KR20090043697A - Dual-mode spectral imaging method and system using acousto-optic tunable filter, and optical apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법, 그 시스템 및 이것을 이용한 광학기기에 관한 것으로, 음향광학변조필터의 분광 및 편광 특성을 이용하여 정상파와 비정상파로 분광되어 서로 다른 정보가 담긴 2개의 회절광을 듀얼모드로 측정함으로써, 다층 박막을 포함한 반도체 박막의 굴절률이나 두께 또는 그 형상 및 세포의 굴절률 및 분광 물성치 등을 고속으로 정밀하게 측정할 수 있는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법, 그 시스템 및 이것을 이용한 광학기기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a dual-mode spectroscopic imaging method using an acoustic optical modulation filter, a system, and an optical device using the same. The present invention relates to a stationary wave and an abnormal wave using spectroscopic and polarization characteristics of an acoustic optical modulation filter. Dual-mode spectroscopic imaging using an acousto-optic modulation filter capable of measuring the refractive index and thickness of semiconductor thin films including multi-layered thin films, their shapes, and the refractive index and spectral property values of cells at high speed by measuring two diffracted lights in dual mode. It is an object of the present invention to provide a method, a system, and an optical device using the same.

이를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템은, 광원으로부터 생성된 광을 측정광과 기준광으로 분광시켜 조사해 주는 광원부; 측정광을 시편에 조사하여 반사된 측정광을 얻는 시편부; 기준광을 편광시켜 주는 기준부; 반사된 측정광과 편광된 기준광을 편광시켜 얻은 간섭광으로부터 편광 상태가 다른 2개의 회절광으로 분광시켜 주는 음향광학변조필터; 각 회절광을 검출하는 검출부; 및 검출된 회절광을 이용하여 결상처리 및 음향광학변조필터를 제어하는 신호처리 및 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 이러한 이미징 시스템을 이용하여 이미징하는 방법 및 이미징 방법을 수행하는 광학부재를 포함하는 광학기기를 제공한다.As a means for solving this problem, the dual-mode spectroscopic imaging system using the acoustooptic optical filter according to the present invention comprises: a light source unit for spectroscopically irradiating light generated from a light source into measurement light and reference light; A specimen part which irradiates the measurement light onto the specimen to obtain the reflected measurement light; A reference unit for polarizing the reference light; An acoustic optical modulation filter for spectroscopically diffracting the reflected measurement light and the polarized reference light with two diffracted light having different polarization states; A detector for detecting each diffracted light; And a signal processing and control unit for controlling the imaging processing and the acoustic optical modulation filter by using the detected diffracted light. In addition, the present invention provides an optical device including a method for imaging using such an imaging system and an optical member for performing the imaging method.

음향광학변조필터, 복굴절, 편광, 듀얼모드, 편광 및 분광 Acousto-optic modulation filter, birefringence, polarization, dual mode, polarization and spectroscopy

Description

음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법, 그 시스템 및 이를 이용한 광학기기{Dual-mode Spectral Imaging Method and System using Acousto-Optic Tunable Filter, and Optical Apparatus using the same}Dual-mode Spectral Imaging Method and System using Acousto-Optic Tunable Filter, and Optical Apparatus using the same

본 발명은 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법, 그 시스템 및 이것을 이용한 광학기기에 관한 것으로, 특히 음향광학변조필터의 편광 및 분광 특성을 이용하여 편광 상태가 다른 2개의 회절광을 측정하여 듀얼 모드로 이용할 수 있는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법, 그 시스템 및 이것을 이용한 광학기기에 관한 것이다.The present invention relates to a dual mode spectroscopic imaging method using an acoustic optical modulation filter, a system and an optical device using the same. The present invention relates to a dual mode spectroscopic imaging method using an acoustic optical modulation filter that can be used in a dual mode, a system thereof, and an optical device using the same.

반도체 기술의 발달은 반도체 소자의 극소형화 및 대용량화로 이어지고 있다. 이러한 반도체 소자의 제조에 있어서 주된 안점으로 떠오르는 것이 차세대 웨이퍼의 생산 기술과 패턴을 어느 만큼 미세하게 형성할 수 있는가에 관심이 집중되고 있다.The development of semiconductor technology has led to miniaturization and large capacity of semiconductor devices. What is emerging as a main point in the manufacture of such semiconductor devices is the interest in how finely the production technology and pattern of the next generation wafer can be formed.

최근 들어 미세 패턴을 형성하는 기술로서 평탄화 공정을 통해 얻어지는 CMP(Chemlcal Mechanical Polishing) 공정이 각광을 받고 있다. CMP란 기판 상에서 화학적 또는 기계적 연마를 기판 전체에 대하여 평탄도 구현하는 것을 말한다. 그러나, 이러한 평탄도의 구현에서 평탄화 정도, 즉 기판 상에 도포된 층의 두께라든가 그 형상을 정확하게 알아낼 수 있어야만 불필요한 부분만을 연마할 수 있게 된다.Recently, as a technique for forming a fine pattern, a CMP (Chemlcal Mechanical Polishing) process obtained through a planarization process has been in the spotlight. CMP refers to the implementation of chemical or mechanical polishing on a substrate over the entire substrate. However, in the implementation of such flatness, only the unnecessary parts can be polished if the degree of flattening, that is, the thickness of the layer applied on the substrate or the shape thereof is accurately known.

또한, 반도체 산업의 발달과 더불어서 디스플레이 산업에 있어서도, 예를 들어 FPD(Flat Panel Display) 분야에서도 불량률을 낮추고 품질을 향상시키기 위해서는 박막의 두께를 일정하게 제어하는 큰 문제가 되고 있다.In addition, with the development of the semiconductor industry, in the display industry, for example, in the field of flat panel display (FPD), in order to lower the defect rate and improve the quality, there is a big problem of controlling the thickness of the thin film constantly.

다른 산업 분야인 바이오 산업의 경우에 있어서도, 세포의 굴절률이라든가 분광 물성치를 얻어내는 것이 중요한 관건이 되고 있다.Also in the bioindustry, which is another industrial field, obtaining an index of refraction or spectral properties of cells has become an important issue.

