KR102437196B1 - 비접촉식 면저항 측정 장치 - Google Patents

비접촉식 면저항 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치는 측정의 대상이 되는 피측정물이 상부 영역에 배치되고, 상부 영역에 배치된 피측정물을 고정시키는 스테이지부; 상기 피측정물의 상부 영역으로부터 구획된 복수의 측정 영역 각각에 포함되는 상기 피측정물의 표면 영역에 와전류를 순차적으로 유도하고, 상기 유도된 와전류에 의해 변화하는 자기장에 기초하여 면저항값 측정 신호를 상기 복수의 측정 영역 별로 출력하는 센서부; 및 상기 면저항값 측정 신호에 기초하여 복수의 측정 영역 각각에 대응되는 면저항값을 산출하는 프로세서;를 포함할 수 있다.

Description

비접촉식 면저항 측정 장치{Apparatus for measuring sheet resistance in a non-contact manner}
본 발명은 비접촉식 면저항 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스테이지부의 상부 영역에 배치 및 고정된 피측정물에 와전류를 유도하여 피측정물의 면저항값을 산출함으로써, 피측정물 표면 영역에 대한 면저항값을 측정할 수 있는 비접촉식 면저항 측정 장치에 관한 것이다.
면으로 이루어진 도전성 물품의 저항을 측정하는 이유는, 일반적으로 해당 물품의 전기적 특성(전도성, 세기, 감도 등) 즉, 표면에서 전류가 얼마나 흐르는지를 알기 위함이다.
일례를 들면, 모두 도전성 물품인 스마트폰의 터치스크린, ITO(투명전도막), Ag 나노와이어(AgNW), 그래핀(Graphene), 전도성 필름 또는 직물, 반도체 웨이퍼 등은, 그 표면 저항 또는 도전율의 측정을 통해 각각의 전기적 특징인 감도나 품질의 양호도를 판별할 수 있게 된다.
위와 같은, 도전성 물품에 대한 저항 등을 측정하기 위한 방법 중 4 탐침법은, 스퍼터링 또는 증착법에 의해 박막이 형성된 반도체 웨이퍼 등의 표면 저항을 측정하는 데에 사용되는 방법이다.
종래의 4 탐침법은, 기판 상에 형성된 금속막의 표면에 4개의 테스트 프로브를 접촉시킨 후 외측의 테스트 프로브 사이에 전류가 흐르는 동안 내측의 테스트 프로브에 형성된 전위차를 측정함으로써, 저항성분을 산출하는 방법이다.
이러한, 4 탐침법은 테스트 프로브와 금속막 간의 접촉이 원활히 이루어지지 않는 미세한 진동 환경의 경우, 측정치에 오차가 발생하기 쉽고, 테스트 프로브의 과도한 눌림으로 인해 금속막의 표면이 손상될 수 있으며, 접촉에 따른 테스트 프로브의 마모로 인해 주기적인 교체가 이루어져야 하는 문제가 있다.
상술 4 탐침법의 문제를 해소하기 위해, 근래에는 비접촉식으로 도전성 물품의 표면 저항을 측정하는 양측식 와전류법이 제시되고 있다.
비접촉의 양측식 와전류법은, C형 페라이트 코어에 코일을 권취하고, 고주파 발진회로를 통해 코일에 고주파 전력을 인가함으로써 이루어지는 측정법이다.
구체적으로, 코어의 단부에 수 mm로 이격된 공간에 반도체 웨이퍼를 삽입한 후 고주파 전력을 인가하면, 반도체 웨이퍼에서 유도된 와전류는 반도체 웨이퍼의 금속막에서 주울 열로 소모되는데, 이때 소모된 주울 열은 파형검출회로를 통해 검지되어 반도체 웨이퍼의 도전율 즉, 저항값으로 산출된다.
위와 같은 양측식 와전류법은, 피측정물의 표면에 측정장치가 직접 접촉되지 않는 관계상 피측정물의 표면에 대한 손상, 분진 발생, 또는 측정장치의 마모에 의한 정기적인 교환 등의 문제가 발생하지 않는 잇점이 있다.
