WO2020045852A1 - 시편 두께 측정 장치 및 시편 두께 측정 방법 - Google Patents

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WO2020045852A1
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terahertz wave
specimen
region
reflected
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김학성
오경환
박동운
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한양대학교 산학협력단
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    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Definitions

  • Embodiments relate to a specimen thickness measurement apparatus.
  • Embodiments relate to a specimen thickness measurement method.
  • Embodiments relate to a storage medium in which a specimen thickness measurement program is stored.
  • specimens having various thicknesses and shapes used for micro precision parts are manufactured.
  • the specimens may correspond to a thin film. Since the specimens have a great influence on the performance of the product, it is necessary to manufacture the specimen so that the thickness of the specimen is evenly formed. Therefore, it is necessary to precisely measure the thickness of the specimen in the manufacturing process of the specimen.
  • terahertz waves are excellent in permeability to non-conductive materials other than metal, and have a characteristic of being harmless to human body with energy lower than X-ray. According to the above characteristics of terahertz waves, terahertz waves are possible for application to non-destructive testing techniques.
  • the specimen in the manufacturing process of the specimen, may be composed of a multi-layer thin film.
  • the specimen consisting of a multi-layered thin film it may be difficult to measure the thickness by separating each layer in the manufacturing process. Therefore, when the specimen is made of a multi-layered thin film, there is a need to integrally measure the thickness of each thin film layer constituting the specimen without separating the specimen into each thin film.
  • Embodiments provide a method for measuring the thickness of a specimen using a terahertz wave.
  • Embodiments provide a method for measuring the thickness of a specimen consisting of a multilayer using a terahertz wave.
  • Embodiments provide a method of measuring the thickness of each layer of a specimen consisting of a multi-layer.
  • Embodiments provide a method for measuring the thickness of each layer using the reflected time of the terahertz wave irradiated on each layer of the multilayered specimen.
  • Embodiments provide a method of measuring the refractive index of each layer of a specimen composed of a multi-layer, and the thickness of each layer of the specimen based on the measured refractive index for each layer measured.
  • Embodiments measure the refractive index for each layer using the transmission time and reflection time of the terahertz wave irradiated for each layer of the specimen consisting of a multi-layer, and each angle of the specimen based on the measured refractive index for each layer
  • a method of measuring the thickness of each layer of the specimen using the reflection time or transmission time of the terahertz wave irradiated for the layer is provided.
  • the method for measuring the thickness of the specimen may include a first terahertz wave irradiation step, a first reflection terahertz wave reception step, and a second step on a specimen including a first layer and a second layer.
  • the method may include terahertz wave irradiation, receiving a second reflecting terahertz wave, storing refractive indexes of the first layer and the second layer, and calculating thicknesses of the first layer and the second layer.
  • the first terahertz wave irradiation step may be a step of irradiating a first terahertz wave to a first region of the upper portion of the first layer in a specimen including a first layer and a second layer, wherein The lower portion of the second layer may contact at least a portion of the upper portion of the first layer, and the upper portion of the first layer may include a first region formed by removing at least a portion of the second layer.
  • the receiving of the first reflected terahertz wave may be a step of receiving the first reflected terahertz wave reflected by the specimen.
  • the second terahertz wave irradiation step may be a step of irradiating a second terahertz wave to a second region of the upper portion of the second layer.
  • the second reflecting terahertz wave receiving step may be a step of receiving a second reflecting terahertz wave reflected by the specimen.
  • the storing of the refractive indices of the first layer and the second layer may be storing the refractive indices of the first layer and the second layer.
  • the calculating of the thicknesses of the first layer and the second layer may include a first reflection time when the first reflection terahertz wave is reflected and a second reflection time when the second reflection terahertz wave is reflected, and each Computing the thickness of the first layer and the second layer based on at least one of the refractive index of the layer, wherein the first region and the second region may be different regions.
  • the thickness measuring apparatus may include a discharge unit, a receiver, and a controller.
  • the emitter may irradiate a terahertz wave including a first terahertz wave and a second terahertz wave to a specimen including a first layer and a second layer.
  • the receiver may receive a reflected terahertz wave including a first reflected terahertz wave and a second reflected terahertz wave reflected by the specimen.
  • the controller may control the emitter and the receiver.
  • the controller controls the emitter to irradiate a first terahertz wave to a first region of the first layer on the specimen, wherein the lower portion of the second layer of the specimen is at least a portion of the upper portion of the first layer.
  • Control the emitter to emit a second terahertz wave to a second region on top of the second layer, to receive a second reflected terahertz wave reflected by the specimen, and to control the first layer.
  • the thickness of the first layer and the second layer may be controlled based on at least one of the liver and the refractive index of each layer.
  • the first area and the second area may be different areas.
  • the storage medium in which the specimen thickness measurement program is stored may include a first terahertz wave irradiation step and a first reflection on a specimen including a first layer and a second layer.
  • Specimen thickness measurement which may include receiving a terahertz wave, irradiating a second terahertz wave, storing refractive indexes of the first layer and the second layer, and calculating thicknesses of the first layer and the second layer According to the method, the thickness of the specimen may be measured.
  • the first terahertz wave irradiation step may be a step of irradiating a first terahertz wave to a first region of the upper portion of the first layer in a specimen including a first layer and a second layer, wherein The lower portion of the second layer may contact at least a portion of the upper portion of the first layer, and the upper portion of the first layer may include a first region formed by removing at least a portion of the second layer.
  • the receiving of the first reflected terahertz wave may be a step of receiving the first reflected terahertz wave reflected by the specimen.
  • the second terahertz wave irradiation step may be a step of irradiating a second terahertz wave to a second region of the upper portion of the second layer.
  • the second reflecting terahertz wave receiving step may be a step of receiving a second reflecting terahertz wave reflected by the specimen.
  • the storing of the refractive indices of the first layer and the second layer may be storing the refractive indices of the first layer and the second layer.
  • the calculating of the thicknesses of the first layer and the second layer may include a first reflection time when the first reflection terahertz wave is reflected and a second reflection time when the second reflection terahertz wave is reflected, and each Computing the thickness of the first layer and the second layer based on at least one of the refractive index of the layer, wherein the first region and the second region may be different regions.
  • the thickness of each layer of the specimen may be measured by irradiating terahertz waves to each layer of the specimen having multiple layers, thereby performing a non-destructive test on each layer of the specimen.
  • the terahertz wave has a stronger transmittance than visible or infrared light, and can be used even in the presence of quintupleous light, and has the effect of measuring the thickness of a specimen without a separate process of blocking external light.
  • a method for measuring the thickness of a specimen is obtained by irradiating terahertz waves with respect to each of the layers, together with a pre-obtained refractive index for each layer of the specimen having a multilayer, and reflecting the surface reflected from the surface of each layer of the specimen.
  • the thickness of each layer of the specimen can be measured in consideration of the difference between the reception time of the Hertz wave and the reception time of the back reflection terahertz wave reflected from the back side of the specimen, thereby measuring the thickness of each layer of the specimen integrally. There is an effect that can be done.
  • Specimen thickness measurement method is irradiated with terahertz waves for each layer of the specimen having a multi-layer, the difference in the reception time of the transmission terahertz wave transmitted through each layer of the specimen and the terahertz of each layer of the specimen.
  • the refractive index of each layer of the specimen may be measured in consideration of the difference in the reflection time of the wave, and based on the measured refractive index, the difference in the reflection time of each layer of the specimen or the transmission time difference of each layer of the specimen may be used. Since the thickness of each layer of the specimen can be measured, the refractive index and the thickness of each layer of the specimen can be measured simultaneously.
  • the specimen thickness measurement method can measure the thickness of the specimen having a multi-layer in a non-contact and non-destructive manner.
  • the thickness of each layer may be integrally measured through the terahertz wave reflection time difference of each layer of the specimen, thereby measuring the thickness of the specimen. It can save time.
  • the refractive index of each layer may be measured by the difference in the terahertz wave transmission time and the reflection time of each layer of the specimen, and at the same time, The thickness of each layer may also be measured by using a terahertz wave transmission time difference or a reflection time difference, so that the thickness of various specimens may be measured.
  • the point where the terahertz wave is irradiated to obtain the refractive index for each layer of the specimen and the point where the terahertz wave is irradiated to measure the thickness of each layer of the specimen When the same is the effect of increasing the accuracy of the thickness measurement for each layer of the specimen.
  • FIG. 1 is a view showing a specimen thickness measurement system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a controller for controlling a specimen thickness measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • 3 and 4 are views showing a method for measuring the thickness of the specimen of a single layer through the specimen thickness measuring apparatus according to an embodiment.
  • FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating a thickness measuring method of a specimen having a multilayer through a specimen thickness measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 and 8 are views showing a specimen having a multi-layer in the specimen thickness measuring apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a view showing a flow chart for a specimen thickness measurement method according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a view showing a specimen thickness measurement system according to an embodiment.
  • FIG. 11 illustrates a specimen thickness measurement system for measuring a refractive index and a thickness of each layer of a specimen according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a controller for controlling a specimen thickness measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 13 and 14 are diagrams illustrating a method of measuring a refractive index and a thickness of a single layer specimen through a specimen thickness measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • 15 and 16 are diagrams illustrating a method of measuring a refractive index and a thickness of a specimen having a multilayer through a specimen thickness measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
  • Comprising a step of calculating the thickness of the layer and the second layer
  • the thicknesses of the first layer and the second layer are calculated based on the first reflection time and the second reflection time, and the first reflection time is the first surface reflection terahertz wave and the first back reflection terrazzo.
  • a difference in time at which a Hertzian wave is received the second reflection time is a difference in time at which a second surface reflected terahertz wave and a second backside reflected terahertz wave are received, and the first reflected terahertz wave is at the first surface A reflecting terahertz wave and said first backside reflecting terahertz wave, said second reflecting terahertz wave comprising said second surface reflecting terahertz wave and said second backside reflecting terahertz wave, said first surface reflecting The terahertz wave reflects the first terahertz wave at the surface of the first region, and the first back reflecting terahertz wave shows the first terahertz wave at the rear surface of the specimen.
  • the second surface reflected terahertz wave is reflected by the second terahertz wave at the surface of the second region, and the second backside reflected terahertz wave is reflected at the back of the specimen.
  • Specimen thickness measurement methods can be provided.
  • the thickness of the first layer and the second layer may be calculated based on the first reflection time, the second reflection time, the refractive index of the first layer, and the refractive index of the second layer.
  • Specimen thickness measurement method using can be provided (C: speed of light, is the thickness of the k layer, : refractive index of the k layer, : reflection time of k layers, : reflection time of layer k-1).
  • the refractive indices of the first layer and the second layer are pre-stored refractive indices, respectively, and a specimen thickness measuring method using the values of the refractive indices when measuring the thickness of the first layer and the second layer may be provided.
  • the thickness of the first layer and the second layer may be measured a plurality of times for at least one of the first region and the second region, the first layer and the plurality of times measured
  • a test piece thickness measuring method may be provided in which each average value of the thickness values of the second layer is the thickness of the first layer and the second layer.
  • the refractive index of the first layer and the second layer is based on at least one of a third reflective terahertz wave, a fourth reflective terahertz wave, the first transmitted terahertz wave, and the second transmitted terahertz wave.
  • the third reflected terahertz wave is formed by reflecting the first terahertz wave with respect to the third region
  • the fourth reflected terahertz wave is formed by reflecting the second terahertz wave with respect to the fourth region.
  • the first transmitted terahertz wave is formed by transmitting the first terahertz wave through a third region
  • the second transmitted terahertz wave is formed by transmitting the second terahertz wave through a fourth region.
  • the third region is located above the first layer
  • the fourth region is located above the second layer
  • the first layer includes a third region formed by removing at least a portion of the second layer.
  • a specimen thickness measuring method may be provided in which the third region and the fourth region are different regions.
  • the refractive index of the first layer and the refractive index of the second layer may be calculated based on at least one of a third reflection time, a fourth reflection time, a first transmission time, and a second transmission time, and the third reflection.
  • the time is the difference between the times when the third surface reflected terahertz wave and the third back reflected terahertz wave are received
  • the fourth reflection time is the time when the fourth surface reflected terahertz wave and the fourth back reflected terahertz wave are received.
  • the first transmission time is a time difference at which the first transmission terahertz wave and the third transmission terahertz wave are received
  • the second transmission time is the second transmission terahertz wave and the third transmission terahertz wave
  • the third reflected terahertz wave comprises the third surface reflected terahertz wave and the third backside reflected terahertz wave
  • the fourth reflected terahertz wave is the fourth surface A reflective terahertz wave and a fourth rear reflecting terahertz wave
  • the third surface reflecting terahertz wave is reflected by the third terahertz wave on the surface of the third region, and the third back reflecting terahertz wave
  • the third terahertz wave is reflected from the back side of the specimen
  • the fourth surface reflected terahertz wave is the fourth terahertz wave is reflected from the surface of the second region
  • the fourth back reflected terahertz wave is the second A specimen thickness measurement method
  • the refractive indices of the first layer and the second layer may be calculated by considering the third reflection time, the fourth reflection time, the first transmission time, and the second transmission time.
  • Specimen thickness measurement method using each can be provided ( : refractive index of the k layer, : reflection time of k layers, : reflection time of k-1 layer, : transmission time of the k layer, : transmission time of the k-1 layer).
  • the refractive index of the first layer and the refractive index of the second layer may be measured a plurality of times for at least one of the third region and the fourth region, the first measured over a plurality of times
  • a specimen thickness measuring method may be provided in which an average value of each of the refractive index values of the layer and the second layer is the refractive index of the first layer and the second layer.
  • first region and the third region coincide with each other
  • second region and the fourth region coincide with each other
  • the refractive indices of the first layer and the second layer and the first layer and the second layer Specimen thickness measurement methods can be provided in which each thickness is measured in the same region.
  • the first region and the third region coincide with each other
  • the second region and the fourth region coincide with each other
  • the thicknesses of the first layer and the second layer are calculated.
  • Specimen thickness measurement method using can be provided (C: speed of light, is the thickness of the k layer, : reflection time of k layers, : reflection time of k-1 layer, : transmission time of the k layer, : transmission time of the k-1 layer).
  • first region and the third region are different, the second region and the fourth region are different, and the refractive index equation And calculating the thicknesses of the first layer and the second layer.
  • the thickness of the k layer is the thickness of the k layer, : refractive index of the k layer, : reflection time of k layers, : reflection time of k-1 layer, : Reflection time of the k layer in the region different from the thickness measurement region, : Reflection time of the k-1 layer in a region different from the thickness measurement region, : Transmission time of the k layer in a region different from the thickness measurement region, : Transmission time of the k-1 layer in a region different from the thickness measurement region).
  • the thickness and the refractive index of the first layer and the second layer may be measured a plurality of times for at least one of the first region, the second region, the third region, and the fourth region,
  • a test piece thickness measuring method may be provided in which an average value of the thickness values or refractive index values of the first layer and the second layer measured over is a thickness of the first layer and the second layer.
  • an emission unit for irradiating a terahertz wave comprising a first terahertz wave and a second terahertz wave to a specimen comprising a first layer and a second layer;
  • a receiver configured to receive a reflected terahertz wave including a first reflected terahertz wave and a second reflected terahertz wave reflected by the specimen;
  • a controller for controlling the emitter and the receiver, wherein the controller controls the emitter to irradiate a first terahertz wave to a first region of the upper portion of the first layer in the specimen;
  • a lower portion of the second layer contacts at least a portion of the upper portion of the first layer, and an upper portion of the first layer includes a first region formed by removing at least a portion of the second layer; Controlling the receiving unit to receive the first reflected terahertz wave reflected by the control unit, controlling the emitter to irradiate the second terahertz wave to the second
  • a storage medium having stored thereon a specimen thickness measurement program can be provided.
  • FIG. 1 is a view showing a specimen thickness measurement system according to an embodiment.
  • the specimen thickness measurement system 1 may include a specimen thickness measurement apparatus 10, a specimen 500, and a tray 600.
  • the specimen thickness measurement system 1 may measure the thickness of the specimen 500 disposed on the tray 600.
  • the specimen thickness measurement system 1 may measure the thickness of each layer of the specimen 500 having multiple layers disposed in the tray 600.
  • the specimen thickness measuring apparatus 10 may measure the thickness of the specimen 500 disposed on the tray 600.
  • the specimen thickness measuring apparatus 10 may measure the thickness of the specimen 500 disposed on the tray 600 to be moved.
  • the specimen thickness measuring apparatus 10 may measure the thickness of each layer of the specimen 500 having multiple layers disposed on the tray 600.
  • the specimen thickness measuring apparatus 10 may include a controller 100, an emitter 130, a receiver 160, and a beam splitter 190.
  • the controller 100 may control the emitter 130 and the receiver 160.
  • the controller 100 may also control the beam splitter 190.
  • the discharge unit 130 may face the tray 600.
  • the discharge unit 130 may be located above the tray 600.
  • the discharge unit 130 may be spaced apart in the vertical direction with respect to the tray 600.
  • the beam splitter 190 may be located between the emission unit 130 and the tray 600.
  • the beam splitter 190 may be located on a path of a terahertz wave emitted from the emitter 130 to the tray 600.
  • the receiver 160 may be spaced apart from the beam splitter 190.
  • the receiver 160 may be located on a path through which the terahertz wave reflected from the tray 600 is reflected through the beam splitter.
  • the tray 600 may be located on the moving unit.
  • the specimen 500 disposed on the tray 600 may be moved to a position corresponding to the discharge part 130 by the moving part.
  • the controller 100 may control the moving unit.
  • the moving unit may be controlled through a
  • the emitter 130, the receiver 160, and the beam splitter 190 will be described.
  • the discharge unit 130 may emit a terahertz wave.
  • the wavelength of the terahertz wave emitted from the emitter 130 may be 3mm to 30um.
  • the terahertz wave may be continuous or pulsed.
  • the terahertz wave light source may be one or plural.
  • the frequency of the terahertz wave may be 0.1 THz to 10 THz.
  • the emitter 130 may emit terahertz waves within the frequency range, and may have a stronger transmission force than visible light or infrared light.
  • the terahertz wave emitted from the emitter 130 can be used even in the presence of external light, it is possible to measure the thickness of the specimen 500 without a separate process to block the external light.
  • the beam splitter 190 may reflect or transmit a portion of incident light.
  • the beam splitter 190 may transmit a part of the light irradiated from the emitter 130, and the transmitted light is reflected by the specimen 500 on the tray 600, and a part of the reflected light is reflected by the beam.
  • the light may be reflected by the splitter 190 and received by the receiver 160.
  • the beam splitter 190 may allow the emitter 130 and the receiver 160 to be positioned on the specimen 500.
  • the receiver 160 may receive the reflected terahertz waves reflected by the specimen 500 on the tray 600 from the terahertz waves emitted from the emitter 130.
  • the receiver 160 may receive a surface reflected terahertz wave reflected from the surface 510 of the specimen 500 or a back reflected terahertz wave reflected from the rear surface 560 of the specimen 500.
  • the receiver 160 may receive the surface reflected terahertz wave reflected from the surface 510 of the specimen 500 and the back reflected terahertz wave reflected from the back surface 560 of the specimen 500.
  • Light irradiated from the emitter 130 may be irradiated to the beam splitter 190. At least a portion of the light emitted from the emitter 130 may pass through the beam splitter 190. Light transmitted from the emitter 130 to the beam splitter 190 may be irradiated to the tray 600. At least a part of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected at the surface 510 of the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected at the surface 510 of the specimen 500 disposed on the tray 600.
  • At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may pass through the specimen 500. At least a portion of the light transmitted through the tray 600 may be reflected by the rear surface 560 of the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light reflected from the back surface 560 of the specimen 500 may pass through the specimen 500.
