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KR100270365B1 - High Speed Scanning Interferometer System - Google Patents

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KR100270365B1
KR100270365B1 KR1019980038431A KR19980038431A KR100270365B1 KR 100270365 B1 KR100270365 B1 KR 100270365B1 KR 1019980038431 A KR1019980038431 A KR 1019980038431A KR 19980038431 A KR19980038431 A KR 19980038431A KR 100270365 B1 KR100270365 B1 KR 100270365B1
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박현창
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Abstract

레이저를 패널에 주사하여 간섭무늬의 수를 계수하는 것에 의하여 박막의 두께와 표면거칠기를 고속으로 측정할 수 있도록, 소정 파장의 레이저빔을 발생시키는 레이저발진기와, 레이저발진기로부터 주사되는 레이저빔 일부의 주파수를 변조시키는 음향광학변조기와, 음향광학변조기를 통하여 변조된 레이저빔의 일부를 참조광으로 검출하는 참조광검출장치와, 음향광학변조기를 통하여 변조된 레이저빔의 나머지를 테이블에 적재된 측정물로 주사되도록 진행시키는 광학계와, 측정물에 부딪혀서 반사되는 레이저빔을 검출하는 반사광검출장치와, 측정물을 투과하는 레이저빔을 검출하는 투과광검출장치와, 참조광검출장치와 반사광검출장치 또는 투과광검출장치로부터 검출된 신호를 비교하고 간섭무늬를 계수하여 측정물의 두께 또는 표면거칠기를 판단하는 데이터처리장치를 포함하는 고속 주사 간섭계 시스템을 제공한다.A laser oscillator for generating a laser beam of a predetermined wavelength and a portion of the laser beam scanned from the laser oscillator so that the thickness of the thin film and the surface roughness can be measured at high speed by scanning the laser onto a panel and counting the number of interference fringes. An acoustic optical modulator that modulates a frequency, a reference light detector that detects a portion of the laser beam modulated by the acoustic optical modulator, as a reference light, and scans the rest of the laser beam modulated by the acoustic optical modulator into a measuring object mounted on a table An optical system for advancing as much as possible, a reflected light detecting device for detecting a laser beam reflected by the measurement object, a transmitted light detecting device for detecting a laser beam passing through the measurement object, and a reference light detecting device, a reflected light detecting device or a transmitted light detecting device The measured signal and count the interference fringes The present invention provides a high-speed scanning interferometer system including a data processing device for determining a device.

광학계는 초점렌즈와 고속으로 회전하는 주사거울 및 원주렌즈와 평면거울 등을 조합하여 이루어지고, 참조광검출장치와 반사광검출장치 및 투과광검출장치는 응답시간이 빠른 고속 포토다이오드로 이루어지며, 데이터처리장치는 5㎒ 이상의 계수속도를 갖는 PROM 등을 이용하여 이루어진다.The optical system is a combination of a focusing lens, a scanning mirror rotating at high speed, a circumferential lens, and a flat mirror, and the reference light detector, the reflected light detector, and the transmitted light detector are made of a high speed photodiode with a fast response time. Is performed using a PROM or the like having a counting speed of 5 MHz or more.

Description

고속 주사 간섭계 시스템High Speed Scanning Interferometer System

본 발명은 고속 주사 간섭계 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저를 주사하여 박막의 두께와 표면 거칠기를 고속으로 측정할 수 있는 고속 주사 간섭계 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a high speed scanning interferometer system, and more particularly, to a high speed scanning interferometer system capable of measuring the thickness and surface roughness of a thin film at high speed by scanning a laser.

일반적으로 광학부품이나 웨이퍼(wafer), 유리제품, 박막 등의 설계와 제조에 있어서 매우 중요한 요소인 두께와 표면거칠기를 측정하기 위하여, 간섭의 원리에 기초한 등색무늬차수(fringe of equal chromatic order) 및 피조간섭법(Fizeau interferometry) 등이 적용된다.Generally, the fringe of equal chromatic order based on the principle of interference, in order to measure the thickness and surface roughness, which is a very important factor in the design and manufacture of optical components, wafers, glass products, thin films, etc. Fizeau interferometry is applied.