그러나 이러한 방법은, C형 페라이트 코어 자체가 넓은 설치공간이 필요함은 물론이고, 이송 로봇 등과 같은 별도의 장치를 구비하여 페라이트 코어의 협소한 이격공간에 반도체 웨이퍼를 정확히 위치시켜야 한다는 점에서 이송 로봇에 대한 설치공간의 확보가 또한 요구되며, 피측정물의 두께에 따라 코어의 간격을 조절하는 작동 구조를 부가하거나 여러 종류의 페라이트 코어를 구비해야 한다는 점에서 적용상에 제약이 있다.
한국등록특허 제10-1196533호
본 발명의 목적은, 스테이지부의 상부 영역에 배치 및 고정된 피측정물의 표면 영역에 센싱부를 이송시키고, 피측정물에 와전류를 유도하여 피측정물의 면저항값을 산출함으로써, 피측정물과 센싱부가 접촉하지 않고 피측정물의 일면에만 센싱부가 근접하는 것만으로도 피측정물의 면저항값을 정확하게 신속하게 산출할 수 있는 비접촉식 면저항 측정 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치는 측정의 대상이 되는 피측정물이 상부 영역에 배치되고, 상부 영역에 배치된 피측정물을 고정시키는 스테이지부; 상기 피측정물의 상부 영역으로부터 구획된 복수의 측정 영역 각각에 포함되는 상기 피측정물의 표면 영역에 와전류를 순차적으로 유도하고, 상기 유도된 와전류에 의해 변화하는 자기장에 기초하여 면저항값 측정 신호를 상기 복수의 측정 영역 별로 출력하는 센서부; 및 상기 면저항값 측정 신호에 기초하여 복수의 측정 영역 각각에 대응되는 면저항값을 산출하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치는 상기 복수의 측정 영역 중 어느 하나의 측정 영역에 상기 센서부가 위치하도록 상기 센서부를 이송시키는 이송부;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 복수의 측정 영역 각각에 순차적으로 상기 센서부가 위치하도록 상기 이송부를 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 스테이지부는 상기 상부 영역과 상기 스테이지부의 내측 간에 공기가 유동하도록 관통 형성된 복수의 흡입홀; 및 상기 복수의 흡입홀을 통해 상기 상부 영역에서 상기 스테이지부의 내측으로 공기를 흡입하여 상기 상부 영역에 배치된 상기 피측정물을 고정시키는 흡입 펌프;를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 산출된 면저항값을 나타내는 면저항값 정보와 상기 산출된 면저항값에 대응되는 측정 영역의 위치 정보를 맵핑하여 상기 피측정물의 위치별 면저항값 정보를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 색상, 기호, 숫자, 문자 및 도형 중 어느 하나로 상기 산출된 면저항값을 나타내도록 상기 면저항값 정보를 생성할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 산출된 면저항값 및 상기 피측정물의 비저항값에 기초하여 상기 복수의 측정 영역 각각에 대응되는 피측정물 두께값을 산출할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 산출된 피측정물 두께값을 나타내는 피측정물 두께값 정보와 상기 산출된 피측정물 두께값에 대응되는 측정 영역의 위치 정보를 맵핑하여 상기 피측정물의 위치별 두께값 정보를 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치는, 스테이지부의 상부 영역에 배치 및 고정된 피측정물의 표면 영역에 센싱부를 이송시키고, 피측정물에 와전류를 유도하여 피측정물의 면저항값을 산출함으로써, 피측정물과 센싱부가 접촉하지 않으며 피측정물의 일면에만 센싱부가 근접하는 것만으로도 피측정물의 면저항값을 정확하게 신속하게 산출하며, 면저항값의 산출 과정에서 피측정물의 파손과 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 내부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 주요 구성 요소를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 스테이지부, 센서부, 이송부 및 프레임부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 스테이지부, 센서부, 이송부 및 프레임부의 상부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치에 의해 생성된 피측정물의 위치별 면저항값 정보를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 센서부를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형 태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대 해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 작동, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현 은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는 (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중 요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것 만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 제어부"는 해당 작동을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 작동들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
특히, 본 명세서에서, “~장치”는 중앙처리장치(Central Processing Unit (CPU)), 애플리케이션 프로세서(Application Processor (AP)) 및 커뮤니케이션 프로세서(Communication Processor (CP)) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, “~장치”는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 모든 종류의 하드웨어 장치를 의미하는 것이고, 실시 예에 따라 해당 하드웨어 장치에서 작동하는 소프트웨어적 구성도 포괄하는 의미로서 이해될 수 있다. 예를 들어, “~장치”는 기계 구동 장치, 스마트폰, 태블릿 PC, 데스크톱, 노트북 및 각 장치에서 구동되는 사용자 클라이언트 및 애플리케이션을 모두 포함하는 의미로서 이해될 수 있으며, 또한 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한 정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 컨텍스트 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 컨텍스트 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 내부를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 주요 구성 요소를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 스테이지부, 센서부, 이송부 및 프레임부의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 스테이지부, 센서부, 이송부 및 프레임부의 상부를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치(10)는 피측정물의 표면 영역에 대한 면저항값을 산출하여 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치(10)는 커버 프레임(H), 장치 컨트롤러(C), 스테이지부(110), 센서부(120), 이송부(130), 프로세서(140), 저장부(150) 및 지지 프레임(F)을 포함할 수 있다.
