일반기술

표면 측정장치 및 그 측정방법

본 기술은 표면 측정장치에 관한 것으로서 가시광선이 투과할 수 없는 시료의 표면 특성을 측정하는 표면 측정장치에 관한 것이다. 전방관측 적외선 장비에 쓰이는 적외선용 창(窓)이나 적외선 변조전달성능(MTF) 측정장비에 쓰이는 필터와 같은 평면창은 적외선이 투과하는 경로 상에 설치되는데, 창의 표면특성, 즉 평행도, 표면형상 오차 등은 광파면을 왜곡시켜 광학장비나 측정장비의 성능에 영향을 주게 된다. 이 밖에도 반도체용 실리콘웨이퍼 등에 있어서도 초정밀의 양면 평행도를 요구하게 된다. 한편, 가시광선을 투과하는 평면 창과 같은 시료의 표면형상 측정은 보통 가시광선 레이저로 구성되는 간섭계를 이용하며, 단면의 표면형상뿐만 아니라 가시광선 투과후의 광파면을 측정할 수 있어 평면 창이 광학계의 성능에 미치는 영향을 정확히 알 수 있다. 그러나 적외선 창 또는 금속 창 등과 같이, 가시광선이 투과하지 못하므로 가시광선이 투과하는 투명한 창과는 달리 다른 방법에 의하여 표면특성을 측정하여야 한다. 따라서 본 기술의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 시료의 양쪽표면에 평행광을 조사하고, 조사된 평행광에 의하여 반사된 빛들이 간섭을 일으키도록 하여 시료의 양면 평행 도 및 상대적 표면형상을 동시에 측정할 수 있으며, 광학계의 구성 및 정렬이 용이한 표면 측정장치를 제공하는 데 있다.본 기술은 또한, 평행광을 2개의 경로로 분리시켜 시료의 양쪽 표면에 조사하여 반사시키는 단계, 양쪽표면에 반사되는 반사광들이 상호 간섭되도록 하는 단계, 반사광의 특성에 따라 한면의 표면형상을 기준으로 다른 한면의 표면형상을 측정하는 단계로 구성된다는 점이 특징이다.본 기술은 평행광을 두개 경로로 분리시켜 시료의 양쪽 표면에 조사하고 반사시켜 상호 간섭되도록 해서 얻어지는 간섭무늬를 통해 시료의 양쪽 표면에 대한 평행도 또는 표면 특성을 동시에 간단하게 측정할 수 있으며 간섭계의 구성 및 정렬이 용이한 이점이 있다.