상기한 등색무늬차수 및 피조간섭법은 광학부품의 표면거칠기와 박막의 두께를 측정하는 데 적합하다.The orange pattern order and the interference interference method described above are suitable for measuring the surface roughness of the optical component and the thickness of the thin film.

또 성긴 표면의 변화를 측정하기 위하여 종종 홀로그래피와 모아레무늬가 적용되고, 10㎚보다 작은 표면거칠기를 측정하기 위하여 광산란, 입체현미경, 스타일리스기기 등이 적용된다.In addition, holography and moire patterns are often applied to measure the change of coarse surface, and light scattering, stereoscopic microscope, and styling apparatus are applied to measure surface roughness smaller than 10 nm.

상기와 같은 종래의 여러 기술은 시간과 공간이 충분한 연구실이나 시험실에서는 매우 효율적으로 박막의 두께와 표면거칠기의 정밀한 측정이 정확도와 함께 달성될 수 있다.As described above, various conventional techniques can be achieved with accuracy in precise measurement of the thickness and surface roughness of a thin film in a laboratory or a laboratory having sufficient time and space.

그러나 노트북 컴퓨터 등에 사용되는 평판표시장치와 같은 제품의 제조 공정은 매우 복잡하고, 각 제조 공정이 고속(15초 이내)으로 이루어지기 때문에, 상기와 같은 종래의 기술로는 현장에서 부품(예를 들면 패널)의 두께와 표면거칠기를 측정하는 것이 불가능하다.However, since the manufacturing process of a product such as a flat panel display used in a notebook computer is very complicated, and each manufacturing process is performed at a high speed (within 15 seconds), the conventional technique as described above is used in the field (for example, It is impossible to measure the thickness and surface roughness of the panel).

즉 평판표시장치에서 많이 사용되는 유리 패널(600㎜×750㎜ 및 470㎜×480㎜)의 전면에 대하여 두께나 표면거칠기를 종래의 기술로 측정하는 데는 보통 1시간 이상이 소요되므로, 15초 이내의 고속으로 진행되는 제조 공정에서 종래 기술을 사용하여 유리 패널의 두께나 표면거칠기를 측정하는 것은 불가능하다.That is, it takes more than one hour to measure the thickness and surface roughness of the glass panel (600 mm x 750 mm and 470 mm x 480 mm), which are used in flat panel display devices, by conventional techniques. It is not possible to measure the thickness or the surface roughness of the glass panel using the prior art in the manufacturing process proceeds at high speed.

따라서 지금까지는 평판표시장치와 같은 제품의 제조 공정에서 품질을 관리하고 결함 부품을 골라내기 위하여 임의로 몇 개의 표본을 추출하여 시험실에서 측정하고 있다.Thus, until now, several samples are randomly taken and measured in the laboratory in order to control quality and select defective parts in the manufacturing process of products such as flat panel displays.

상기와 같이 종래의 측정기술로는 고속으로 진행되는 제조 공정에서 모든 부품의 결함에 대한 검사를 행하는 것이 불가능하여 임의 표본 추출 방식의 검사를 행하기 때문에, 결함을 발견하는 데 많은 시간이 소요되고, 결함이 발견되었을 때에는 이미 많은 양의 부품이 그 공정을 거쳐 다음 공정으로 이동되어 불량율이 높고 재료의 낭비가 많다.As described above, it is impossible to inspect defects of all parts in the manufacturing process that proceeds at a high speed, and thus, it is necessary to take a lot of time to find defects because inspection is performed by an arbitrary sampling method. When a defect is found, a large amount of parts are already moved through the process to the next process, resulting in high defect rates and waste of material.

