KR100914192B1 - An apparatus for measuring thickness of thin film - Google Patents

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Abstract

본 발명의 박막두께 측정장치에서는 광학현미경이 기판의 상하부에 설치된다. 광학현미경은 반사되는 간섭파의 파장에 의해 박막의 두께를 측정하는 것으로, 기판에 형성된 박막 위에 금속층이 형성된 경우 금속층 하부의 박막두께는 하부에 설치된 광학현미경에 의해 측정된다.In the thin film thickness measuring apparatus of the present invention, an optical microscope is provided above and below the substrate. The optical microscope measures the thickness of the thin film by the wavelength of the reflected interference wave, and when the metal layer is formed on the thin film formed on the substrate, the thickness of the thin film under the metal layer is measured by the optical microscope installed below.

박막, 액정표시소자, 두께, 광학현미경, 간섭, 파장Thin film, liquid crystal display, thickness, optical microscope, interference, wavelength

Description

박막두께 측정장치{AN APPARATUS FOR MEASURING THICKNESS OF THIN FILM}Thin Film Thickness Measurement Equipment {AN APPARATUS FOR MEASURING THICKNESS OF THIN FILM}

도 1은 액정표시소자의 구조를 나타내는 평면도.1 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device.

도 2는 도 1의 I-I'선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.

도 3은 종래 박막의 두께를 측정하는 것을 나타내는 도면.3 is a view showing measuring the thickness of a conventional thin film.

도 4는 본 발명에 따른 박막 두께 측정장치를 나타내는 도면.4 is a view showing a thin film thickness measuring apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 박막 두께 측정장치의 다른 예를 나타내는 도면.5 is a view showing another example of a thin film thickness measuring apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

150 : 기판 152,153 : 박막150: substrate 152,153: thin film

154 : 금속층 160,161 : 광학현미경154: metal layer 160,161: optical microscope

170 : 테이블 171 : 창170: table 171: window

본 발명은 박막두께 측정장치에 관한 것으로, 특히 박막의 상하부에 각각 광학현미경을 설치하여 박막 위에 금속층이 형성되어 박막을 블로킹하는 경우에도 상기 박막의 두께를 용이하게 측정할 수 있는 박막두께 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thin film thickness measuring apparatus, and in particular, a thin film thickness measuring apparatus that can easily measure the thickness of the thin film even when the thin film is formed on the thin film by forming an optical microscope on the upper and lower portions of the thin film. It is about.

액정표시소자(Liquid Crystal Display device)는 투과형 평판표시장치로서, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 전자기기에 널리 적용되고 있다. 이러한 액정표시소자는 경박단소화가 가능하고 고화질을 구현할 수 있다는 점에서 다른 평판표시장치에 비해 현재 많은 실용화가 이루어지고 있는 실정이다. 더욱이, 디지털TV나 고화질TV, 벽걸이용 TV에 대한 요구가 증가함에 따라 TV에 적용할 수 있는 대면적 액정표시소자에 대한 연구가 더욱 활발히 이루어지고 있다.Liquid crystal display devices are transmissive flat panel displays, and are widely applied to various electronic devices such as mobile phones, PDAs, and notebook computers. Such liquid crystal display devices are light and small in size, and can realize high image quality. Therefore, many practical use is being made compared to other flat panel display devices. In addition, as the demand for digital TVs, high-definition TVs, and wall-mounted TVs increases, studies on large-area liquid crystal display devices applicable to TVs are being actively conducted.

일반적으로 액정표시소자는 액정분자를 동작시키는 방법에 따라 몇 가지 방식으로 나누어질 수 있지만, 현재에는 반응속도가 빠르고 잔상이 적다는 점에서 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor) 액정표시소자가 주로 사용되고 있다.In general, the liquid crystal display device can be divided into several methods depending on the method of operating the liquid crystal molecules, but nowadays the thin film transistor liquid crystal display device is mainly used in view of the fast reaction speed and low afterimage. .

