KR20100119332A - 광 집속 유니트 및 이를 갖는 스펙트럼 측정 장치 - Google Patents

광 집속 유니트 및 이를 갖는 스펙트럼 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 집속 유니트를 제공한다. 상기 광 집속 유니트는 광을 출사하는 광원부와; 상기 광원부로부터 출사되는 광이 서로 평행을 이루도록 다수의 광 조사 경로들을 따라 안내하는 광 안내부; 및 상기 다수의 광 조사 경로들을 따르는 광을 시료의 검사 위치에 서로 다른 입사각으로 입사되도록 하는 광 집속부를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 광 집속 유니트를 갖는 스펙트럼 측정 장치도 제공한다. 따라서, 본 발명은 광원으로부터 출사되어 편광되는 광을 다수의 입사각을 형성하여 시료로 입사될 수 있도록 안내함과 아울러, 다수의 입사각에서 다수의 파장 대역의 분광 및 분각 스펙트럼을 동시에 측정할 수 있다.

Description

광 집속 유니트 및 이를 갖는 스펙트럼 측정 장치{UNIT FOR FOCUSING BEAM AND APPARATUS FOR MEASURING SPECTRUM}
본 발명은 스펙트럼 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원으로부터 출사되어 편광되는 광이 다수의 입사각을 형성하여 시료로 입사될 수 있도록 안내함과 아울러, 다수의 입사각에서 다수의 파장 대역의 분광 및 분각 스펙트럼을 동시에 측정할 수 있는 광 집속 유니트 및 이를 갖는 스펙트럼 측정 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 기판에 확산, 증착, 이온 주입, 노광, 및 세정 공정등과 같은 다수의 단위 공정들이 순차적 또는 선택적으로 수행됨으로써 제조된다.
이와 같이 반도체 소자를 제조하는 과정에서 기판 상에는 수 nm 이하의 두께를 가지는 초박막이 형성되며, 이러한 초박막의 두께를 정확하게 측정하고, 상기 박막을 이루는 물질의 광학적 특성을 측정하기 위하여 분광타원계를 사용하고 있다.
종래의 분광타원계는 단일 입사각에서 측정된 전체 파장영역에서의 스펙트럼 한 쌍(Delta, Psi)을 가지고 복소굴절률(n, k)을 결정하는 장치이다. 이러한 분광 타원계는 도 1에 도시된 바와 같이 광을 발광하는 광원부(10), 이 광원(10)으로 부터편광을 형성하여 시료로 입사시키는 편광 발생부(20), 시료(1)에서 반사되는 편광을 검출하는 편광 검출부(30) 및 검출되는 편광으로부터 스펙트럼을 취득하는 검출기(40)로 구성된다. 여기서, '21'은 보상기이다.
이러한 상기 단일 입사각 분광타원계는 박막 물질의 수직 방향으로의 기하학 적인 구조에 덜 예민한 반면에 빠른 측정 속도를 갖는다.
또한, 종래의 가변입사각 분광타원계는 시료인 기판에 입사되는 입사각을 변화시키기 위하여 고니오메터(Goniometer) 방식을 사용하고, 측정 대상 물질인 기판의 수직 구조에 따른 차이와 광학적 특성에 예민하여, 상기 단일 입사각 분광타원계 보다 정밀 측정이 가능하다.
그러나, 상기 가변입사각 분광타원계는 시료 표면으로 입사되는 입사각을 가변시키기위한 하드웨어적 구동이 보조적으로 구비되기 때문에, 고니오메터(Goniometer)의 구동시간과 스펙트럼 취득을 포함한 측정시간은 가변되는 입사각 수에 비례하여 증가되는 문제점을 갖는다.