특히 PDP와 같이 대형 화면에 사용되는 표시장치를 제조하기 위한 유리 패널은 크기가 크므로 측정시간이 더 많이 소요되고, 불량에 따른 비용도 크게 증가한다.In particular, the glass panel for manufacturing a display device used for a large screen, such as a PDP, because the size is large, it takes more time to measure, the cost of defects increases significantly.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저를 패널에 주사하여 간섭무늬의 수를 계수하는 것에 의하여 박막의 두께와 표면거칠기를 고속으로 측정할 수 있는 고속 주사 간섭계 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-speed scanning interferometer system capable of measuring the thickness and surface roughness of a thin film at high speed by scanning a laser on a panel and counting the number of interference fringes. .

본 발명의 고속 주사 간섭계 시스템은 레이저발진기로부터 주사되는 레이저빔 일부의 주파수를 음향광학변조기를 통하여 변조시키고, 변조된 레이저빔의 일부는 참조광으로서 검출하고, 변조된 나머지 레이저빔을 초점렌즈와 주사거울 및 원주렌즈와 평면거울 등을 조합하여 만든 광학계를 이용하여 소정의 광경로로 진행시켜 측정물에 주사하고, 측정물에서 반사되는 반사광과 측정물을 투과하는 투과광을 각각 검출하여 상기한 참조광과 혼합할 때 발생하는 간섭무늬의 수를 계수하는 것에 의하여 측정물의 두께와 표면거칠기를 측정한다.The high-speed scanning interferometer system of the present invention modulates a frequency of a part of the laser beam scanned from the laser oscillator through an acoustic optical modulator, detects a part of the modulated laser beam as reference light, and detects the remaining modulated laser beam as a focus lens and a scanning mirror. And an optical system made by combining a circumferential lens and a planar mirror to scan a measurement object through a predetermined optical path, and detect reflected light reflected from the measurement object and transmitted light passing through the measurement object, respectively, and mix with the reference light. The thickness of the workpiece and the surface roughness are measured by counting the number of interference fringes that occur.

또 본 발명의 고속 주사 간섭계 시스템은 소정 파장의 레이저빔을 발생시키는 레이저발진기와, 상기한 레이저발진기로부터 주사되는 레이저빔 일부의 주파수를 변조시키는 음향광학변조기와, 상기한 음향광학변조기를 통하여 변조된 레이저빔의 일부를 참조광으로 검출하는 참조광검출장치와, 상기한 음향광학변조기를 통하여 변조된 레이저빔의 나머지를 테이블에 적재된 측정물로 주사되도록 진행시키는 광학계와, 측정물에 부딪혀서 반사되는 레이저빔을 검출하는 반사광검출장치와, 측정물을 투과하는 레이저빔을 검출하는 투과광검출장치와, 상기한 참조광검출장치와 반사광검출장치 또는 투과광검출장치로부터 검출된 신호를 비교하고 간섭무늬를 계수하여 측정물의 두께 또는 표면거칠기를 판단하는 데이터처리장치를 포함한다.In addition, the high-speed scanning interferometer system of the present invention includes a laser oscillator for generating a laser beam of a predetermined wavelength, an acoustic optical modulator for modulating a frequency of a portion of the laser beam scanned from the laser oscillator, and a modulated through the acoustic optical modulator. A reference light detection device for detecting a part of the laser beam as a reference light, an optical system for advancing the rest of the laser beam modulated by the acoustic optical modulator to be scanned into a measurement object mounted on a table, and a laser beam hit by the measurement object and being reflected A reflected light detecting device for detecting a light beam, a transmitted light detecting device for detecting a laser beam passing through a measurement object, and a signal detected from the reference light detecting device and the reflected light detecting device or a transmitted light detecting device as described above, and counting an interference fringe to And a data processing device for determining thickness or surface roughness.