  • the light transmitted through the specimen 500 may be irradiated to the beam splitter 190. At least a portion of the light reflected on the tray 600 may be reflected by the beam splitter 190.
  • the light reflected by the beam splitter 190 may be received by the receiver 160.
  • the specimen 500 may have a single layer or multiple layers.
  • the specimen 500 having multiple layers may be in contact with at least a portion of the upper and lower portions of each layer.
  • the specimen 500 having a multilayer may include a region formed by removing at least a portion of a lower portion of a layer located relatively above at least two layers disposed adjacent to an upper portion of a layer positioned below.
  • the specimen 500 may be one or plural.
  • One or a plurality of specimens 500 may be positioned on the tray 600.
  • Specimen 500 disposed on the tray 600 may have a single layer or multiple layers.
  • the tray 600 may be moved to a position corresponding to the discharge unit 130 by a separate moving unit.
  • the tray 600 may be moved to a position corresponding to the discharge unit 130 at a constant speed by the moving unit.
  • the tray 600 may be made of a material capable of reflecting the terahertz wave emitted from the discharge unit 130. When the tray 600 reaches at least part of the terahertz wave emitted from the discharge unit 130 through the specimen 500 to reach the tray 600, the tray 600 passes through the specimen. It can reflect at least a portion of a terahertz wave.
  • the controller 100 includes a driver 110, a reception controller 121, a refractive index storage unit 123, a thickness calculator 125, a data storage unit 127, and a data output unit 129. ) May be included.
  • the driving unit 110 may drive the specimen inspection system 1.
  • the driving unit 110 may drive the specimen thickness measuring apparatus 10 or move the tray 600.
  • the driving unit 110 may include a first driving unit 111 and a second driving unit 113.
  • the first driver 111 may control the emitter 130 to emit terahertz waves.
  • the first driving unit 111 may control to emit terahertz waves when the specimen 500 is positioned at a position corresponding to the discharge unit 130.
  • the first driving unit 111 may control to emit terahertz waves when the thickness measurement region of the specimen 500 is located at a position corresponding to the discharge unit 130.
  • the second driver 113 may move the tray 600.
  • the second driving unit 113 may control the specimen 500 disposed on the tray 600 to move to a position corresponding to the discharge unit 130.
  • the reception control unit 121 may control the reception unit 160 to receive the terahertz wave emitted from the emission unit 130.
  • the reception controller 121 may control the receiver 160 to receive the terahertz waves reflected from the emitter 130 and reflect the reflected terahertz waves reflected from the specimen 500.
  • the reception control unit 121 may control the reception unit 160 to receive the surface reflection terahertz waves reflected from the surface 510 of the specimen 500 by the terahertz waves emitted from the emission unit 130. have.
  • the reception control unit 121 may control the reception unit 160 to receive the back reflection terahertz wave reflected from the back surface 550 of the specimen 500 by the terahertz wave emitted from the emission unit 130. have.
  • the reception controller 121 may detect a reflection time of the terahertz wave based on the terahertz wave received by the receiver 160.
  • the reception controller 121 may detect a reflection time of the reflected terahertz wave reflected from the specimen 500 based on the terahertz wave received by the receiver 160.
  • the reception controller 121 may detect a reception time of the surface reflected terahertz wave and a reception time of the back reflection terahertz wave of the receiver 160 based on the terahertz wave received by the receiver 160.
  • the reception controller 121 may detect a difference between a reception time of a surface reflection terahertz wave and a reception time of a back reflection terahertz wave of the reception unit 160 based on the terahertz wave received by the reception unit 160. have.
  • the refractive index storage unit 123 may store the refractive index of the specimen 500.
  • the refractive index storage unit 123 may store a predetermined refractive index of the specimen 500.
  • the refractive index storage unit 123 may store the refractive index obtained for the specimen 500.
  • the refractive index storage unit 123 may store at least one of the refractive indices of each layer constituting the specimen 500 having a multilayer.
  • the refractive index storage unit 123 may store a predetermined refractive index of at least one of each layer constituting the specimen 500 having a multilayer.
  • the refractive index storage unit 123 may store the refractive index obtained for at least one of each layer constituting the specimen 500 having a multilayer.
  • the thickness calculator 125 may calculate the thickness of the specimen 500.
  • the thickness calculator 125 may calculate the thickness of the specimen 500 based on a predetermined calculation formula.
  • the thickness calculator 125 may calculate the thickness of the specimen 500 based on at least one of a terahertz wave obtained by the reception controller 121 and a refractive index stored in the refractive index storage unit 123.
  • the thickness calculator 125 may calculate the thickness of the specimen 500 based on at least one of a reflection time of the terahertz wave obtained by the reception controller 121 and a refractive index stored in the refractive index storage unit 123.
  • the thickness calculator 125 may calculate at least one of the thicknesses of the layers constituting the specimen 500 having the multilayer.
  • the thickness calculator 125 may calculate thicknesses of adjacent layers among the layers constituting the specimen 500 having multiple layers.
  • the thickness calculator 125 may calculate thicknesses of two layers adjacent to each other among the layers constituting the specimen 500 having a multilayer.
  • the data storage unit 127 may store data about a reception time of the surface terahertz wave and a reception time of the back terahertz wave.
  • the data storage unit 127 may be configured based on at least one of the reception time of the surface terahertz wave, the reception time of the back terahertz wave, and the refractive index of the specimen 500. Data about thickness can be stored.
  • the data storage unit 127 may store data about the thickness of each layer of the specimen 500 having the multilayer calculated by the thickness calculator 125.
  • the data output unit 129 may output data about the thickness of the specimen 500 calculated by the thickness calculator 125.
  • the data output unit 129 may output data about the thickness of each layer of the specimen 500 having the multilayer calculated by the thickness calculator 125.
  • Figure 3 is a surface reflecting terahertz wave reflected from the surface of the specimen and back reflecting terahertz wave reflected from the back of the specimen 4 is a diagram illustrating a difference in reception time between the surface reflected terahertz wave and the back reflected terahertz wave.
  • the controller 100 may measure the thickness d of the specimen 500 based on the terahertz wave emitted from the discharge unit 130.
  • the controller 100 may measure the thickness d of the specimen 500 based on the surface reflection terahertz wave (Rs) and the back reflection terahertz wave (Rb).
  • the controller 100 may measure the thickness d of the specimen 500 based on the reflection time of the terahertz wave emitted from the emitter 130.
  • the controller 100 may measure the thickness d of the specimen 500 based on a difference between a reception time of the surface reflection terahertz wave Rs and a reception time of the back reflection terahertz wave Rb.
  • the surface reflection terahertz wave (Rs) may be formed by reflecting at least a portion of the terahertz wave emitted from the emitter 130 to the surface 510 of the specimen 500.
  • the receiver 160 may receive the surface reflected terahertz wave Rs reflected from the surface 510 of the specimen 500.
  • the rear reflection terahertz wave (Rb) is formed by reflecting at least a portion of the terahertz wave emitted from the discharge unit 130 through the specimen 500, reflected from the back surface 560 of the specimen 500 Can be.
  • the receiver 160 may receive the back reflection terahertz wave Rb reflected from the back surface 560 of the specimen 500.
  • the reception controller 121 may detect a reflection time when the terahertz wave emitted from the emission unit 130 is reflected by the specimen 500.
  • the reflection time is a time ts at which the surface reflection terahertz wave Rs is reflected by the surface 510 of the specimen 500 and is received and the back reflection terahertz wave Rb is the specimen 500. It may be a difference (tre) of the time tb reflected and received by the back surface 560 of.
  • the time ts at which the surface reflection terahertz wave Rs is received and the time tb at which the rear reflection terahertz wave Rb is received may be determined by feature points.
  • the time ts at which the surface reflection terahertz wave Rs is received and the time tb at which the rear reflection terahertz wave Rb is received may be determined by corresponding feature points.
  • the characteristic point may be a point where the intensity of the surface reflected terahertz wave (Rs) and the intensity of the back reflecting terahertz wave (Rb) are rapidly changed.
  • the characteristic point may be a point at which the intensity of the surface reflective terahertz wave Rs and the intensity of the back reflective terahertz wave Rb deviate from a predetermined threshold range.
  • the feature point may be a local maximum or local minimum of the intensity of the surface reflected terahertz wave (Rs) and the strength of the back reflective terahertz wave (Rb).
  • the thickness (d) of the specimen 500 is a terahertz wave, a surface reflection terahertz wave (Rs), a back reflection terahertz wave (Rb) emitted from the discharge unit 130 by the thickness calculator 125. , And may be calculated by Equation 1 based on at least one of a reflection time.
  • C speed of light, is the thickness of the k layer, : refractive index of the k layer, : reflection time of k layers, : reflection time of k-1 layer
  • K described in Equation 1 may be an order in which each layer constituting the specimen having a multi-layer is arranged in the vertical direction.
  • the above described in Equation 1 May be the thickness of the k layer. May be the refractive index of the material constituting the k layer. May be the reflection time of the terahertz wave for the k layer. May be the reflection time of the terahertz wave irradiated for at least one region of the top of the k layer. May be the difference between the reception time of the surface reflected terahertz wave for the k layer and the reception time of the back reflection terahertz wave for the specimen.
  • the thickness d of the specimen 500 may be calculated by the thickness calculator 125.
  • the thickness calculator 125 may calculate the thickness d of the specimen 500 based on Equation 1.
  • the thickness calculator 125 measures the thickness d of the test piece 500 having a single layer. It can be calculated as Accordingly, the thickness calculator 125 may calculate the thickness d of the specimen 500 having a single layer based on the speed of light, the reflection time tre, and the refractive index of the specimen 500. .
  • the thickness calculator 125 may measure the thickness of the specimen 500 based on the reflection time tre detected by the reception controller 121 and the refractive index of the specimen 500 stored in the refractive index storage unit 123. (d) can be calculated.
  • the refractive index may be based on a previously measured value.
  • the refractive index may be calculated through a separate equation.
  • FIG. 5 and 6 are views showing a specimen having a multi-layer in the specimen thickness measuring apparatus according to an embodiment
  • Figure 5 is a view showing a plurality of surface reflecting terahertz waves reflected from the surface of each layer of the specimen having a multi-layer 6 is a graph showing a time when a plurality of surface reflected terahertz waves are received.
  • FIG. 7 and 8 are views showing a specimen having a multi-layer in the specimen thickness measuring apparatus according to an embodiment
  • Figure 7 is a plurality of terahertz wave irradiated on the back of the specimen irradiated on each layer of the specimen having a multi-layer It is a figure which shows a back reflection terahertz wave
  • FIG. 8 is a figure which shows the time which a some back reflection terahertz wave is received.
  • the specimen 500 may include a third layer 520, a second layer 530, and a first layer 540.
  • the specimen 500 may include the third layer 520, the second layer 530, and the first layer 540 in a vertical direction.
  • the specimen 500 may be disposed such that the third layer 520, the second layer 530, and the first layer 540 are gradually adjacent to the tray 600 in the vertical direction.
  • the number of layers of the specimen 500 is not limited thereto.
  • the controller 100 calculates a thickness of each layer of the specimen 500 having a multilayer based on the first terahertz wave 131, the second terahertz wave 133, and the third terahertz wave 135. can do.
  • the control unit 100 measures the thickness of each layer of the specimen 500 having a multilayer by at least one of the first terahertz wave 131, the second terahertz wave 133, and the third terahertz wave 135. Each can be calculated based on one.
  • the controller 100 calculates a thickness of each layer of the specimen 500 having a multilayer based on at least one of a first reflecting terahertz wave, a second reflecting terahertz wave, and a third reflecting terahertz wave. can do.
  • the control unit 100 measures the thickness of each layer of the specimen 500 having a multilayer with a first reflection time ( ), Second reflection time ( ), And the third reflection time ( Can be calculated based on at least one of
  • the controller 100 may control the first reflection time ( ) May be detected based on the first surface reflecting terahertz wave 132 and the first back reflecting terahertz wave 142, which is the second reflection time ( ), And the third reflection time ( Is the same.
  • the controller 100 may control the first reflection time ( ) Is the reception time of the first surface reflected terahertz wave 132 ( ) And a reception time of the first back reflection terahertz wave 142 ( Can be detected based on the difference of ), And the third reflection time ( Is the same.
  • the first terahertz wave 131 may be irradiated to the first layer 540 of the specimen 500.
  • the first terahertz wave 131 may be irradiated on an upper portion of the first layer 540 of the specimen 500.
  • the first terahertz wave 131 may be irradiated to the first region 511 positioned on the first layer 540 of the specimen 500.
  • a lower portion of the second layer of the specimen may contact at least a portion of the upper portion of the first layer 540.
  • An upper portion of the first layer 540 may include the first region 511 to which at least a portion of the second layer is removed and exposed.
  • the first region 511 may be located on an interface between the first layer 540 and the second layer.
  • the first region 511 may be positioned on an extension line of an interface between the first layer 540 and the second layer 530.
  • the second terahertz wave 133 may be irradiated onto the second layer 530 of the specimen 500.
  • the second terahertz wave 133 may be irradiated on the second layer 530 of the specimen 500.
  • the second terahertz wave 133 may be irradiated to the second region 513 positioned on the second layer 530 of the specimen 500.
  • a lower portion of the second layer of the specimen may contact at least a portion of the upper portion of the second layer 530.
  • An upper portion of the second layer 530 may include the second region 513 from which at least a portion of the second layer is removed.
  • the second region 513 may be located on an interface between the second layer 530 and the second layer.
  • the second region 513 may be positioned on an extension line of an interface between the second layer 530 and the third layer 520.
  • the third terahertz wave 135 may be irradiated onto the third layer 520 of the specimen 500.
  • the third terahertz wave 135 may be irradiated on the upper portion of the third layer 520 of the specimen 500.
  • the third terahertz wave 135 may be irradiated to the third region 515 positioned on the third layer 520 of the specimen 500.
  • An upper portion of the third layer 520 may be exposed.
  • An upper part of the third layer 520 may be in contact with a lower part of another layer.
  • the lower portion of the other layer may contact at least a portion of the upper portion of the third layer 520.
  • An upper portion of the third layer 520 may include the third region 515 from which at least a portion of the other layer is removed.
  • the third region 515 may be located on an interface between the third layer 520 and the other layer.
  • the third region 515 may be positioned on an extension line of an interface between the third layer 520 and the other layer.
  • the first region 511, the second region 513, and the third region 515 may be different.
  • the first reflecting terahertz wave may include a first surface reflecting terahertz wave 132 and a first back reflecting terahertz wave 142. At least a portion of the first terahertz wave 131 may be reflected in the first region 511 to form the first surface reflecting terahertz wave 132.
  • the first surface reflection terahertz wave 132 may be received by being reflected from the surface of the first region 511.
  • At least a portion of the first terahertz wave 131 passes through the first layer 540 and is reflected from the back surface 560 of the specimen 500 to form the first back reflection terahertz wave 142. can do.
  • the first back reflection terahertz wave 142 may be received by being reflected from the back surface 560 of the specimen 500.
  • the first back reflecting terahertz wave 142 may be received by being reflected at a position 512 corresponding to the first region 511 on the back 560 of the specimen 500.
  • At least a portion of the second terahertz wave 133 may be reflected in the second region 513 to form a second reflective terahertz wave.
  • the first reflecting terahertz wave may include a second surface reflecting terahertz wave 134 and the second back reflecting terahertz wave 144.
  • At least a portion of the second terahertz wave 133 may be reflected in the second region 513 to form the second surface reflecting terahertz wave 134.
  • the second surface reflecting terahertz wave 134 may be received by being reflected on the surface of the second region 513.
  • At least a portion of the second terahertz wave 133 passes through the first layer 540 and the second layer 530 and is reflected from the back surface 560 of the specimen 500 to reflect the second back surface.
  • the terahertz wave 144 may be formed.
  • the second back reflection terahertz wave 144 may be received by being reflected from the back surface 560 of the specimen 500.
  • the second back reflection terahertz wave 144 may be received by being reflected at a position 514 corresponding to the second area 513 on the back 560 of the specimen 500.
  • the third reflecting terahertz wave may include a third surface reflecting terahertz wave 136 and the third back reflecting terahertz wave 146. At least a portion of the third terahertz wave 135 may be reflected in the third region 515 to form the third surface reflecting terahertz wave 136.
  • the third surface reflecting terahertz wave 136 may be received by being reflected on the surface of the third region 515.
  • the third terahertz wave 135 penetrates through the first layer 540, the second layer 530, and the third layer 520 to form the back surface 560 of the specimen 500.
  • the third back reflection terahertz wave 146 may be formed.
  • the third back reflection terahertz wave 146 may be received by being reflected from the back surface 560 of the specimen 500.
  • the third back reflection terahertz wave 146 may be received by being reflected at a position 514 corresponding to the third region 515 on the back 560 of the specimen 500.
  • the first reflection time ( ) May be a time delay value of the first terahertz wave 131.
  • the first reflection time ( ) May be a time when at least a portion of the first terahertz wave 131 is reflected from the first region 511 and received.
  • the first reflection time ( Is the time at which the first surface reflected terahertz wave 132 is received. ) And the time at which the first back reflection terahertz wave 142 is received ( ) May be different.
  • the time at which the first surface reflected terahertz wave 132 is received ( ) And the time at which the first back reflection terahertz wave 142 is received ( ) May be determined by the feature points.
  • the time at which the first surface reflected terahertz wave 132 is received ( ) And the time at which the first back reflection terahertz wave 142 is received ( ) May be determined by feature points corresponding to each other.
  • the characteristic point may be a point at which the intensity of the first surface reflective terahertz wave 132 and the intensity of the first back reflective terahertz wave 142 are rapidly changed.
  • the characteristic point may be a point at which an intensity of the first surface reflecting terahertz wave 132 and an intensity of the first back reflecting terahertz wave 142 are outside a predetermined threshold range.
  • the feature point may be a local maximum or local minimum of the intensity of the first surface reflected terahertz wave 132 and the intensity of the first back reflected terahertz wave 142.
  • the second reflection time ( ) May be a time at which a portion of the second terahertz wave 131 is reflected and received in the second region 513, and the second reflection time ( Is the time at which the second surface reflecting terahertz wave 134 is received. ) And the time at which the second back reflection terahertz wave 144 is received ( ), And the other content is the first reflection time ( Is the same as that described.
  • the third reflection time ( ) May be a time at which a portion of the third terahertz wave 135 is reflected by the third region 515 and is received. Is the time at which the third surface reflected terahertz wave 136 is received. ) And the time at which the third back reflection terahertz wave 146 is received ( ), And the other content is the first reflection time ( Is the same as that described.
  • the refractive index may be based on a previously measured value. The refractive index may be calculated through a separate equation.
  • the thickness of each layer of the specimen having a single layer or multiple layers may be measured according to the specimen thickness measuring method according to the embodiment.
  • Specimen thickness measurement method according to the embodiment can be measured integrally the thickness for each layer.
  • the specimen thickness measurement method may be performed using a terahertz wave having a high permeability, non-destructive inspection.
  • information substituted into Equation 1 for the thickness calculation may be repeatedly obtained. When information substituted in Equation 1 for the thickness calculation is repeatedly obtained, the information may be substituted in Equation 1 using an average value of the repeatedly obtained values, and thus, for each layer of the specimen. The thickness can be measured more accurately.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a specimen thickness measuring method according to an exemplary embodiment. 1 to 9, in a specimen inspection method according to an embodiment of the present application, an arrangement step (S110) of a specimen including a first layer 540 and a second layer 530 on a tray, Irradiating the first terahertz wave to the first layer 540 (S120), Receiving the first reflected terahertz wave reflected by the specimen (S130), and the second terahertz to the second layer 530 Wave irradiation step (S140), the second reflected terahertz wave reception step (S150) reflected by the specimen, the refractive index storage step (S160), the first layer 540 and the second layer 530 A thickness calculation step S170 of the first layer 540 and the second layer 530 and a thickness value output step S180 of the first layer 540 and the second layer 530 may be included. .