이처럼 다양한 분야에서 공통적으로 요구되는 기술 분야 중 하나가 측정대상의 형상이라든가 두께 등을 정밀하게 측정할 수 있고, 특히 가공 공정 등에서 가공과 함께 그 측정 대상물의 두께를 바로 알 수 있는 광학기기이다.One of the technical fields commonly required in various fields as described above is an optical device that can precisely measure the shape and thickness of a measurement target, and in particular, can immediately know the thickness of the measurement target along with processing in a machining process.

이와 같은 요구에 부응하기 위한 광학기기로서 음향광학변조필터(Acousto-Optical Tunable Filter; AOTF)를 적용하는 예가 많아지고 있다.In order to meet such demands, there are many examples of applying an acoustic-optical tuneable filter (AOTF) as an optical device.

AOTF(40)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 비등방성(Birefringenet) 결정(42)의 양면에 각각 PZT(43)를 구비하여 이루어진다. 특히, 이 PZT(43)에 RF신호를 가하게 되면 음향파가 발생하게 되고, 이에 따라 비등방성 결정(42) 내부에는 음향파의 정상파(Standing Wave)가 형성된다. 이 정상파는 회절 격자와 같은 기능을 하기 때문에 파장에 대한 밴드패스필터(Band Pass Filter)로서 이용할 수 있다.As shown in FIG. 1, the AOTF 40 includes PZTs 43 on both sides of an anisotropic (Birefringenet) crystal 42. In particular, when an RF signal is applied to the PZT 43, an acoustic wave is generated, and thus a standing wave of the acoustic wave is formed inside the anisotropic crystal 42. Since the standing wave functions like a diffraction grating, it can be used as a band pass filter for wavelength.

AOTF(40)의 또 다른 장점은 PZT(43)에 가해지는 RF 주파수에 따라 결정(42) 내에서 정상파의 주기가 변한다는 것이다. 이러한 성질을 이용하여 RF 주파수의 변경만으로 특정 파장의 대역만을 통과시킬 수 있는 필터로서 이용이 가능하다.Another advantage of the AOTF 40 is that the period of the standing wave in the decision 42 changes depending on the RF frequency applied to the PZT 43. By using this property, it can be used as a filter that can pass a band of a specific wavelength only by changing the RF frequency.

게다가 AOTF(40)의 또 다른 장점으로는 결정(42)의 비등방성 때문에 투사되는 광이 서로 수직 방향으로 편광된 2개의 회절광(정상파와 비정상파)로 분광된다는 점이다. 즉, 임의의 파장 대역폭과 임의의 편광 상태를 갖는 광이 AOTF(40)에 입사되면, 비등방성 결정(42)의 방향에 의해 정해진 방향으로 서로 다른 2개의 편광 상태를 갖는 회절광으로 분광된다는 것이다. 특히, 이때의 각 회절광의 파장 대역은 PZT(43)에 가해지는 주파수에 의해 정해진다. 이와 같은 2개의 회절광의 생성은 광음향효과(acousto-optic effect)에 의해 이미 잘 알려져 있기 때문에 여기서는 그 설명을 생략한다.In addition, another advantage of the AOTF 40 is that due to the anisotropy of the crystal 42, the projected light is spectroscopically divided into two diffracted light beams (normal and unsteady) polarized in a direction perpendicular to each other. That is, when light having an arbitrary wavelength bandwidth and an arbitrary polarization state is incident on the AOTF 40, it is spectroscopically diffracted light having two different polarization states in a direction determined by the direction of the anisotropic crystal 42. . In particular, the wavelength band of each diffracted light at this time is determined by the frequency applied to the PZT 43. Since the generation of such two diffracted light is already well known by the acousto-optic effect, the description thereof is omitted here.

종래 AOTF(40)를 이용하는 기술은 광음향 효과에 의해 편광된 2개의 회절광 중에서 하나의 회절광만을 이용한다. 즉, 광을 시편에 주사한 후 시편을 맞고 나온 빛과 기준면을 맞고 나온 빛 사이의 간섭신호를 음향광학변조필터에 통과시키면 음향광학변조필터에 가해진 주파수에 따라 특정 파장의 회절된 정상파와 비정상파의 신호를 얻게 되는데 이 중 하나의 신호를 전 파장에 대하여 획득한 후 이 신호를 분석함으로써 시편의 두께 및 형상 정보를 측정하였다.The technique using the conventional AOTF 40 uses only one diffracted light out of two diffracted light polarized by the optoacoustic effect. That is, after scanning the light onto the specimen and passing the interference signal between the light coming out of the specimen and the light coming out of the reference plane through the acoustic optical modulation filter, the diffracted standing wave and the abnormal wave of a specific wavelength according to the frequency applied to the acoustic optical modulation filter. One signal was obtained for all wavelengths, and the thickness and shape information of the specimen was measured by analyzing the signal.

그러나, 이러한 기술은 아주 얇은 투명 박막이 불투명 측정부 위에 도포가 되어 있는 시편의 경우 불투명 측정부에서 반사되어 나오는 파면 이외에 투명 박막의 표면으로부터 반사되어 나오는 빛이 간섭에 영향을 미치기 때문에 이를 분리하 는 것이 힘들며, 소프트웨어적인 알고리즘을 이용하여 분리할 경우 많은 시간이 소요된다는 단점이 존재한다.However, in the case of a specimen in which a very thin transparent thin film is coated on the opaque measuring part, in addition to the wavefront reflected from the opaque measuring part, the light reflected from the surface of the transparent thin film affects the interference and is separated. It is difficult, and it takes a lot of time when it is separated using a software algorithm.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서, 한국등록특허공보 제10-0451881호(명칭: 음향광학변조필터를 이용한 투명박막의 3차원 형상측정장치)가 개시되어 있다. 이 등록특허는 기준면으로 조사되는 백색광에 대한 블록킹 플레이트의 선택적인 차단여부에 따른 모드별 독립 측정으로 다층 구조의 측정대상에 대한 두께 정보 및 형상 정보의 독립적 추출이 가능한 음향광학변조필터를 이용한 투명박막의 3차원 형상 측정 장치를 제공하였다.As a solution to this problem, Korean Patent Publication No. 10-0451881 (name: a three-dimensional shape measuring apparatus of a transparent thin film using an acoustic optical modulation filter) is disclosed. This patent is a transparent thin film using an acoustic optical modulation filter capable of independently extracting thickness information and shape information for a measurement object of a multi-layer structure by independent mode-specific measurement of blocking plates for white light irradiated to a reference plane. It provides a three-dimensional shape measuring apparatus of.