이때, 스테이지부(110), 센서부(120), 이송부(130), 프로세서(140), 저장부(150) 및 지지 프레임(F)은 내부 장치(100)로 구성될 수 있고, 내부 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 커버 프레임(H) 내측에 수용될 수 있다.
커버 프레임(H)는 상술된 바와 같이, 내측에 스테이지부(110), 센서부(120), 이송부(130), 프로세서(140), 저장부(150) 및 지지 프레임(F)로 구성된 내부 장치(100)를 수용할 수 있다.
이러한, 커버 프레임(H)는 복수의 도어(D)를 구비할 수 있다. 사용자는 커버 프레임(H)의 도어(D)를 개방하여 내부 장치(100)를 관리하거나 면저항값의 측정 대상이 되는 피측정물(M)을 스테이지부(110)의 상부 영역에 배치시킬 수 있다.
또한, 커버 프레임(H)의 도어(D)는 내부 장치(100)가 작동하는 동안 외부 환경에 의한 영향을 차단하도록 폐쇄될 수 있다.
장치 컨트롤러(C)는 사용자로부터 피측정물(M)의 면저항값 측정에 요구되는 다양한 설정값을 입력받거나 내부 장치(100)에 의해 측정된 면저항값 및 면저항값으로부터 생성된 다양한 정보를 화면에 표시할 수 있다.
스테이지부(110)는 측정의 대상이 되는 피측정물(M)이 상부 영역에 배치되고, 상부 영역에 배치된 피측정물을 고정시킬 수 있다.
여기서, 피측정물(M)은 유연성을 작고, 전도성 물질을 포함하는 시트(Sheet)일 수 있으며, 예를 들어, 피측정물(M)은 터치스크린, ITO(투명전도막), Ag 나노와이어(AgNW), 그래핀(Graphene), 전도성 필름, 직물 및 반도체 웨이퍼 중 어느 하나일 수 있다.
이를 위해, 스테이지부(110)는 소정의 두께를 가지는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 스테이지부(110)는 상부 영역의 가로 및 세로가 각각 400mm 내지 500mm이고, 두께가 40mm 내지 60mmm일 수 있다.
또한, 스테이지부(110)는 세라믹 소재 또는 석정반 소재로 형성될 수 있다.
한편, 스테이지부(110)는 복수의 흡입홀(111) 및 흡입 펌프를 구비할 수 있다.
복수의 흡입홀(111)은 스테이지부(110)의 상부 영역과 상기 스테이지부(110)의 내측 간에 공기가 유동하도록 관통 형성될 수 있다.
이러한, 복수의 흡입홀(111)은 일정 간격을 두고 형성될 수 있다.
흡입 펌프는 상기 복수의 흡입홀(111)을 통해 스테이지부(110)의 상부 영역에서 스테이지부(110)의 내측으로 공기를 흡입하여 스테이지부(110)의 상부 영역에 배치된 상기 피측정물(M)을 스테이지부(110)의 상부 표면에 고정시킬 수 있다.