  • the specimen 500 may be disposed to be positioned at a position corresponding to the thickness measuring apparatus 10.
  • the specimen 500 may be a specimen having a single layer or multiple layers.
  • the specimen 500 may be a plurality.
  • the tray may be controlled by the controller 100 such that the specimen 500 is positioned at a position corresponding to the thickness measuring device 10.
  • the first terahertz wave irradiation step (S120) with respect to the first layer 540 the first terahertz wave 131 is irradiated with respect to the first layer 540, or the emitter 130 is disposed in the The first terahertz wave 131 may be irradiated with respect to the first region 511 of the first layer 540.
  • the first region 511 in which the emitter 130 is formed by removing at least a portion of the second layer 530 from the top of the first layer 540.
  • the first terahertz wave 131 may be irradiated.
  • Receiving a first reflected terahertz wave reflected by the specimen and detecting a first reflection time may include a first reflection on which the first terahertz wave 131 irradiated with respect to the first layer 540 is reflected.
  • the terahertz wave may be received by the receiving unit 160, and the receiving control unit 121 may generate a first reflection time based on the received first reflecting terahertz wave. ) Can be detected.
  • Receiving the first reflected terahertz wave and detecting the first reflection time (S130) may include the first surface reflected terahertz wave 132 and the specimen reflected by the receiver 160 on the surface of the first region 511.
  • the first back reflection terahertz wave 142 reflected from the back surface 560 of 500 may be received, and the reception controller 121 may receive a reception time of the first surface reflection terahertz wave 132. ) And the reception time of the first back reflection terahertz wave 142 ( Through the difference of the first reflection time ( ) Can be detected.
  • the second terahertz wave irradiation step (S140) of the second layer 530 the second terahertz wave 133 is irradiated with respect to the second layer 530, or the emitter 130 is disposed on the second layer 530.
  • the second terahertz wave 133 may be irradiated with respect to the second region 513 of the second layer 530.
  • Receiving the second reflected terahertz wave reflected by the specimen and detecting the second reflection time may include the second reflected reflection of the second terahertz wave 133 irradiated with respect to the second layer 530.
  • the terahertz wave may be received by the receiving unit 160, and the receiving control unit 121 may receive a second reflection time through the received second reflecting terahertz wave. ) Can be detected.
  • the second surface reflected terahertz wave 134 and the specimen reflected by the receiver 160 from the surface of the second region 513 The second back reflection terahertz wave 144 reflected from the back surface 560 of 500 may be received, and the reception control unit 121 may receive a reception time of the second surface reflection terahertz wave 134. ) And the reception time of the second back reflection terahertz wave 144 ( Through the difference of the second reflection time ( ) Can be detected.
  • the refractive index storing step (S160) of the first layer 540 and the second layer 530 may store refractive indices for the first layer 540 and the second layer 530.
  • the refractive indices for the first layer 540 and the second layer 530 may be predetermined refractive indices.
  • the refractive indices for the first layer 540 and the second layer 530 may be obtained in advance.
  • the refractive indices for the first layer 540 and the second layer 530 may be calculated along with the thickness measurement.
  • the thickness calculator 125 may receive the first reflection time (1) when the first reflection terahertz wave is reflected. ), The second reflection time at which the second reflected terahertz wave is reflected and received ( ), And the thickness of the first layer 540 and the second layer 530 based on at least one of the refractive index of each layer.
  • the thickness value output step (S180) of the first layer 540 and the second layer 530 may include the thickness calculator (!) In the thickness calculation step (S170) of the first layer and the second layer 530.
  • the thickness value of each layer calculated by 25 can be output.
  • the thickness value of each layer output in the thickness value output step S180 of the first layer 540 and the second layer 530 is an average value of the thickness values of each layer calculated in the thickness calculation step S170. Can be.
  • the order of the specimen thickness measuring method is not limited to the order of the steps described in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a view showing a specimen thickness measurement system according to an embodiment.
  • the specimen thickness measurement system 2 may include a specimen thickness measurement apparatus 20, a specimen 500, and a tray 600.
  • the description of the specimen thickness measurement system 2 is the same as that of the specimen thickness measurement system 1 shown in FIGS.
  • the specimen thickness measuring device 20 may include a control unit 200, a discharge unit 230, and a receiver 260.
  • the specimen thickness measurement apparatus 20 is the same for each component except for the beam splitter 190 included in the specimen thickness measurement apparatus 10 illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the discharge unit 230 may face the tray 600.
  • the discharge unit 230 may be located above the tray 600.
  • the discharge unit 230 may be spaced apart in an oblique direction with respect to the tray 600.
  • the receiver 260 may be located above the tray 600.
  • the receiver 260 may be spaced apart from each other in an oblique direction with respect to the tray 600.
  • the receiver 260 may be located on a path through which terahertz waves reflected from the tray 600 are reflected on the tray 600.
  • Light irradiated from the emitter 230 may be irradiated to the tray 600. At least a part of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected at the surface 510 of the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may pass through the specimen 500. At least a portion of the light transmitted through the tray 600 may be reflected by the rear surface 560 of the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light reflected from the back surface 560 of the specimen 500 may pass through the specimen 500. The light transmitted through the specimen 500 may be received by the receiver 260.
  • 11 is a diagram illustrating a specimen thickness measurement system 3 for measuring the refractive index and the thickness of each layer of the specimen according to one embodiment.
  • the specimen thickness measurement system 3 may include a specimen thickness measurement device 30, a specimen 500, and a tray 600.
  • the specimen thickness measurement system 3 may measure the refractive index and the thickness of the specimen 500 disposed on the tray 600.
  • the specimen thickness measurement system 3 may measure the thickness and refractive index of each layer of the specimen 500 having multiple layers disposed in the tray 600.
  • the specimen thickness measuring device 30 may measure the thickness and refractive index of the specimen 500 disposed on the tray 600.
  • the specimen thickness measuring device 30 may measure the thickness and refractive index of the specimen 500 disposed on the tray 600 to be moved.
  • the specimen thickness measuring apparatus 30 may include a controller 300, an emitter 330, a first receiver 360, a second receiver 380, and a beam splitter 390. have.
  • the controller 300 may control the emitter 130, the first receiver 360, and the second receiver 380.
  • the controller 300 may also control the beam splitter 390.
  • the discharge part 330 may face the tray 600.
  • the discharge part 330 may be located above the tray 600.
  • the discharge unit 130 may be spaced apart in the vertical direction with respect to the tray 600.
  • the beam splitter 390 may be located between the discharge part 330 and the tray 600.
  • the beam splitter 390 may be located on a path of a terahertz wave emitted from the emitter 330 to the tray 600.
  • the first receiver 360 may be spaced apart from the beam splitter 390.
  • the first receiver 360 may be positioned on a path through which the terahertz wave reflected from the tray 600 is reflected through the beam splitter.
  • the second receiver 380 may be located under the tray 600.
  • the second receiver 380 may be located at a lower portion of the tray 600 corresponding to the discharge unit 330.
  • the beam splitter 390 may be located between the second receiver 380 and the emitter 330.
  • the second receiver 380 may be positioned on a path through which light emitted from the emitter 330 passes through the tray 600.
  • the emitter 330, the first receiver 360, the second receiver 380, and the beam splitter 390 will be described.
  • the content of the discharge unit 330 is the same as that described for the discharge unit 130 shown in FIG.
  • the content of the beam splitter 390 is the same as the content of the beam splitter 390 shown in FIG. 1.
  • the first receiver 360 may receive the reflected terahertz waves reflected by the specimen 500 on the tray 600 from the terahertz waves emitted from the emitter 330.
  • the content of the first receiver 360 is the same as the content of the receiver 160 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the second receiver 380 may receive the transmitted terahertz wave through which the terahertz wave emitted from the emitter 330 passes through the tray 600.
  • the second receiver 380 may receive the transmitted terahertz wave through which the terahertz wave emitted from the emitter 330 passes through the specimen 500 disposed on the tray 600.
  • the second receiver 380 may receive the transmitted terahertz wave transmitted through the tray 600 in a state in which the specimen 500 is removed.
  • the light irradiated from the emitter 330 may be irradiated to the beam splitter 390. At least a portion of the light emitted from the emitter 330 may pass through the beam splitter 190. Light transmitted through the beam splitter 390 from the emitter 330 may be irradiated to the tray 600.
  • At least a part of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected at the surface 510 of the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may be reflected at the surface 510 of the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may pass through the specimen 500. At least a portion of the light transmitted through the tray 600 may be reflected by the rear surface 560 of the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light reflected from the back surface 560 of the specimen 500 may pass through the specimen 500.
  • Light transmitted through the specimen 500 may be irradiated to the beam splitter 390. At least a portion of the light reflected on the tray 600 may be reflected by the beam splitter 390. The light reflected by the beam splitter 390 may be received by the first receiver 360.
  • At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may pass through the beam splitter 390. At least a portion of the light transmitted through the beam splitter 390 may irradiate the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may pass through the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may pass through the specimen 500 disposed on the tray 600. At least a portion of the light irradiated onto the tray 600 may pass through the specimen 500 and the tray 500. At least a portion of the light transmitted through the tray 600 may be received by the second receiver 380. At least a portion of the light transmitted through the specimen 500 and the tray 600 may be received by the second receiver 380.
  • the specimen 500 and the tray 600 will be described. However, the contents of the specimen 500 are the same as the contents described above.
  • One or a plurality of specimens 500 may be positioned on the tray 600.
  • Specimen 500 disposed on the tray 600 may have a single layer or multiple layers.
  • the tray 600 may be moved to a position corresponding to the discharge part 330 by a separate moving part.
  • the tray 600 may be moved to a position corresponding to the discharge unit 330 at a constant speed by the moving unit.
  • the tray 600 may be formed of a material that reflects or transmits light emitted from the emission unit 330.
  • the tray 600 may be made of a material capable of reflecting the terahertz wave emitted from the discharge unit 330.
  • the tray 600 When the tray 600 reaches at least part of the terahertz wave emitted from the discharge part 330 through the specimen 500 to reach the tray 600, the tray 600 passes through the specimen. It can reflect at least a portion of a terahertz wave.
  • the tray 600 when the at least a portion of the terahertz wave emitted from the discharge unit 330 passes through the specimen 500 to reach the tray 600, the tray 600 is the specimen It can transmit at least a portion of the terahertz wave transmitted through.
  • the controller 300 includes a driver 310, a reception controller 320, a refractive index storage unit 323, a thickness calculator 325, a data storage unit 327, and a data output unit 329. ) May be included.
  • controller 300 will be described.
  • the driving unit 310 may drive the specimen inspection system 3.
  • the driving unit 310 may drive the specimen thickness measuring device 30 or move the tray 600.
  • the driver 310 may include a first driver 311 and a second driver 313. A detailed description of the driver 310 is the same as that of the driver 110 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the reception controller 320 may control at least one of the first receiver 360 and the second receiver 380 to receive the terahertz wave emitted from the emitter 330.
  • the reception controller 320 may include a first reception controller 321 and a second reception controller 322.
  • the first reception controller 321 is the same as the description of the reception unit 160 and the reception control unit 121 illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • the second reception controller 322 may control the second receiver 380 to receive the transmitted terahertz wave transmitted through the specimen 500 by the terahertz wave emitted from the emitter 330.
  • the second receiving controller 322 receives the transmitted terahertz wave through which the terahertz wave emitted from the emitter 330 by the second receiver 380 passes through the specimen 500 and the tray 600. Can be controlled.
  • the second reception controller 322 may measure a transmission time based on the transmission terahertz wave received by the second reception unit 380.
  • the second reception control unit 322 removes the reception time of the transmission terahertz wave transmitted through the specimen 500 and the specimen 500 based on the transmission terahertz wave received by the second reception unit 380.
  • the reception time of the transmission terahertz wave transmitted through the tray 600 may be measured.
  • the second reception control unit 322 may measure the specimen 500 based on the transmission terahertz wave received by the second reception unit 380. The difference between the reception time of the transmission terahertz wave transmitted through and the transmission time of the transmission terahertz wave transmitted through the tray 600 from which the specimen 500 is removed may be measured.
  • the refractive index storage unit 323 may include the contents described for the refractive index storage unit 123 illustrated in FIGS. 1 and 2. In addition, the refractive index storage unit 323 obtains the refractive index of any one of the layers constituting the specimen 500 based on the reflection time measured by the first receiver and the transmission time measured by the second receiver. Can be stored.
  • the thickness calculator 325 is the same as the contents described for the thickness calculator 125 illustrated in FIG. 2.
  • the data storage unit 327 is the same as that described for the data storage unit 127 illustrated in FIG. 2.
  • the data output unit 329 is the same as that described for the data output unit 129 shown in FIG. 2.
  • FIG. 13 and 14 are views illustrating a single layer specimen in a specimen thickness measuring apparatus according to an embodiment, and FIG. 13 illustrates a transmission terahertz wave passing through the specimen and a transmission terahertz wave transmitted in a state where the specimen is removed.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a reception time difference of the transmitted terahertz waves.
  • the control unit 300 may measure the thickness d of the specimen 500 based on the terahertz wave emitted from the discharge unit 330. Can be.
  • the control unit 300 includes a surface reflecting terahertz wave (Rs), a back reflecting terahertz wave (Rb), a transmissive terahertz wave (T) passing through the specimen, and a reference terahertz wave passing through the tray from which the specimen is removed.
  • the refractive index and the thickness (d) of the specimen 500 can be measured based on at least one of The control unit 300 removes the difference between the reception time of the surface reflection terahertz wave (Rs) and the reception time of the back reflection terahertz wave (Rb), the reception time of the transmission terahertz wave (T) passing through the specimen, and the specimen. Standard terahertz wave (through the tray) The refractive index and the thickness (d) of the specimen 500 may be measured based on the difference of).
  • the surface reflection terahertz wave (Rs), the back reflection terahertz wave (Rb), and the reflection time (tre) are the same as described above.
  • the transmission terahertz wave T passing through the specimen 500 may be formed by passing at least a portion of the terahertz wave emitted from the discharge portion 330 through the specimen 500.
  • the transmission terahertz wave (T) may be received through the specimen 500.
  • a reference transmission terahertz wave that passes through the tray 600 from which the specimen 500 is removed ( ) May be formed by passing at least a portion of the terahertz wave emitted from the discharge portion 330 through the tray 600 from which the specimen 500 is removed.
  • the reference transmission terahertz wave ( ) May be received through the tray 600.
  • the transmission time is a time at which the transmission terahertz wave (T) is received through the specimen 500 ( ) And the reference transmission terahertz wave ( ) Is received through the tray 600 ( ) May be different.
  • the transmission terahertz wave (T) is transmitted through the specimen 500 ( )
  • the reference transmission terahertz wave ( ) Is received through the tray 600 ( ) May be determined by the feature point.
  • the transmission terahertz wave (T) is transmitted through the specimen 500 ( ) And the reference transmission terahertz wave ( ) Is received through the tray 600 ( ) May be determined as feature points corresponding to each other.
  • the characteristic point is the intensity of the transmission terahertz wave (T) and the reference transmission reflection terahertz wave ( ) May be a sharp change in intensity.
  • the characteristic point is the intensity of the transmission terahertz wave (T) and the reference transmission reflection terahertz wave ( ) May be outside the predetermined threshold range.
  • the characteristic point is the intensity of the transmission terahertz wave (T) and the reference transmission reflection terahertz wave ( It may be a local maximum or local minimum of the intensity.
  • the method for measuring the thickness d of the specimen 500 includes a content that can be calculated by Equation 1.
  • the thickness (d) of the specimen 500 is the surface reflection terahertz wave (Rs), the back reflection terahertz wave (Rb), and the reflection time ( It can be calculated in other ways besides Equation 1 based on
  • the thickness (d) of the specimen 500 is the transmission terahertz wave (T), the reference terahertz wave ( ), Permeation time ( ) And the refractive index.
  • the thickness d of the specimen 500 may be calculated based on Equation 2.
  • C speed of light, is the thickness of the k layer, : refractive index of the k layer, : transmission time of the k layer, : transmission time of k-1 layer
  • K described in Equation 2 may be an order in which each layer constituting the specimen having a multi-layer is arranged in the vertical direction.
  • the above described in Equation 2 May be the thickness of the k layer.
  • the refractive index of the k layer may be the refractive index of the material constituting the k layer.
  • the thickness of the specimen 500 may be calculated by the thickness calculator 325.
  • the thickness calculator 325 may calculate the thickness d of the specimen 500 based on Equation 2.
  • the thickness calculator 325 measures the thickness d of the specimen 500 having a single layer. It can be calculated as Accordingly, the thickness calculator 325 may determine the thickness d of the specimen 500 having a single layer at the speed of light and the transmission time ( And the refractive index of the specimen 500.
  • the thickness calculator 325 may transmit the transmission time detected by the reception controller 320.
  • the thickness d of the specimen 500 may be calculated based on the refractive index of the specimen 500 stored in the refractive index storage unit 323.
  • the refractive index may be based on a previously measured value.
  • the refractive index may be calculated through a separate equation.
  • the control unit 300 emits terahertz waves emitted from the emitters 330 and terahertz waves of the surface reflections. (Rs), the back reflection terahertz wave (Rb), the transmission terahertz wave (T), and the reference transmission terahertz wave ( ), The reflection time ( ) And the transmission time (
  • the refractive index of the specimen 500 may be calculated based on at least one of
  • the controller 300 may derive Equation 3 through which Equation 1 and Equation 2 can calculate the refractive index of each layer of the specimen 500.
  • the controller 300 may calculate the refractive index of the specimen 500 based on Equation 3.
  • K described in Equation 3 may be an order in which each layer constituting the specimen having a multi-layer is arranged in the vertical direction.
  • the above described in Equation 2 May be the thickness of the k layer.
  • the refractive index of the k layer may be the refractive index of the material constituting the k layer. May be the reflection time of the terahertz wave for the k layer.
  • the refractive index of the specimen 500 may be calculated by the controller 300.
  • the controller 300 may calculate the refractive index of the specimen 500 based on Equation 3.
  • the controller 300 measures the refractive index of the specimen 500 having a single layer. Can be. Therefore, the refractive index of the specimen 500 is the reflection time ( ) And the transmission time ( Can be calculated based on That is, even when the refractive index of the specimen 500 is not known, the reflection time ( ) And the transmission time ( If it can be seen that the refractive index of the specimen 500 can be calculated.
  • the controller 300 may substitute the refractive index of the specimen 500 calculated based on Equation 3 with respect to Equation 1 or Equation 2.
  • the controller 300 substitutes the refractive index of the specimen 500 calculated based on Equation 3 with respect to Equation 1 or Equation 2, so that the controller 300 is the thickness of the specimen 500. (d) can be calculated.
  • FIG. 15 and 16 are views illustrating a specimen having multiple layers in a specimen thickness measuring apparatus according to an embodiment, and FIG. 15 is a state in which a plurality of transmission terahertz waves and specimens passing through each layer of the specimen having multiple layers are removed.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a transmission terahertz wave transmitted through A, and FIG. 16 is a graph illustrating a time when a plurality of transmission terahertz waves are received.
  • the controller 300 may include a first terahertz wave 331, a second terahertz wave 333, and a third terahertz wave 335 emitted from the discharge unit 330. Based on the terahertz wave, the refractive index and the thickness d of the specimen 500 having the multilayer may be measured.