한편, 종래의 렌즈를 사용하여 시료 또는 기판으로 입사되는 입사각을 다양하게 이룰 수 있는 초점빔 타원계는 단일 파장을 사용하기 때문에 다양한 파장의 스펙트럼을 취득하기 위해 여러파장의 레이저를 사용하거나 필요한 파장을 선택할 수 있는 필터를 사용하기 때문에, 파장 선택의 한계가 있으며, 선택하는 파장 수에 비례하여 측정속도가 지연되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 광원으로부터 출사된 편광이 다수의 입사각으로 시료표면에 입사되도록 하는 광 집속 유니트 및 이를 갖는 스펙트럼 측정 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 시료로 입사되는 다수의 입사각에서 다수의 파장 대역의 분광 및 분각 스펙트럼을 동시에 측정할 수 있는 광 집속 유니트 및 이를 갖는 스펙트럼 측정 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 광 집속 유니트를 제공한다.
상기 광 집속 유니트는 광을 출사하는 광원부와; 상기 광원부로부터 출사되는 광을 서로 평행을 이루는 다수의 광 조사 경로들을 따라 안내하는 광 안내부; 및 상기 다수의 광 조사 경로들을 따르는 광을 시료의 검사 위치에 서로 다른 입사각으로 입사되도록 하는 광 집속부를 포함한다.
여기서, 상기 광 안내부는 상기 출사되는 광을 상기 광 집속부로 편광 시키는 것이 바람직하며, 상기 광 집속부는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 집속부 몸체와, 상기 광 조사 경로들을 따르는 광이 나란하게 집속부의 평평한 입사면 부를 통해 입사되고, 집속부 몸체를 통과하여 다시 집속부의 다른면에 볼록하게 형성되는 반원 형상의 출사부를 통과한 광이 출사되어 상기 서로 다른 입사각을 형성하도록 구비되어야 하고, 이때, 상기 집속부 몸체의 길이 방향을 따르는 축은 파장 축이 며, 상기 집속부 몸체에서 상기 파장 축과 직각을 이루는 축은 입사각 축이 되어야 한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 스펙트럼 측정 장치를 제공한다.
상기 스펙트럼 측정 장치는 광을 출사하는 광원부와; 상기 광원부로부터 출사되는 광을 서로 평행을 이루는 다수의 광 조사 경로들을 따라 편광 시키는 편광 발생부와; 상기 다수의 광 조사 경로들을 따르는 광을 시료의 검사 위치에 서로 다른 입사각으로 입사되도록 하는 광 집속부와; 상기 시료의 검사 위치에 집속되어 상기 입사각에 상응되는 서로 다른 출사각으로 출사되는 광을 받아 들여 서로 평행한 다수의 광 출사 경로를 따르도록 안내하는 광 출사부; 및 상기 다수의 광 출사 경로를 따르는 광으로부터 서로 다른 출사각에 따라 스펙트럼을 검출하는 광 검출부를 포함한다.
여기서, 상기 광 집속부는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 집속부 몸체와, 상기 집속부 몸체의 한 면에 평평하게 형성되어 상기 광 조사 경로들을 따르는 광이 나란하게 입사되는 제 1입사면 부와 한 면이 볼록하게 형성되고 상기 집속부 몸체를 통과하는 광이 출사되어 서로 다른 입사각을 형성하도록 안내하는 제 1출사면 부를 구비한다.
그리고, 상기 광 출사부는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 출사부 몸체와, 상기 출사부 몸체의 한 면에 형성되며 상기 시료로부터 반사되어 상기 서로 다른 출 사각으로 출사되는 광이 입사되도록 볼록하게 이루어지는 제 2입사면 부와, 상기 집속부 몸체의 다른 한 면에 형성되며 상기 제 2입사면 부 및 상기 출사부 몸체를 통과하는 광이 출사되어 상기 다수의 광 출사 경로를 형성하도록 안내하는 제 2출사면 부를 구비한다.