상기한 광학계는 초점렌즈와 주사거울 및 원주렌즈와 평면거울 등을 조합하여 이루어지고, 상기한 주사거울은 소정의 속도로 회전하도록 설치한다.The optical system is formed by combining a focus lens, a scanning mirror, a circumferential lens, a flat mirror, and the like, and the scanning mirror is installed to rotate at a predetermined speed.

상기한 주사거울은 고속(대략 15,000rpm 이상)으로 회전하는 다각형 회전거울로 이루어진다.The scanning mirror is made of a polygonal rotating mirror that rotates at a high speed (about 15,000 rpm or more).

또 상기한 참조광검출장치와 반사광검출장치 및 투과광검출장치는 응답시간이 빠른 고속 포토다이오드로 이루어지고, 상기한 데이터처리장치는 5㎒ 이상의 계수속도를 갖는 PROM 등을 이용하여 이루어진다.The reference photodetector, the reflected photodetector, and the transmitted photodetector are made of a high speed photodiode with a fast response time, and the data processor is made of a PROM having a counting speed of 5 MHz or more.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 고속 주사 간섭계 시스템에 의하면, 간섭성을 갖는 레이저를 이용하여 참조광과 반사광 또는 투과광 사이의 위상차에 의한 간섭무늬의 수를 계수하는 것에 의하여 두께 및 표면거칠기를 측정하므로 사용되는 레이저의 파장에 대응하는 정밀도를 가지고 측정이 가능하며, 측정속도가 빠르므로 주사거울의 회전속도와 고속 포토다이오드의 선정 및 데이터처리장치의 속도에 따라 한 장의 패널 전면을 주사하여 측정하는 데 소요되는 시간을 각 제조 공정의 소요 시간보다 적게 유지하는 것이 가능하여 생산품의 전수검사가 가능하다.According to the high-speed scanning interferometer system of the present invention made as described above, the thickness and the surface roughness are measured by counting the number of interference fringes by the phase difference between the reference light and the reflected light or transmitted light using a laser having coherence. It is possible to measure with the accuracy that corresponds to the wavelength of the laser, and because the measurement speed is fast, it is necessary to scan the whole surface of one panel according to the rotation speed of the scanning mirror, the selection of the high speed photodiode and the speed of the data processing device. It is possible to keep the time less than the time required for each manufacturing process, so that the entire inspection of the product is possible.

도 1은 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도.1 is a block diagram schematically showing one embodiment of a high speed scanning interferometer system according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예를 개략적으로 나타내는 측면도.Figure 2 is a side view schematically showing one embodiment of a high speed scanning interferometer system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 데이터처리장치의 일실시예를 개략적으로 나타내는 블럭도.3 is a block diagram schematically showing one embodiment of a data processing apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예에 있어서 제1작동모드를 나타내는 순서도.4 is a flow chart showing a first mode of operation in one embodiment of a high speed scanning interferometer system in accordance with the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예에 있어서 제2작동모드를 나타내는 순서도.5 is a flow chart showing a second mode of operation in one embodiment of a high speed scanning interferometer system in accordance with the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예에 의하여 측정물을 주사하는 상태를 설명하기 위한 측정물의 평면도.6 is a plan view of a workpiece for explaining a state of scanning the workpiece by one embodiment of a high speed scanning interferometer system according to the present invention.

도 7은 빔허리로부터의 거리에 대한 스폿크기와 등위상면의 관계를 나타내는 그래프.7 is a graph showing the relationship between the spot size and the equiphase plane with respect to the distance from the beam waist.

도 8은 초점거리가 70㎝일때의 레이저빔 전송거리와 스폿크기의 관계를 나타내는 그래프.Fig. 8 is a graph showing the relationship between the laser beam transmission distance and the spot size when the focal length is 70 cm.

도 9는 초점거리가 135㎝일때의 레이저빔 전송거리와 스폿크기의 관계를 나타내는 그래프.Fig. 9 is a graph showing the relationship between the laser beam transmission distance and the spot size when the focal length is 135 cm.

