KR102174505B1 - 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템 - Google Patents

기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 필름으로부터 반사되어 수신되는 광 위치값을 근거로 필름 자체에 형성된 기울기로 인한 필름의 측정 두께 오차를 최소화할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템은, 측정광을 출력하는 측정 광원과, 상기 측정광원과 측정대상필름 사이에 배치되는 제1 스플리터 및, 상기 측정대상필름으로부터 투과 또는 반사된 측정광과 참조광간의 관섭광을 검출하는 검출부를 포함하는 제 1 광학계와; 레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 광의 일부를 상기 제 1 스플리터의 수평축 방향으로 반사하고, 상기 제 1 스플리터에서 반사된 레이저 광의 일부를 수평축 방향으로 투과하는 제 2 스플리터와, 상기 제 2 스플리터로부터 투과된 레이저 광을 수신하는 위치 검출센서를 포함하는 제 2 광학계와; 상기 검출부의 검출신호에 기초하여 상기 측정대상필름의 1차 두께값을 산출하고, 상기 위치 검출센서의 수신위치 신호에 기초하여 기울기 보정값을 산출하며, 상기 측정대상필름의 두께에 상기 기울기 보정값을 적용하여 해당 측정대상필름의 2차 두께값을 결정하는 두께 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템{System for measuring film thickness having slope correction function}
본 발명은 필름으로부터 반사되어 수신되는 광 위치값을 근거로 필름 자체에 형성된 기울기로 인한 필름의 측정 두께 오차를 최소화할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 및 평판표시장치에 사용되는 박막 즉, 필름을 특정한 용도로 응용하기 위해서는 필름의 두께, 조성, 조도 등의 물리적, 광학적 특성이 필요하다.
특히, 최근에는 반도체 소자를 고집적화하기 위하여 기판 위에 형성되는 필름을 초박막화, 다층화하는 연구가 진행되고 있으며, 이러한 특성에 가장 큰 영향을 주는 필름의 두께를 포함한 필름의 물성이 정확하고 신속하게 제어되어야 한다.
필름의 두께를 측정하는 방법은 크게 광학을 이용하거나, 탐침을 이용하거나, 현미경으로 관찰하는 방법이 있으며, 정확도 및 측정 속도가 가장 높은 광학적 방법이 가장 보편화되어 있다. 이러한 광학적 측정 방법은, 필름 표면에서 반사광과 하부의 계면으로부터의 반사광들에 의한 간섭현상을 이용하여 필름의 특성들을 산출하는 것이다.
한편, 필름은 일반적으로 생산과정에서 필름에 텐션을 주기 위해 일정 강도로 필름이 당겨진 상태로 롤형태로 말려있게 되고, 롤 형태로 말려진 상태에서 롤투롤(Roll-to-Roll) 공정을 수행하여 목적하는 용도로 이용하게 된다. 롤투롤 공정은 롤(Roll)형태로 말려진 필름(이하, 필름이라 칭함)에 다양한 공정을 수행하는 것을 의미한다.
이러한 롤투롤 공정에서 필름의 텐션(장력) 조절은 매우 까다로운 항목이다. 텐션의 강도와 균형은 필름을 이용한 공정에서 매우 중요한 요소이므로 한번 설정을 하게 되면 변경하지 않는 것이 보통이다.
이때, 공정마다 저마다의 설정으로 인해 필름의 형태가 다양하게 나타나는데, 대표적으로 필름에 가해지는 높은 텐션으로 인한 주름과 낮은 텐션으로 인한 출렁임이 나타날 수 있다.
그러나, 필름의 두께를 측정함에 있어서 필름의 자세/위치 변화 즉, 주름이나 출렁임 등으로 인한 측정위치의 기울기 발생은 필름의 두께 측정결과에 영향을 준다.
즉, 도1에 도시된 바와 같이 측정기에 대해 필름이 정위치에 배치된 상태에서, 필름의 주름이 생긴 부분(1)의 두께(D1)보다 주름이 생긴 부분(2)의 두께(D2)는 동일한 필름 두께임에도 불구하고, 주름이 생긴 부분(2)의 두께(D2)가 보다 크게 측정된다.
따라서, 실제 필름 두께가 동일함에도 불구하고, 필름 자체의 주름이나 출렁임으로 인한 측정 위치의 기울기에 따라 필름 두께값에 오차가 발생되는 문제가 있다.