또한, 상기 집속부 몸체와 상기 출사부 몸체의 길이 방향을 따르는 축은 파장 축이며, 상기 집속부 몸체 및 상기 출사부 몸체에서 상기 파장 축과 직각을 이루는 축은 입사각 축이다. 상기 광 검출부는 CCD 광 검출기이며, 상기 파장 축과 상기 입사각 축이 기설정 되어야 한다.
또한, 상기 편광 발생부는 외부로부터 전기적 신호를 받아 회전력을 발생시키는 모터와 연결되고, 상기 모터는 상기 편광 발생부를 일정 회전 속도로 회전시키는 것이다.
또한, 상기 제 1출사면 부는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되며 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성되고, 상기 제 2입사면 부는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되며 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 광원으로부터 출사되어 편광되는 광을 다수의 입사각을 형성하여 시료로 입사될 수 있도록 안내할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 시료로 입사되는 다수의 입사각에서 다수의 파장 대역의 분 광 스펙트럼을 동시에 측정할 수 있는 효과를 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 광 집속 유니트 및 이를 갖는 스펙트럼 측정 장치를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 스펙트럼 측정 장치를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시되는 광 집속부를 보여주는 사시도이다. 도 4는 도 2의 광 출사부를 보여주는 사시도이다. 도 5는 도 3에 도시되는 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따르는 단면도이다. 도 6은 본 발명에 따르는 광 집속부 및 광 출사부의 다른 예를 보여주는 단면도이다. 도 7은 도 6의 광 출사부를 보여주는 일부 확대 단면도이다. 도 8은 본 발명에 따르는 광 검출기에서의 파장 축과 입사각 축 신호의 일 예를 보여주는 그래프이다. 도 9a 및 도 9b는 본 발명에 스펙트럼 측정 장치를 사용하여 취득된 다양한 입사각에 따라 취득된 분광 스펙트럼을 보여주는 그래프들이다. 도 10a 및 도 10b는 본 발명에 스펙트럼 측정 장치를 사용하여 취득된 다양한 파장에 따라 취득된 분광 스펙트럼을 보여주는 그래프들이다.
본 발명의 스펙트럼 측정 장치는 광 집속 유니트를 포함한다. 따라서, 이하에서는 상기 광 집속 유니트의 구성을 상기 스펙트럼 측정 장치의 구성 설명에 포함하여 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 스펙트럼 측정 장치의 구성을 설명하도록 한다.
도 2를 참조 하면, 본 발명의 스펙트럼 측정 장치는 레이저와 같은 광을 출사하는 광원부(100)를 구비한다.
그리고, 상기 광원부(100)의 근방에는 상기 광원부(100)로부터 출사되는 광을 서로 평행을 이루는 다수의 광 조사 경로(a)를 따르도록 안내함과 아울러 편광시키는 편광 발생부(200)가 설치된다.
상기 편광 발생부(200)의 근방에는 상기 편광되어 상기 다수의 광 조사 경로(a)를 따르는 광을 시료(600)의 검사 위치(P)에 서로 다른 입사각(θ1,θ2,θ3)을 형성하여 집속시키는 광 집속부(300)가 설치된다. 여기서, 상기 시료(600)는 실리콘 기판인 것이 좋다.
그리고, 상기 시료(600)의 근방에는 시료(600)의 검사 위치(P)에서 반사되어 상기 입사각들(θ1,θ2,θ3)과 상응되는 각도를 갖는 서로 다른 출사각(θ1,θ2,θ3)을 이루는 광을 서로 평행을 이루는 다수의 광 출사 경로(b)를 따르도록 안내하는 광 출사부(400)가 설치된다. 여기서, 상기 광 출사부(400)의 구성은 상기 광 집속부(300)의 구성과 실질적으로 동일할 수 있다. 그리고, 상기 광 출사부(400)는 상기 시료(600)를 경계로 상기 광 집속부(300)와 서로 동일 레벨 및 서로 대칭이 되는 위치에 배치된다.