  • the controller 300 may include the first terahertz wave 331, the second terahertz wave 333, the third terahertz wave 335, and a first reflection time ( ), Second reflection time ( ), Third reflection time ( ), The first transmission time ( ), The second transmission time ( ), And the third transmission time ( Based on at least one of the) can be measured for the thickness of at least one of each layer of the specimen (500).
  • the first terahertz wave 331 may be irradiated to the first layer 540 of the specimen.
  • the first terahertz wave 331 may be irradiated on top of the first layer 540 of the specimen.
  • the first terahertz wave 331 may be irradiated to the fourth region 521 positioned on the first layer 540 of the specimen.
  • a lower portion of the second layer 530 of the specimen may contact at least a portion of the upper portion of the first layer 540.
  • An upper portion of the first layer 540 may include the fourth region 521 formed by removing at least a portion of the second layer 530.
  • the fourth region 521 may be located on an interface between the first layer 540 and the second layer 530.
  • the fourth region 521 may be positioned on an extension line of an interface between the first layer 540 and the second layer 530.
  • the second terahertz wave 333 may be irradiated to the second layer of the specimen.
  • the second terahertz wave 333 may be irradiated on the upper portion of the second layer 530 of the specimen.
  • the second terahertz wave 333 may be irradiated to the fifth region 523 positioned on the second layer 530 of the specimen.
  • a lower portion of the third layer 520 of the specimen may contact at least a portion of the upper portion of the second layer 530.
  • An upper portion of the second layer 530 may include a fifth region 523 formed by removing at least a portion of the third layer 520.
  • the fifth region 523 may be located on an interface between the second layer 530 and the third layer 520.
  • the fifth region 523 may be located on an extension line of an interface between the second layer 530 and the third layer 520.
  • An upper portion of the second layer 530 of the specimen may have all of the third layer 520 removed.
  • the upper part of the second layer 530 of the specimen may have all other separate layers removed.
  • the third terahertz wave 335 may be irradiated on the third layer 520 or the third layer of the specimen.
  • the third terahertz wave 335 may be irradiated to the sixth region 525 positioned on the third layer of the specimen.
  • An upper portion of the third layer 520 of the specimen may contact at least a portion of the lower portion of another layer.
  • the upper portion of the third layer 520 may include the sixth region 525 formed by removing at least a portion of the lower portion of the separate other layer.
  • the upper part of the third layer 520 of the specimen may have another layer removed.
  • the fourth region 521, the fifth region 523, and the sixth region 525 may be different from each other. 6 to 12B, the fourth region 521, the fifth region 523, and the sixth region 525 are the first region 511 and the second region 513. , And may be different from the third region 515, respectively. At least one of the fourth region 521, the fifth region 523, and the sixth region 525 is the first region 511, the second region 513, and the third region. May coincide with region 515.
  • the first terahertz wave 331, the second terahertz wave 333, and the third terahertz wave 335 are reflected by the specimen 500 and are formed at the reflected terahertz wave and reflection time.
  • the content is the same as the content described for the content shown in Figures 6 to 12b.
  • At least a portion of the first terahertz wave 331 may be irradiated to the fourth region 521 to penetrate the specimen 500 to form a first transmission terahertz wave 341.
  • the first transmission terahertz wave 341 may be transmitted through the fourth region 521 and received. At least a portion of the first transmission terahertz wave 341 may be received through the specimen 500 and the tray 600.
  • the first transmission terahertz wave 341 may be transmitted and received at a position corresponding to the fourth region 521 on the rear surface 560 of the specimen 500.
  • At least a portion of the second terahertz wave 333 may be irradiated with respect to the fifth region 523 to penetrate the specimen 500 to form a second transmission terahertz wave 343.
  • the contents are the same as those described for the first transmission terahertz wave 341.
  • At least a portion of the third terahertz wave 331 may be irradiated with respect to the fourth region 521 to penetrate the specimen 500 to form a first transmission terahertz wave 341.
  • the contents are the same as those described for the first transmission terahertz wave 341.
  • the fourth terahertz wave 337 may be irradiated onto the tray 600 from which the specimen 500 is removed to form a reference transmission terahertz wave 347 passing through the tray 600.
  • the fourth terahertz wave 337 may be irradiated with both the specimen 500 and the tray 600 removed.
  • the first transmission time ( ) May be a time delay value of the first terahertz wave 331.
  • the first transmission time ( Is the time at which the first transmitted terahertz wave 341 is received. ) And the time at which the fourth transmission terahertz wave 347 is received ( ) May be different.
  • the first transmission time ( Is the time at which the first transmitted terahertz wave 341 is received. ) And the time at which the fourth transmission terahertz wave 347 is received ( ) May be determined as the position of the feature point.
  • the first transmission time ( Is the time at which the first transmitted terahertz wave 341 is received. ) And the time at which the fourth transmission terahertz wave 347 is received ( ) May be determined as positions of feature points corresponding to each other.
  • the second transmission time Is the time at which the second transmitted terahertz wave 343 is received ( ) And the time at which the fourth transmission terahertz wave 347 is received ( ), And the other contents may refer to the first transmission time ( Is the same as that described.
  • the third transmission time ( Is the time at which the third transmitted terahertz wave 345 is received ( ) And the time at which the fourth transmission terahertz wave 347 is received ( ), And the other contents may refer to the first transmission time ( Is the same as that described.
  • the thickness d of each layer of the specimen 500 having a multilayer may be calculated by at least one of Equation 1, Equation 2, and Equation 3 below.
  • the controller 300 measures the refractive index and the thickness of each layer of the specimen 500 so that the refractive index measurement region of each layer of the specimen 500 and the thickness measurement region of each layer of the specimen 500 coincide with each other. Can be. That is, the fourth region 521, the fifth region 523, and the sixth region 525 are the first region 511, the second region 513, and the third region 515. ), The control unit 300 calculates the thickness d of each layer of the specimen 500 is as follows.
  • the refractive index formula The calculation formula for the thickness d of each layer of the specimen 500 is as follows.
  • C speed of light, is the thickness of the k layer, : reflection time of k layers, : reflection time of k-1 layer, : transmission time of the k layer, : transmission time of k-1 layer
  • Equation 4 The description of the parameter with respect to Equation 4 is the same as that described for Equation 1 to Equation 3.
  • the controller 300 may include at least one of the first reflection time, the second reflection time, the third reflection time, the first transmission time, the second transmission time, the third transmission time, and the speed of light. Based on one, the thickness of at least one of each layer of the specimen 500 having a multilayer may be measured.
  • the controller 300 may measure the refractive index and the thickness of the specimen 500 so that at least one of the refractive index measurement region of each layer of the specimen 500 and the thickness measurement region of each layer of the specimen 500 is different from each other. Can be.
  • the controller 300 may measure the refractive index and the thickness of the specimen 500 such that the refractive index measurement region of each layer of the specimen 500 and the thickness measurement region of each layer of the specimen 500 are different from each other. That is, the fourth region 521, the fifth region 523, and the sixth region 525 are the first region 511, the second region 513, and the third region 515. ),
  • the control unit 300 calculates the thickness d of each layer of the specimen 500 is as follows.
  • the refractive index formula is The calculation formula for the thickness d of each layer of the specimen 500 is as follows.
  • the refractive index calculation formula The calculation formula for the thickness d of each layer of the specimen 500 is as follows.
  • the thickness of each layer of the specimen having a single layer or a multilayer may be measured according to the specimen thickness measuring method according to the embodiment.
  • Specimen thickness measurement method according to the embodiment can be measured integrally the refractive index and thickness for each layer.
  • the specimen thickness measurement method may be performed using a terahertz wave having a high permeability, non-destructive inspection.
  • information substituted into Equations 1 to 6 for the thickness calculation may be repeatedly obtained. When information substituted for Equations 1 to 6 is repeatedly obtained for the thickness calculation, the information may be substituted for Equations 1 to 6 using the average value of the repeatedly obtained values. , The thickness of each layer of the specimen can be measured more accurately.
  • the program may be a specimen thickness measurement program stored in a medium to determine whether the plurality of specimens are defective according to the thickness measurement method.

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Abstract

실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법은 비접촉 및 비파괴 방식으로 다층을 가지는 시편에 대한 두께를 측정할 수 있다. 또한, 각 층을 구성하는 물질에 대한 굴절률을 미리 알고 있는 경우, 상기 시편의 각 층의 테라헤르츠 파 반사 시간 차이를 통해 각 층의 두께를 일체로 측정할 수 있어, 상기 시편의 두께를 측정하는 시간을 단축할 수 있다. 또한 각 층을 구성하는 물질에 대한 굴절률을 모르는 경우, 상기 시편의 각 층의 테라헤르츠 파 투과 시간 차이 및 반사 시간 차이를 통해 각 층의 굴절률을 측정할 수 있고, 이와 동시에 상기 시편의 각 층의 테라헤르츠 파 투과 시간 차이 또는 반사 시간 차이를 통해 각 층의 두께도 측정하여, 다양한 시편들에 대한 두께를 측정할 수 있는 점에서 높은 활용도를 갖는 효과가 있다.

Description

시편 두께 측정 장치 및 시편 두께 측정 방법
실시 예들은 시편 두께 측정 장치에 관한 것이다.
실시 예들은 시편 두께 측정 방법에 관한 것이다.
실시 예들은 시편 두께 측정 프로그램이 저장된 저장 매체에 관한 것이다.
현재 반도체 산업 분야 또는 디스플레이 산업 분야와 같은 최첨단 산업이 발전함에 따라 고밀도화 및 소형화 기술이 각광받고 있어, 비파괴 검사 기술에 대한 발전 역시 요구되고 있다.
특히 반도체 산업 분야 또는 디스플레이 산업 분야에서는 미소 정밀 부품에 사용되는 여러 두께 및 형태를 가지는 시편들이 제조되고 있다. 상기 시편들은 박막에 해당될 수 있다. 상기 시편들은 제품의 성능에 큰 영향을 미치기 때문에, 상기 시편의 두께가 고르게 형성되도록 제조할 필요성이 있다. 따라서, 상기 시편의 제조 과정에서 상기 시편의 두께를 정밀하게 측정할 필요가 있다.
또한, 테라헤르츠 파는 금속을 제외한 비전도성 물질에 대해서 우수한 투과성이 있고, X-ray보다 낮은 에너지로 인체에 무해하다는 특성을 가진다. 테라헤르츠 파의 상기 특성들에 따라, 테라헤르츠 파는 비파괴 검사 기술에 대한 응용이 가능하다.
또한, 상기 시편의 제조 공정에 있어서, 상기 시편은 다층의 박막으로 구성될 수 있다. 다층의 박막으로 구성된 상기 시편의 경우 제조 공정상 각각의 층별로 분리하여 두께를 측정하기 어려울 수 있다. 따라서, 상기 시편이 다층의 박막으로 이루어진 경우, 상기 시편을 각각의 박막으로 분리하지 않으면서, 상기 시편을 구성하는 각각의 박막 층에 대한 두께를 일체로 측정할 필요성이 있다.
실시 예들은 테라헤르츠 파를 이용한 시편의 두께 측정 방법을 제공한다.
실시 예들은 테라헤르츠 파를 이용한 다층으로 구성된 시편의 두께를 측정하는 방법을 제공한다.
실시 예들은 다층으로 구성된 시편의 각 층에 대한 두께를 측정하는 방법을 제공한다.
실시 예들은 다층으로 구성된 시편의 각 층에 대해 조사된 테라헤르츠 파의 반사 시간을 이용하여 각 층에 대한 두께를 측정하는 방법을 제공한다.
실시 예들은 다층으로 구성된 시편의 각 층에 대한 굴절률을 측정하고, 측정된 상기 각 층에 대한 상기 굴절률을 기초로 시편의 각 층에 대한 두께를 측정하는 방법을 제공한다.
실시 예들은 다층으로 구성된 시편의 각 층에 대해 조사된 테라헤르츠 파의 투과 시간 및 반사 시간을 이용하여 각 층에 대한 굴절률을 측정하고, 측정된 상기 각층에 대한 상기 굴절률을 기초로 상기 시편의 각 층에 대해 조사된 테라헤르츠 파의 반사 시간 또는 투과 시간을 이용하여 상기 시편의 각 층에 대한 두께를 측정하는 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
시편 두께 측정 방법에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 시편 두께 측정 방법은 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에 대한 제1 테라헤르츠 파 조사 단계, 제1 반사 테라헤르츠 파 수신 단계, 제2 테라헤르츠 파 조사 단계, 제2 반사 테라헤르츠 파 수신 단계, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률 저장 단계, 및 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 산출 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파 조사 단계는 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하는 단계일 수 있고, 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 반사 테라헤르츠 파 수신 단계는 상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계일 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파 조사 단계는 상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하는 단계일 수 있다. 상기 제2 반사 테라헤르츠 파 수신 단계는 상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계일 수 있다. 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률 저장 단계는 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하는 단계일 수 있다. 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 산출 단계는 상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역일 수 있다.
시편 두께 측정 장치에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 두께 측정 장치는 방출부, 수신부, 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 방출부는 제1 테라헤르츠 파 및 제2 테라헤르츠 파를 포함하는 테라헤르츠 파를 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에 조사할 수 있다. 상기 수신부는 상기 시편에 의해 반사된 제1 반사 테라헤르츠 파 및 제2 반사 테라헤르츠 파를 포함하는 반사 테라헤르츠 파를 수신할 수 있다. 상기 제어부는 상기 방출부 및 상기 수신부를 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하도록 상기 방출부를 제어하고 - 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함-, 상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 상기 수신부를 제어하고, 상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하도록 상기 방출부를 제어하고, 상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어하고, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하도록 제어하고, 상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하도록 제어할 수 있다. 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역일 수 있다.
시편 두께 측정 프로그램이 저장된 저장 매체에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 시편 두께 측정 프로그램이 저장된 저장 매체는 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에 대한 제1 테라헤르츠 파 조사 단계, 제1 반사 테라헤르츠 파 수신 단계, 제2 테라헤르츠 파 조사 단계, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률 저장 단계, 및 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 산출 단계를 포함할 수 있는 시편 두께 측정 방법에 따라 상기 시편의 두께를 측정할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파 조사 단계는 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하는 단계일 수 있고, 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함할 수 있다. 상기 제1 반사 테라헤르츠 파 수신 단계는 상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계일 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파 조사 단계는 상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하는 단계일 수 있다. 상기 제2 반사 테라헤르츠 파 수신 단계는 상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계일 수 있다. 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률 저장 단계는 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하는 단계일 수 있다. 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 산출 단계는 상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역일 수 있다.
실시 예들에 따른 시편 두께 측정 방법은 다층을 가지는 시편의 각 층에 대해 테라헤르츠 파를 조사하여 상기 시편의 각 층에 대한 두께를 측정할 수 있어, 상기 시편에 대한 각 층에 대한 비파괴 검사를 수행할 수 있는 효과가 있다. 상기 테라헤르츠 파는 가시광선이나 적외선 보다 강한 투과력을 가져, 오부 빛이 존재하는 곳에서도 이용 가능하며, 외부 빛을 차단하는 별도의 공정 없이도 시편의 두께를 측정할 수 있는 효과가 있다.
실시 예들에 따른 시편 두께 측정 방법은 다층을 가지는 시편의 각 층에 대한 미리 취득된 굴절률과 함께, 상기 각 층에 대해 테라헤르츠 파를 조사하여, 상기 시편의 각 층의 표면에서 반사되는 표면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간 및 상기 시편의 배면에서 반사되는 배면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간의 차이를 고려하여 상기 시편의 각 층의 두께를 측정할 수 있어, 상기 시편의 각 층의 두께를 일체로 측정할 수 있는 효과가 있다.
실시 예들에 따른 시편 두께 측정 방법은 다층을 가지는 시편의 각 층에 대해 테라헤르츠 파를 조사하여, 상기 시편의 각 층을 투과한 투과 테라헤르츠 파의 수신 시간 차이 및 상기 시편의 각 층의 테라헤르츠 파의 반사 시간 차이를 고려하여 상기 시편의 각 층의 굴절률을 측정할 수 있고, 측정된 상기 굴절률을 기초로 상기 시편의 각 층의 반사 시간 차이 또는 상기 시편의 각 층의 투과 시간 차이를 이용하여 상기 시편의 각 층에 대한 두께를 측정할 수 있어, 상기 시편의 각 층에 대한 굴절률 및 두께를 동시에 측정할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법은 비접촉 및 비파괴 방식으로 다층을 가지는 시편에 대한 두께를 측정할 수 있다. 또한, 각 층을 구성하는 물질에 대한 굴절률을 미리 알고 있는 경우, 상기 시편의 각 층의 테라헤르츠 파 반사 시간 차이를 통해 각 층의 두께를 일체로 측정할 수 있어, 상기 시편의 두께를 측정하는 시간을 단축할 수 있다. 또한 각 층을 구성하는 물질에 대한 굴절률을 모르는 경우, 상기 시편의 각 층의 테라헤르츠 파 투과 시간 차이 및 반사 시간 차이를 통해 각 층의 굴절률을 측정할 수 있고, 이와 동시에 상기 시편의 각 층의 테라헤르츠 파 투과 시간 차이 또는 반사 시간 차이를 통해 각 층의 두께도 측정하여, 다양한 시편들에 대한 두께를 측정할 수 있는 점에서 높은 활용도를 갖는 효과가 있다.
또한 실시 예들에 따른 시편 두께 측정 방법에서, 상기 시편의 각 층에 대한 굴절률을 취득하기 위해 테라헤르츠 파가 조사되는 포인트와 상기 시편의 각 층에 대한 두께를 측정하기 위해 테라헤르츠 파가 조사되는 포인트가 동일한 경우 상기 시편의 각 층에 대한 두께 측정의 정확도가 높아지는 효과가 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 제어하는 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 3 및 도 4는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 통한 단층의 시편의 두께 측정 방법을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 통한 다층을 가지는 시편의 두께 측정 방법을 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치에서 다층을 가지는 시편을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법에 대한 순서도를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 시편의 각 층에 대한 굴절률 및 두께를 측정하는 시편 두께 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 제어하는 제어부를 나타내는 도면이다.
도 13 및 도 14는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 통한 단층의 시편의 굴절률 및 두께 측정 방법을 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 통한 다층을 가지는 시편의 굴절률 및 두께 측정 방법을 나타내는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 설명한다.
본 출원의 일 실시 예에 따르면, 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하는 단계 - 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함-; 상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계; 상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하는 단계; 상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계; 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하는 단계; 및 상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께는 상기 제1 반사 시간 및 상기 제2 반사 시간에 기초하여 연산되며, 상기 제1 반사 시간은 제1 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제1 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고, 상기 제2 반사 시간은 제2 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제2 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고, 상기 제1 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고, 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 상기 제1 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되고, 상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 상기 제2 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되는 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 시간, 상기 제1 층의 굴절률, 및 상기 제2 층의 굴절률에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 연산하는 식으로
Figure PCTKR2019010184-appb-I000001
를 이용하는 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다(C: 빛의 속력,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000002
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000003
: k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000004
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000005
: k-1층의 반사 시간).
