스냅샷·각도분해 분광 타원편광 기반 박막 두께·굴절률 계측 연구

Snapshot and Angle-Resolved Spectroscopic Ellipsometry for Thin-Film Thickness and Refractive Index Measurement

연구 내용

각도분해 및 스냅샷 분광 타원편광 계측을 통해 박막 두께와 굴절률을 실시간으로 복원하는 연구

박막공정에서 요구되는 두께 및 광학물성 계측을 위해 스냅샷·각도분해 타원편광 원리를 기반으로 계측 구조를 설계합니다. 후초점면 및 편광 성분을 활용해 작은 측정 스팟과 넓은 시야에서 신호를 수집하고, 분광 축과 입사각을 동시에 고려하여 물성 파라미터를 추정합니다. 또한 공간 광 변조기를 이용한 입사광 제어와 편광 해석 구성을 통해 측정 반복성과 캘리브레이션 효율을 높이는 방향으로 차별성을 확보하고 있습니다.

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연구 흐름

초기에는 상용 타원편광계를 기반으로, 공축(co-axial) 스냅샷 구조에서 실시간 박막 두께 측정 가능성을 검증하는 연구를 수행했습니다. 이후 2020년에는 컬러 카메라 기반 단일 샷 다파장 각도분해 타원편광으로 후초평면 정보를 RGB 영역에서 정합하는 방향으로 확장했습니다. 2020년대 중반에는 다중 두께 시편에서 부피 단위 두께 측정을 지향하는 공축 분광 이미징 타원편광으로 정교화했습니다. 최근에는 채널링된 스냅샷 마이크로-엘립소미터로 두께 및 굴절률을 동시에 산출하며 측정 범위를 넓히는 흐름을 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

실시간 박막 두께 인라인 검사
박막 굴절률 맵핑
소형 스팟 기반 고정밀 측정
반도체 공정 모니터링
박막 균일도 평가
박막 결함 조기 검출
광학 계측 캘리브레이션 자동화
공정 조건 피드백 제어
다파장 광학 기반 공정 최적화
투명 박막 품질보증