도 1에 상기한 박막트랜지스터 액정표시소자의 구조가 도시되어 있다. 일반적으로 N×M 매트릭스형 TFT 액정표시소자는 종횡으로 배열된 N×M개의 액정셀로 이루어지지만 도면에서는 단지 하나의 화소만을 도시하였다. 도면에 도시된 바와 같이, 외부의 구동회로로부터 주사신호가 인가되는 게이트라인(1)과 화상신호가 인가되는 데이터라인(3)의 교차영역에는 TFT가 형성되어 있다. TFT는 상기 게이트라인(1)과 연결된 게이트전극(5)과, 상기 게이트전극(5) 위에 형성되어 게이트전극(5)에 주사신호가 인가됨에 따라 활성화되는 반도체층(9)과, 상기 반도체층(9) 위에 형성된 소스/드레인전극(11)으로 구성된다. 상기 화소의 화상표시영역에는 상기 소스/드레인전극(11)과 연결되어 반도체층(9)이 활성화됨에 따라 상기 소스/드레인전극(11)을 통해 화상신호가 인가되어 액정(도면표시하지 않음)을 동작시키는 화소전극(13)이 형성되어 있다.1 illustrates a structure of the thin film transistor liquid crystal display device. In general, the N × M matrix TFT liquid crystal display device is composed of N × M liquid crystal cells arranged vertically and horizontally, but only one pixel is shown in the drawing. As shown in the figure, a TFT is formed in the intersection region of the gate line 1 to which the scan signal is applied from the external driving circuit and the data line 3 to which the image signal is applied. The TFT includes a gate electrode 5 connected to the gate line 1, a semiconductor layer 9 formed on the gate electrode 5 and activated when a scan signal is applied to the gate electrode 5, and the semiconductor layer. (9) and a source / drain electrode 11 formed thereon. As the semiconductor layer 9 is activated in the image display area of the pixel as the semiconductor layer 9 is activated, an image signal is applied through the source / drain electrode 11 to form a liquid crystal (not shown). The pixel electrode 13 to be operated is formed.

도 2는 상기 액정표시소자의 화소 구조가 도시된 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시소자는 투명한 유리기판(20)과, 상기 투명한 유리기판(20) 위에 형성된 게이트전극(5)과, 상기 게이트전극(5)이 형성된 유리기판(20)에 전체에 걸쳐 형성된 게이트절연층(22)과, 상기 게이트절연층(22) 위에 형성된 반도체층(9)과, 상기 반도체층(9) 위에 형성된 소스/드레인전극(11)과, 상기 기판(20) 전체에 걸쳐 적층되어 소자를 보호하는 유기물질로 이루어진 보호층(25)과, 상기 보호층(25) 위에 적층되어 보호층(25)에 형성된 컨택홀(contact hole;12)을 통해 소스/드레인전극(11)과 접속되는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명금속으로 이루어진 화소전극(13)으로 구성된다.2 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of the liquid crystal display device. As shown in the drawing, the liquid crystal display device includes a transparent glass substrate 20, a gate electrode 5 formed on the transparent glass substrate 20, and a glass substrate 20 on which the gate electrode 5 is formed. A gate insulating layer 22 formed throughout, a semiconductor layer 9 formed on the gate insulating layer 22, a source / drain electrode 11 formed on the semiconductor layer 9, and the substrate 20. Source / drain electrodes through a protective layer 25 made of an organic material that is stacked over the entire surface and protects the device, and a contact hole 12 formed on the protective layer 25 by being stacked on the protective layer 25. And a pixel electrode 13 made of a transparent metal such as Indium Tin Oxide (ITO) connected to (11).

상기와 같은 구조의 액정표시소자에서는 게이트절연층(22)이 약 0.4㎛의 두께로 형성되고 보호층(25)은 약 0.25㎛의 두께로 형성된다. 이와 같은 절연층(22,25)의 두께는 액정표시소자의 특성을 좌우하는 중요한 요소가 되는데, 특히 게이트절연층(22)의 두께는 금속층과의 접착과 같은 계면특성을 좌우할 뿐만 아니라 액정표시소자의 축적용량(storage capacitance)의 크기를 결정하는 중요한 인자이다.In the liquid crystal display device having the above structure, the gate insulating layer 22 is formed to a thickness of about 0.4 μm, and the protective layer 25 is formed to a thickness of about 0.25 μm. The thickness of the insulating layers 22 and 25 becomes an important factor in determining the characteristics of the liquid crystal display device. In particular, the thickness of the gate insulating layer 22 not only determines the interface characteristics such as adhesion to the metal layer, but also the liquid crystal display device. This is an important factor in determining the magnitude of storage capacitance.