또한, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률은 각각 미리 저장된 굴절률이며, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 측정 시 상기 굴절률의 값을 각각 이용하는 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께는 제1 영역, 및 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 대해 복수 회에 걸쳐 측정될 수 있으며, 복수 회에 걸쳐 측정된 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 값들의 각각의 평균값이 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께인 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률은 제3 반사 테라헤르츠 파, 제4 반사 테라헤르츠 파, 상기 제1 투과 테라헤르츠 파, 및 상기 제2 투과 테라헤르츠 파 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연산되며, 상기 제3 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 제3 영역에 대해 반사하여 형성되고, 상기 제4 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 제4 영역에 대해 반사하여 형성되고, 상기 제1 투과 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 제3 영역을 투과하여 형성되고, 상기 제2 투과 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 제 4영역을 투과하여 형성되고, 상기 제3 영역은 상기 제1 층의 상부에 위치하며, 상기 제4 영역은 상기 제2 층의 상부에 위치하며, 상기 제1 층은 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제3 영역을 포함하며, 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 층의 굴절률 및 상기 제2 층의 굴절률은 제3 반사 시간, 제4 반사 시간, 제1 투과 시간, 및 제2 투과 시간 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연산되며, 상기 제3 반사 시간은 제3 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제3 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고, 상기 제4 반사 시간은 제4 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제4 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고, 상기 제1 투과 시간은 제1 투과 테라헤르츠 파 및 제3 투과 테라헤르츠 파가 수신되는 시간 차이이며, 상기 제2 투과 시간은 제2 투과 테라헤르츠 파 및 제3 투과 테라헤르츠 파가 수신되는 시간 차이이며, 상기 제3 반사 테라헤르츠 파는 상기 제3 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고, 상기 제4 반사 테라헤르츠 파는 상기 제4 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제4 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고, 상기 제3 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제3 테라헤르츠 파가 상기 제3 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제3 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되고, 상기 제4 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제4 테라헤르츠 파가 상기 제2 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제4 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되는 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률은 상기 제3 반사 시간, 상기 제4 반사 시간, 상기 제1 투과 시간, 및 상기 제2 투과 시간을 고려한 연산식으로
Figure PCTKR2019010184-appb-I000006
를 각각 이용하는 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000007
: k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000008
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000009
: k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000010
: k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000011
: k-1층의 투과 시간).
또한, 상기 제1 층의 굴절률 및 상기 제2 층의 굴절률은 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역 중 적어도 하나의 영역에 대해 복수 회에 걸쳐 측정될 수 있으며, 복수 회에 걸쳐 측정된 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률 값들의 각각의 평균값이 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률인 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 일치하고, 상기 제2 영역과 상기 제4 영역은 일치하며, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률과 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께가 동일한 영역에서 각각 측정되는 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 일치하고, 상기 제2 영역과 상기 제4 영역은 일치하며, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 연산하는 식으로
Figure PCTKR2019010184-appb-I000012
를 이용하는 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다(C: 빛의 속력,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000013
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000014
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000015
: k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000016
: k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000017
: k-1층의 투과 시간).
또한, 상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상이하고, 상기 제2 영역과 상기 제4 영역은 상이하며, 상기 굴절률 연산식은
Figure PCTKR2019010184-appb-I000018
이며, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 연산하는 식으로
Figure PCTKR2019010184-appb-I000019
Figure PCTKR2019010184-appb-I000020
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000021
: k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000022
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000023
: k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000024
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000025
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000026
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000027
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k-1층의 투과 시간).
또한, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 및 굴절률은 제1 영역, 제2 영역, 제3 영역, 및 제4 영역 중 적어도 하나의 영역에 대해 복수 회에 걸쳐 측정될 수 있으며, 복수 회에 걸쳐 측정된 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 값들 또는 굴절률 값들의 평균값이 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께인 시편 두께 측정 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 테라헤르츠 파 및 제2 테라헤르츠 파를 포함하는 테라헤르츠 파를 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에 조사하는 방출부; 상기 시편에 의해 반사된 제1 반사 테라헤르츠 파 및 제2 반사 테라헤르츠 파를 포함하는 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 수신부; 및 상기 방출부와 수신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하도록 상기 방출부를 제어하고 - 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함-, 상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 상기 수신부를 제어하고, 상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하도록 상기 방출부를 제어하고, 상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어하고, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하도록 제어하고, 상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하도록 제어하며, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하는 단계 - 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함-; 상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계; 상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하는 단계; 상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계; 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하는 단계; 및 상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 방법에 따라 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 측정하기 위한 시편 두께 측정 프로그램이 저장된 저장 매체가 제공될 수 있다.
*이하에서는 본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치 및 시편 두께 측정 방법에 대해 설명한다.
본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 시스템에 대해 설명하고자 한다. 도 1은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 시스템를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 시편 두께 측정 시스템(1)은 시편 두께 측정 장치(10), 시편(500), 및 트레이(600)를 포함할 수 있다.
상기 시편 두께 측정 시스템(1)은 상기 트레이(600)에 배치되는 시편(500)의 두께를 측정할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 시스템(1)은 상기 트레이(600)에 배치되는 다층을 가진 시편(500)의 각 층의 두께를 측정할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 장치(10)는 상기 트레이(600)에 배치되는 시편(500)의 두께를 측정할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 장치(10)는 이동되는 상기 트레이(600) 상에 배치되는 시편(500)의 두께를 측정할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 장치(10)는 상기 트레이(600)에 배치되는 다층을 가진 시편(500)의 각 층의 두께를 측정할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 시편 두께 측정 장치(10)는 제어부(100), 방출부(130), 수신부(160), 및 빔 스플리터(190)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(100)는 상기 방출부(130) 및 상기 수신부(160)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(100)는 상기 빔 스플리터(190)도 제어할 수 있다. 상기 방출부(130)는 상기 트레이(600)를 향할 수 있다. 상기 방출부(130)는 상기 트레이(600) 상부에 위치할 수 있다. 상기 방출부(130)는 상기 트레이(600)에 대해 수직 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 방출부(130)와 상기 트레이(600) 사이에 상기 빔 스플리터(190)가 위치할 수 있다. 상기 빔 스플리터(190)는 상기 방출부(130)에서 상기 트레이(600)로 방출되는 테라헤르츠 파의 경로 상에 위치할 수 있다. 상기 수신부(160)는 상기 빔 스플리터(190)에 이격되어 위치할 수 있다. 상기 수신부(160)는 상기 트레이(600)에서 반사된 테라헤르츠 파가 상기 빔 스플리터를 통해 반사되는 경로 상에 위치할 수 있다. 상기 트레이(600)는 이동부 상에 위치할 수 있다. 상기 트레이(600)에 배치되는 시편(500)은 상기 이동부에 의해 상기 방출부(130)에 대응되는 위치로 이동될 수 있다. 상기 제어부(100)는 상기 이동부를 제어할 수 있다. 또한, 상기 이동부는 별도의 제어부를 통해 제어될 수 있다.
이하 각 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 1을 참조하여, 상기 방출부(130), 상기 수신부(160), 및 상기 빔 스플리터(190)에 대해 설명하고자 한다.
상기 방출부(130)는 테라헤르츠 파를 방출할 수 있다. 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파의 파장은 3mm 내지 30um일 수 있다. 상기 테라헤라츠 파는 연속형 또는 펄스형일 수 있다. 상기 테라헤르츠 파의 광원은 1개 또는 복수일 수 있다. 상기 테라헤르츠 파의 주파수는 0.1 THz 내지 10THz일 수 있다. 상기 방출부(130)는 상기 주파수 범위 내의 테라헤르츠 파를 방출하여, 가시 광선 또는 적외선 보다 강한 투과력을 가질 수 있다. 또한, 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파는 외부 빛이 존재하는 곳에서도 이용할 수 있어, 외부 빛을 차단하는 별도의 공정 없이도 시편(500)의 두께를 측정할 수 있다.
상기 빔 스플리터(190)는 입사되는 광의 일부를 반사 또는 투과할 수 있다. 상기 빔 스플리터(190)는 상기 방출부(130)에서 조사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있고, 투과된 광이 상기 트레이(600) 상의 시편(500)에 의해 반사되며, 반사된 광의 일부가 상기 빔 스플리터(190)에 의해 반사되어 상기 수신부(160)에 수신될 수 있다. 상기 빔 스플리터(190)는 상기 방출부(130)와 상기 수신부(160)가 시편(500) 상에 위치하게 할 수 있다.
상기 수신부(160)는 상기 방출부(130)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 트레이(600) 상의 시편(500)에 의해 반사된 반사 테라헤르츠 파를 수신할 수 있다. 상기 수신부(160)는 상기 시편(500)의 표면(510)에서 반사된 표면 반사 테라헤르츠 파 또는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 배면 반사 테라헤르츠 파를 수신할 수 있다. 상기 수신부(160)는 상기 시편(500)의 표면(510)에서 반사된 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 배면 반사 테라헤르츠 파를 수신할 수 있다.
상기 방출부(130)에서 조사되는 광은 상기 빔 스플리터(190)로 조사될 수 있다. 상기 방출부(130)에서 조사된 광의 적어도 일부는 상기 빔 스플리터(190)를 투과할 수 있다. 상기 방출부(130)로부터 상기 빔 스플리터(190)를 투과한 광은 상기 트레이(600)에 조사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 표면(510)에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 표면(510)에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(500)을 투과할 수 있다. 상기 트레이(600)를 투과한 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 배면(560)에서 반사될 수 있다. 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(500)을 투과할 수 있다. 상기 시편(500)을 투과한 광은 상기 빔 스플리터(190)로 조사될 수 있다. 상기 트레이(600) 상에서 반사된 광의 적어도 일부는 상기 빔 스플리터(190)에서 반사될 수 있다. 상기 빔 스플리터(190)에서 반사된 광은 상기 수신부(160)에 수신될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 시편(500) 및 상기 트레이(600)에 대해 설명하고자 한다.
상기 시편(500)은 단층 또는 다층을 가질 수 있다. 다층을 가지는 상기 시편(500)은 각 층의 상부 및 하부의 적어도 일부가 접촉될 수 있다. 다층을 가지는 상기 시편(500)은 인접하게 위치한 적어도 2개의 층에서 상대적으로 위에 위치한 층의 하부 중 적어도 일부가 상대적으로 아래에 위치한 층의 상부에 대해 제거되어 형성된 영역이 위치할 수 있다. 상기 시편(500)은 하나 또는 복수 개일 수 있다.
상기 트레이(600) 상에는 하나 또는 복수의 시편(500)이 위치할 수 있다. 상기 트레이(600) 상에 배치되는 시편(500)은 단층 또는 다층을 가질 수 있다. 상기 트레이(600)는 별도의 이동부 의해 상기 방출부(130)에 대응되는 위치로 이동될 수 있다. 상기 트레이(600)는 상기 이동부에 의해 일정 속도로 상기 방출부(130)에 대응되는 위치로 이동될 수 있다. 상기 트레이(600)는 상기 방출부(130)에서 방출된 테라헤르츠 파를 반사시킬 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 상기 트레이(600)는 상기 방출부(130)에서 방출된 테라헤르츠 파의 적어도 일부가 상기 시편(500)을 투과하여 상기 트레이(600)에 도달한 경우, 상기 트레이(600)는 상기 시편을 투과한 테라헤르츠 파의 적어도 일부를 반사시킬 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 제어하는 제어부를 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 상기 제어부(100)는 구동부(110), 수신 제어부(121), 굴절률 저장부(123), 두께 산출부(125), 데이터 저장부(127), 및 데이터 출력부(129)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 제어부(100)에 대해 설명하고자 한다.
상기 구동부(110)는 상기 시편 검사 시스템(1)을 구동시킬 수 있다. 상기 구동부(110)는 상기 시편 두께 측정 장치(10)를 구동시키거나 상기 트레이(600)을 이동하도록 구동시킬 수 있다. 상기 구동부(110)는 제1 구동부(111), 및 제2 구동부(113)를 포함할 수 있다. 상기 제1 구동부(111)는 상기 방출부(130)가 테라헤르츠 파를 방출하도록 제어할 수 있다. 상기 제1 구동부(111)는 상기 방출부(130)에 대응되는 위치에 상기 시편(500)이 위치하는 경우 테라헤르츠 파를 방출하도록 제어할 수 있다. 상기 제1 구동부(111)는 상기 방출부(130)에 대응되는 위치에 상기 시편(500)의 두께 측정 영역이 위치하는 경우 테라헤르츠 파를 방출하도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 트레이(600)을 이동시킬 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 트레이(600)에 배치되는 상기 시편(500)이 상기 방출부(130)에 대응되는 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.
상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 상기 방출부(130)에서 방출된 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 상기 방출부(130)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 시편(500)에서 반사된 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 상기 방출부(130)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 시편(500)의 표면(510)에서 반사된 표면 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 상기 방출부(130)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 시편(500)의 배면(550)에서 반사된 배면 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 수신한 테라헤르츠 파를 기초로 하여 상기 테라헤르츠 파의 반사 시간을 검출할 수 있다. 상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 수신한 테라헤르츠 파를 기초로 하여 상기 시편(500)에서 반사된 반사 테라헤르츠 파의 반사 시간을 검출할 수 있다. 상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 수신한 테라헤르츠 파를 기초로 표면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간 및 상기 수신부(160)의 배면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간을 검출할 수 있다. 상기 수신 제어부(121)는 상기 수신부(160)가 수신한 테라헤르츠 파를 기초로 표면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간과 상기 수신부(160)의 배면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간의 차이를 검출할 수 있다.
상기 굴절률 저장부(123)는 상기 시편(500)의 굴절률을 저장할 수 있다. 상기 굴절률 저장부(123)는 상기 시편(500)의 미리 정해진 굴절률을 저장할 수 있다. 상기 굴절률 저장부(123)는 상기 시편(500)에 대해 획득된 굴절률을 저장할 수 있다. 상기 굴절률 저장부(123)는 다층을 가지는 상기 시편(500)을 구성하는 각 층에 대한 각각의 굴절률들 중 적어도 어느 하나에 대해 저장할 수 있다. 상기 굴절률 저장부(123)는 다층을 가지는 상기 시편(500)을 구성하는 각 층 중 적어도 어느 하나에 대한 미리 정해진 굴절률을 저장할 수 있다. 상기 굴절률 저장부(123)는 다층을 가지는 상기 시편(500)을 구성하는 각 층 중 적어도 어느 하나에 대해 획득된 굴절률을 저장할 수 있다.
상기 두께 산출부(125)는 상기 시편(500)의 두께를 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 상기 시편(500)의 두께를 미리 정해진 연산식에 기초하여 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 상기 시편(500)의 두께를 상기 수신 제어부(121)에서 얻어진 테라헤르츠 파 및 상기 굴절률 저장부(123)에 저장된 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 상기 시편(500)의 두께를 상기 수신 제어부(121)에서 얻어진 테라헤르츠 파의 반사 시간 및 상기 굴절률 저장부(123)에 저장된 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 다층을 가지는 상기 시편(500)을 구성하는 각 층에 대한 두께들 중 적어도 어느 하나에 대해 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 다층을 가지는 상기 시편(500)을 구성하는 각 층 중 서로 인접한 층들에 대한 두께를 각각 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 다층을 가지는 상기 시편(500)을 구성하는 각 층 중 서로 인접한 2개의 층에 대한 두께를 각각 산출할 수 있다.
상기 데이터 저장부(127)는 상기 표면 테라헤르츠 파의 수신 시간 및 상기 배면 테라헤르츠 파의 수신 시간에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 상기 데이터 저장부(127)는 상기 표면 테라헤르츠 파의 수신 시간, 상기 배면 테라헤르츠 파의 수신 시간, 및 상기 시편(500)의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연산된 상기 시편(500)의 두께에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터 저장부(127)는 상기 두께 산출부(125)에 의해 연산된 상기 다층을 가지는 시편(500)의 각 층의 두께에 대한 데이터를 저장할 수 있다.
상기 데이터 출력부(129)는 상기 두께 산출부(125)에 의해 연산된 상기 시편(500)의 두께에 대한 데이터를 출력할 수 있다. 상기 데이터 출력부(129)는 상기 두께 산출부(125)에 의해 연산된 다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층의 두께에 대한 데이터를 출력할 수 있다.
도 3 및 도 4는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치에서 단층의 시편을 나타내는 도면이며, 도 3는 시편의 표면에서 반사되는 표면 반사 테라헤르츠 파 및 시편의 배면에서 반사되는 배면 반사 테라헤르츠 파를 나타내는 도면이며, 도 4는 상기 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 배면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간 차이를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 상기 시편 두께 측정 장치(10)가 상기 시편(500)의 두께(d)를 측정하는 방법에 대해 설명하고자 한다.
도 3및 도 4를 참조하면, 상기 제어부(100)는 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 측정할 수 있다. 상기 제어부(100)는 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs), 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 측정할 수 있다. 상기 제어부(100)는 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파의 반사 시간에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 측정할 수 있다. 상기 제어부(100)는 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)의 수신 시간 과 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)의 수신 시간 차이에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 측정할 수 있다.
상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)는 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파의 적어도 일부가 상기 시편(500)의 표면(510)에 반사되어 형성될 수 있다. 상기 수신부(160)는 상기 시편(500)의 표면(510)에서 반사된 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)를 수신할 수 있다. 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)는 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파의 적어도 일부가 상기 시편(500)을 투과하여, 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사되어 형성될 수 있다. 상기 수신부(160)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)를 수신할 수 있다.
상기 수신 제어부(121)는 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파가 상기 시편(500)에 의해 반사되는 반사 시간을 검출할 수 있다. 상기 반사 시간은 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)가 상기 시편(500)의 표면(510)에 의해 반사되어 수신되는 시간(ts)과 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)가 상기 시편(500)의 배면(560)에 의해 반사되어 수신되는 시간(tb)의 차이(tre)일 수 있다. 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)가 수신되는 시간(ts) 및 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)가 수신되는 시간(tb) 은 특징점들에 의해 결정될 수 있다. 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)가 수신되는 시간(ts) 및 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)가 수신되는 시간(tb)은 서로 대응되는 특징점들에 의해 결정될 수 있다. 상기 특징점은 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)의 세기 및 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)의 세기가 급격히 변경되는 점일 수 있다. 상기 특징점은 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)의 세기 및 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)의 세기가 미리 정해진 임계 범위를 벗어나는 점일 수 있다. 상기 특징점은 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)의 세기 및 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)의 세기의 극대값 또는 극소값일 수 있다.
상기 시편(500)의 두께(d)는 상기 두께 산출부(125)에 의해 상기 방출부(130)에서 방출되는 테라헤르츠 파, 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs), 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb), 및 반사 시간 중 적어도 어느 하나에 기초하여 수학식 1에 의해 연산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2019010184-appb-I000028
(C: 빛의 속력,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000029
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000030
: k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000031
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000032
: k-1층의 반사 시간)
상기 수학식 1에 기재된 상기 k는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층이 수직 방향으로 배치된 순서일 수 있다. 상기 k는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층이 상기 트레이(600)로부터 이격된 순서일 수 있다. 상기 k=1인 경우는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층 중 가장 하부에 있는 층일 수 있다. 상기 k=1인 층은 상기 트레이(600)와 인접하게 위치할 수 있다. 상기 수학식 1에 기재된 상기
Figure PCTKR2019010184-appb-I000033
는 k층의 두께일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000034
은 k층을 구성하는 물질에 대한 굴절률일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000035
는 k층에 대한 테라헤르츠 파의 반사 시간일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000036
는 k층의 상부 중 적어도 어느 하나의 영역에 대해 조사된 테라헤르츠 파의 반사 시간일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000037
는 k층에 대한 표면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간과 시편에 대한 배면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간의 차이일 수 있다.
상기 시편(500)은 단층일 수 있고, 단층을 가지는 상기 시편(500)의 두께는 k=1 인 경우일 수 있다. 상기 시편(500)의 두께(d)는 상기 두께 산출부(125)에 의해 산출될 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 상기 수학식 1에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 단층을 가지는 상기 시편(500)의 두께(d)를
Figure PCTKR2019010184-appb-I000038
로 산출할 수 있다. 따라서, 상기 두께 산출부(125)는 단층을 가지는 상기 시편(500)의 두께(d)를 빛의 속력, 상기 반사 시간(tre), 및 상기 시편(500)의 굴절률에 기초하여 연산될 수 있다. 상기 두께 산출부(125)는 상기 수신 제어부(121)에서 검출된 상기 반사 시간(tre), 상기 굴절률 저장부(123)에 저장된 상기 시편(500)의 굴절률에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 산출할 수 있다. 상기 굴절률은 미리 측정된 값에 기초할 수 있다. 상기 굴절률은 별도의 수학식을 통해 연산될 수 있다.