즉, 복수의 흡입홀(111)의 일단과 타단 중에서 스테이지부(110)의 내측과 대향하는 일단은 흡입 펌프와 연결되고, 복수의 흡입홀(111)의 타단 중에서 일부 타단은 피측정물(M)과 대향할 수 있다.
이를 통해, 피측정물(M)은 스테이지부(110)의 상부 영역에 배치되면, 일부 흡입홀(111)로 흡입되는 공기에 의한 흡입력으로 인해 스테이지부(110)의 표면에 밀착 고정될 수 있다.
상술된 흡입 펌프의 작동은 후술되는 프로세서(140)에 의해 제어될 수 있다.
센서부(120)는 스테이지부(110)의 상부 영역으로부터 구획된 복수의 측정 영역 각각에 포함되는 상기 피측정물의 표면 영역에 와전류를 순차적으로 유도하고, 상기 유도된 와전류에 의해 변화하는 자기장에 기초하여 면저항값 측정 신호를 상기 복수의 측정 영역 별로 출력할 수 있다.
구체적으로, 센서부(120)는 피측정물(M)에 대한 전기적 특징인 면저항값에 상응하는 소정의 전기적 신호인 면저항값 측정 신호를 생성하기 위해 피측정물(M)과 이격되어 위치할 수 있다.
또한, 센서부(120)는 피측정물(M)과 이격됨과 동시에 스테이지부(110)의 상부 영역으로부터 구획된 복수의 측정 영역 각각에 순차적으로 이송될 수 있다.
즉, 센서부(120)는 복수의 측정 영역 중 어느 하나인 제1 측정 영역으로 이송된 후, 제1 측정 영역과 인접한 제2 측정 영역으로 이송될 수 있으며, 이를 반복하여 제n 측정 영역까지 이송될 수 있다.
이러한 센서부(120)는 피측정물(M) 상에 와전류를 유도하고, 와전류로부터 면저항값 측정 신호를 생성하기 위해, 소정길이를 갖는 코어, 코어를 중심으로 권취된 코일을 구비할 수 있다.
이때, 코어는 페라이트 소재로 이루어진 원기둥형상의 구성요소로서, 코일 중심에 삽입됨으로써, 자속을 코일의 중심축 상에 집중시킬 수 있게 된다.
이러한, 코어는 코일에 의해 생성되는 고주파 자장에 의해 발열손실이 적고, 도전성이 낮으며, 투자율이 높은 페라이트 소재로 제작하되, 코일과 직접적으로 접촉하지 않도록 코어를 얇은 절연판으로 절연하거나 더스트 코어를 사용하여 코일의 효율을 증대할 수 있다.
코일은 고주파의 교류전원을 인가받아 교대로 자속이 바뀌는 자기장을 형성함으로써, 이격된 피측정물(M)에 와전류를 유도하는 구성요소로서, 도선의 단면직경, 코일의 권취 등은 측정하는 피측정물의 종류 등에 따라 적절히 변경될 수 있다.
여기서, 피측정물(M)에 생성된 와전류는 교류전원의 주파수, 투자율, 코일과 피측정물(M) 간의 이격 거리, 피측정물(M)의 종류, 크기 등의 파라미터에 기초하여 가변되는 전류로서, 코일 자체의 임피던스는 이러한 와전류의 크기에 대응하여 변화되는 하나의 인자이므로, 본 발명에서 면저항값 측정 신호로 취급될 수 있다.
즉, 센서부(120)는 복수의 측정 영역 각각에 순차적으로 이송될 때마다 면저항값 측정 신호를 프로세서(140)로 출력할 수 있다.
이송부(130)는 복수의 측정 영역 중 어느 하나의 측정 영역에 상기 센서부(120)가 위치하도록 상기 센서부(120)를 이송시킬 수 있다.
이를 위해, 이송부(130)는 센서부(120)를 파지하여 고정시키는 마운트를 구비할 수 있다.
또한, 이송부(130)는 센서부(120)를 X축 방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 제1 이송 모터(131), X축 방향으로 인가된 동력에 따라 이송부(130)를 X축 방향으로 이송하는 X축 이송 레일(131')을 구비할 수 있다.