액정표시소자에서 축적용량은 액정에 인가되는 전압의 유지특성을 향상시키고 계조표시의 안정성을 향상시키고 플리커(flicker)현상 및 잔상을 감소시킨다. 따라서, 정확한 양의 축적용량의 생성은 액정표시소자를 제작하는데에 있어서 매우 중요한 특성이 된다.In the liquid crystal display device, the storage capacitor improves the voltage holding characteristic applied to the liquid crystal, improves the stability of the gradation display, and reduces flicker and residual images. Therefore, the generation of the correct amount of storage capacitance is a very important characteristic in manufacturing the liquid crystal display device.

도면에 도시하지 않았지만, 상기 축적용량은 게이트절연층(22)을 사이에 두고 오버랩된 게이트라인과 축적용량전극 사이 또는 게이트절연층(22)을 사이에 두 고 오버랩된 공통라인 또는 축적용량전극 사이에 발생한다. 이러한 축적용량의 크기는 게이트라인과 축적용량전극의 오버랩영역 또는 공통라인과 축적용량전극의 오버랩영역에 의해 결정될 뿐만 아니라 게이트절연층(22)의 두께에 따라 결정된다.Although not shown in the drawing, the storage capacitor is disposed between the overlapping gate line and the storage capacitor electrode with the gate insulating layer 22 therebetween, or between the overlapped common line or the storage capacitor electrode with the gate insulating layer 22 therebetween. Occurs in The size of the storage capacitor is determined not only by the overlap region of the gate line and the storage capacitor electrode or by the overlap region of the common line and the storage capacitor electrode, but also by the thickness of the gate insulating layer 22.

이와 같이, 액정표시소자의 제작시 게이트절연층(22)과 같은 절연층의 두께를 설정된 값으로 형성하는 것은 우수한 품질의 액정표시소자를 제작하기 위한 관건이 된다. 더욱이, 액정표시소자 뿐만 아니라 반도체소자와 같은 각종 전기소자에서 절연층과 같은 박막을 정확한 두께로 형성한다는 것은 소자의 성능을 결정하는 매우 중요한 요소이다. 따라서, 전기소자 제작시 형성하고 있는 박막이 정확한 두께로 형성되고 있는지를 파악하는 것은 우수한 품질의 전기소자를 제작하기 위한 필수조건이다.As such, forming the thickness of the insulating layer, such as the gate insulating layer 22, at a predetermined value when manufacturing the liquid crystal display device becomes a key for manufacturing a liquid crystal display device having excellent quality. In addition, the formation of a thin film such as an insulating layer with an accurate thickness in not only liquid crystal display devices but also various electric devices such as semiconductor devices is a very important factor in determining device performance. Therefore, it is essential to understand whether the thin film formed during the manufacturing of the electric device is formed to the correct thickness.

종래에는 액정표시소자와 같은 표시소자에서는 분광타원계(ellipsometer)를 이용하거나 텐코(tencor)를 이용하여 박막(예를 들면, 절연층)이 설정된 두께로 형성되었는지를 측정하였다.Conventionally, in a display device such as a liquid crystal display device, a spectroscopic ellipsometer or a tencor is used to determine whether a thin film (for example, an insulating layer) is formed to a predetermined thickness.