그러나, 이 방법의 경우 측정하고자 하는 시편에 대하여 블록킹 플레이트를 장착한 상태와 제거한 상태에 대하여 각각 동일한 환경에서 측정이 두 번 이루어져야 한다는 단점이 존재한다. 블록킹 플레이트를 장착, 제거하는 과정에서 시스템의 정렬이 어긋나거나, 2번의 측정 과정에서 외부 환경이 변할 경우 측정 오차가 발생할 수 있다. 또한 블록킹 플레이트가 장착, 제거된 상태에서 동일한 측정이 두 번 수행되어야 하므로 측정 소요시간이 길어질 수 있다.However, this method has a disadvantage in that the measurement must be performed twice in the same environment, respectively, with and without the blocking plate for the specimen to be measured. Measurement errors can occur if the system is misaligned during the mounting and removal of the blocking plate, or if the external environment changes during the two measurements. In addition, since the same measurement must be performed twice with and without the blocking plate, the measurement time may be longer.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 음향광학변조필터의 분광 및 편광 특성을 이용하여 정상파와 비정상파로 분광되어 서로 다른 정보가 담긴 2개의 회절광을 듀얼모드로 측정함으로써, 다층 박막을 포함한 반도체 박막의 굴절률이나 두께 또는 그 형상 및 세포의 굴절률 및 분광 물성치 등을 고속으로 정밀하게 측정할 수 있는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법, 그 시스템 및 이것을 이용한 광학기기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and by using the spectroscopic and polarization characteristics of the acoustic optical modulation filter, two diffracted lights containing different information are measured in dual mode by including two-layered thin films. To provide a dual-mode spectroscopic imaging method, a system, and an optical device using the acoustic optical modulation filter that can accurately and accurately measure the refractive index or thickness or shape of the semiconductor thin film and the refractive index and spectral properties of the cells. There is this.

이를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템은,As a means for solving this problem, the dual-mode spectroscopic imaging system using the acoustic optical modulation filter according to the present invention,

광원으로부터 생성된 광을 측정광과 기준광으로 분광시켜 조사해 주는 광원부;A light source unit for spectroscopically irradiating the light generated from the light source with the measurement light and the reference light;

상기 측정광을 시편에 조사하여 반사된 측정광을 얻는 시편부;A test piece unit irradiating the test light to the test piece to obtain the reflected test light;

상기 기준광을 편광시켜 주는 기준부;A reference unit for polarizing the reference light;

상기 반사된 측정광과 편광된 기준광을 편광시켜 얻은 간섭광으로부터 편광 상태가 다른 2개의 회절광으로 분광시켜 주는 음향광학변조필터;An acoustic optical modulation filter for spectroscopy with two diffracted light having different polarization states from interference light obtained by polarizing the reflected measurement light and the polarized reference light;

상기 각 회절광을 검출하는 검출부; 및A detector for detecting the diffracted light; And

검출된 회절광을 이용하여 결상처리 및 상기 음향광학변조필터를 제어하는 신호처리 및 제어부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a signal processing and a controller for controlling the imaging process and the acoustooptic modulation filter by using the detected diffracted light.

또한, 광원부는 광을 생성하는 광원, 생성된 광을 집광하는 렌즈부 및 집광된 광을 분리시켜 주는 광분리부를 포함하여 이루어지며, 이때의 광원으로는 백색광 또는 가변 파장을 갖는 레이저인 것을 특징으로 한다.The light source unit may include a light source for generating light, a lens unit for condensing the generated light, and a light separation unit for separating the collected light, wherein the light source may be a white light or a laser having a variable wavelength. do.

또한, 렌즈부는 광원을 평행광으로 바꿔주거나 광량 조절이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the lens unit is characterized in that it is configured to change the light source to parallel light or to adjust the amount of light.

또한, 시편부는 상기 측정광의 촛점을 맞추기 위한 렌즈와, 시편을 장착하기 위한 시편장착부를 포함하여 이루어며, 이때의 시편은 박막이 도포되어 있거나 특정 세포 또는 광학소자인 것을 특징으로 한다.In addition, the specimen portion comprises a lens for focusing the measurement light, and a specimen mounting portion for mounting the specimen, wherein the specimen is characterized in that the thin film is coated or a specific cell or optical element.

또한, 기준부는 편광기와 렌즈부와 반사경을 포함하여 이루어지며, 특히 선형 편광의 방향을 전환시켜 주기 위해 회전가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다. 이러한 기준부는 위상 지연기 또는LCVR(Liquid Crystal Variable Retarder) 또는 울라스톤 프리즘(Wollaston Prism)를 포함하여 편광 상태를 바꿀 수 있는 광학소자인 것을 특징으로 한다. 또한, 기준부는 기준광을 선형 편광시켜 정상파 또는 비정상파인 형태로 음향광학변조필터에 조사시켜 주는 것을 특징으로 한다.In addition, the reference portion comprises a polarizer, a lens portion and a reflecting mirror, in particular, characterized in that configured to be rotatable to change the direction of the linearly polarized light. The reference unit may be an optical device that may change a polarization state, including a phase retarder or a liquid crystal variable retarder (LCVR) or a woolton prism. In addition, the reference unit is characterized by irradiating the acoustic optical modulation filter in the form of a standing wave or an abnormal wave by linearly polarizing the reference light.