1. 국내등록특허 제10-116158호 (명칭 : 필름두께 측정시스템 및 그 측정방법) 2. 국내공개특허 제10-2016-0025865호 (명칭 ; 박막 두께 측정 장치, 이를 포함하는 시스템 및 박막 두께 측정 방법)
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 필름 두께 측정 광학계와, 필름 기울기 보정 광학계를 일체로 구현하고, 필름 기울기 보정 광학계에서 필름 두께 측정 광학계를 경유하여 필름으로부터 반사되어 수신되는 광 위치값에 대응되는 두께 보정값을 근거로 필름 두께 측정 광학계를 통해 측정된 필름 두께값을 보정함으로써, 필름 자체에 형성된 기울기로 인한 필름의 측정 두께 오차를 최소화할 수 있도록 해 주는 기울기 보정기능을 갖는필름 두께 측정시스템을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 측정광을 출력하는 측정 광원과, 상기 측정광원과 측정대상필름 사이에 배치되는 제1 스플리터 및, 상기 측정대상필름으로부터 투과 또는 반사된 측정광과 참조광간의 관섭광을 검출하는 검출부를 포함하는 제 1 광학계와; 레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 광의 일부를 상기 제 1 스플리터의 수평축 방향으로 반사하고, 상기 제 1 스플리터에서 반사된 레이저 광의 일부를 수평축 방향으로 투과하는 제 2 스플리터와, 상기 제 2 스플리터로부터 투과된 레이저 광을 수신하는 위치 검출센서를 포함하는 제 2 광학계와; 상기 검출부의 검출신호에 기초하여 상기 측정대상필름의 1차 두께값을 산출하고, 상기 위치 검출센서의 수신위치 신호에 기초하여 기울기 보정값을 산출하며, 상기 측정대상필름의 두께에 상기 기울기 보정값을 적용하여 해당 측정대상필름의 2차 두께값을 결정하는 두께 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템이 제공된다.
또한, 상기 제2 광학계에서 레이저 광은 제2 스플리터의 중심점으로 조사되어 제2 스플리터의 중심점에서 제1 스플리터의 중심점으로 반사되고, 제1 스플리터의 중심점에서 측정대상필름으로 수직하게 반사되도록 제1 광경로가 형성됨과 더불어, 측정대상필름의 표면에서 반사된 레이저 반사광은 측정대상필름의 기울기에 대응되는 반사각을 갖도록 제1 스플리터로 반사되고, 제1 스플리터의 반사 위치에서 수평하게 제2 스플리터로 반사되어 제2 스플리터를 투과함으로써, 위치 검출센서로 인가되는 레이저 반사광의 수신 위치가 측정대상필름의 기울기에 따라 다르게 되도록 제2 광경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템이 제공된다.
또한, 상기 제2 광학계는 제2 스플리터와 위치 검출센서 사이에 집속 렌즈를 추가로 구비하여 구성되고, 상기 위치 검출센서는 상기 집속 렌즈의 초점 위치보다 후방에 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템이 제공된다.
본 발명에 의하면, 필름으로부터 반사되어 수신되는 광 위치값을 근거로 필름 자체에 형성된 기울기로 인한 필름의 가성불량을 최소화할 수 있다.
도1은 필름에 형성된 주름 여부에 따른 필름 두께값 차이를 설명하기 위한 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도3은 도2에 도시된 제1 광학계(100)의 반사형 광간섭계 구조(A)와 투과형 광간섭계 구조(B)의 개략적인 구성을 예시한 도면.
도4는 도2에 도시된 제2 광학계(200)의 또 다른 구조를 설명하기 위한 도면.
도5는 도1에 도시된 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템의 동작을 설명하기 위한 도면.
도6은 도5의 ST200 단계에서 측정대상 필름(10)의 기울기에 따라 다른 위치값을 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면.