분광타원계는 박막에 입사되어 출력되는 레이저빔의 편광상태 변화를 측정하여 박막의 두께를 측정하며 텐코는 탐침을 이용하여 박막의 두께를 직접 측정하는 것이다. 그러나, 이러한 장치로 박막의 두께를 측정하는 경우, 측정에 시간이 많이 소모되기 때문에, 전체적인 공정이 지연되는 문제가 있었다.The spectroscopic ellipsometer measures the thickness of the thin film by measuring the change in the polarization state of the laser beam incident on the thin film and Tenco measures the thickness of the thin film directly using a probe. However, when measuring the thickness of the thin film with such a device, since the measurement takes a lot of time, there is a problem that the overall process is delayed.

따라서, 근래에는 광학현미경을 이용하여 박막의 두께를 측정하는 방법이 제시되고 있다. 상기 광학현미경은 박막으로부터 반사되는 광을 이용하여 박막의 두께를 측정하는 것으로, 액정표시소자 제조공정의 경우, 공정 단순화를 위해 주로 박막트랜지스터의 게이트전극이나 소스/드레인전극과 같은 금속패턴의 검사공정중 절연층이나 반도체층과 같은 박막의 두께가 측정된다.Therefore, recently, a method of measuring the thickness of a thin film using an optical microscope has been proposed. The optical microscope measures the thickness of the thin film by using light reflected from the thin film. In the manufacturing process of the liquid crystal display device, a process of inspecting a metal pattern such as a gate electrode or a source / drain electrode of a thin film transistor is mainly used to simplify the process. The thickness of a thin film such as an insulating layer or a semiconductor layer is measured.

도 3은 광학현미경에 의해 박막의 두께를 측정하는 측정장치를 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 광학현미경(60)은 기판(50)에 형성된 박막(52) 상부에 설치되어 박막(52)의 복수의 장소에 광을 조사한 후 반사되어 입력되는 광의 파장에 따른 간섭주기에 의해 두께를 측정하게 된다.3 is a view showing a measuring device for measuring the thickness of a thin film by an optical microscope. As shown in the figure, the optical microscope 60 is installed on the thin film 52 formed on the substrate 50 and irradiated with light to a plurality of places of the thin film 52 and then the interference period according to the wavelength of the reflected light is input. The thickness is measured by.

그런데, 도면에 도시된 바와 같이, 박막(52)위에 금속층(54)이 형성되어 있는 경우 상기 금속층(54)이 박막(52)을 블로킹하므로 상부에 설치된 광학현미경(60)으로는 박막(52)의 두께를 측정하기란 불가능하였다(B경로를 따른 측정시). 또한, 금속층(52)이 없을 때에도, 박막(52)이 투명한 절연층이고 기판(50)이 유리와 같은 투명물질로 이루어지는 경우 반사되는 광의 간섭이 크지 않기 때문에 박막의 두께를 측정하기가 대단히 어려웠다.However, as shown in the drawing, when the metal layer 54 is formed on the thin film 52, the metal layer 54 blocks the thin film 52, so that the thin film 52 with the optical microscope 60 provided thereon It was not possible to measure the thickness of (when measuring along path B). In addition, even when the metal layer 52 is not present, when the thin film 52 is a transparent insulating layer and the substrate 50 is made of a transparent material such as glass, it is very difficult to measure the thickness of the thin film because the interference of reflected light is not large.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 박막이 형성된 기판의 상하부에 광학현미경을 설치함으로써 금속층에 의해 박막이 블로킹되는 경우에도 상기 박막의 두께를 원활하게 측정할 수 있는 박막두께 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and by providing an optical microscope on the upper and lower portions of the substrate on which the thin film is formed, a thin film thickness measuring apparatus capable of measuring the thickness of the thin film smoothly even when the thin film is blocked by the metal layer is provided. It aims to do it.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 박막두께 측정장치는 기판과, 상기 기판위에 형성된 박막과, 상기 기판의 상하부에 각각 설치되어 상기 박막의 두께를 측정하는 광학현미경으로 구성된다. 상기 박막 위에 금속층이 형성되어 있 는 경우 기판 하부에 형성된 광학현미경으로 박막의 두께를 측정한다. 광학현미경으로부터 출력되는 광은 박막과 금속층에서 반사되어 간섭을 일으키고, 이 간섭파의 파장(즉, 파장에 따른 색깔의 변화)에 의해 박막의 두께가 측정된다.In order to achieve the above object, the thin film thickness measuring apparatus according to the present invention is composed of a substrate, a thin film formed on the substrate, and an optical microscope installed in the upper and lower portions of the substrate, respectively, to measure the thickness of the thin film. When the metal layer is formed on the thin film, the thickness of the thin film is measured by an optical microscope formed under the substrate. The light output from the optical microscope is reflected by the thin film and the metal layer to cause interference, and the thickness of the thin film is measured by the wavelength of the interference wave (that is, the color change depending on the wavelength).