도 5 및 도 6는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치에서 다층을 가지는 시편을 나타내는 도면이며, 도 5는 다층을 가지는 시편의 각 층의 표면에서 반사되는 복수의 표면 반사 테라헤르츠 파를 나타내는 도면이며, 도 6은 복수의 표면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치에서 다층을 가지는 시편을 나타내는 도면이며, 도 7은 다층을 가지는 시편의 각 층에 조사된 테라헤르츠 파가 시편의 배면에서 반사되는 복수의 배면 반사 테라헤르츠 파를 나타내는 도면이며, 도 8은 복수의 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 상기 시편(500)은 제3 층(520), 제2 층(530), 및 제1 층(540)으로 구성될 수 있다. 상기 시편(500)은 상기 제3 층(520), 상기 제2 층(530), 및 상기 제1 층(540)은 수직 방향으로 배치될 수 있다. 상기 시편(500)은 상기 제3 층(520), 상기 제2 층(530), 및 상기 제1 층(540)은 수직 방향으로 상기 트레이(600)에 점점 인접하도록 배치될 수 있다. 상기 시편(500)의 층 개수는 이에 한정되지 않는다.
상기 제어부(100)는 다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층의 두께를 제1 테라헤르츠 파(131), 제2 테라헤르츠 파(133), 제3 테라헤르츠 파(135)에 기초하여 산출할 수 있다. 상기 제어부(100)는 다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층의 두께를 제1 테라헤르츠 파(131), 제2 테라헤르츠 파(133), 및 제3 테라헤르츠 파(135) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 각각 산출할 수 있다. 상기 제어부(100)는 다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층의 두께를 제1 반사 테라헤르츠 파, 제2 반사 테라헤르츠 파, 및 제3 반사 테라헤르츠 파 중 적어도 어느 하나에 기초하여 각각 산출할 수 있다. 상기 제어부(100)는 다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층의 두께를 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000039
), 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000040
), 및 상기 제3 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000041
) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 각각 산출할 수 있다.
상기 제어부(100)는 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000042
)을 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132) 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)에 기초하여 검출할 수 있으며, 이는 상기 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000043
), 및 상기 제3 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000044
)도 동일하다. 상기 제어부(100)는 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000045
)을 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)의 수신 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000046
) 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)의 수신 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000047
)의 차이에 기초하여 검출할 수 있으며, 이는 상기 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000048
), 및 상기 제3 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000049
)도 동일하다.
상기 제1 테라헤르츠 파(131)는 상기 시편(500)의 상기 제1 층(540)에 조사될 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(131)는 상기 시편(500)의 제1 층(540)의 상부에 조사될 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(131)는 상기 시편(500)의 제1 층(540)의 상부에 위치하는 제1 영역(511)에 조사될 수 있다. 상기 시편의 제2 층의 하부는 상기 제1 층(540)의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉할 수 있다. 상기 제1 층(540)의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 노출되는 상기 제1 영역(511)을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역(511)은 상기 제1 층(540)과 상기 제2 층의 경계면 상에 위치할 수 있다. 상기 제1 영역(511)은 상기 제1 층(540)과 상기 제2 층(530)의 경계면의 연장선 상에 위치할 수 있다.
상기 제2 테라헤르츠 파(133)는 상기 시편(500)의 상기 제2 층(530)에 조사될 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파(133)는 상기 시편(500)의 제2 층(530)의 상부에 조사될 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파(133)는 상기 시편(500)의 제2 층(530)의 상부에 위치하는 제2 영역(513)에 조사될 수 있다. 상기 시편의 제2 층의 하부는 상기 제2 층(530)의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉할 수 있다. 상기 제2 층(530)의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 노출되는 상기 제2 영역(513)을 포함할 수 있다. 상기 제2 영역(513)은 상기 제2 층(530)과 상기 제2 층의 경계면 상에 위치할 수 있다. 상기 제2 영역(513)은 상기 제2 층(530)과 상기 제3 층(520)의 경계면의 연장선 상에 위치할 수 있다.
상기 제3 테라헤르츠 파(135)는 상기 시편(500)의 상기 제3 층(520)에 조사될 수 있다. 상기 제3 테라헤르츠 파(135)는 상기 시편(500)의 상기 제3 층(520)의 상부에 조사될 수 있다. 상기 제3 테라헤르츠 파(135)는 상기 시편(500)의 상기 제3 층(520)의 상부에 위치하는 제3 영역(515)에 조사될 수 있다. 상기 제 3층(520)의 상부는 노출되어 있을 수 있다. 상기 제3 층(520)의 상부는 다른 층의 하부가 접촉되어 있을 수 있다. 상기 다른 층의 하부는 상기 제3 층(520)의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉할 수 있다. 상기 제3 층(520)의 상부는 상기 다른 층의 적어도 일부가 제거되어 노출되는 상기 제3 영역(515)을 포함할 수 있다. 상기 제3 영역(515)은 상기 제3 층(520)과 상기 다른 층의 경계면 상에 위치할 수 있다. 상기 제3 영역(515)은 상기 제3 층(520)과 상기 다른 층의 경계면의 연장선 상에 위치할 수 있다.
상기 제1 영역(511), 상기 제2 영역(513), 및 상기 제3 영역(515)는 상이할 수 있다.
상기 제 1 테라헤르츠 파(131)의 적어도 일부는 상기 제1 영역(511)에서 반사되어 제1 반사 테라헤르츠 파를 형성할 수 있다. 상기 제1 반사 테라헤르츠 파는 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132) 및 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)를 포함할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(131)의 적어도 일부는 상기 제1 영역(511)에서 반사되어 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)를 형성할 수 있다. 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)는 상기 제1 영역(511)의 표면에서 반사되어 수신될 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(131)의 적어도 일부는 상기 제 1층(540)을 투과하여 상기 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사되어 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)를 형성할 수 있다. 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사되어 수신될 수 있다. 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 상기 제1 영역(511)과 대응되는 위치(512)에서 반사되어 수신될 수 있다.
상기 제2 테라헤르츠 파(133)의 적어도 일부는 상기 제2 영역(513)에서 반사되어 제2 반사 테라헤르츠 파를 형성할 수 있다. 상기 제1 반사 테라헤르츠 파는 제2 표면 반사 테라헤르츠 파(134) 및 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파(144)를 포함할 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파(133)의 적어도 일부는 상기 제2 영역(513)에서 반사되어 상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파(134)를 형성할 수 있다. 상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파(134)는 상기 제2 영역(513)의 표면에서 반사되어 수신될 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파(133)의 적어도 일부는 상기 제 1층(540) 및 상기 제2 층(530)을 투과하여 상기 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사되어 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파(144)를 형성할 수 있다. 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파(144)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사되어 수신될 수 있다. 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파(144)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 상기 제2 영역(513)과 대응되는 위치(514)에서 반사되어 수신될 수 있다.
상기 제3 테라헤르츠 파(135)의 적어도 일부는 상기 제3 영역(515)에서 반사되어 제3 반사 테라헤르츠 파를 형성할 수 있다. 상기 제3 반사 테라헤르츠 파는 제3 표면 반사 테라헤르츠 파(136) 및 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파(146)를 포함할 수 있다. 상기 제3 테라헤르츠 파(135)의 적어도 일부는 상기 제3 영역(515)에서 반사되어 상기 제3 표면 반사 테라헤르츠 파(136)를 형성할 수 있다. 상기 제3 표면 반사 테라헤르츠 파(136)는 상기 제3 영역(515)의 표면에서 반사되어 수신될 수 있다. 상기 제3 테라헤르츠 파(135)의 적어도 일부는 상기 제 1층(540), 상기 제2 층(530) 및 상기 제3 층(520)을 투과하여 상기 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사되어 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파(146)를 형성할 수 있다. 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파(146)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사되어 수신될 수 있다. 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파(146)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 상기 제3 영역(515)과 대응되는 위치(514)에서 반사되어 수신될 수 있다.
상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000050
)은 상기 제1 테라헤르츠 파(131)의 시간 지연 값일 수 있다. 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000051
)은 상기 제1 테라헤르츠 파(131)의 적어도 일부가 상기 제1 영역(511)에서 반사되어 수신되는 시간일 수 있다. 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000052
)은 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000053
)과 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000054
)의 차이일 수 있다. 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000055
) 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000056
)은 특징점들에 의해 결정될 수 있다. 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000057
) 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000058
)은 서로 대응되는 특징점들에 의해 결정될 수 있다. 상기 특징점은 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)의 세기 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)의 세기가 급격히 변경되는 점일 수 있다. 상기 특징점은 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)의 세기 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)의 세기가 미리 정해진 임계 범위를 벗어나는 점일 수 있다. 상기 특징점은 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)의 세기 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)의 세기의 극대값 또는 극소값일 수 있다.
상기 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000059
)은 상기 제2 테라헤르츠 파(131)의 적어도 일부가 상기 제2 영역(513)에서 반사되어 수신되는 시간일 수 있고, 상기 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000060
)은 상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파(134)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000061
)과 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파(144)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000062
)의 차이일 수 있으며, 이외의 내용은 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000063
)에 대해 기재된 내용과 동일하다.
상기 제3 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000064
)은 상기 제3 테라헤르츠 파(135)의 적어도 일부가 상기 제3 영역(515)에서 반사되어 수신되는 시간일 수 있고, 상기 제3 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000065
)은 상기 제3 표면 반사 테라헤르츠 파(136)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000066
)과 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파(146)가 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000067
)의 차이일 수 있으며, 이외의 내용은 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000068
)에 대해 기재된 내용과 동일하다.
상기 다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층의 두께는 제1 두께(d1), 제2 두께(d2), 및 제3 두께(d3)일 수 있다. 상기 제1 두께(d1), 상기 제2 두께(d2), 및 상기 제3 두께(d3) 중 적어도 어느 하나는 상기 수학식 1에 기초하여 상기 두께 산출부(125)에 의해 연산될 수 있다. 상기 수학식 1에 의하면, 상기 제1 두께(d1)는 k=1일 때인
Figure PCTKR2019010184-appb-I000069
이며, 상기 제2 두께(d2)는 k=2일 때인
Figure PCTKR2019010184-appb-I000070
, 상기 제3 두께(d3)는 k=3일 때인
Figure PCTKR2019010184-appb-I000071
에 해당될 수 있다. 상기 굴절률은 미리 측정된 값에 기초할 수 있다. 상기 굴절률은 별도의 수학식을 통해 연산될 수 있다.
따라서, 상기 실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법에 따라 단층 또는 다층을 가지는 시편의 각 층에 대한 두께를 측정할 수 있다. 상기 실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법은 각 층에 대한 두께를 일체로 측정할 수 있다. 또한, 상기 시편 두께 측정 방법은 투과력이 높은 테라헤르츠 파를 이용하여, 비파괴식 검사를 수행할 수 있다. 또한, 상기 두께 연산을 위해 상기 수학식 1에 대입되는 정보들은 반복적으로 획득될 수 있다. 상기 두께 연산을 위해 상기 수학식 1에 대입되는 정보들이 반복적으로 획득된 경우, 상기 정보들은 반복적으로 획득된 값의 평균값을 이용하여 상기 수학식 1에 대입될 수 있어, 상기 시편의 각 층에 대한 두께를 보다 정확히 측정할 수 있다.
본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 검사 방법에 대해 설명하고자 한다. 도 9은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법에 대한 순서도를 나타내는 도면이다. 도1 내지 도 9을 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 검사 방법은, 트레이 상에 제1 층(540) 및 제2 층(530)을 포함하는 시편의 배치 단계(S110), 상기 제1 층(540)에 대한 제1 테라헤르츠 파 조사 단계(S120), 상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파 수신 단계(S130), 상기 제2 층(530)에 대한 제2 테라헤르츠 파 조사 단계(S140), 상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파 수신 단계(S150), 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 굴절률 저장 단계(S160), 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 두께 산출 단계(S170), 및 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 두께 값 출력 단계(S180)를 포함할 수 있다.
상기 트레이 상에 제1 층(540) 및 제2 층(530)을 포함하는 시편의 배치 단계(S110)에서 상기 시편(500)은 상기 두께 측정 장치(10)에 대응되는 위치에 위치하도록 배치될 수 있다. 상기 시편(500)은 단층 또는 다층을 가지는 시편일 수 있다. 상기 시편(500)은 복수 개일 수 있다. 상기 트레이는 상기 시편(500)이 상기 두께 측정 장치(10)에 대응되는 위치에 위치하도록 상기 제어부(100)에 의해 제어될 수 있다.
상기 제1 층(540)에 대한 제1 테라헤르츠 파 조사 단계(S120)에서는 상기 제1 층(540)에 대해 상기 제1 테라헤르츠 파(131)가 조사되거나, 상기 방출부(130)가 상기 제1 층(540)의 상기 제1 영역(511)에 대해 상기 제1 테라헤르츠 파(131)를 조사될 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파 조사 단계(S120)에서는 상기 방출부(130)가 상기 제1 층(540)의 상부 중 상기 제2 층(530)의 적어도 일부가 제거되어 형성된 상기 제1 영역(511)에 대해 상기 제1 테라헤르츠 파(131)를 조사하게 할 수 있다.
상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파 수신 및 제1 반사 시간 검출 단계(S130)는 상기 제1 층(540)에 대해 조사된 상기 제1 테라헤르츠 파(131)가 반사된 제1 반사 테라헤르츠 파를 상기 수신부(160)에 의해 수신되게 할 수 있고, 상기 수신 제어부(121)는 수신된 상기 제1 반사 테라헤르츠 파를 기초하여 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000072
)을 검출할 수 있다. 상기 제1 반사 테라헤르츠 파 수신 및 제 1 반사 시간 검출 단계(S130)는 상기 수신부(160)가 상기 제 1 영역(511)의 표면에서 반사된 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132) 및 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)를 수신하게 할 수 있고, 상기 수신 제어부(121)는 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파(132)의 수신 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000073
)과 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파(142)의 수신 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000074
)의 차이를 통해 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000075
)을 검출할 수 있다.
상기 제2 층(530)에 대한 제2 테라헤르츠 파 조사 단계(S140)는 상기 제2 층(530)에 대해 상기 제2 테라헤르츠 파(133)가 조사되거나, 상기 방출부(130)가 상기 제2 층(530)의 상기 제2 영역(513)에 대해 상기 제2 테라헤르츠 파(133)를 조사될 수 있다.
상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파 수신 및 제2 반사 시간 검출 단계(S150)는 상기 제2 층(530)에 대해 조사된 상기 제2 테라헤르츠 파(133)가 반사된 제2 반사 테라헤르츠 파를 상기 수신부(160)에 의해 수신되게 할 수 있고, 상기 수신 제어부(121)는 수신된 상기 제2 반사 테라헤르츠 파를 통해 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000076
)을 검출할 수 있다. 상기 제2 반사 테라헤르츠 파 수신 및 제 2 반사 시간 검출 단계(S140)는 상기 수신부(160)가 상기 제2 영역(513)의 표면에서 반사된 제2 표면 반사 테라헤르츠 파(134) 및 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 제2 배면 반사 테라헤르츠 파(144)를 수신하게 할 수 있고, 상기 수신 제어부(121)는 상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파(134)의 수신 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000077
)과 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파(144)의 수신 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000078
)의 차이를 통해 상기 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000079
)을 검출할 수 있다.
상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 굴절률 저장 단계(S160)는 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)에 대한 굴절률을 저장할 수 있다. 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)에 대한 굴절률은 미리 정해진 굴절률일 수 있다. 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)에 대한 굴절률은 미리 획득된 굴절률일 수 있다. 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)에 대한 굴절률은 두께 측정과 함께 산출될 수 있다.
상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 두께 산출 단계(S170)에서 상기 두께 산출부(125)는 상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 상기 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000080
), 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 상기 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000081
), 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 두께를 산출할 수 있다.
상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 두께 값 출력 단계(S180)는 상기 제1 층 및 상기 제2 층(530)의 두께 산출 단계(S170)에서 상기 두께 산출부(!25)가 산출한 각 층의 두께 값을 출력할 수 있다. 상기 제1 층(540) 및 상기 제2 층(530)의 두께 값 출력 단계(S180)에서 출력되는 각 층의 두께 값은 상기 두께 산출 단계(S170)에서 산출된 각 층의 두께 값에 대한 평균값일 수 있다.
상기 시편 두께 측정 방법은 도 9를 참조할 때, 상기 시편 두께 측정 방법의 순서는 도 9에 기재된 상기 단계들의 순서에 한정되지 않는다.
본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 시스템에 대해 설명하고자 한다. 도 10은 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 시스템을 나타내는 도면이다.
상기 시편 두께 측정 시스템(2)는 시편 두께 측정 장치(20), 시편(500), 및 트레이(600)을 포함할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 시스템(2)에 대한 설명은 도 1 내지 도 2에 도시된 상기 시편 두께 측정 시스템(1)에 대한 내용과 동일하다.
상기 시편 두께 측정 장치(20)는 제어부(200), 방출부(230), 및 수신부(260)를 포함할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 장치(20)는 도 1 내지 도 2에 도시된 상기 시편 두께 측정 장치(10)에 포함된 빔 스플리터(190)를 제외하고는 각 구성 요소에 대한 설명은 동일하다.
상기 방출부(230)는 상기 트레이(600)를 향할 수 있다. 상기 방출부(230)는 상기 트레이(600) 상부에 위치할 수 있다. 상기 방출부(230)는 상기 트레이(600)에 대해 사선 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 수신부(260)는 상기 트레이(600) 상부에 위치할 수 있다. 상기 수신부(260)는 상기 트레이(600)에 대해 사선 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 수신부(260)는 상기 트레이(600)에서 반사된 테라헤르츠 파가 상기 트레이(600) 상에서 반사되는 경로 상에 위치할 수 있다.
상기 방출부(230)에서 조사되는 광은 상기 트레이(600)에 조사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 표면(510)에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(500)을 투과할 수 있다. 상기 트레이(600)를 투과한 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 배면(560)에서 반사될 수 있다. 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(500)을 투과할 수 있다. 상기 시편(500)을 투과한 광은 상기 수신부(260)에 수신될 수 있다.
본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 시스템에 대해 설명하고자 한다. 도 11은 일 실시 예에 따른 시편의 각 층에 대한 굴절률 및 두께를 측정하는 시편 두께 측정 시스템(3)을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 상기 시편 두께 측정 시스템(3)은 시편 두께 측정 장치(30), 시편(500), 및 트레이(600)를 포함할 수 있다.
상기 시편 두께 측정 시스템(3)은 상기 트레이(600)에 배치되는 시편(500)의 굴절률 및 두께를 측정할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 시스템(3)은 상기 트레이(600)에 배치되는 다층을 가진 시편(500)의 각 층의 두께 및 굴절률을 측정할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 장치(30)는 상기 트레이(600)에 배치되는 시편(500)의 두께 및 굴절률을 측정할 수 있다. 상기 시편 두께 측정 장치(30)는 이동되는 상기 트레이(600) 상에 배치되는 시편(500)의 두께 및 굴절률을 측정할 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 시편 두께 측정 장치(30)는 제어부(300), 방출부(330), 제1 수신부(360), 제2 수신부(380), 및 빔 스플리터(390)을 포함할 수 있다.