본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
먼저, 본 발명은 필름 자체에 기울기가 발생되는 상황에 적용될 수 있는 것으로, 예컨대, 측정대상필름은 롤투롤(roll to roll) 공정 수행 중이거나, 또는 롤투롤 공정이 수행된 이후 롤 형태로 말려진 필름에 특정 패턴(전극 등) 등을 코팅하는 과정을 포함하여 롤 형태로 말려진 상태의 필름이 펼쳐지면서 두께 측정이 이루어지는 모든 상황에 적용될 수 있다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도2를 참조하면, 본 발명에 따른 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템은 제1 광학계(100)와 제2 광학계(200) 및, 두께 측정부(300)를 포함하여 구성된다.
제1 광학계(100)는 측정대상필름(10)에 대한 두께 측정을 위한 광학계로서, 측정대상필름(10)으로 두께 측정을 위한 측정광을 조사하고, 이에 대응되는 측정대상필름(10)에 대한 간섭광 정보를 두께 측정부(300)로 출력한다.
이러한 제1 광학계(100)는 측정대상필름(10)의 두께를 측정하기 위한 측정광을 출력하는 측정 광원(110)과, 제1 스플리터(120)를 포함하여 구성되고, 측정 광원(110)과, 제1 스플리터(120) 및 측정대상필름(10)이 제1 스플리터(120)의 수직축선상에 순차로 배치되어 구성된다.
제1 광학계(100)는 빛이 측정물에서 진행한 거리차를 계산하여 측정대상필름의 두께를 산출하는 OCT(Optical Coherence Tomography) 방식의 측정기로서, 스플리터를 통과한 빛이 기준거울과 측정대상필름로 각각 인가되고, 기준거울을 경유하는 광 경로와 측정대상플림을 경유하는 광 경로의 차이에 따라 간섭무늬가 다르게 나타는 것을 푸리에 변환 등의 수치해석적인 방법을 이용하여 영상으로 구현할 수 있도록 하는 것이다. 이에, 제1 광학계(100)는 기준거울과 검출기를 구비하여 구성되며, 도2에는 이에 대한 도시를 생략하였다.
또한, OCT의 광학계 구성은 크게 반사형 광간섭계 구조와 투과형 광간섭계 구조로 나뉘며, 반사형 광간섭계 구조는 측정대상필름 상에서 반사되는 빛을 이용하여 두께를 측정하는 방식이고, 투과형 광간섭계 구조는 측정대상필름을 관통하는 빛을 이용하여 두께를 측정하는 방식이다.
도3에는 도2에 도시된 제1 광학계(100)의 반사형 광간섭계 구조(A)와 투과형 광간섭계 구조(B)의 개략적인 구성이 예시되어 있다.
반사형 광간섭계 구조는 도3 (A)와 같이 측정 광원(110)에서 방출되는 측정광은 제1 스플리터(120)를 통해 분할되어 일부는 측정대상필름(10)으로 조사되고, 다른 일부는 기준 거울(130)로 조사된다. 그리고, 측정대상필름(10)에서 반사되는 측정 반사광과, 기준 거울(130)에서 반사되는 기준 반사광은 제1 스프리터(120)를 통해 디텍터(140)를 경유하여 제어부(300)로 인가된다. 이때, 측정 광원(110)과 제1 스플리터(120) 사이에는 렌즈(150)가 추가로 구비될 수 있고, 측정 광원(110)으로부터 인가되는 측정광은 광섬유(160)를 통해 측정대상필름(10)으로 인가됨과 더불어, 제1 스플리터(120)로부터 출력되는 측정 반사광과 기준 반사광은 광섬유(160)를 통해 집속되어 디텍터(detector, 130)로 인가될 수 있다. 여기서, 디텍터(140)는 빛을 분산시켜 스펙트럼을 생성하고, 각 파장에 대한 스펙트럼 강도를 정량적으로 측정하는 스펙트로메터(spectrometer)가 될 수 있다. 또한, 본 발명에서 제1 광학계는 광원 자체의 중심 파장을 바꾸면서 하나의 검출기를 사용하는 swept source 방식을 포함하여 복굴절에 의한 편광방식이나 도플러 효과를 이용한 방식에 대응되는 광학 구조로 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 투과형 광간섭계 구조는 도3 (B)와 같이 측정 광원(110)에서 방출되는 측정광은 제1 스플리터(120)를 통해 분할되어 일부는 측정대상필름(10)으로 조사되고, 다른 일부는 기준 거울(130)로 조사된다. 그리고, 측정대상필름(10)을 투과한 투과광과 기준 거울(130)에서 반사된 기준 반사광은 디텍터(130)를 경유하여 제어부(300)로 인가되도록 구성된다. 이때, 광원(110)과 제1 스플리터(120) 사이와, 측정대상필름(10)의 하측에는 제1 및 제2 렌즈(151,152)가 추가로 구비될 수 있고, 측정 광원(110)으로부터 출력되는 측정광은 제1 광섬유(161)를 통해 측정대상필름(10)로 인가되고, 측정대상필름(10)을 투과한 투과광과 기준 반사광은 제2 광섬유(162)를 통해 집속되어 디텍터(140)로 인가될 수 있다.