또한, 검출부는 비정상파의 회절방향과 정상파의 회절방향에서 각각 분광신호를 얻는 것을 특징으로 하며, 이때의 분광신호는 기준광과 측정광이 서로 간섭된 분광신호 및 측정광만의 분광신호인 것을 특징으로 한다.In addition, the detector is characterized in that to obtain a spectral signal in the diffraction direction of the stationary wave and the diffraction direction of the stationary wave, respectively, wherein the spectral signal is a spectral signal of only the measurement light and the spectral signal where the reference light and the measurement light interfere with each other. do.

또한, 검출부는 각각의 회절광을 결상하기 위한 2개의 2차원 결상소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 결상 또는 집광을 위한 렌즈부를 더 포함하여 구성할 수도 있다.The detection unit may include two two-dimensional imaging elements for forming each diffracted light, and may further include a lens unit for imaging or condensing.

또한, 상기 검출부에서 각각 검출된 회절광에서, 어느 하나의 회절광에는 기준광과 측정광에 대한 데이터를 모두 포함하고, 나머지 하나의 회절광에는 측정광에 대한 데이터만 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the diffracted light detected by each of the detectors, any one of the diffracted light includes data for both the reference light and the measured light, and the other diffracted light includes only the data for the measured light.

신호처리 및 제어부는 음향광학변조필터에 입력되어 분광되는 빛의 파장을 변화시켜 주는 음향광학변조필터 드라이버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The signal processing and control unit may further include an acoustic optical modulation filter driver for changing the wavelength of the light that is input to the acoustic optical modulation filter.

한편, 본 발명에 따르는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법은,On the other hand, the dual-mode spectroscopic imaging method using an acoustic optical modulation filter according to the present invention,

광원으로부터 생성된 광을 측정광과 기준광으로 분광하는 단계(S100);Spectroscopy the light generated from the light source into the measurement light and the reference light (S100);

상기 측정광을 시편에 조사하여 그 반사된 측정광을 얻는 단계(S200);Irradiating the measurement light onto a specimen to obtain the reflected measurement light (S200);

상기 기준광을 편광시켜 주는 단계(S300);Polarizing the reference light (S300);

음향광학변조필터로 상기 반사된 측정광 및 편광된 기준광을 집광하여 편광 상태가 다른 2개의 회절광을 형성시켜 주는 단계(S400); 및Condensing the reflected measurement light and the polarized reference light with an acoustic optical modulation filter to form two diffracted light having different polarization states (S400); And

상기 각 회절광으로부터 데이터를 검출하여 처리하는 단계(S500)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And detecting and processing data from the diffracted light (S500).

또한, 회절광 형성단계(S400)에서, 각 회절광은 복굴절 현상을 이용하여 편광되는 것을 특징으로 하며, 이때의 각 회절광은 음향광학변조필터를 통과하면서 직교방향으로 편광된 회절광인 것을 특징으로 한다.In addition, in the diffraction light forming step (S400), each diffracted light is polarized using a birefringence phenomenon, wherein each diffracted light is a diffracted light polarized in an orthogonal direction while passing through an acoustic optical modulation filter. do.

또한, 이러한 어느 하나의 회절광으로부터 측정광과 기준광에 관한 데이터를 검출하고, 나머지 하나의 회절광으로부터 측정광에 관한 데이터를 검출하는 것을 특징으로 한다.Further, the data relating to the measurement light and the reference light is detected from any one of these diffracted light, and the data relating to the measurement light is detected from the other diffracted light.

한편, 본 발명에 따르는 광학기기는 상술한 각 이미징 방법을 수행하는 광학부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the optical device according to the invention is characterized in that it comprises an optical member for performing each of the above-described imaging method.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention has the following effects.

1) 하나의 음향광학변조필터에서 나온 두 개의 회절광을 듀얼 모드로 측정하기 때문에 다중 박막을 포함한 시편의 두께와 굴절률을 고속/정밀 측정할 수 있다.1) Because the two diffracted lights from one acoustic optical modulation filter are measured in dual mode, the thickness and refractive index of the specimen including multiple thin films can be measured at high speed and precision.

2) 이에 따라 이러한 고속/정밀 측정을 필요로 하는 반도체 생산 공정이라든가 박막 제조 공정 그리고 바이오 산업 등 다양한 산업 분야에서 응용할 수 있는 광학기기를 제조할 수 있다.2) Accordingly, it is possible to manufacture optical devices that can be applied in various industrial fields such as semiconductor production process, thin film manufacturing process, and bio industry that require such high speed / precision measurement.

3) 하나의 음향광학변조필터를 이용하여 분광 소자 및 편광 소자를 대체할 수 있기 때문에 시스템의 구조를 간단하게 구현할 수 있다.3) The structure of the system can be simplified because one acoustic optical modulation filter can be used to replace the spectroscopic and polarizing elements.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따르는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템을 설명하기 위해 개략적으로 구성을 나타내는 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration for explaining a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter according to the present invention.

본 발명에 따른 시스템은, 크게 광을 2개로 분광시켜 주는 광원부(10), 시편에 조사되어 반사된 광을 얻는 시편부(20), 분광된 광을 편광시켜주는 기준부(30), 음향광학변조필터(40), 회절된 2개의 회절광을 검출하는 검출부(50), 검출된 데이터를 처리하는 신호처리 및 제어부(60)를 포함하여 이루어진다.The system according to the present invention includes a light source unit 10 for largely spectroscopic light, a specimen unit 20 for obtaining light reflected from the specimen, a reference unit 30 for polarizing the spectroscopic light, and an acoustic optical And a modulation filter 40, a detector 50 for detecting the diffracted two diffracted lights, a signal processing and a controller 60 for processing the detected data.

광원부(10)는 측정하고자 하는 시편에 조사되는 측정광과 기준이 되는 기준광으로 분광시켜 주게 된다. 이를 위해, 광원부(10)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 광원(11)과 렌즈부(12) 및 광분리부(13)를 포함하여 이루어진다.The light source unit 10 is spectroscopically analyzed by the measurement light irradiated on the specimen to be measured and the reference light as a reference. To this end, as shown in FIG. 3, the light source unit 10 includes a light source 11, a lens unit 12, and an optical separation unit 13.