그리고, 상기 광 출사부(400)의 근방에는 상기 다수의 광 출사 경로(b)를 따르는 광으로부터 서로 다른 출사각(θ1,θ2,θ3)에 따라 스펙트럼을 검출하는 광 검출부(500)가 설치된다, 상기 광 검출부(500)는 편광 검출부일 수 있다.
여기서, 상기 광 검출부(500)는 CCD 광 검출기이며, 상기 파장 축과 상기 입사각 축이 기설정되는 것이 좋다.
이에 더하여, 상기 편광 발생부(200) 및 편광 검출부인 광 검출부(500)는 편 광자(미도시)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기 편광자는 모터(210)에 의하여 일정 속도로 회전될 수 있다.
여기서, 상기 모터(210)는 외부로부터 전기적 신호를 받아 회전력을 발생시키고, 상기 편광자를 일정 속도로 회전시킬 수 있다.
다음, 상기에 언급되는 광 집속부(300)의 구성을 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.
도 3을 참조 하면, 상기 광 집속부(300)는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 집속부 몸체(310)와, 상기 집속부 몸체(310)의 한 면, 즉 상단에 형성되며 상기 광 조사 경로들(a)을 따르는 광이 시료(600)의 검사 위치(P)로 입사되도록 평평하게 형성되는 반원 형상의 제 1입사면 부(320)와, 상기 집속부 몸체(310)의 다른 면, 즉 하단에 형성되며 상기 제 1입사면 부(320) 및 상기 집속부 몸체(310)를 통과하는 광이 출사되어 상기 서로 다른 입사각(θ1,θ2,θ3)을 형성하도록 안내하고 하방으로 볼록하게 형성되는 제 1출사면 부(330)를 구비한다. 여기서, 상기 광 집속부(300)는 구면 렌즈 또는 비구면 렌즈 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 상기 집속부 몸체(310)는 단면이 사각 형상을 이루는 일정 길이를 갖는 막대 형상으로 이루어진다. 여기서, 상기 집속부 몸체(310)의 길이 방향을 따르는 축이 파장 축을 이룰 수 있다. 이에 더하여, 상기 집속부 몸체(310)의 파장 축과 직교를 이루는 방향을 따르는 축이 입사각 축을 이룰 수 있다. 즉, 상기 파장 축은 X축 방향을 따르고, 상기 입사각 축은 Y축 방향을 따를 수 있다.
다음, 상기에 언급되는 광 출사부(400)의 구성을 설명하도록 한다.
상기 광 출사부(400)는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 출사부 몸체(410)와, 상기 출사부 몸체(410)의 한 면 즉, 하단에 형성되며 상기 시료(600)로부터 반사되어 상기 서로 다른 출사각(θ1,θ2,θ3)으로 출사되는 광이 입사될 수 있도록 볼록하게 이루어지는 제 2입사면 부(420)와, 상기 출사부 몸체(410)의 다른 면 즉, 상단에 형성되며 상기 제 2입사면 부(420) 및 상기 출사부 몸체(410)를 통과하는 광이 출사되어 상기 다수의 광 출사 경로(b)를 형성하도록 안내하고 평평하게 형성되는 제 2출사면 부(430)를 구비한다.
여기서, 상기 출사부 몸체(410)는 단면이 사각 형상을 이루는 일정 길이를 갖는 막대 형상으로 이루어진다. 여기서, 상기 출사부 몸체(410)의 길이 방향을 따르는 축이 파장 축을 이룰 수 있다. 이에 더하여, 상기 출사부 몸체(410)의 파장 축과 직교를 이루는 방향을 따르는 축이 입사각 축을 이룰 수 있다. 즉, 상기 파장 축은 X축 방향을 따르고, 상기 입사각 축은 Y축 방향을 따를 수 있다.
한편, 도 6을 참조 하면, 본 발명에 따르는 광 집속부(301)에서의 제 1출사면 부(331)는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되며 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성될 수도 있다. 여기서, 미설명 부호 311은 집속부 몸체, 321은 제 1입사면 부이다.