이때, 본 발명에서 제1 광학계(100)는 도3에 도시된 바와 같이 측정 광원(110)과 측정대상필름(10) 사이에 상기 제2 광학계(200)와의 광경로를 형성하기 위한 제1 스플리터(120)를 반드시 구비하여 구성된다. 그리고, 도3에 도시된 바와 같이 제1 광학계(100)는 디텍터(140)를 통해 측정대상필름(10)에 대한 간섭광에 대응되는 검출광정보를 두께 측정부(300)로 제공할 수 있다.
한편, 도2에서 제2 광학계(200)는 측정대상필름(10)의 기울기 정보를 획득하기 위한 것으로, 상기 제1 광학계(100)의 제1 스플리터(120)의 수평축선 방향으로 레이저 광을 조사하고, 이에 대응하여 제1 광학계(100)로부터 수신되는 레이저 반사광의 수신 위치 정보를 두께 측정부(300)로 출력한다.
이러한 제2 광학계(200)는 레이저를 발생시키는 레이저 광원(210)과, 제2 스플리터(220) 및 위치 검출센서(230)를 포함하여 구성된다. 그리고, 제2 스플리터(220)와 위치 검출센서(230)는 제1 스플리터(120)의 일측 수평축선상에 순차로 배치되고, 레이저 광원(210)은 제2 스플리터(220)의 수직축선상에 배치된다.
이때, 제2 스플리터(220)는 레이저 광원(210)으로부터 인가되는 레이저 광을 제1 스플리터(120)로 출력함과 더불어, 제1 스플리터(120)로부터 수신되는 레이저 반사광을 투과시켜 위치 검출센서(230)로 출력한다.
위치 검출센서(230)는 제2 스플리터(220)로부터 출력되는 레이저 반사광을 수신하기 위한 수신면이 제2 스플리터(220)의 레이저 반사광 투과면 이상으로 형성된다. 즉, 제2 스플리터(220)와의 이격 거리에 비례하여 이격 거리가 클수록 위치 검출센서(230)의 레이저 반사광 수신면은 보다 크게 형성된다
위치 검출센서(230)는 레이저 반사광의 수신 위치에 대응하는 수신면의 위치값을 상기 두께 측정부(300)로 제공한다.
즉, 제2 광학계(200)는 레이저 광원(210)에서 발생되는 레이저 광이 제2 스플리터(220)의 중심점에서 제1 스플리터(120)의 중심점으로 반사되고, 제1 스플리터(120)에서 측정대상필름(100)으로 수직하게 반사되도록 제1 광경로가 형성됨과 더불어, 측정대상필름(100)에서 반사된 레이저 반사광은 측정대상필름(100)의 기울기에 대응되는 방향으로 제1 스플리터(120)로 반사되고, 제1 스플리터(120)의 반사 위치에서 수평하게 제2 스플리터(220)로 반사되어 제2 스플리터(220)를 투과함으로써, 위치 검출센서(230)로 수신되는 레이저 반사광의 수신 위치가 측정대상필름(100)의 기울기에 따라 다른 제2 광경로를 형성하게 된다.
또한, 제2 광학계(200)는 도4에 도시된 바와 같이 제2 스플리터(220)와 위치 검출센서(230) 사이에 집속 렌즈(240)를 추가로 구비하여 구성될 수 있다.
이때, 위치 검출센서(230)는 집속 렌즈(240)의 초점 위치(F) 보다 후방의 위치에 배치되어 구성된다.