본 발명에서는 광학현미경을 두께측정 대상 박막의 상하부에 설치하여 상기 박막의 두께를 측정한다. 이와 같이 상하부에 광학현미경을 설치함으로써 박막 위에 금속층 등이 형성되어 상기 박막을 블로킹하는 경우에도 상기 박막의 두께를 측정할 수 있게 된다.In the present invention, an optical microscope is installed above and below the thin film to be measured for thickness to measure the thickness of the thin film. Thus, by providing an optical microscope in the upper and lower portions, a metal layer or the like is formed on the thin film, so that the thickness of the thin film can be measured even when the thin film is blocked.

본 발명의 측정방법은 금속층이 아니 박막, 특히 절연층이나 반도체층과 같은 박막의 두께 측정에 유용하게 이용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 측정방법은 특정 전기소자에 한정될 필요는 없다. 다시 말해서, 본 발명의 측정방법은 액정표시소자와 같은 표시소자의 박막이나 반도체소자의 박막을 측정하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.The measuring method of the present invention may be usefully used for measuring the thickness of a thin film, especially an insulating layer or a semiconductor layer, not a metal layer. In addition, the measuring method of the present invention does not need to be limited to a specific electric element. In other words, the measuring method of the present invention may be usefully used to measure a thin film of a display device such as a liquid crystal display device or a thin film of a semiconductor device.

본 발명에 적용되는 박막으로는 a-Si층과 n+ a-Si층과 같은 반도체층, SiNx나 SiOx와 같은 무기절연층, 폴리이미드, ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide), 포토레지스트 등을 포함할 것이다. 하기의 설명에는 비록 특정한 층(예를 들면, 절연층)을 예로 들어 본 발명의 측정방법을 설명하고 있지만, 이것은 설명의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 예시된 층에만 한정되는 것은 아니다. 실질적으로 본 발명은 상기한 다양한 층들에 적용가능하며, 따라서 본 발명의 권리범위 역시 상기 층들의 측정하는 장치를 포함할 것이다.The thin film applied to the present invention includes a semiconductor layer such as an a-Si layer and an n + a-Si layer, an inorganic insulating layer such as SiNx or SiOx, polyimide, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO), Photoresist and the like. Although the following description describes the measuring method of the present invention by taking a specific layer (for example, an insulating layer) as an example, this is for convenience of description and is not limited to the illustrated layer of the present invention. Indeed, the present invention is applicable to the various layers described above, and therefore, the scope of the present invention will also include a device for measuring the layers.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 막두께 측정장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the film thickness measuring apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 막두께 측정장치를 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 유리와 같은 투명한 물질로 이루어진 기판(150) 위에는 SiNx나 SiOx와 같은 절연층, a-Si이나 n+ a-Si과 같은 반도체층, 폴리이미드, 포토레지스트, ITO나 IZO 등과 같은 제1박막(152)이 형성되어 있으며, 상기 제1박막(152)의 일부 영역 위에 금속층(154)이 형성되어 있다. 또한, 상기 금속층(154) 위에는 SiNx나 SiOx와 같은 절연층, a-Si이나 n+ a-Si과 같은 반도체층, 폴리이미드, 포토레지스트, ITO나 IZO 등과 같은 제2박막(153)이 형성되어 있다.4 is a view showing a film thickness measuring apparatus according to the present invention. As shown in the figure, an insulating layer such as SiNx or SiOx, a semiconductor layer such as a-Si or n + a-Si, polyimide, photoresist, ITO or IZO is formed on a substrate 150 made of a transparent material such as glass. A first thin film 152 such as the first thin film 152 is formed, and a metal layer 154 is formed on a portion of the first thin film 152. In addition, an insulating layer such as SiNx or SiOx, a semiconductor layer such as a-Si or n + a-Si, a second film 153 such as polyimide, photoresist, ITO or IZO is formed on the metal layer 154. have.