또한, 본 발명에 따르는 광 출사부(401)의 제 2입사면 부(421)는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되며 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성될 수도 있다. 여기서, 미설명 부호 411은 출사부 몸체, 431은 제 2출사면 부이다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 스펙트럼 측정 장치의 작용을 설명하도록 한다.
도 2를 참조 하면, 광원부(100)는 레이저 빔과 같은 광을 출사한다. 이와 같이 출사되는 광은 편광 발생부(200)를 통과할 수 있다.
상기 편광 발생부(200)는 상기 출사된 광을 서로 평행을 이루는 다수의 광 조사 경로(a)를 따르도록 편광시킬 수 있다. 이와 같이 편광된 광은 본 발명에 따르는 광 집속부(300)로 안내된다.
상세하게는, 상기 편광된 광은 집속부 몸체(310)에 마련되는 제 1입사면 부(320)에 나란하게 입사될 수 있다. 이와 같이 제 1입사면 부(320)로 입사되는 광은 집속부 몸체(310) 및 상기 집속부 몸체(310)의 저면에 형성되는 볼록한 제 1출사면 부(330)를 통과한다.
여기서, 상기 집속부 몸체(310)의 길이 방향을 따르는 Y축은 파장 축(또는 분광 축)이고, 상기 파장 축과 직교되는 방향을 따르는 X축은 입사각 축(또는 분각 축)이다.
이어, 상기 제 1출사면 부(330)를 통과하는 광은 시료(600)의 검사 위치(P)로 집속될 수 있다. 따라서, 도 2를 참조 하면, 상기 제 1출사면 부(330)를 통과하는 광은 광축(c)을 경계로 서로 다른 입사각(θ1,θ2,θ3)을 형성하면서 시료(600)의 검사 위치(P)로 입사될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1출사면 부(330)를 통과하는 광은 상기 시료(600)의 검사 위치(P)에 집속될 수 있다.
이와 같이, 상기 시료(600)의 검사 위치(P)에서 반사되는 광은 광 출사 부(400)로 상기 입사각(θ1,θ2,θ3)과 실질적으로 동일한 각을 갖는 출사각(θ1,θ2,θ3)을 이루며 퍼지면서 전달될 수 있다.
즉, 상기 서로 다른 출사각(θ1,θ2,θ3)을 이루어 상기 시료(600)의 검사 위치(P)로부터 반사되는 광은 상기 광 출사부(400)의 볼록한 제 2입사면 부(420)로 입사될 수 있다.
이렇게 입사되는 상기 서로 다른 출사각(θ1,θ2,θ3)을 갖는 광은 상기 광 출사부(400)의 막대 형상의 출사부 몸체(410)를 통과하고 상기 출사부 몸체(410)의 상단에 형성되는 평평한 제 2출사면 부(430)를 통과할 수 있다.
따라서, 상기 서로 다른 출사각(θ1,θ2,θ3)을 갖는 광은 상기 출사부 몸체(410)의 제 2출사면 부(430)를 통과함과 아울러, 서로 평행을 이루는 다수의 광 출사 경로(b)를 따라 광 검출기(500)에 의하여 검출될 수 있다.
여기서, 상기 광 검출기(500)는 CCD 광 검출기로써, 이에는 파장 축(또는 분광 축)과, 입사각 축(또는 분각 축)이 기 설정되기 때문에 시료(600)로의 입사되는 다수의 사로 다른 입사각(θ1,θ2,θ3)에서의 분광 스펙트럼을 각각 취득할 수 있다.
예컨대, 1024*1024 픽셀의 CCD 광 검출기인 경우에, 상기 CCD 광 검출기에서는 최대 1024 개의 입사각에서의 분광 스펙트럼이 취득될 수 있다. 이는, 1024 개의 파장에서 분각 스펙트럼이 취득되는 것과 동일할 수 있다.