상기 제어부(300)는 상기 방출부(130), 상기 제1 수신부(360), 및 상기 제2 수신부(380)을 제어할 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 빔 스플리터(390)도 제어할 수 있다. 상기 방출부(330)는 상기 트레이(600)를 향할 수 있다. 상기 방출부(330)는 상기 트레이(600) 상부에 위치할 수 있다. 상기 방출부(130)는 상기 트레이(600)에 대해 수직 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 방출부(330)와 상기 트레이(600) 사이에 상기 빔 스플리터(390)가 위치할 수 있다. 상기 빔 스플리터(390)는 상기 방출부(330)에서 상기 트레이(600)로 방출되는 테라헤르츠 파의 경로 상에 위치할 수 있다. 상기 제1 수신부(360)는 상기 빔 스플리터(390)에 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 수신부(360)는 상기 트레이(600)에서 반사된 테라헤르츠 파가 상기 빔 스플리터를 통해 반사되는 경로 상에 위치할 수 있다. 상기 제2 수신부(380)는 상기 트레이(600)의 하부에 위치할 수 있다. 상기 제2 수신부(380)는 상기 트레이(600)의 하부에서 상기 방출부(330)와 대응되는 위치에 위치할 수 있다. 상기 제2 수신부(380)와 상기 방출부(330) 사이에는 상기 빔 스플리터(390)가 위치할 수 있다. 상기 제2 수신부(380)는 상기 방출부(330)에서 조사된 광이 상기 트레이(600)를 투과하는 경로 상에 위치할 수 있다.
이하 각 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 11을 참조하여, 상기 방출부(330), 상기 제1 수신부(360), 상기 제2 수신부(380), 및 상기 빔 스플리터(390)에 대해 설명하고자 한다.
상기 방출부(330)에 대한 내용은 도 1에 나타난 상기 방출부(130)에 대해 기재한 내용과 동일하다. 상기 빔 스플리터(390)에 대한 내용은 도 1에 나타난 상기 빔 스플리터(390)에 대해 기재한 내용과 동일하다.
상기 제1 수신부(360)는 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 트레이(600) 상의 시편(500)에 의해 반사된 반사 테라헤르츠 파를 수신할 수 있다. 상기 제1 수신부(360)에 대한 내용은 도 1 및 도 2에 나타난 상기 수신부(160)에 대해 기재한 내용과 동일하다.
상기 제2 수신부(380)는 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 트레이(600)를 투과한 투과 테라헤르츠 파를 수신할 수 있다. 상기 제2 수신부(380)는 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 트레이(600) 상에 배치된 상기 시편(500)을 투과한 투과 테라헤르츠 파를 수신할 수 있다. 상기 제2 수신부(380)는 상기 시편(500)을 제거한 상태에서 상기 트레이(600)을 투과한 투과 테라헤르츠 파의 수신할 수 있다.
상기 방출부(330)에서 조사되는 광은 상기 빔 스플리터(390)로 조사될 수 있다. 상기 방출부(330)에서 조사된 광의 적어도 일부는 상기 빔 스플리터(190)를 투과할 수 있다. 상기 방출부(330)로부터 상기 빔 스플리터(390)를 투과한 광은 상기 트레이(600)에 조사될 수 있다.
상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 표면(510)에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 표면(510)에서 반사될 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(500)을 투과할 수 있다. 상기 트레이(600)를 투과한 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)의 배면(560)에서 반사될 수 있다. 상기 시편(500)의 배면(560)에서 반사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(500)을 투과할 수 있다. 상기 시편(500)을 투과한 광은 상기 빔 스플리터(390)로 조사될 수 있다. 상기 트레이(600) 상에서 반사된 광의 적어도 일부는 상기 빔 스플리터(390)에서 반사될 수 있다. 상기 빔 스플리터(390)에서 반사된 광은 상기 제1 수신부(360)에 수신될 수 있다.
상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 빔 스플리터(390)를 투과할 수 있다. 상기 빔 스플리터(390)를 투과한 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600)를 조사할 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600)를 투과할 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 트레이(600) 상에 배치된 시편(500)을 투과할 수 있다. 상기 트레이(600)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(500) 및 상기 트레이(500)을 투과할 수 있다. 상기 트레이(600)를 투과한 광의 적어도 일부는 상기 제2 수신부(380)에 수신될 수 있다. 상기 시편(500) 및 상기 트레이(600)을 투과한 광의 적어도 일부는 상기 제2 수신부(380)에 수신될 수 있다.
도 11을 참조하여, 상기 시편(500) 및 상기 트레이(600)에 대해 설명하고자 한다. 다만, 상기 시편(500)에 대한 내용은 앞서 기재한 내용과 동일하다.
상기 트레이(600) 상에는 하나 또는 복수의 시편(500)이 위치할 수 있다. 상기 트레이(600) 상에 배치되는 시편(500)은 단층 또는 다층을 가질 수 있다. 상기 트레이(600)는 별도의 이동부 의해 상기 방출부(330)에 대응되는 위치로 이동될 수 있다. 상기 트레이(600)는 상기 이동부에 의해 일정 속도로 상기 방출부(330)에 대응되는 위치로 이동될 수 있다. 상기 트레이(600)는 상기 방출부(330)에서 조사되는 광을 반사하거나 투과하는 물질로 구성될 수 있다. 상기 트레이(600)는 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파를 반사시킬 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 상기 트레이(600)는 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파의 적어도 일부가 상기 시편(500)을 투과하여 상기 트레이(600)에 도달한 경우, 상기 트레이(600)는 상기 시편을 투과한 테라헤르츠 파의 적어도 일부를 반사시킬 수 있다. 또한, 상기 트레이(600)는 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파의 적어도 일부가 상기 시편(500)을 투과하여 상기 트레이(600)에 도달한 경우, 상기 트레이(600)는 상기 시편을 투과한 테라헤르츠 파의 적어도 일부를 투과시킬 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치를 제어하는 제어부를 나타내는 블록도이다. 도 12를 참조하면, 상기 제어부(300)는 구동부(310), 수신 제어부(320), 굴절률 저장부(323), 두께 산출부(325), 데이터 저장부(327), 및 데이터 출력부(329)를 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하여, 상기 제어부(300)에 대해 설명하고자 한다.
상기 구동부(310)는 상기 시편 검사 시스템(3)을 구동시킬 수 있다. 상기 구동부(310)는 상기 시편 두께 측정 장치(30)를 구동시키거나 상기 트레이(600)을 이동하도록 구동시킬 수 있다. 상기 구동부(310)는 제1 구동부(311), 및 제2 구동부(313)를 포함할 수 있다. 상기 구동부(310)에 대한 상세한 설명은 도 1 및 도 2에 도시된 상기 구동부(110)와 동일하다.
상기 수신 제어부(320)는 상기 제1 수신부(360) 및 상기 제2 수신부(380) 중 적어도 어느 하나가 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(320)는 제1 수신 제어부(321) 및 제2 수신 제어부(322)를 포함할 수 있다. 상기 제1 수신 제어부(321)는 도 1 및 도 2에 도시된 상기 수신부(160) 및 상기 수신 제어부(121)에 대해 기재한 내용과 동일하다.
상기 제2 수신 제어부(322)는 상기 제2 수신부(380)가 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 시편(500)을 투과한 투과 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 제2 수신 제어부(322)는 상기 제2 수신부(380)가 상기 방출부(330)에서 방출된 테라헤르츠 파가 상기 시편(500) 및 상기 트레이(600)를 투과한 투과 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 제2 수신 제어부(322)는 상기 제2 수신부(380)가 수신한 상기 투과 테라헤르츠 파를 기초로 하여 투과 시간을 측정할 수 있다. 상기 제2 수신 제어부(322)는 상기 제2 수신부(380)가 수신한 투과 테라헤르츠 파를 기초로 상기 시편(500)을 투과한 투과 테라헤르츠 파의 수신 시간 및 상기 시편(500)을 제거한 상기 트레이(600)를 투과한 투과 테라헤르츠 파의 수신 시간을 측정할 수 있다 상기 제2 수신 제어부(322)는 상기 제2 수신부(380)가 수신한 투과 테라헤르츠 파를 기초로 상기 시편(500)을 투과한 투과 테라헤르츠 파의 수신 시간 및 상기 시편(500)을 제거한 상기 트레이(600)를 투과한 투과 테라헤르츠 파의 수신 시간의 차이를 측정할 수 있다.
상기 굴절률 저장부(323)는 도 1 내지 도 2에 도시된 상기 굴절률 저장부(123)에 대해 기재한 내용을 포함할 수 있다. 또한, 상기 굴절률 저장부(323)는 상기 제1 수신부가 측정한 반사 시간 및 상기 제2 수신부가 측정한 투과 시간에 기초하여 상기 시편(500)을 구성하는 각 층 중 어느 하나에 대한 굴절률을 획득하여 저장할 수 있다.
상기 두께 산출부(325)는 도 2에 도시된 상기 두께 산출부(125)에 대해 기재한 내용과 동일하다. 상기 데이터 저장부(327)는 도 2에 도시된 상기 데이터 저장부(127)에 대해 기재한 내용과 동일하다. 상기 데이터 출력부(329)는 도 2에 도시된 상기 데이터 출력부(129)에 대해 기재한 내용과 동일하다
도 13 및 도 14는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치에서 단층의 시편을 나타내는 도면이며, 도 13는 시편을 투과하는 투과 테라헤르츠 파 및 시편이 제거된 상태에서 투과되는 투과 테라헤르츠 파를 나타내는 도면이며, 도 14는 상기 투과 테라헤르츠 파들의 수신 시간 차이를 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 14를 참조하여, 상기 시편 두께 측정 장치(30)가 상기 시편(500)의 굴절률 및 두께(d)를 측정하는 방법에 대해 설명하고자 한다.
도 3, 도 4, 및 도 11 내지 도 14를 참조하면, 상기 제어부(300)는 상기 방출부(330)에서 방출되는 테라헤르츠 파에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 측정할 수 있다. 상기 제어부(300)는 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs), 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb), 시편을 투과하는 투과 테라헤르츠 파(T), 시편을 제거한 트레이를 투과한 기준 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000082
), 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000083
) 및 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000084
) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 시편(500)의 굴절률 및 두께(d)를 측정할 수 있다. 상기 제어부(300)는 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs)의 수신 시간 및 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb)의 수신 시간의 차이, 시편을 투과하는 투과 테라헤르츠 파(T)의 수신 시간 및 시편을 제거한 트레이를 투과한 기준 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000085
)의 차이에 기초하여 상기 시편(500)의 굴절률 및 두께(d)를 측정할 수 있다.
상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs), 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb), 및 상기 반사 시간(tre)에 대한 내용은 앞서 기재된 내용과 동일하다.
상기 시편(500)을 투과하는 투과 테라헤르츠 파(T)는 상기 방출부(330)에서 방출되는 테라헤르츠파의 적어도 일부가 상기 시편(500)을 투과하여 형성될 수 있다. 상기 투과 테라헤르츠 파(T)는 상기 시편(500)을 투과하여 수신될 수 있다. 상기 시편(500)을 제거한 트레이(600)를 투과하는 기준 투과 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000086
)는 상기 방출부(330)에서 방출되는 테라헤르츠 파의 적어도 일부가 상기 시편(500)이 제거된 상기 트레이(600)를 투과하여 형성될 수 있다. 상기 기준 투과 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000087
)는 상기 트레이(600)를 투과하여 수신될 수 있다.
상기 투과 시간은 상기 투과 테라헤르츠 파(T)가 상기 시편(500)을 투과하여 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000088
)과 상기 기준 투과 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000089
)가 상기 트레이(600)을 투과하여 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000090
)의 차이일 수 있다. 상기 투과 테라헤르츠 파(T)가 상기 시편(500)을 투과하여 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000091
)과 상기 기준 투과 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000092
)가 상기 트레이(600)을 투과하여 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000093
)은 특징점에 의해 결정될 수 있다. 상기 투과 테라헤르츠 파(T)가 상기 시편(500)을 투과하여 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000094
)과 상기 기준 투과 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000095
)가 상기 트레이(600)을 투과하여 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000096
)은 서로 대응되는 특징점으로 결정될 수 있다. 상기 특징점은 상기 투과 테라헤르츠 파(T)의 세기 및 상기 기준 투과 반사 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000097
)의 세기가 급격히 변경되는 점일 수 있다. 상기 특징점은 상기 투과 테라헤르츠 파(T)의 세기 및 상기 기준 투과 반사 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000098
)의 세기가 미리 정해진 임계 범위를 벗어나는 점일 수 있다. 상기 특징점은 상기 투과 테라헤르츠 파(T)의 세기 및 상기 기준 투과 반사 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000099
)의 세기의 극대값 또는 극소값일 수 있다.
상기 시편(500)의 두께(d)를 측정하는 방법은 수학식 1에 의해 연산될 수 있는 내용을 포함한다. 상기 시편(500)의 두께(d)는 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs), 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb), 및 상기 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000100
)에 기초한 상기 수학식 1 이외에 다른 방법으로 연산될 수 있다. 상기 시편(500)의 두께(d)는 상기 투과 테라헤르츠 파(T), 상기 기준 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000101
), 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000102
), 및 굴절률에 기초하여 연산될 수 있다. 상기 시편(500)의 두께(d)는 수학식 2에 기초하여 연산될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2019010184-appb-I000103
(C: 빛의 속력,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000104
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000105
: k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000106
: k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000107
: k-1층의 투과 시간)
상기 수학식 2에 기재된 상기 k는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층이 수직 방향으로 배치된 순서일 수 있다. 상기 k는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층이 상기 트레이(600)로부터 이격된 순서일 수 있다. 상기 k=1인 경우는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층 중 가장 하부에 있는 층일 수 있다. 상기 k=1인 층은 상기 트레이(600)와 인접하게 위치할 수 있다. 상기 수학식 2에 기재된 상기
Figure PCTKR2019010184-appb-I000108
는 k층의 두께일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000109
: k층의 굴절률은 k층을 구성하는 물질에 대한 굴절률일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000110
는 k층에 대한 테라헤르츠 파의 투과 시간일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000111
는 k층의 상부 중 적어도 어느 하나의 영역에 대해 조사된 테라헤르츠 파의 투과 시간일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000112
는 k층에 대한 테라헤르츠 파의 투과 시간과 상기 트레이(600)에 대한 테라헤르츠 파의 투과 시간의 차이일 수 있다.
상기 시편(500)은 단층일 수 있고, 단층을 가지는 상기 시편(500)의 두께는 k=1 인 경우일 수 있다. 상기 시편(500)의 두께는 상기 두께 산출부(325)에 의해 산출될 수 있다. 상기 두께 산출부(325)는 상기 수학식 2에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 산출할 수 있다. 상기 두께 산출부(325)는 단층을 가지는 상기 시편(500)의 두께(d)를
Figure PCTKR2019010184-appb-I000113
로 산출할 수 있다. 따라서, 상기 두께 산출부(325)는 단층을 가지는 상기 시편(500)의 두께(d)를 빛의 속력, 상기 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000114
), 및 상기 시편(500)의 굴절률에 기초하여 연산될 수 있다. 상기 두께 산출부(325)는 상기 수신 제어부(320)에서 검출된 상기 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000115
), 상기 굴절률 저장부(323)에 저장된 상기 시편(500)의 굴절률에 기초하여 상기 시편(500)의 두께(d)를 산출할 수 있다. 상기 굴절률은 미리 측정된 값에 기초할 수 있다. 상기 굴절률은 별도의 수학식을 통해 연산될 수 있다.
도 3, 도 4, 및 도 11 내지 도 14를 참조하면, 상기 시편 두께 측정 장치(30)에서 상기 제어부(300)는 상기 방출부(330)에서 방출되는 테라헤르츠 파, 상기 표면 반사 테라헤르츠 파(Rs), 상기 배면 반사 테라헤르츠 파(Rb), 상기 투과 테라헤르츠 파(T), 상기 기준 투과 테라헤르츠 파(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000116
), 상기 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000117
) 및 상기 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000118
) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 시편(500)의 굴절률을 산출할 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 수학식 1 및 상기 수학식 2을 통해 상기 시편(500)의 각 층에 대한 굴절률을 산출할 수 있는 수학식 3을 도출할 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 수학식 3에 기초하여 상기 시편(500)의 굴절률을 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2019010184-appb-I000119
(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000120
: k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000121
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000122
: k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000123
: k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000124
: k-1층의 투과 시간)
*상기 수학식 3에 기재된 상기 k는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층이 수직 방향으로 배치된 순서일 수 있다. 상기 k는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층이 상기 트레이(600)로부터 이격된 순서일 수 있다. 상기 k=1인 경우는 다층을 가진 시편을 구성하는 각 층 중 가장 하부에 있는 층일 수 있다. 상기 k=1인 층은 상기 트레이(600)와 인접하게 위치할 수 있다. 상기 수학식 2에 기재된 상기
Figure PCTKR2019010184-appb-I000125
는 k층의 두께일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000126
: k층의 굴절률은 k층을 구성하는 물질에 대한 굴절률일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000127
는 k층에 대한 테라헤르츠 파의 반사 시간일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000128
는 k층에 대한 표면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간과 k층에 대한 배면 반사 테라헤르츠 파의 수신 시간의 차이일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000129
는 k층에 대한 테라헤르츠 파의 투과 시간일 수 있다.
Figure PCTKR2019010184-appb-I000130
는 k층에 대한 테라헤르츠 파의 투과 시간과 상기 트레이(600)에 대한 테라헤르츠 파의 투과 시간의 차이일 수 있다
상기 시편(500)은 단층일 수 있고, 단층을 가지는 상기 시편(500)의 굴절률은 k=1 인 경우일 수 있다. 상기 시편(500)의 굴절률은 상기 제어부(300)에 의해 산출될 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 수학식 3에 기초하여 상기 시편(500)의 굴절률을 산출할 수 있다. 상기 제어부(300)는 단층을 가지는 상기 시편(500)의 굴절률을
Figure PCTKR2019010184-appb-I000131
일 수 있다. 따라서, 상기 시편(500)의 굴절률은 상기 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000132
) 및 상기 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000133
)에 기초하여 산출될 수 있다. 즉, 상기 시편(500)의 굴절률을 모르는 경우에도 상기 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000134
) 및 상기 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000135
)을 알 수 있다면 상기 시편(500)의 굴절률이 산출될 수 있다.
따라서, 상기 제어부(300)는 상기 수학식 1 또는 상기 수학식 2에 대해 상기 수학식 3에 기초하여 산출된 상기 시편(500)의 굴절률을 대입할 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 수학식 1 또는 상기 수학식 2에 대해 상기 수학식 3에 기초하여 산출된 상기 시편(500)의 굴절률을 대입하여, 상기 제어부(300)는 상기 시편(500)의 두께(d)를 산출할 수 있다.
도 15 및 도 16는 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 장치에서 다층을 가지는 시편을 나타내는 도면이며, 도 15는 다층을 가지는 시편의 각 층을 투과하는 복수의 투과 테라헤르츠 파 및 시편이 제거된 상태에서 투과되는 투과 테라헤르츠 파를 나타내는 도면이며, 도 16는 복수의 투과 테라헤르츠 파가 수신되는 시간을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 16을 참조하면, 상기 제어부(300)는 상기 방출부(330)에서 방출되는 제1 테라헤르츠 파(331), 제2 테라헤르츠 파(333), 제3 테라헤르츠 파(335) 테라헤르츠 파에 기초하여 다층을 가지는 상기 시편(500)의 굴절률 및 두께(d)를 측정할 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 제1 테라헤르츠 파(331), 상기 제2 테라헤르츠 파(333), 상기 제3 테라헤르츠 파(335), 제1 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000136
), 제2 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000137
), 제3 반사 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000138
), 상기 제1 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000139
), 상기 제2 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000140
), 및 상기 제3 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000141
) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 시편(500)의 각 층 중 적어도 어느 하나에 대한 두께를 측정할 수 있다.