상기 기판(150)의 상부 및 하부에는 각각 제1광학현미경(160)과 제2광학현미경(161)이 장착되어 있다. 상기 광학현미경(160,161)은 박막(153,152)으로부터 반사되는 광의 간섭에 의해 해당 박막(153,152)의 두께를 측정한다. 도면에 도시된 바와 같이, 금속층(154)에 의해 차단되는 영역의 박막(153,152)은 상기 제1광학현미경(160) 및 제2광학현미경(161)에 의해 그 두께가 측정될 수 없으므로, 상기 제1광학현미경(160)과 제2광학현미경(161)은 각각 금속층(154)의 상부 및 하부에 형성된 박막(153,152)의 두께를 측정한다.The first optical microscope 160 and the second optical microscope 161 are mounted on the upper and lower portions of the substrate 150, respectively. The optical microscopes 160 and 161 measure thicknesses of the thin films 153 and 152 by interference of light reflected from the thin films 153 and 152. As shown in the drawing, the thin films 153 and 152 of the region blocked by the metal layer 154 may not be measured by the first optical microscope 160 and the second optical microscope 161. The first optical microscope 160 and the second optical microscope 161 measure the thicknesses of the thin films 153 and 152 formed on the upper and lower portions of the metal layer 154, respectively.

제1광학현미경(160)에서 출력되는 광(C)은 각각 제2박막(153)과 금속층(154)의 표면에서 반사되며, 이 반사된 광에 간섭이 발생하게 되고 이 간섭파의 파장에 따라 공학현미경에서는 색깔이 변하게 되므로, 상기 색깔을 관찰함으로써 제2박막(153)의 두께를 측정하게 된다. 마찬가지로 제2광학현미경(161)에서 출력된 광(D)이 각각 제1박막(152)과 금속층(154)의 표면(또는 이면)에서 반사되어 간섭이 발생하고, 이 간섭파의 파장(또는 현미경으로 표시되는 색깔)에 의해 두께를 측정할 수 있게 된다.The light C output from the first optical microscope 160 is reflected from the surfaces of the second thin film 153 and the metal layer 154, respectively, and interference is generated in the reflected light, depending on the wavelength of the interference wave. In an engineering microscope, since the color changes, the thickness of the second thin film 153 is measured by observing the color. Similarly, the light D output from the second optical microscope 161 is reflected on the surface (or the back surface) of the first thin film 152 and the metal layer 154 to generate interference, and the wavelength of the interference wave (or microscope The thickness can be measured by the color indicated by.

실질적으로 액정표시소자나 반도체소자의 박막두께 측정시 기판은 도 5에 도시된 바와 같이, 테이블(170)에 놓인 상태로 측정된다. 이때, 상기 테이블(170)은 전극 등과 같은 금속패턴검사 라인에 설치되는 테이블로서, 상기 패턴검사와 동시에 박막(152)의 두께가 측정되는 것이다. 상기와 같이, 기판(150)이 테이블(170)에 놓여 있으므로 기판(150)의 배면에 설치된 제2광학현미경(161)으로부터 출력되는 광이 상기 테이블(170)에 의해 차단된다. 따라서, 금속층(155) 하부(금속층(155)과 기판(150) 사이)에 형성된 제1박막(152)의 두께를 측정할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 상기 테이블(170)에 창(window)을 형성하여 제2광학현미경(161)으로부터 출력되는 광이 상기 제1박막(152)으로 입사되도록 구성하였다.Substantially, when the thin film thickness of the liquid crystal display device or the semiconductor device is measured, the substrate is measured while being placed on the table 170, as shown in FIG. In this case, the table 170 is a table installed on a metal pattern inspection line such as an electrode, and the thickness of the thin film 152 is measured at the same time as the pattern inspection. As described above, since the substrate 150 is placed on the table 170, light output from the second optical microscope 161 provided on the rear surface of the substrate 150 is blocked by the table 170. Therefore, the thickness of the first thin film 152 formed under the metal layer 155 (between the metal layer 155 and the substrate 150) cannot be measured. In order to solve this problem, in the present invention, a window is formed in the table 170 so that the light output from the second optical microscope 161 is incident on the first thin film 152.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 기판의 상하부에 각각 설치된 광학현미경으로 박막의 두께를 측정한다. 이러한 본 발명의 박막두께 측정장치는 액정표시소자나 반도체소자 등에 적용될 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the thickness of the thin film is measured by an optical microscope respectively provided on the upper and lower portions of the substrate. The thin film thickness measuring apparatus of the present invention can be applied to a liquid crystal display device or a semiconductor device.