도 9a 및 도 9b에는 산화막(SiO2)이 50nm의 두께로 성장되어 잇는 실리콘 기판인 시료(600)에 각각 55도, 60도, 65도 70도의 입사각을 이루어 조사되는 경우에 취득되는 분광 스펙트럼을 보여주고 있다.
또한, 도 10a 및 도 10b에는 파장이 400nm, 500nm, 600nm, 700nm 인 경우에 취득되는 분각 스펙트럼을 보여주고 있다.
따라서, 본 발명의 스펙트럼 측정 장치는 상기 도 9a 내지 도 10b에 도시된 바와 같이 분광 스펙트럼 및 분각 스펙트럼을 동시에 측정할 수 있다.
한편, 도 6을 참조 하면, 본 발명에서의 시료(600)로 입사되는 입사각은 다양한 간격을 이루는 각도를 이루도록 조절될 수도 있다.
즉, 본 발명에 따르는 광 집속부(301)의 경우에, 상기 광 집속부(301)의 집속부 몸체(311)의 상단에 배치되는 제 1입사면 부(331)는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되도록 다수로 이루어질 수 있고, 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 다수의 제 1입사면 부(331)는 상기 집속부 몸체(311)로부터 멀어질 수록 곡률 반경이 점차적으로 커질 수도 있고, 작아질 수도 있다.
또한, 상기 체결 분리 방식은 상기 다수의 제 1입사면 부(331)가 서로 밀착 배치됨과 아울러, 슬라이딩 돌기(331a)와 이 슬라이딩 돌기(331a)가 끼워져 활주될 수 있는 슬라이딩 홀(331b)을 사용하여 슬라이딩 결합될 수 있는 구성일 수 있다.
또한, 도 7을 참조 하면, 본 발명에 따르는 광 출사부(401)의 경우에, 상기 광 출사부(401)의 출사부 몸체(411)의 상단에 배치되는 제 1출사면 부(421)는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되도록 다수로 이루어질 수 있고, 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 다수의 제 1출사면 부(421)는 상기 출사부 몸체(411)로부터 멀어질 수록 곡률 반경이 점차적으로 커질 수도 있고, 작아질 수도 있다.
그리고, 상기 체결 분리 방식은 상기에 언급된 슬라이딩 결합 방식을 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 도 6 및 도 7에 도시되는 광 집속부(301)와 광 출사부(401)를 사용하는 경우에, 제 1입사면 부들(331) 및 제 2출사면 부들(421) 중 어느 하나를 사용할 수 있도록 함으로써, 시료(600)의 검사 위치(P)에 입사되는 입사각들의 간격을 다양하게 조절할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형 가능함은 물론이다.
따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐만 아니라, 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 스펙트럼 측정 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 스펙트럼 측정 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시되는 광 집속부를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2의 광 출사부를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시되는 선 Ⅰ-Ⅰ'를 따르는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 광 집속부 및 광 출사부의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 광 출사부를 보여주는 일부 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따르는 광 검출기에서의 파장 축과 입사각 축 신호의 일 예를 보여주는 그래프이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 스펙트럼 측정 장치를 사용하여 취득된 다양한 입사각에 따라 취득된 분광 스펙트럼을 보여주는 그래프들이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 스펙트럼 측정 장치를 사용하여 취득된 다양한 파장에 따라 취득된 분광 스펙트럼을 보여주는 그래프들이다.