광원(11)은 백색광 또는 가변 파장을 갖는 레이저를 생성하게 되며, 이렇게 생성된 광은 렌즈부(12)에 의해 집광된다. 집광된 광은 광분리기(13)에 의해 측정광과 기준광으로 분리된다.The light source 11 generates a white light or a laser having a variable wavelength, and the generated light is collected by the lens unit 12. The collected light is separated into the measurement light and the reference light by the optical separator 13.

여기서, 상기 렌즈부(12)는 백색광 또는 레이저가 분산되지 않고 집광 효과를 높일 수 있도록 평행광으로 바꿔주거나, 출사되는 분광의 광량을 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광분리기(13)는 통상의 빔스플리터를 이용할 수도 있다.In this case, the lens unit 12 is preferably configured to change to parallel light or to adjust the amount of light emitted from the light so that the white light or the laser is not dispersed and can enhance the condensing effect. In addition, the optical splitter 13 may use a conventional beam splitter.

시편부(20)는 측정광을 입사받아 측정대상이 되는 시편(21)에 조사하여 반사된 반사광을 광분리부(13)에 입사시켜 준다. 이러한 시편부(20)는 측정광 및 반사광을 집광하기 위한 렌즈(22)와, 시편(21)을 거치하기 위한 시편 장착부(23)를 포함하여 구성된다.The specimen part 20 receives the measurement light and irradiates the specimen 21 to be measured to enter the reflected light into the light splitter 13. The specimen 20 includes a lens 22 for collecting the measurement light and the reflected light, and a specimen mounting portion 23 for mounting the specimen 21.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에서 시편(21)으로는 산화막이나 유전막과 같은 박막이 형성된 기판이 될 수도 있고, 세포 또는 광학 소자 등도 시편(21)이 될 수 있다.Here, in the preferred embodiment of the present invention, the specimen 21 may be a substrate on which a thin film such as an oxide film or a dielectric film is formed, and the specimen 21 may be a cell or an optical device.

기준부(30)는 광원부(10)로부터 입사된 기준광이 정상파 또는 비정상파인 상태가 되도록 편광시켜 준다. 여기서, 정상파 또는 비정상파란 임의의 광이 음향광학변조필터에서 회절되어 출사될 때 분광되는 정상파 또는 비정상파 상태를 말한다.The reference unit 30 polarizes the reference light incident from the light source unit 10 to be a stationary or abnormal wave. Here, a standing wave or an abnormal wave refers to a standing wave or an abnormal wave state that is spectroscopically emitted when an arbitrary light is diffracted by an acoustic optical modulation filter.

이처럼 기준광을 편광시키기 위한 구성으로서 기준부(30)는 편광기(31)와, 렌즈부(32)와, 반사경(33)을 포함하여 구성되며, 이들 구성요소들은 기준광에 대하여 수직으로 위치하도록 구성된다.As such, the reference unit 30 includes a polarizer 31, a lens unit 32, and a reflector 33 as a configuration for polarizing the reference light, and these components are configured to be positioned perpendicular to the reference light. .

또한, 편광기(31)는 일반적으로 많이 사용되는 편광판(31)을 이용할 수도 있으며, 편광 상태를 임의로 변화시킬 수 있는 위상 지연기 (phase retarder)라든가 울라스톤 프리즘(wollaston prism), 또는 전기적 신호를 이용하여 지연되는 위상의 양을 조절할 수 있는 LCVR(liquid crystal variable retarder)와 같은 소자를 이용할 수도 있다. 이러한 편광기(31)는 신호처리 및 제어부(60)의 제어를 받아 선형 편광의 방향을 바꿀 수 있도록 회전시킬 수 있는 구조로 구성하는 것도 가능하다.In addition, the polarizer 31 may use a polarizer 31 which is generally used, and may use a phase retarder, a wollaston prism, or an electrical signal capable of arbitrarily changing the polarization state. It is also possible to use a device such as a liquid crystal variable retarder (LCVR) that can adjust the amount of delayed phase. The polarizer 31 may be configured to be rotated to change the direction of linear polarization under the control of the signal processing and the control unit 60.

음향광학변조필터(40)는 입사된 광을 특정 파장을 갖는 정상파 및 비정상파로 회절시켜 회절광을 만들어주게 된다. 특히, 음향광학변조필터(40)는 RF 신호에 따라 분광되는 광의 회절 정도가 달라지게 되는데, 이때의 RF 신호는 후술하게 될 신호처리 및 제어부(60)의 제어로 음향광학변조필터(40)용 드라이버(41)에 의해 제어된다.The acoustic optical modulation filter 40 diffracts the incident light into stationary and abnormal waves having a specific wavelength to produce diffracted light. In particular, the acoustic optical modulation filter 40 is different in the degree of diffraction of the light spectroscopy according to the RF signal, the RF signal is used for the acoustic optical modulation filter 40 under the control of the signal processing and control unit 60 to be described later It is controlled by the driver 41.

검출부(50)는 음향광학변조필터(40)를 투과하면서 회절되어 분광되는 2개의 회절광을 각각 검출하여 결상할 수 있도록 2개의 2차원 결상소자(51,52)를 포함한다. 또한, 각 2차원 결상소자(51,52)에는 결상 또는 빛을 집광하기 위한 렌즈부(53)가 더 구비될 수 있다.The detection unit 50 includes two two-dimensional imaging elements 51 and 52 so as to detect and form two diffracted lights that are diffracted and spectroscopically transmitted while passing through the acoustic optical modulation filter 40. In addition, each of the two-dimensional imaging elements 51 and 52 may further include a lens unit 53 for collecting an image or collecting light.