여기서, X축은 스테이지부(110)의 가로 모서리와 수평한 축일 수 있다.
또한, 제1 이송 모터(131)는 스텝모터일 수 있으며, 프로세서(140)에 의해 작동이 제어될 수 있다.
이송부(130)는 센서부(120)를 Y축 방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 제2 이송 모터(132), Y축 방향으로 인가된 동력에 따라 이송부(130)를 Y축 방향으로 이송하는 Y축 이송 레일(132')을 더 구비할 수 있다.
여기서, Y축은 스테이지부(110)의 세로 모서리와 수평하고 X축과 수직한 축일 수 있다.
또한, 제2 이송 모터(132)는 스텝모터일 수 있으며, 프로세서(140)에 의해 작동이 제어될 수 있다.
이송부(130)는 센서부(120)를 Z축 방향으로 이송시키는데 필요한 동력을 제공하는 제3 이송 모터(133)를 구비할 수 있다.
여기서, Z축은 스테이지부(110)의 표면과 수직한 축일 수 있다.
또한, 제3 이송 모터(133)는 스텝모터일 수 있으며, 프로세서(140)에 의해 작동이 제어될 수 있다.
프로세서(140)는 흡입 펌프, 센서부(120) 및 이송부(130)의 작동을 제어할 수 있다.
특히, 프로세서(140)는 복수의 측정 영역 각각에 순차적으로 상기 센서부가 위치하도록 상기 이송부(130)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(140)는 상기 면저항값 측정 신호에 기초하여 복수의 측정 영역 각각에 대응되는 면저항값을 산출할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(140)는 면저항값 측정 신호의 크기 별로 면저항값이 맵핑된 참조 데이터를 참조하여 면저항값을 산출할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(140)는 복수의 측정 영역인 제1 내지 제n 측정 영역 각각에 대한 면저항값을 산출할 수 있다.
즉, 프로세서(140)는 복수의 측정 영역인 제1 내지 제n 측정 영역 각각에 배치된 피측정물(M)의 표면에 대한 면저항값을 각각 산출할 수 있다.
이때, 제1 내지 제n 측정 영역 각각에는 피측정물(M)이 배치될 수도 있고, 배치되지 않을 수도 있다.
따라서, 피측정물(M)이 배치되지 않은 측정 영역에 대응되는 면저항값은 “0Ω/sq”을 나타낼 수 있고, 피측정물(M)이 배치되지 않은 측정 영역에 대응되는 면저항값은 특정 값을 나타낼 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 다양한 형상의 피측정물(M)에 대해 면저항값을 산출할 수 있다.
이후, 프로세서(140)는 상기 산출된 면저항값을 나타내는 면저항값 정보와 상기 산출된 면저항값에 대응되는 측정 영역의 위치 정보를 맵핑하여 상기 피측정물(M)의 위치별 면저항값 정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 프로세서(140)는 색상, 기호, 숫자, 문자 및 도형 중 어느 하나로 상기 산출된 면저항값을 나타내도록 상기 면저항값 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(140)는 도 6에 도시된 바와 같이, 색상으로 면저항값을 나타내도록 면저항값 정보를 생성하고, 색상으로 면저항값을 나타내는 면저항값 정보를 해당 면저항값이 측정된 측정 영역의 위치 정보와 맵핑하여 피측정물(M)의 위치별 면저항값 정보를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서(140)는 상기 산출된 면저항값 및 상기 피측정물(M)의 비저항값에 기초하여 상기 복수의 측정 영역 각각에 대응되는 피측정물 두께값을 산출할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(140)는 비저항값 별로 면저항값에 따른 피측정물 두께값이 맵핑된 참조 데이터를 참조하여 피측정물 두께값을 산출할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(140)는 복수의 측정 영역인 제1 내지 제n 측정 영역 각각에 대한 피측정물 두께값을 산출할 수 있다.
즉, 프로세서(140)는 복수의 측정 영역인 제1 내지 제n 측정 영역 각각에 배치된 피측정물(M)의 표면에 대한 피측정물 두께값을 각각 산출할 수 있다.