그리고, 위치 검출센서(230)와 집속 렌즈(240)의 초점 위치와의 이격 거리(L)는 집속 렌즈의 초점 거리(F)보다 작게 설정되고, 위치 검출센서(230)의 레이저 반사광을 수신하기 위한 수신면은 제2 스플리터(220)의 레이저 반사광 출력면보다 작게 형성된다. 이때, 이격 거리(L')가 클수록 위치 검출센서(230')의 레이저 수신면은 크게 형성된다.
한편, 도2에서 두께 측정부(300)는 상기 제1 광학계(100)로부터 인가되는 간섭광 정보를 근거로 측정대상필름(10)의 두께값을 산출하고, 상기 제2 광학계(200)로부터 인가되는 위치값을 근거로 기울기 보정값을 획득하며, 상기 측정대상필름(10)의 두께값에 상기 기울기 보정값을 적용하여 해당 측정대상필름(10)에 대한 두께 측정값을 결정하도록 구성된다.
이때, 두께 측정부(300)는 측정대상필름(10)의 표면으로부터 반사되거나 또는 측정대상필름(10)을 투과한 측정광과 기준 반사광을 포함하는 간섭광 분석을 통해 두께값을 산출한다.
그리고, 상기 두께 측정부(300)는 상기 위치 검출센서(230)의 레이저 반사광 위치값별 기울기 보정값이 저장된 룩업테이블을 구비하고, 상기 위치 검출센서(230)로부터 인가되는 위치값에 대응되는 기울기 보정값을 룩업테이블에서 호출하여 제1 광학계를 통해 수신된 현재 측정대상필름의 두께값을 보정할 수 있다.
이어, 상기한 구성으로 된 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템의 동작을 도5를 참조하여 설명한다.
먼저, 두께 측정부(300)는 제1 광학계(100)를 통해 측정광을 측정대상필름(10)으로 조사하도록 제어하고, 이에 대한 간섭광을 수신한다(ST100).
즉, 측정 광원(110)으로부터 출력되는 측정광은 제1 스플리터(120)를 통해 분할되어 측정대상필름(10)과 기준 거울(130)로 조사되고, 측정대상필름(10)과 기준 거울(130)을 경유한 서로 다른 광경로의 간섭광정보가 두께 제어부(300)로 인가된다.
두께 제어부(300)는 제1 광학계(100)를 통해 측정광에 대응되는 간섭광 정보를 수신한 이후, 제2 광학계(200)를 통해 레이저 광이 조사되도록 제어함으로써, 이에 대한 위치값을 수신한다(ST200).
즉, 레이저 광원(210)으로부터 출력되는 레이저 광은 제2 스플리터(220)에서 제1 스플리터(120) 방향으로 반사되어 제1 스플리터(120)로 인가되고, 제1 스플리터(120)는 수평선축으로부터 인가되는 레이저 광을 측정대상필름(10) 방향으로 반사시키며, 측정대상필름(10)의 표면에서 반사된 레이저 반사광은 제1 스플리터(120)로 인가된다. 그리고, 제1 스플리터(120)는 레이저 반사광을 제2 스플리터(220)로 반사시키고, 제2 스플리터(220)는 제1 스플리터(120)로부터 수신된 레이저 반사광을 위치 검출센서(230)으로 투과시킨다.
이때, 제1 스플리터(120)를 기준으로 측정대상필름(10)은 제1 스플리터(120)의 수직선축상에 배치되고, 제2 스플리터(220)는 제1 스플리터(120)의 수평선축상에 배치되되, 제1 및 제2 스플리터(12,220)는 수평선축에 대해 동일각(예컨대, 45°)의 반사면을 형성하도록 구성함으로써, 레이저 광이 제1 스플리터(220)의 중심축과 제2 스플리터(120)의 중심축으로 광경로를 형성하도록 구성되는 바, 제1 스플리터(220)는 측정대상필름(10)으로 수직하게 레이저 광을 조사하게 된다.
이에 따라 도6(A)에 도시된 바와 같이 측정대상필름(10) 자체의 기울기가 "0인 경우에는, 측정대상필름(10) 표면에서 반사된 레이저 반사광이 제1 스플리터(120)의 중심축 방향으로 인가되고, 이에 따라 제1 스플리터(120)는 레이저 반사광을 제2 스플리터(220)의 중심축 방향으로 반사시키게 되며, 레이저 반사광은 제2 스플리터(220)의 중심축 방향으로 투과되어 위치 검출센서(230)의 중심점(C)과 동일한 위치(P)에 조사된다. 결과적으로, 제1 스플리터(120)의 수직축과 만나는 측정대상필름(10)의 표면 기울기가 "0"인 경우, 위치 검출센서(230)의 중심점(C)에 레이저 반사광이 위치된다.
