 수평이동판(403)을 포함한 측정물 고정기(404)는 컴퓨터(800) 제어를 받는 실린더(401)에 의해 수직 이동될 수도 있고, 사람이 수동으로 이동시켜 고정할 수도 있다.
수평지지대(406)는 측정장치 본체(700)의 수직이동 지지대(405)에 의해 지지되는 수직이동판(402)에 의해 고정되어 있다. 수평지지대(406)도 역시 수직이동판(402)과 함께 컴퓨터(800)의 제어를 받는 실린더(401)에 의해 이동될 수도 있고, 사람이 수동으로 이동시켜 고정할 수도 있다.
이렇게 측정물(600)은 측정물 고정기(404)에 의해 면적저항 측정장치에 고정되고, 수평이동판(403) 및 수직이동판(402)에 의해 상하로 이동한다. 또한, 본 실시예에서는 나타내지 않았지만, 측정물(600)을 고정시켜 놓고 면적저항 측정부(100)를 상하 이동시켜 면적저항을 측정할 수도 있다. 측정물(600) 또는 면적저항측정기(101)의 이동은 사용자의 입력에 의해, 또는 수동으로 이루어 질 수도 있지만, 위치감지센서(미도시)를 통하여 자동으로 측정물(600)의 면적저항을 측정할 수 있기에 적합한 위치로 이동될 수도 있다.
면적저항 측정부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 복수개의 면적저항측정기(101)를 구비하고, 측정물(600)의 각 위치별 전압을 측정한다. 측정된 전압은 컴퓨터내에 구비된 판독부(200)에 입력되어 판독된다.
판독부(200)에는 먼저 각 면적저항측정기(101)의 측정할 위치가 입력되어진다. 각 면적저항측정기(101)의 위치는 슬라이드 레일(111)에 부착된 센서(미도시)에 의해 가로지지대(121) 및 세로지지대(131)의 위치를 감지하여 이로부터 각 면적저항측정기(101)의 위치를 연산할 수도 있고, 가로지지대(121) 및 세로지지대(131)의 이동이 전기적으로 제어되는 경우 최초의 위치를 기억하고 최초의 위치와 이동한 거리를 이용하여 최종적인 위치를 연산해 낼 수도 있다.
판독부(200)는 각 면적저항측정기(101)로부터 측정된 전압을 이용하여 면적저항을 산출해 내며, 각 위치에서의 면적저항을 앞에서 연산한 각 면적저항측정기(101)의 위치정보와 함께 표시부(300)를 통하여 사용자에게 알려준다.
면적저항의 측정결과는 이미지로 사용자에게 보여질 수 있다. 예를 들어 25개의 면적저항측정기(101)의 위치가 화면상에 이미지화 되어 나타나고 각 위치에 면적저항값이 기록되는 형식으로 나타내 질 수 있다.
또한, 각 면적저항측정기에 일련번호를 부여하고 일련번호와 일련번호에 해당하는 면적저항측정기에서 측정한 면적저항값을 나타내는 방식으로 사용자에게 알려주는 것도 가능하다. 사용자는 측정물(600)과 각 면적저항측정기(101)의 위치를 볼 수 있으므로, 어느 일련번호에 해당하는 면적저항값이 규정치를 벗어났는지를 알면 면적저항값에 이상이 생긴 부분을 측정물(600)에서 찾아볼 수 있다.
판독부(200)는 평균, 편차, 최대·최소값, 산포율 등도 계산하여 이를 화면(300) 상에 나타낼 수 있다. 사용자는 이 결과를 이용하여 측정물(600)의 면적저항의 분포 및 편차 등을 알 수 있어 측정물(600)의 제조환경을 알 수 있게 된다.
입력부(500)는 면적저항 측정부(100) 내의 각 면적저항측정기(101) 사이의 간격 또는 면적저항 측정부(100) 및 측정물(600)이 이동할 위치를 입력하기도 하고, 측정시작 등과 같은 각종 명령을 입력하기도 하며, 이미지로 나타낼 것인지 여부 등의 출력의 형태 등에 대한 내용도 입력하여 이를 컴퓨터로 전달한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 한 번에 측정물 전체면에 대한 각 위치별 면적저항과 편차, 산포 등을 알 수 있어 종래에 비하여 측정시간, 작업능률 및 측정오차를 획기적으로 개선할 수 있게 된다.
또한 대면적에 다수위치의 저항값 및 저항 분포를 측정 할 필요가 있는 모든 대상물에는 어떤 경우에도 활용 가능하다.
도 1은 본 발명의 장치의 구성을 나타낸 블록선도
도 2는 본 발명의 면적저항을 측정하는 면적저항측정기의 구조를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 장치의 면적저항 측정부의 평면도
도 4는 본 발명의 시스템 전체를 나타낸 도면
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 면적저항 측정부 101 면적저항측정기
102, 105 정전류원으로부터 전류를 흘리기 위한 탐침
103, 104 전압측정을 위한 탐침
106 정전류원 107 전압계
111 슬라이드 레일 121 가로지지대
131 세로지지대 141 지지대 고정장치
200 면적저항 판독부 300 표시부
400 위치조절부 401 실린더
402 수직이동판 403 수평이동판
404 측정물 고정기 405 수직이동 지지대
406 수평지지대 500 입력부
600 측정물 700 면적저항측정장치 본체
800 컴퓨터
Claims (4)
- 삭제
- 소정 영역의 면적저항을 측정하기 위한 면적저항측정기를 복수 개 포함하는 면적저항 측정수단;상기 면적저항 측정수단의 각각의 면적저항측정기로부터 입력된 면적저항을 판독하여 상기 면적저항측정기의 위치별로 면적저항을 연산하는 판독수단; 및상기 판독수단에서 연산한 면적저항을 각각의 측정된 위치별로 나타내는 표시수단을 포함하고, 상기 면적저항 측정수단은 측정위치 사이의 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 면적저항측정장치
- 제2항에 있어서, 상기 판독부는 상기 각 위치별 면적저항의 평균 및 편차 산포율을 연산하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면적저항측정장치.
- 제2항에 있어서, 상기 면적저항측정장치는상기 면적저항측정수단을 이용하여 면적저항을 측정하고자 하는 측정물의 각 위치별 면적저항을 측정하기 위해서 상기 면적저항측정수단 또는 상기 측정물의 수직 및 수평 위치를 조절하는 위치조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 면적저항측정장치.
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| KR10-2002-0048983A KR100495873B1 (ko) | 2002-08-19 | 2002-08-19 | 면적저항 측정장치 |
Publications (2)
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| KR100495873B1 true KR100495873B1 (ko) | 2005-06-21 |
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Citations (4)
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-
2002
- 2002-08-19 KR KR10-2002-0048983A patent/KR100495873B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR20040016700A (ko) | 2004-02-25 |
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