이와 같은 검출부(50)는 각각의 2차원 결상소자(51,52)를 통해 정상파와 비정상파 상태의 회절광으로부터 각각 분광신호를 얻는다. 이때의 분광 신호에서, 어느 하나에는 측정광과 기준광에 관한 신호를 얻을 수 있으며, 나머지 하나에는 기준광에 대한 신호만 얻을 수 있다. 이렇게 검출된 분광 신호는 신호처리 및 제어부(60)으로 전송된다.The detection unit 50 obtains a spectral signal from the diffracted light of the standing wave and the abnormal wave state through the two-dimensional imaging elements 51 and 52, respectively. In this case, the signal related to the measurement light and the reference light may be obtained in one of the spectroscopic signals, and only the signal of the reference light may be obtained in the other. The detected spectral signal is transmitted to the signal processing and control unit 60.

신호처리 및 제어부(60)는 2개의 결상소자(51,52)로부터 검출된 신호를 분석하여 측정대상이 되는 시편의 형상이나 두께 등을 검출하게 된다. 또한, 시편의 종류 등에 따라 드라이버(41)를 제어하여 음향광학변조필터(40)의 RF주파수를 제어할 수도 있다.The signal processing and control unit 60 analyzes the signals detected from the two imaging elements 51 and 52 to detect the shape and thickness of the specimen to be measured. In addition, the RF frequency of the acoustic optical modulation filter 40 may be controlled by controlling the driver 41 according to the type of specimen.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 신호처리 및 제어부(60)는 기준부(30)를 제어하여 음향광학변조필터(40)에 인가되는 RF 주파수 신호에 따라 편광기(31)를 제어하여 기준광의 편광 정도를 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.Further, in a preferred embodiment of the present invention, the signal processing and control unit 60 controls the reference unit 30 to control the polarizer 31 according to the RF frequency signal applied to the acoustic optical modulation filter 40 to control the reference light. It is preferable to configure so that a polarization degree can be adjusted.

한편, 본 발명에 따른 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방 법은 상술한 시스템과 연계하여 함께 설명하기로 한다.On the other hand, the dual-mode spectroscopic imaging method using the acoustic optical modulation filter according to the present invention will be described in conjunction with the system described above.

도 4는 본 발명에 따르는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼 모드 분광 이미징 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.4 is a flowchart illustrating a dual mode spectroscopic imaging method using an acoustic optical modulation filter according to the present invention.

첫번째 단계로서 광을 분광하는 단계(S100)를 거친다. 이때의 광은 광원(11)에서 조사된 광으로 백색광 또는 가변 파장을 갖는 레이저광이며, 이 광은 광분리부(13)에 의해 2개의 광(측정광과 기준광)으로 분리된다.As a first step, the light is subjected to step S100. The light at this time is a light irradiated from the light source 11, which is a white light or a laser light having a variable wavelength, and the light is separated into two lights (measured light and reference light) by the light separation unit 13.

이어 분광된 측정광을 시편(21)에 조사하여 그 반사광을 얻는 단계(S200)를 거친다. 이때의 측정광은 렌즈(22)에 의해 집광되어 시편(21)에 조사되어 반사되어 다시 렌즈(22)에 의해 집광된다. 이렇게 반사되어 집광된 측정광은 광원부(10)의 광분리기(13)에 입사되어 후술할 기준광과 간섭을 통해 음향광학변조필터(40)로 입사되게 된다.Then, the spectroscopic measurement light is irradiated onto the specimen 21 to obtain the reflected light (S200). At this time, the measurement light is collected by the lens 22, irradiated onto the specimen 21, reflected, and then collected by the lens 22. The reflected and condensed measurement light is incident on the optical separator 13 of the light source unit 10 and then incident on the acoustic optical modulation filter 40 through interference with reference light, which will be described later.

다음 단계로 기준광을 편광시켜 주는 단계(S300)를 거친다. 이 단계(S300)에서는 광원(11)으로부터 분광된 기준광을 편광기(31)를 통해 편광시켜 주게 된다. 이때의 편광 정도는 신호처리 및 제어부(60)의 제어에 따라 음향광학변조필터(40)에서 분광되는 정상파 또는 비정상파와 같은 편광 정도로 편광시켜 주게 된다.The next step is to polarize the reference light (S300). In this step (S300), the reference light spectroscopy from the light source 11 is polarized through the polarizer 31. At this time, the degree of polarization is polarized to a degree of polarization such as a standing wave or an abnormal wave that is spectroscopically analyzed by the acoustic optical modulation filter 40 under the signal processing and the control of the controller 60.

상기 단계(S200 및 S300)를 거친 측정광과 기준광은 각각 광분리기(13)에 조사되어 분광이 이루어진 다음에 편광 상태가 다른 회절광을 얻는 단계(S400)를 거 친다. 즉, 반사된 측정광 및 편광된 기준광을 광분리기(13)에 조사하여 간섭광을 얻고, 이 간섭광을 음향광학변조필터(40)에 조사하여 미리 RF 주파수에 따라 정해지는 2개의 회절광으로 분광된다.The measurement light and the reference light having passed through the above steps (S200 and S300) are irradiated to the optical separator 13, and then subjected to spectroscopy, followed by a step (S400) of obtaining diffracted light having different polarization states. That is, the reflected measurement light and the polarized reference light are irradiated to the optical separator 13 to obtain interference light, and the interference light is irradiated to the acoustic optical modulation filter 40 to be two diffracted light previously determined according to the RF frequency. Spectroscopic.

이때의 회절광에는, 어느 하나에 측정광과 기준광에 관한 신호를 포함하고 다른 하나의 회절광에는 측정광에 관한 신호를 포함하고 있다. 이는 측정광이 음향광학변조필터(40)에 조사되게 되면 정상파와 비정상파로 분광이 이루어지고, 기준광인 경우는 미리 정상파 또는 비정상파로 편광이 이루어져 있기 때문이다. 예를 들어, 기준광이 정상파로 편광되었다고 가정하면, 제1회절광에는 정상파와 비정상파에 관한 신호가, 그리고 제2회절광에는 정상파에 관한 신호를 각각 포함하게 되는 것이다. 물론, 기준광이 비정상파인 경우는 그 반대의 신호를 각각 포함하게 된다.At this time, the diffracted light includes a signal relating to the measurement light and the reference light, and the other diffracted light includes a signal relating to the measurement light. This is because when the measurement light is irradiated to the acoustic optical modulation filter 40, spectroscopy is performed with the standing wave and the abnormal wave, and in the case of the reference light, the polarization is performed with the standing wave or the abnormal wave in advance. For example, assuming that the reference light is polarized into a standing wave, the first diffraction light includes a signal related to the standing wave and an abnormal wave, and the second diffraction light includes a signal relating to the standing wave. Of course, when the reference light is an abnormal wave, the opposite signals are included.