한편, 도6(B)에 도시된 바와 같이, 제1 스플리터(120)의 수직축과 만나는 측정대상필름(10)의 표면이 일정 각도(θ)의 기울기를 형성하게 되면, 이에 따라 측정대상필름(10)에서 반사된 레이저 반사광이 제1 스플리터(120)의 중심축에서 기울기에 대응되는 반사각을 갖도록 반사되고, 제1 스플리터(120)는 레이저 반사광을 수평 방향으로 제2 스플리터(220)로 반사시키게 되는 바, 레이저 반사광은 제2 스플리터(220)의 중심축과 일정 거리 이격된 위치에서 투과되어 위치 검출센서(230)의 중심점(C)을 벗어난 위치(P')에 조사된다.
결과적으로, 측정대상필름(10)의 표면 기울기가 클수록, 위치 검출센서(230)에서 중심점(C)과 레이저 반사광이 위치하는 지점간의 이격 거리가 더 커지게 된다.
한편, 두께 측정부(300)는 상기 제1 광학계(100)를 통해 수신된 간섭광에 대응되는 두께값을 산출함과 더불어, 상기 제2 광학계(200)를 통해 수신된 레이저 반사광 위치값을 근거로 두께 보정값을 획득한다(ST300). 이때, 두께 측정부(300)는 측정대상필름(10)의 기울기가 클수록 두께 보정값은 크게 설정된다.
그리고, 두께 측정부(300)는 두께값에 두께 보정값을 적용하여 해당 측정대상필름에 대한 최종 두께 측정값을 결정한다(ST400).
100 : 제1 광학계, 110 : 측정 광원,
120 : 제1 스플리터,
200 : 제2 광학계, 210 : 레이저 광원,
220 : 제2 스플리터, 230 : 위치검출 센서,
300 : 두께 측정부,
10 : 측정대상필름.

Claims (3)

  1. 측정광을 출력하는 측정 광원과, 상기 측정광원과 측정대상필름 사이에 배치되는 제1 스플리터 및, 상기 측정대상필름으로부터 투과 또는 반사된 측정광과 참조광간의 관섭광을 검출하는 검출부를 포함하는 제 1 광학계와;
    레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 광의 일부를 상기 제 1 스플리터의 수평축 방향으로 반사하고, 상기 제 1 스플리터에서 반사된 레이저 광의 일부를 수평축 방향으로 투과하는 제 2 스플리터와, 상기 제 2 스플리터로부터 투과된 레이저 광을 수신하는 위치 검출센서를 포함하는 제 2 광학계와;
    상기 검출부의 검출신호에 기초하여 상기 측정대상필름의 1차 두께값을 산출하고, 상기 위치 검출센서의 수신위치 신호에 기초하여 기울기 보정값을 산출하며, 상기 측정대상필름의 두께에 상기 기울기 보정값을 적용하여 해당 측정대상필름의 2차 두께값을 결정하는 두께 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템.

  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광학계에서 레이저 광은 제2 스플리터의 중심점으로 조사되어 제2 스플리터의 중심점에서 제1 스플리터의 중심점으로 반사되고, 제1 스플리터의 중심점에서 측정대상필름으로 수직하게 반사되도록 제1 광경로가 형성됨과 더불어,
    측정대상필름의 표면에서 반사된 레이저 반사광은 측정대상필름의 기울기에 대응되는 반사각을 갖도록 제1 스플리터로 반사되고, 제1 스플리터의 반사 위치에서 수평하게 제2 스플리터로 반사되어 제2 스플리터를 투과함으로써, 위치 검출센서로 인가되는 레이저 반사광의 수신 위치가 측정대상필름의 기울기에 따라 다르게 되도록 제2 광경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광학계는 제2 스플리터와 위치 검출센서 사이에 집속 렌즈를 추가로 구비하여 구성되고,
    상기 위치 검출센서는 상기 집속 렌즈의 초점 위치보다 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 기울기 보정기능을 갖는 필름 두께 측정시스템.
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