여기서, 피측정물 두께값은 박막 형상의 피측정물(M)의 표면 중에서 측정 영역에 대응되는 위치의 두께를 나타내는 값일 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 피측정물(M)의 표면 상 위치에 따른 면저항값과 피측정물 두께값을 제공할 수 있다.
프로세서(140)는 상술된 피측정물 두께값이 그래프 형식으로 제공되도록 그래프 정보를 생성할 수 있다.
프로세서(140)는 상술된 각 구성 요소의 작동을 수행할 수 있으며, 하나 이상의 코어(core, 미도시) 및 그래픽 처리부(미도시) 및/또는 다른 구성 요소와 신호를 송수신하는 연결 통로(예를 들어, 버스(bus) 등)를 포함할 수 있다.
프로세서(140)는 저장부(150)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 상술된 각 구성 요소의 작동을 수행하도록 구성될 수 있다.
저장부(150)에는 프로세서(140)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 저장부(150)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치(10)는 표시부를 더 포함할 수 있으며, 표시부는 비접촉식 면저항 측정 장치(10)에 의해 산출되거나 생성된 다양한 측정값과 정보를 화면에 표시할 수 있다.
이를 위해, 표시부는 다양한 디스플레이 모듈을 구비할 수 있다. 이때, 디스플레이 모듈은 면저항 측정 장치(10)에 의해 산출되거나 생성된 다양한 측정값과 정보를 화면에 표시하는 한 그 종류가 제한되지 않음을 유의한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치의 센서부를 도시한 도면이다.
도 7을 더 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치(10)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치(10) 대비 센서부 및 이송부의 구성이 상이하고 프로세서의 역할이 추가될 뿐, 다른 구성요소는 동일하므로 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 비접촉식 면저항 측정 장치(10)의 센서부(121, …, 123)는 복수로 구성되되, 면저항값을 측정하기 위한 센서부(121, 122)가 복수로 구성되고, 투과율값을 측정하기 위한 센서부(123)가 추가로 구성될 수 있다.
이에 따라, 이송부(130)의 마운트는 복수의 센서부(121, …, 123)를 파지하도록 복수의 파지홀을 구비하고, 각 복수의 파지홀에 복수의 센서부(121, …, 123)가 삽입되어 파지될 수 있다.
한편, 복수의 센서부(121, …, 123) 중에서 면저항값을 측정하기 위한 센서부(121, 122)는 각각 면저항값의 측정 범위가 상이할 수 있다.
예를 들어, 면저항값을 측정하기 위한 센서부(121, 122) 중 어느 하나의 센서부(121)는 제1 측정 범위의 면저항값을 측정하고, 면저항값을 측정하기 위한 센서부(121, 122) 중 다른 하나의 센서부(121)는 제2 측정 범위의 면저항값을 측정할 수 있다.
여기서, 제1 측정 범위는 “0 내지 5 Ω/sq”일 수 있고, 제2 측정 범위는 “5 내지 10 Ω/sq”일 수 있다.
한편, 프로세서(140)는 사용자로부터 입력된 센서 선택 입력에 기초하여 복수의 센서부(121, …, 123) 중에서 측정을 수행하는 어느 하나의 센서부를 작동시키고, 측정을 수행하는 어느 하나의 센서부가 센싱 위치에 배치되도록 마운트를 회전시킬 수 있다.
예를 들어, 프로세서(140)는 제2 측정 범위의 면저항값을 측정할 수 있는 측정부(122)를 선택하는 센서 선택 입력이 사용자로부터 입력되면, 제2 측정 범위의 면저항값을 측정할 수 있는 측정부(122)를 작동시키고 센싱 위치에 배치되도록 마운트를 회전시킬 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 다양한 종류의 센서부를 통해 다양한 측정 범위의 면저항값을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 투과율과 같은 다른 측정값을 측정할 수 있다.
한편, 다른 실시 예에 따른 프로세서(140)는 면저항값을 측정하기 위한 복수의 센서부(121, 122) 중에서 측정을 수행하는 센서부의 측정 범위의 최대값 및 최소값을 확인하고, 측정된 면저항값이 최대값을 초과하는 횟수 또는 측정된 면저항값이 최소값 이하인 횟수가 기준 횟수를 초과하면 다른 센서부로 면저항값을 측정하도록 복수의 센서부 및 마운트를 제어할 수 있다.