다음 단계(S400)로, 검출부(50)의 2차원 결상소자를 통해 이렇게 회절된 2개의 회절광을 각각 검출하게 된다. 이렇게 검출된 회절광은 신호처리 및 제어부(60)로 송신된다.In a next step S400, the two diffracted light beams thus diffracted through the two-dimensional imaging device of the detector 50 are respectively detected. The diffracted light thus detected is transmitted to the signal processing and control unit 60.

마지막 단계(S500)에서, 상술한 바와 같이 듀얼 모드 형태로 얻어진 광신호를 신호처리 및 제어부(60)에 처리하여 측정 대상이 되는 박막의 두께라든가 세포의 굴절률, 또는 분광 물성치를 얻게 된다.In the last step (S500), as described above, the optical signal obtained in the dual mode form is processed by the signal processing and control unit 60 to obtain the thickness of the thin film to be measured, the refractive index of the cell, or the spectral property value.

한편, 본 발명의 바람직한 구현예에서 상술한 이미징 방법을 수행하는 광학부재 및 이러한 광학부재가 구비된 광학기기 또한 본 발명에 포함된다.On the other hand, in the preferred embodiment of the present invention, the optical member for performing the above-described imaging method and the optical device provided with such an optical member are also included in the present invention.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

도 1은 음향광학변조필터(AOTF)를 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic diagram for explaining an acoustic optical modulation filter (AOTF).

도 2는 본 발명에 따르는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템을 설명하기 위해 개략적으로 구성을 나타내는 구성도.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration for explaining a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따르는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼 모드 분광 이미징 시스템의 일실시예를 보여주는 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing an embodiment of a dual mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따르는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼 모드 분광 이미징 방법을 설명하기 위한 플로우챠트.Figure 4 is a flow chart for explaining a dual mode spectroscopic imaging method using an acoustic optical modulation filter according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 광원부10: light source

11 : 광원11: light source

12 : 렌즈부12: lens unit

13 : 광분리부13: optical separation unit

20 : 시편부20: specimen

21 : 시편21: Psalms

22 : 렌즈22 lens

23 : 시편장착부23: specimen mounting part

30: 기준부30: reference

31 : 편광기31: polarizer

32 : 렌즈부32: lens unit

33 : 반사경33: reflector

40 : 음향광학변조필터40: Acoustic Optical Modulation Filter

41 : 드라이버41: driver

42 : 비등방성 결정42: anisotropic crystal

43 : PZT43: PZT

50 : 검출부50: detector

51,52 : 2차원 결상소자51,52: two-dimensional imaging device

53 : 렌즈부53: lens unit

60 : 신호처리 및 제어부60: signal processing and control unit

Claims (21)