도 10은 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예에 의한 레이저빔의 전송거리와 빔허리의 스폿크기의 관계를 나타내는 그래프.10 is a graph showing a relationship between a laser beam transmission distance and a beam waist spot size according to an embodiment of the high speed scanning interferometer system according to the present invention.

다음으로 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the most preferred embodiment of the fast scanning interferometer system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저 도 1∼도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예는 소정 파장의 레이저빔을 발진하여 출력하는 레이저발진기(2)와, 상기한 레이저발진기(2)로부터 출력되는 레이저빔을 변조(modulate) 또는 비변조(unmodulate)시키는 음향광학변조기(4)와, 상기한 음향광학변조기(4)를 통하여 변조된 레이저빔의 일부를 참조광으로 검출하는 참조광검출장치(10)와, 상기한 음향광학변조기(4)를 통하여 변조된 레이저빔의 나머지를 테이블(6)에 적재된 측정물(7)로 주사되도록 진행시키는 광학계(20)와, 측정물(7)에 부딪혀서 반사되는 레이저빔을 검출하는 반사광검출장치(30)와, 측정물(7)을 투과하는 레이저빔을 검출하는 투과광검출장치(40)와, 상기한 참조광검출장치(10)와 반사광검출장치(30) 또는 투과광검출장치(40)로부터 검출된 신호를 비교하고 간섭무늬를 계수하여 측정물의 두께 또는 표면거칠기를 판단하는 데이터처리장치(50)를 포함한다.First, as shown in Figs. 1 and 2, one embodiment of the high-speed scanning interferometer system according to the present invention is a laser oscillator 2 for oscillating and outputting a laser beam of a predetermined wavelength and the output from the laser oscillator 2 described above. An acoustic optical modulator 4 for modulating or unmodulating the laser beam, and a reference light detecting device 10 for detecting a portion of the laser beam modulated by the acoustic optical modulator 4 as reference light And an optical system 20 which proceeds to scan the remainder of the laser beam modulated by the acoustooptic modulator 4 into the measurement object 7 loaded on the table 6, and hits the measurement object 7 with reflection. Reflected light detector 30 for detecting a laser beam to be detected, a transmitted light detector 40 for detecting a laser beam passing through the measurement object 7, the reference light detector 10 and the reflected light detector 30 described above Or the signal detected from the transmitted light detector 40 And a data processing device 50 for comparing and counting interference fringes to determine the thickness or surface roughness of the workpiece.

상기한 레이저발진기(2)는 유리재료(SiO2)를 잘 투과하고 보기 쉬운 적색을 나타내는 파장이 633㎚인 HeNe 레이저를 발진시켜 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.The laser oscillator 2 is preferably configured to oscillate and output a HeNe laser having a wavelength of 633 nm, which transmits a glass material (SiO 2) well and exhibits easy red color.

상기에서는 레이저발진기(2)를 633㎚ 파장의 레이저를 발진시키도록 구성하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 다양한 파장의 레이저를 사용하는 것이 가능하고, 발진되는 레이저의 파장에 따라 적합한 음향광학변조기(4), 참조광검출장치(10), 반사광검출장치(30), 투과광검출장치(40), 데이터처리장치(50)를 레이저의 파장에 따라 적합한 장치를 선정하는 것이 바람직하다.In the above, the laser oscillator 2 has been described as being configured to oscillate a laser of 633 nm wavelength, but the present invention is not limited thereto, and it is possible to use lasers of various wavelengths, and it is suitable according to the wavelength of the laser to be oscillated. It is preferable to select an apparatus suitable for the acoustic optical modulator 4, the reference light detector 10, the reflected light detector 30, the transmitted light detector 40, and the data processor 50 according to the wavelength of the laser.