예를 들면, 도 2에 도시된 구조의 액정표시소자를 제조할 때, 소스/드레인전극의 형성후 소스/드레인전극의 패턴검사시(CCD에 의한 패턴형상검사) 게이트절연층(소스/드레인전극, 즉 금속층이 형성된 박막트랜지스터 영역과 금속층이 형성되 지 않은 화소영역의 게이트절연층)의 두께를 측정한다. 또한, 보호층이 적층 후, ITO로 이루어진 화소전극의 패턴 전이나 이후, 배향막(폴리이미드)의 도포후에 해당 막의 두께를 측정할 수 있게 된다.For example, when fabricating a liquid crystal display device having the structure shown in FIG. That is, the thickness of the thin film transistor region where the metal layer is formed and the gate insulating layer of the pixel region where the metal layer is not formed is measured. Further, the thickness of the film can be measured after the protective layer is laminated, before or after the pattern of the pixel electrode made of ITO, or after the application of the alignment film (polyimide).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막두께 측정장치에서는 박막이 형성된 기판의 상하부에 광학현미경을 설치함으로써 금속층에 의해 박막이 블로킹되는 경우에도 상기 박막의 두께를 원할하게 측정할 수 있게 된다.As described above, in the thin film thickness measuring apparatus according to the present invention, by providing an optical microscope on the upper and lower portions of the substrate on which the thin film is formed, the thickness of the thin film can be measured smoothly even when the thin film is blocked by the metal layer.

Claims (6)

전극을 검사하는 금속패턴검사 라인에 설치된 테이블 위에 놓인 기판;A substrate placed on a table installed on a metal pattern inspection line for inspecting an electrode; 상기 기판 위에 형성된 제1박막, 상기 제1박막 위에 형성된 금속층 및 상기 금속층 위에 형성된 제2박막;A first thin film formed on the substrate, a metal layer formed on the first thin film, and a second thin film formed on the metal layer; 상기 기판의 하부에 설치되어 상기 제1박막의 두께를 측정하는 제1광학현미경; 및A first optical microscope installed under the substrate to measure a thickness of the first thin film; And 상기 기판의 상부에 설치되어 제2박막의 두께를 측정하는 제2광학현미경으로 구성되며,A second optical microscope installed on the substrate and measuring a thickness of the second thin film, 상기 제1박막 및 제2박막은 반도체층, 무기절연층, 폴리이미드, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 포토레지스트를 포함하며, 상기 테이블 위에 놓인 기판에는 금속패턴검사가 이루어지고 테이블에는 제1박막의 일부가 노출되는 창이 형성되어 상기 제1광학현미경에서 출력된 광이 제1박막으로 통과되어 기판에 형성된 금속패턴의 검사와 동시에 제1박막의 두께를 측정하는 것을 특징으로 하는 박막두께 측정장치.The first and second thin films include a semiconductor layer, an inorganic insulating layer, polyimide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and a photoresist, and a metal pattern test is performed on the substrate on the table. The upper table is provided with a window through which a portion of the first thin film is exposed, so that the light output from the first optical microscope passes through the first thin film to inspect the metal pattern formed on the substrate and simultaneously measure the thickness of the first thin film. Thin film thickness measuring device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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