이를 통해, 피측정물(M)의 면저항값이 센서부의 측정 범위를 벗어나는 경우, 피측정물(M)의 면저항값에 적절한 센서부로 측정을 수행하도록 측정을 수행하는 센서부를 변경할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 비접촉식 면저항 측정 장치
110 : 스테이지부
120 : 센서부
130 : 이송부
140 : 프로세서
150 : 저장부

Claims (7)

  1. 측정의 대상이 되는 피측정물이 상부 영역에 배치되고, 상부 영역에 배치된 피측정물을 고정시키는 스테이지부;
    상기 피측정물의 상부 영역으로부터 구획된 복수의 측정 영역 각각에 포함되는 상기 피측정물의 표면 영역에 와전류를 순차적으로 유도하고, 상기 유도된 와전류에 의해 변화하는 자기장에 기초하여 면저항값 측정 신호를 상기 복수의 측정 영역 별로 출력하는 센서부;
    상기 면저항값 측정 신호에 기초하여 복수의 측정 영역 각각에 대응되는 면저항값을 산출하는 프로세서; 및
    상기 복수의 측정 영역 중 어느 하나의 측정 영역에 상기 센서부가 위치하도록 상기 센서부를 이송시키는 이송부;를 포함하고,
    상기 프로세서는
    복수의 측정 영역 각각에 순차적으로 상기 센서부가 위치하도록 상기 이송부를 제어하고,
    상기 센서부는
    면저항값을 측정하되 측정되는 면저항값의 측정 범위가 상이한 복수의 센서부로 구성되고,
    상기 이송부의 마운트는
    상기 복수의 센서부를 파지하도록 복수의 파지홀을 구비하고,
    상기 프로세서는
    사용자로부터 입력된 센서 선택 입력에 기초하여 상기 복수의 센서부 중에서 측정을 수행하는 어느 하나의 센서부를 작동시키고, 측정을 수행하는 어느 하나의 센서부가 센싱 위치에 배치되도록 상기 마운트를 회전시키고,
    상기 프로세서는
    면저항값을 측정하는 상기 복수의 센서부 중에서 측정을 수행하는 센서부의 측정 범위의 최대값 및 최소값을 확인하고, 측정을 수행하는 센서부로부터 측정된 면저항값이 상기 최대값을 초과하는 횟수 또는 측정을 수행하는 센서부로부터 측정된 면저항값이 상기 최소값 이하인 횟수가 기준 횟수를 초과하면 다른 센서부로 면저항값을 측정하도록 상기 복수의 센서부 및 상기 마운트를 제어하는 것을 특징으로 하는
    비접촉식 면저항 측정 장치.
  2. 삭제
  3. ◈청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 스테이지부는
    상기 상부 영역과 상기 스테이지부의 내측 간에 공기가 유동하도록 관통 형성된 복수의 흡입홀; 및
    상기 복수의 흡입홀을 통해 상기 상부 영역에서 상기 스테이지부의 내측으로 공기를 흡입하여 상기 상부 영역에 배치된 상기 피측정물을 고정시키는 흡입 펌프;를 구비하는 것을 특징으로 하는
    비접촉식 면저항 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 산출된 면저항값을 나타내는 면저항값 정보와 상기 산출된 면저항값에 대응되는 측정 영역의 위치 정보를 맵핑하여 상기 피측정물의 위치별 면저항값 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는
    비접촉식 면저항 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는
    색상, 기호, 숫자, 문자 및 도형 중 어느 하나로 상기 산출된 면저항값을 나타내도록 상기 면저항값 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는
    비접촉식 면저항 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 산출된 면저항값 및 상기 피측정물의 비저항값에 기초하여 상기 복수의 측정 영역 각각에 대응되는 피측정물 두께값을 산출하는 것을 특징으로 하는
    비접촉식 면저항 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 산출된 피측정물 두께값을 나타내는 피측정물 두께값 정보와 상기 산출된 피측정물 두께값에 대응되는 측정 영역의 위치 정보를 맵핑하여 상기 피측정물의 위치별 두께값 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는
    비접촉식 면저항 측정 장치.
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