상기한 레이저발진기(2)는 편광성을 갖는 TE모드(transverse electric mode) 또는 TM모드(transverse magnetic mode)의 싱글모드로 작동하도록 구성되고, 파워 레벨의 범위는 10∼20㎽ CW(continuous wave)로 하는 것이 바람직하다.The laser oscillator 2 is configured to operate in a single mode of TE mode (transverse electric mode) or TM mode (transverse magnetic mode) having polarization, and the power level ranges from 10 to 20 GHz continuous wave (CW). It is preferable to set it as.

상기한 음향광학변조기(4)는 초음파의 강도를 변화시키며 인가하는 것에 의하여 상기한 레이저발진기(2)로부터 출력되는 레이저빔 일부의 주파수를 변조시키는 것으로서, 제어전압을 조절하여 변조되는 신호의 시프트(shift)와 언시프트(unshift) 비율을 조절할 수 있다.The acoustooptic modulator 4 modulates a frequency of a part of the laser beam output from the laser oscillator 2 by applying an ultrasonic wave with varying intensity, and controls a control voltage to shift a modulated signal ( You can adjust the ratio between shift and unshift.

상기한 음향광학변조기(4)는 상기한 레이저발진기(2)를 파장이 633㎚인 HeNe 레이저를 발진시키도록 선택한 경우에는 633㎚의 파장에 대응하여 설계하고, 레이저빔의 발산각을 변조된 신호와 비변조된 신호 사이의 분리가 쉽도록 6.5°로 제어하는 것이 바람직하다.The acoustic optical modulator 4 is designed to correspond to a wavelength of 633 nm when the laser oscillator 2 is selected to oscillate a HeNe laser having a wavelength of 633 nm, and modulates the divergence angle of the laser beam. It is preferable to control at 6.5 ° to facilitate separation between and unmodulated signals.

상기한 광학계(20)는 초점렌즈(21)와 주사거울(22) 및 원주렌즈(23)와 평면거울(24) 등을 조합하여 이루어진다.The optical system 20 is formed by combining a focus lens 21, a scanning mirror 22, a circumferential lens 23, a flat mirror 24, and the like.

또 상기한 광학계(20)는 상기한 레이저발진기(2)로부터 출력되어 상기한 음향광학변조기(4)에서 변조 또는 비변조되어 방사되는 레이저빔의 지름을 확대시키는 변조빔확대기(25)와 비변조빔확대기(95)를 더 포함한다.The optical system 20 is a modulated beam expander 25 and an unmodulated beam output from the laser oscillator 2 to enlarge a diameter of a laser beam that is modulated or unmodulated and radiated by the acoustic optical modulator 4. It further includes an enlarger 95.

상기한 변조빔확대기(25)와 비변조빔확대기(95)에서는 변조 또는 비변조되어 방사되는 레이저빔을 빔허리가 0.75㎝로 되도록 확대시킨다.In the modulated beam expander 25 and the non-modulated beam expander 95, the laser beam emitted by being modulated or unmodulated is enlarged so that the beam waist becomes 0.75 cm.

일반적으로 측정의 공간 해상능 등은 레이저빔의 전송과 밀접한 관계를 갖는다는 것이 알려져 있으며, 근축영역에서는 가우시안광학(Gaussian optics)이 효과적으로 적용된다.In general, it is known that the spatial resolution of measurement is closely related to the transmission of the laser beam, and Gaussian optics is effectively applied in the paraxial region.

가우시안광학에 의하면 레이저빔의 강도(I)는 다음의 수학식 1과 같이 주어지고, 빔허리로부터의 거리(z)에 대한 스폿크기(spot size)와 등위상면(equiphase surfaces)의 관계는 도 7과 같다.According to Gaussian optics, the intensity (I) of the laser beam is given by Equation 1 below, and the relationship between the spot size and the equiphase surfaces for the distance z from the beam waist is shown in FIG. Same as

상기에서 I는 레이저빔이 강도이고, I0는 레이저빔의 최대강도(빔허리에서의 강도)이며, u는 축으로부터의 반지름이고, ω는 레이저빔의 스폿크기이다.Where I is the laser beam intensity, I 0 is the maximum intensity of the laser beam (intensity at the beam waist), u is the radius from the axis, and ω is the spot size of the laser beam.