상기 제1 테라헤르츠 파(331)는 상기 시편의 제 1층(540)에 조사될 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(331)는 상기 시편의 제1 층(540)의 상부에 조사될 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(331)는 상기 시편의 제1 층(540)의 상부에 위치하는 제4 영역(521)에 조사될 수 있다. 상기 시편의 제2 층(530)의 하부는 상기 제1 층(540)의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉할 수 있다. 상기 제1 층(540)의 상부는 상기 제2 층(530)의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 상기 제4 영역(521)을 포함할 수 있다. 상기 제4 영역(521)은 상기 제1 층(540)과 상기 제2 층(530)의 경계면 상에 위치할 수 있다. 상기 제4 영역(521)은 상기 제1 층(540)과 상기 제2 층(530)의 경계면의 연장선 상에 위치할 수 있다.
상기 제2 테라헤르츠 파(333)는 상기 시편의 제 2층에 조사될 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파(333)는 상기 시편의 제2 층(530)의 상부에 조사될 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파(333)는 상기 시편의 제2 층(530)의 상부에 위치하는 제5 영역(523)에 조사될 수 있다. 상기 시편의 제3 층(520)의 하부는 상기 제2 층(530)의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉할 수 있다. 상기 제2 층(530)의 상부는 상기 제3 층(520)의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제5 영역(523)을 포함할 수 있다. 상기 제5 영역(523)은 상기 제2 층(530)과 상기 제3 층(520)의 경계면 상에 위치할 수 있다. 상기 제5 영역(523)은 상기 제2 층(530)과 상기 제3 층(520)의 경계면의 연장선 상에 위치할 수 있다. 상기 시편의 제2 층(530)의 상부는 상기 제3 층(520)의 전부가 제거되어 있을 수 있다. 상기 시편의 제2 층(530)의 상부는 별도의 다른 층이 모두 제거되어 있을 수 있다.
상기 제3 테라헤르츠 파(335)는 상기 시편의 제3 층(520) 또는 제 3층의 상부에 조사될 수 있다. 상기 제3 테라헤르츠 파(335)는 상기 시편의 제 3층의 상부에 위치하는 제6 영역(525)에 조사될 수 있다. 상기 시편의 제3 층(520)의 상부는 별도의 다른 층의 하부 중 적어도 일부 영역에 접촉할 수 있다. 상기 제3 층(520)의 상부는 상기 별도의 다른 층의 하부 중 적어도 일부가 제거되어 형성되는 상기 제6 영역(525)을 포함할 수 있다. 상기 시편의 제3 층(520)의 상부는 별도의 다른 층이 제거되어 있을 수 있다.
상기 제4 영역(521), 상기 제5 영역(523), 및 상기 제6 영역(525)는 서로 상이할 수 있다. 도 6 내지 도 12b를 참조하면, 상기 상기 제4 영역(521), 상기 제5 영역(523), 및 상기 제6 영역(525)은 상기 제1 영역(511), 상기 제2 영역(513), 및 상기 제3 영역(515)와 각각 상이할 수 있다. 상기 상기 제4 영역(521), 상기 제5 영역(523), 및 상기 제6 영역(525) 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 영역(511), 상기 제2 영역(513), 및 상기 제3 영역(515)와 일치할 수 있다.
상기 제1 테라헤르츠 파(331), 상기 제2 테라헤르츠 파(333), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(335)이 상기 시편(500)에 의해 반사되어 형성되는 반사 테라헤르츠 파 및 반사 시간에 대한 내용은 도 6 내지 도 12b에 도시된 내용에 대해 기재된 내용과 동일하다.
상기 제1 테라헤르츠 파(331)의 적어도 일부는 상기 제4 영역(521)에 대해 조사되어, 상기 시편(500)을 투과하여 제1 투과 테라헤르츠 파(341)를 형성할 수 있다. 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)는 상기 제4 영역(521)에서 투과되어 수신될 수 있다. 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)의 적어도 일부는 상기 시편(500) 및 상기 트레이(600)을 투과하여 수신될 수 있다. 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)는 상기 시편(500)의 배면(560)에서 상기 제4 영역(521)과 대응되는 위치에서 투과되어 수신될 수 있다.
상기 제2 테라헤르츠 파(333)의 적어도 일부는 상기 제5 영역(523)에 대해 조사되어, 상기 시편(500)을 투과하여 제2 투과 테라헤르츠 파(343)를 형성할 수 있으며, 이외의 내용은 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)에 대해 기재된 내용과 동일하다. 상기 제3 테라헤르츠 파(331)의 적어도 일부는 상기 제4 영역(521)에 대해 조사되어, 상기 시편(500)을 투과하여 제1 투과 테라헤르츠 파(341)를 형성할 수 있으며, 이외의 내용은 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)에 대해 기재된 내용과 동일하다.
상기 제4 테라헤르츠 파(337)은 상기 시편(500)이 제거된 상기 트레이(600)에 대해 조사되어, 상기 트레이(600)을 투과한 기준 투과 테라헤르츠 파(347)를 형성할 수 있다. 상기 제4 테라헤르츠 파(337)는 상기 시편(500) 및 상기 트레이(600)가 모두 제거된 상태에서 조사될 수 있다.
상기 제1 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000142
)은 상기 제1 테라헤르츠 파(331)의 시간 지연 값일 수 있다. 상기 제1 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000143
)은 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000144
) 및 상기 제4 투과 테라헤르츠 파(347)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000145
)의 차이일 수 있다. 상기 제1 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000146
)은 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000147
) 및 상기 제4 투과 테라헤르츠 파(347)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000148
)은 특징점의 위치로 결정될 수 있다. 상기 제1 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000149
)은 상기 제1 투과 테라헤르츠 파(341)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000150
) 및 상기 제4 투과 테라헤르츠 파(347)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000151
)은 서로 대응되는 특징점의 위치로 결정될 수 있다.
상기 제2 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000152
)은 상기 제2 투과 테라헤르츠 파(343)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000153
) 및 상기 제4 투과 테라헤르츠 파(347)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000154
)의 차이일 수 있으며, 이외의 내용은 상기 제1 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000155
)에 대해 기재된 내용과 동일하다.
상기 제3 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000156
)은 상기 제3 투과 테라헤르츠 파(345)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000157
) 및 상기 제4 투과 테라헤르츠 파(347)이 수신되는 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000158
)의 차이일 수 있으며, 이외의 내용은 상기 제1 투과 시간(
Figure PCTKR2019010184-appb-I000159
)에 대해 기재된 내용과 동일하다.
다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층의 두께(d)는 상기 수학식 1, 상기 수학식 2 및 상기 수학식 3 중 적어도 어느 하나에 의해 연산될 수 있다.
상기 제어부(300)는 상기 시편(500)의 각 층의 굴절률 측정 영역과 상기 시편(500)의 각 층의 두께 측정 영역이 각각 일치하도록 상기 시편(500)의 각 층의 굴절률 및 두께를 측정할 수 있다. 즉, 상기 제4 영역(521), 상기 제5 영역(523), 및 상기 제6 영역(525)이 상기 제1 영역(511), 상기 제2 영역(513), 및 상기 제3 영역(515)와 각각 일치하는 경우, 상기 제어부(300)가 상기 시편(500)의 각 층의 두께(d)를 산출하는 연산식은 다음과 같다.
상기 수학식 3에 의하여, 상기 굴절률 연산식은
Figure PCTKR2019010184-appb-I000160
이며, 상기 시편(500)의 각 층의 두께(d)에 대한 연산 식은 다음과 같다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2019010184-appb-I000161
(C: 빛의 속력,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000162
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000163
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000164
: k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000165
: k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000166
: k-1층의 투과 시간)
상기 수학식 4에 대한 파라미터의 설명은 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 3에 대해 기재된 내용과 동일하다.
따라서, 상기 제어부(300)는 상기 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 시간, 상기 제3 반사 시간, 상기 제1 투과 시간, 상기 제2 투과 시간, 상기 제3 투과 시간, 빛의 속력 중 적어도 어느 하나에 기초하여 다층을 가지는 상기 시편(500)의 각 층 중 적어도 어느 하나의 두께를 측정할 수 있다.
상기 제어부(300)는 상기 시편(500)의 각 층의 굴절률 측정 영역과 상기 시편(500)의 각 층의 두께 측정 영역이 적어도 어느 하나가 상이하도록 상기 시편(500)의 굴절률 및 두께를 측정할 수 있다. 상기 제어부(300)는 상기 시편(500)의 각 층의 굴절률 측정 영역과 상기 시편(500)의 각 층의 두께 측정 영역이 각각 상이하도록 상기 시편(500)의 굴절률 및 두께를 측정할 수 있다. 즉, 상기 제4 영역(521), 상기 제5 영역(523), 및 상기 제6 영역(525)이 상기 제1 영역(511), 상기 제2 영역(513), 및 상기 제3 영역(515)와 각각 상이한 경우, 상기 제어부(300)가 상기 시편(500)의 각 층의 두께(d)를 산출하는 연산식은 다음과 같다.
상기 수학식 1 및 상기 수학식 3에 의하여,
상기 굴절률 연산식은
Figure PCTKR2019010184-appb-I000167
이며, 상기 시편(500)의 각 층의 두께(d)에 대한 연산 식은 다음과 같다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2019010184-appb-I000168
(C: 빛의 속력,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000169
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000170
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000171
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000172
: k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000173
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000174
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000175
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000176
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k-1층의 투과 시간)
상기
Figure PCTKR2019010184-appb-I000177
는 상기 제4 영역(521), 상기 제5 영역(523), 및 상기 제6 영역(525)에 대해 테라헤르츠 파를 조사하여 얻어낸 굴절률이며,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000178
는 상기 제1 영역(511), 상기 제2 영역(513), 및 상기 제3 영역(515)에 대해 테라헤르츠 파를 조사하여 얻어낸 두께이다. 또한, 상기 수학식 5에 대한 파라미터의 이외의 설명은 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 4에 대해 기재된 내용과 동일하다.
또한, 상기 수학식 2 및 상기 수학식 3에 의하여, 상기 굴절률 연산식은
Figure PCTKR2019010184-appb-I000179
이며, 상기 시편(500)의 각 층의 두께(d)에 대한 연산 식은 다음과 같다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2019010184-appb-I000180
(C: 빛의 속력,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000181
: k층의 두께,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000182
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k층의 굴절률,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000183
: k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000184
: k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000185
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000186
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k-1층의 반사 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000187
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k층의 투과 시간,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000188
: 두께 측정 영역과 상이한 영역에 대한 k-1층의 투과 시간)
상기
Figure PCTKR2019010184-appb-I000189
는 상기 제4 영역(521), 상기 제5 영역(523), 및 상기 제6 영역(525)에 대해 테라헤르츠 파를 조사하여 얻어낸 굴절률이며,
Figure PCTKR2019010184-appb-I000190
는 상기 제1 영역(511), 상기 제2 영역(513), 및 상기 제3 영역(515)에 대해 테라헤르츠 파를 조사하여 얻어낸 두께이다. 또한, 상기 수학식 6에 대한 파라미터의 이외의 설명은 상기 수학식 1 내지 상기 수학식 5에 대해 기재된 내용과 동일하다.
이를 통해, 상기 시편의 각 층에 대한 굴절률을 모르는 경우에도, 상기 실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법에 따라 단층 또는 다층을 가지는 시편의 각 층에 대한 두께를 측정할 수 있다. 상기 실시 예에 따른 시편 두께 측정 방법은 각 층에 대한 굴절률 및 두께를 일체로 측정할 수 있다. 또한, 상기 시편 두께 측정 방법은 투과력이 높은 테라헤르츠 파를 이용하여, 비파괴식 검사를 수행할 수 있다. 또한, 상기 두께 연산을 위해 상기 수학식 1 내지 수학식 6에 대입되는 정보들은 반복적으로 획득될 수 있다. 상기 두께 연산을 위해 상기 수학식 1 내지 수학식 6에 대입되는 정보들이 반복적으로 획득된 경우, 상기 정보들은 반복적으로 획득된 값의 평균값을 이용하여 상기 수학식 1 내지 수학식 6에 대입될 수 있어, 상기 시편의 각 층에 대한 두께를 보다 정확히 측정할 수 있다.
본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 두께 측정 프로그램으로서, 상기 프로그램은 상기 두께 측정 방법에 따라 상기 복수의 시편들의 불량 여부를 판단하기 위해 매체에 저장된 시편 두께 측정 프로그램일 수 있다.

Claims (15)

  1. 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하는 단계 - 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함-;
    상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계;
    상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하는 단계;
    상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계;
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하는 단계; 및
    상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께는 상기 제1 반사 시간 및 상기 제2 반사 시간에 기초하여 연산되며,
    상기 제1 반사 시간은 제1 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제1 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고,
    상기 제2 반사 시간은 제2 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제2 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고,
    상기 제1 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고,
    상기 제2 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고,
    상기 제1 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 상기 제1 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제1 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되고,
    상기 제2 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 상기 제2 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제2 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되는 시편 두께 측정 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 시간, 상기 제1 층의 굴절률, 및 상기 제2 층의 굴절률에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 연산하는 식으로
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000191
    를 이용하는 시편 두께 측정 방법.
    (C: 빛의 속력,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000192
    : k층의 두께,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000193
    : k층의 굴절률,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000194
    : k층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000195
    : k-1층의 반사 시간)
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률은 각각 미리 저장된 굴절률이며,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 측정 시 상기 굴절률의 값을 각각 이용하는 시편 두께 측정 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께는 제1 영역, 및 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 대해 복수 회에 걸쳐 측정될 수 있으며,
    복수 회에 걸쳐 측정된 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 값들의 각각의 평균값이 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께인 시편 두께 측정 방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률은 제3 반사 테라헤르츠 파, 제4 반사 테라헤르츠 파, 상기 제1 투과 테라헤르츠 파, 및 상기 제2 투과 테라헤르츠 파 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연산되며,
    상기 제3 반사 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 제3 영역에 대해 반사하여 형성되고,
    상기 제4 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 제4 영역에 대해 반사하여 형성되고,
    상기 제1 투과 테라헤르츠 파는 상기 제1 테라헤르츠 파가 제3 영역을 투과하여 형성되고,
    상기 제2 투과 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 제 4영역을 투과하여 형성되고,
    상기 제3 영역은 상기 제1 층의 상부에 위치하며, 상기 제4 영역은 상기 제2 층의 상부에 위치하며, 상기 제1 층은 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제3 영역을 포함하며,
    상기 제3 영역 및 상기 제4 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 층의 굴절률 및 상기 제2 층의 굴절률은 제3 반사 시간, 제4 반사 시간, 제1 투과 시간, 및 제2 투과 시간 중 적어도 어느 하나에 기초하여 연산되며,
    상기 제3 반사 시간은 제3 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제3 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고,
    상기 제4 반사 시간은 제4 표면 반사 테라헤르츠 파 및 제4 배면 반사 테라헤르츠 파가 수신되는 시간의 차이이고,
    상기 제1 투과 시간은 제1 투과 테라헤르츠 파 및 제3 투과 테라헤르츠 파가 수신되는 시간 차이이며,
    상기 제2 투과 시간은 제2 투과 테라헤르츠 파 및 제3 투과 테라헤르츠 파가 수신되는 시간 차이이며,
    상기 제3 반사 테라헤르츠 파는 상기 제3 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고,
    상기 제4 반사 테라헤르츠 파는 상기 제4 표면 반사 테라헤르츠 파 및 상기 제4 배면 반사 테라헤르츠 파를 포함하고,
    상기 제3 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제3 테라헤르츠 파가 상기 제3 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제3 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제3 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되고,
    상기 제4 표면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제4 테라헤르츠 파가 상기 제2 영역의 표면에서 반사되며, 상기 제4 배면 반사 테라헤르츠 파는 상기 제2 테라헤르츠 파가 상기 시편의 배면에서 반사되는 시편 두께 측정 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률은 상기 제3 반사 시간, 상기 제4 반사 시간, 상기 제1 투과 시간, 및 상기 제2 투과 시간을 고려한 연산식으로
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000196
    를 각각 이용하는 시편 두께 측정 방법.
    (
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000197
    : k층의 굴절률,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000198
    : k층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000199
    : k-1층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000200
    : k층의 투과 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000201
    : k-1층의 투과 시간)
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 층의 굴절률 및 상기 제2 층의 굴절률은 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역 중 적어도 하나의 영역에 대해 복수 회에 걸쳐 측정될 수 있으며,
    복수 회에 걸쳐 측정된 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률 값들의 각각의 평균값이 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률인 시편 두께 측정 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 일치하고, 상기 제2 영역과 상기 제4 영역은 일치하며,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률과 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께가 동일한 영역에서 각각 측정되는 시편 두께 측정 방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 일치하고, 상기 제2 영역과 상기 제4 영역은 일치하며, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 연산하는 식으로
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000202
    를 이용하는 시편 두께 측정 방법.
    (C: 빛의 속력,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000203
    : k층의 두께,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000204
    : k층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000205
    : k-1층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000206
    : k층의 투과 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000207
    : k-1층의 투과 시간)
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 상이하고, 상기 제2 영역과 상기 제4 영역은 상이하며,
    상기 굴절률 연산식은
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000208
    이며,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 연산하는 식으로
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000209
    를 이용하는 시편 두께 측정 방법.
    (C: 빛의 속력,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000210
    : k층의 두께,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000211
    : k층의 굴절률,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000212
    : k층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000213
    : k-1층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000214
    : 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000215
    : 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k-1층의 반사 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000216
    : 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k층의 투과 시간,
    Figure PCTKR2019010184-appb-I000217
    : 두께 측정 영역과 상이한 영역에서의 k-1층의 투과 시간)
  13. 제11 항 또는 상기 제12 항에 있어서,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 및 굴절률은 제1 영역, 제2 영역, 제3 영역, 및 제4 영역 중 적어도 하나의 영역에 대해 복수 회에 걸쳐 측정될 수 있으며,
    복수 회에 걸쳐 측정된 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께 값들 또는 굴절률 값들의 평균값이 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께인 시편 두께 측정 방법.
  14. 제1 테라헤르츠 파 및 제2 테라헤르츠 파를 포함하는 테라헤르츠 파를 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에 조사하는 방출부;
    상기 시편에 의해 반사된 제1 반사 테라헤르츠 파 및 제2 반사 테라헤르츠 파를 포함하는 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 수신부; 및
    상기 방출부와 수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하도록 상기 방출부를 제어하고 - 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함-,
    상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 상기 수신부를 제어하고,
    상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하도록 상기 방출부를 제어하고,
    상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어하고,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하도록 제어하고,
    상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하도록 제어하며,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 장치.
  15. 제1 층 및 제2 층을 포함하는 시편에서 상기 제1 층의 상부의 제1 영역에 제1 테라헤르츠 파를 조사하는 단계 - 상기 시편의 상기 제2 층의 하부는 상기 제1 층의 상부 중 적어도 일부 영역에 접촉하며, 상기 제1 층의 상부는 상기 제2 층의 적어도 일부가 제거되어 형성되는 제1 영역을 포함함-;
    상기 시편에 의해 반사되는 제1 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계;
    상기 제2 층의 상부의 제2 영역에 제2 테라헤르츠 파를 조사하는 단계;
    상기 시편에 의해 반사되는 제2 반사 테라헤르츠 파를 수신하는 단계;
    상기 제1 층 및 상기 제2 층의 굴절률을 저장하는 단계; 및
    상기 제1 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제1 반사 시간, 상기 제2 반사 테라헤르츠 파가 반사되어 수신되는 제2 반사 시간, 및 각 층의 굴절률 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 서로 다른 영역인 시편 두께 측정 방법에 따라 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 두께를 측정하기 위한 시편 두께 측정 프로그램이 저장된 저장 매체.
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