광원(11)으로부터 생성된 광을 측정광과 기준광으로 분광시켜 조사해 주는 광원부(10);A light source unit 10 for spectroscopically irradiating the light generated from the light source 11 with the measurement light and the reference light; 상기 측정광을 시편(21)에 조사하여 반사된 측정광을 얻는 시편부(21);A specimen 21 for irradiating the measurement light onto the specimen 21 to obtain reflected measurement light; 상기 기준광을 편광시켜 주는 기준부(30);A reference unit 30 for polarizing the reference light; 상기 반사된 측정광과 편광된 기준광을 편광시켜 얻은 간섭광으로부터 편광 상태가 다른 2개의 회절광으로 분광시켜 주는 음향광학변조필터(40);An acoustic optical modulation filter 40 for spectroscopy with two diffracted light having different polarization states from interference light obtained by polarizing the reflected measurement light and the polarized reference light; 상기 각 회절광을 검출하는 검출부(50); 및A detection unit (50) for detecting the diffracted light; And 검출된 회절광을 이용하여 결상처리 및 상기 음향광학변조필터)40)를 제어하는 신호처리 및 제어부(60);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.And a signal processing and control unit (60) for controlling the imaging process and the acoustooptic modulation filter (40) by using the detected diffracted light. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원부(10)는 광을 생성하는 광원(11), 생성된 광을 집광하는 렌즈부(12) 및 집광된 광을 분리시켜 주는 광분리부(13)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The light source unit 10 includes a light source 11 for generating light, a lens unit 12 for collecting the generated light, and an optical separation unit 13 for separating the collected light. Dual-mode spectroscopic imaging system using a modulation filter. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 광원(11)은 백색광 또는 가변 파장을 갖는 레이저인 것을 특징으로 하 는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The light source 11 is a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter, characterized in that the white light or a laser having a variable wavelength. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 렌즈부(12)는 광을 평행광으로 바꿔주거나 광량 조절이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The lens unit 12 is a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter, characterized in that configured to convert the light into parallel light or to adjust the amount of light. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시편부(20)는 상기 측정광의 촛점을 맞추기 위한 렌즈(22)와, 시편(21)을 장착하기 위한 시편장착부(23)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The specimen portion 20 includes a lens 22 for focusing the measurement light and a specimen mounting portion 23 for mounting the specimen 21, dual-mode spectroscopy using an acoustic optical modulation filter. Imaging system. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 시편(21)은 박막이 도포되어 있거나 특정 세포 또는 광학소자인 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The specimen 21 is a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter, characterized in that the thin film is coated or a specific cell or optical element. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기준부(30)는 기준광을 집광하는 렌즈부(32), 집광된 기준광을 편광시켜 주는 편광기(31), 편광된 기준광을 다시 반사시켜 주는 반사경(33)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시 스템.The reference unit 30 includes a lens unit 32 for condensing the reference light, a polarizer 31 for polarizing the collected reference light, and a reflector 33 for reflecting the polarized reference light again. Dual-mode spectroscopic imaging system using optical modulation filters. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 1 or 7, 상기 기준부(30)는 선형 편광의 방향을 전환시켜 주기 위해 회전가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The reference unit 30 is a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter, characterized in that configured to be rotatable to change the direction of the linearly polarized light. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 기준부(30)는 위상 지연기 또는LCVR(Liquid Crystal Variable Retarder) 또는 울라스톤 프리즘(Wollaston Prism)를 포함하여 편광 상태를 바꿀 수 있는 광학소자인 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The reference unit 30 is an optical element capable of changing the polarization state, including a phase retarder or a liquid crystal variable retarder (LCVR) or a woolen prism (Wollaston Prism), dual mode using an acoustic optical modulation filter Spectroscopic imaging system. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 기준부(30)는 상기 기준광을 선형 편광시켜 정상파 또는 비정상파인 형태로 상기 음향광학변조필터에 조사시켜 주는 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The reference unit 30 linearly polarizes the reference light to irradiate the acoustic optical modulation filter in the form of a standing wave or an abnormal wave, dual mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 검출부(50)는 비정상파의 회절방향과 정상파의 회절방향에서 각각 분광 신호를 얻는 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The detector 50 obtains a spectral signal in the diffraction direction of the abnormal wave and the diffraction direction of the standing wave, respectively. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 분광신호는 상기 기준광과 측정광이 서로 간섭된 분광신호 및 측정광만의 분광신호인 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The spectral signal is a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter, characterized in that the reference light and the measurement light interfered with each other and a spectral signal of only the measurement light. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,The method according to claim 1 or 11, wherein 상기 검출부(50)는 각각의 회절광을 결상하기 위한 2개의 2차원 결상소자(51,52)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The detection unit (50) is a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter, characterized in that comprises two two-dimensional imaging elements (51, 52) for forming each diffracted light. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 검출부(50)는 결상 또는 집광을 위한 렌즈부(53)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The detection unit 50 further comprises a lens unit 53 for imaging or condensing, dual mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호처리 및 제어부(60)는 상기 음향광학변조필터(40)에 입력되어 분광되는 빛의 파장을 변화시켜 주는 음향광학변조필터 드라이버(41)를 더 포함하는 것 을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The signal processing and control unit 60 further includes an acoustic optical modulation filter driver 41 for changing the wavelength of light that is input to the acoustic optical modulation filter 40 and spectroscopically. Dual-mode spectroscopic imaging system using. 제 1 항 또는 제 15 항에 있어서,The method according to claim 1 or 15, 상기 신호처리 및 제어부(60)는 RF 신호로 상기 음향광학변조필터(40)를 제어하는 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 시스템.The signal processing and control unit (60) is a dual-mode spectroscopic imaging system using an acoustic optical modulation filter, characterized in that for controlling the acoustic optical modulation filter 40 with an RF signal. 광원으로부터 생성된 광을 측정광과 기준광으로 분광하는 단계(S100);Spectroscopy the light generated from the light source into the measurement light and the reference light (S100); 상기 측정광을 시편에 조사하여 그 반사된 측정광을 얻는 단계(S200);Irradiating the measurement light onto a specimen to obtain the reflected measurement light (S200); 상기 기준광을 편광시켜 주는 단계(S300);Polarizing the reference light (S300); 음향광학변조필터(40)로 상기 반사된 측정광 및 편광된 기준광을 집광하여 편광 상태가 다른 2개의 회절광을 형성시켜 주는 단계(S400); 및Condensing the reflected measurement light and the polarized reference light with an acoustic optical modulation filter 40 to form two diffracted light having different polarization states (S400); And 상기 각 회절광으로부터 데이터를 검출하여 처리하는 단계(S500);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법.And detecting and processing data from the diffracted light (S500). 제 17 항에 있어서, 상기 회절광 형성단계(S400)에서,The method of claim 17, wherein in the diffraction light forming step (S400), 상기 각 회절광은 복굴절 현상을 이용하여 편광되는 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법.And said each diffracted light is polarized using a birefringent phenomenon. 제 17 항에 있어서, 상기 회절광 형성단계(S400)에서,The method of claim 17, wherein in the diffraction light forming step (S400), 상기 각 회절광은 상기 음향광학변조필터(40)를 통과하면서 직교방향으로 편광된 회절광인 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법.Each diffracted light is a diffraction light polarized in an orthogonal direction while passing through the acoustooptic modulation filter (40). 제 17 항에 있어서, 상기 데이터 검출단계(S500)에서, The method of claim 17, wherein in the data detection step (S500), 상기 어느 하나의 회절광으로부터 측정광과 기준광에 관한 데이터를 검출하고, 나머지 하나의 회절광으로부터 측정광에 관한 데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 음향광학변조필터를 이용한 듀얼모드 분광 이미징 방법.And detecting data related to the measurement light and the reference light from the diffracted light and detecting data related to the measurement light from the other diffracted light. 청구항 제 17 항 내지 제 20 항중 어느 한항의 이미징 방법을 수행하는 광학부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학기기.21. An optical apparatus comprising an optical member for performing the imaging method of any one of claims 17-20.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07335526A (en) * 1994-06-08 1995-12-22 Nikon Corp Position detector and acoustooptical modulation element used for the position detector
JP3797759B2 (en) 1996-10-30 2006-07-19 アークレイ株式会社 Optical measuring device
KR100454263B1 (en) * 2002-04-17 2004-10-26 한국과학기술원 Multichannel Near Infrared Ray(NIR) SpectroPhotometer(SP) using Acousto-Optic Tunable Filter(AOTF)
KR100451881B1 (en) * 2002-07-05 2004-10-08 한국과학기술원 3 Dimensional Shape Measuring Device Using Acoustic-Optic Tunable Filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103344336A (en) * 2013-07-25 2013-10-09 北京航空航天大学 Acousto-optic painting-type imaging spectrometer capable of achieving high-accuracy wave band registration

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