*주요부분에 대한 도면 설명*
100 : 광원부
200 : 편광 발생부
300 : 광 집속부
310 : 집속부 몸체
320 : 제 1입사면 부
330 : 제 1출사면 부
400 : 광 출사부
410 : 출사부 몸체
420 : 제 2입사면 부
430 : 제 2출사면 부
500 : 광 검출부
600 : 시료

Claims (10)

  1. 광을 출사하는 광원부;
    상기 광원부로부터 출사되는 광을 서로 평행을 이루는 다수의 광 조사 경로들을 따라 안내하는 광 안내부; 및
    상기 다수의 광 조사 경로들을 따르는 광을 시료의 검사 위치에 서로 다른 입사각으로 입사되도록 하는 광 집속부를 포함하는 광 집속 유니트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 안내부는 상기 출사되는 광을 상기 광 집속부로 편광 시키는 것을 특징으로 하는 광 집속 유니트.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 집속부는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 집속부 몸체와, 상기 집속부 몸체의 한 면에 형성되며 상기 광 조사 경로들을 따르는 광이 입사되도록 평평하게 형성되는 입사면 부와, 상기 집속부 몸체의 다른 한 면에 형성되며 상기 입사면 부 및 상기 집속부 몸체를 통과하는 광이 출사되어 상기 서로 다른 입사각을 형성하도록 안내하는 볼록한 출사면 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 집속 유니트.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 집속부 몸체의 길이 방향을 따르는 축은 파장 축이며, 상기 집속부 몸체에서 상기 파장 축과 직각을 이루는 축은 입사각 축인 것을 특징으로 하는 광 집속 유니트.
  5. 광을 출사하는 광원부;
    상기 광원부로부터 출사되는 광을 서로 평행을 이루는 다수의 광 조사 경로들을 따라 편광 시키는 편광 발생부;
    상기 다수의 광 조사 경로들을 따르는 광을 시료의 검사 위치에 서로 다른 입사각으로 입사되도록 하는 광 집속부;
    상기 시료의 검사 위치에 집속되어 상기 입사각에 상응되는 서로 다른 출사각으로 출사되는 광을 받아 들여 서로 평행한 다수의 광 출사 경로를 따르도록 안내하는 광 출사부; 및
    상기 다수의 광 출사 경로를 따르는 광으로부터 서로 다른 출사각에 따라 스펙트럼을 검출하는 광 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 측정 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 광 집속부는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 집속부 몸체와, 상기 집속부 몸체의 한 면에 형성되며 상기 광 조사 경로들을 따르는 광이 입사되도록 평평하게 형성되는 제 1입사면 부와, 상기 집속부 몸체의 다른 한 면에 형성되며 상기 제 1입사면 부 및 상기 집속부 몸체를 통과하는 광이 출사되어 상기 서로 다른 입사각을 형성하도록 안내하는 볼록한 제 1출사면 부를 구비하고,
    상기 광 출사부는 일정 길이를 갖는 막대 형상의 출사부 몸체와, 상기 출사부 몸체의 한 면에 형성되며 상기 시료로부터 반사되어 상기 서로 다른 출사각으로 출사되는 광이 입사되도록 볼록하게 이루어지는 제 2입사면 부와, 상기 출사부 몸체의 다른 한 면에 형성되며 상기 제 2입사면 부 및 상기 출사부 몸체를 통과하는 광이 출사되어 상기 다수의 광 출사 경로를 형성하도록 안내하는 평평한 제 2출사면 부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 측정 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 집속부 몸체와 상기 출사부 몸체의 길이 방향을 따르는 축은 파장 축이며, 상기 집속부 몸체 및 상기 출사부 몸체에서 상기 파장 축과 직각을 이루는 축은 입사각 축인 것을 특징으로 하는 스펙트럼 측정 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 광 검출부는 CCD 광 검출기이며, 상기 파장 축과 상기 입사각 축이 기설정되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 측정 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 편광 발생부는 외부로부터 전기적 신호를 받아 회전력을 발생시키는 모 터와 연결되되,
    상기 모터는 상기 편광 발생부를 일정 회전 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 측정 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1출사면 부는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되며 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성되고,
    상기 제 2입사면 부는 서로 다른 곡률 반경을 이루어 서로 적층되며 서로 체결 및 분리 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스펙트럼 측정 장치.
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