그리고 공간을 통한 전송과 같이 레이저빔이 확대될 때 빔허리로부터의 거리 (z)에 대한 레이저빔의 스폿크기(ω)은 다음의 수학식 2와 같이 주어지고, 레이저빔의 곡률반지름(R)은 다음의 수학식 3과 같이 주어지며, 레이저빔의 발산각(θ)는 다음의 수학식 4와 같이 주어진다.When the laser beam is enlarged, such as transmission through the space, the spot size of the laser beam ω relative to the distance z from the beam waist is given by Equation 2 below, and the radius of curvature of the laser beam R is Is given by Equation 3 below, and the divergence angle θ of the laser beam is given by Equation 4 below.

상기에서 ω0는 빔허리에서의 스폿크기이고, λ는 레이저빔의 파장이다.Ω 0 is the spot size in the beam waist, and λ is the wavelength of the laser beam.

따라서 레이저빔의 발산(확대)은 레이저빔의 파장(λ)에 비례하고, 레이저빔의 스폿크기(ω)에 반비례한다는 것을 알 수 있으므로, 상기한 빔확대기(25)의 설계에 이를 적용한다.Therefore, it can be seen that the divergence (enlargement) of the laser beam is proportional to the wavelength (λ) of the laser beam and inversely proportional to the spot size (ω) of the laser beam. Therefore, this applies to the design of the beam enlarger 25 described above.

또 최상의 공간 해상능을 얻기 위해서는 레이저빔의 스폿크기(ω)가 최소일 때의 초점에 측정물(7)을 배치하는 것이 바람직하다.In addition, in order to obtain the best spatial resolution, it is desirable to arrange the measurement object 7 at the focal point when the spot size ω of the laser beam is minimum.

도 8에는 초점거리가 70㎝로 되도록 광학계를 설치하고 빔허리의 스폿크기(ω0)를 0.25㎝, 0.50㎝, 0.75㎝, 1.00㎝으로 다르게 하여 각각의 경우에 대하여 전송 거리에 따른 레이저빔의 스폿크기를 측정하여 그래프로 나타내고, 도 9에는 초점거리가 135㎝로 되도록 광학계를 설치하고 빔허리의 스폿크기(ω0)를 0.25㎝, 0.50㎝, 0.75㎝, 1.00㎝으로 다르게 하여 각각의 경우에 대하여 전송 거리에 따른 레이저빔의 스폿크기를 측정하여 그래프로 나타낸다.In FIG. 8, the optical system is installed so that the focal length is 70 cm, and the spot size of the beam waist (ω 0 ) is changed to 0.25 cm, 0.50 cm, 0.75 cm, and 1.00 cm. The spot size is measured and shown in a graph. In FIG. 9, an optical system is installed so that the focal length is 135 cm, and the spot size (ω 0 ) of the beam waist is varied by 0.25 cm, 0.50 cm, 0.75 cm, and 1.00 cm in each case. The spot size of the laser beam is measured and plotted against the transmission distance.

도 8로부터 초점거리가 70㎝이고 빔허리의 스폿크기(ω0)가 1.00㎝인 경우에 초점에서의 스폿크기가 20㎛로 가장 작음을 알 수 있고, 도 9로부터 초점거리가 135㎝이고 빔허리의 스폿크기(ω0)가 1.00㎝인 경우에 초점에서의 스폿크기가 40㎛로 가장 작음을 알 수 있다.It can be seen from FIG. 8 that when the focal length is 70 cm and the spot size (ω 0 ) of the beam waist is 1.00 cm, the spot size at the focus is the smallest as 20 μm, and from FIG. 9 the focal length is 135 cm and the beam It can be seen that the spot size at the focal point is the smallest at 40 mu m when the spot size ω 0 of the waist is 1.00 cm.

그러나 빔허리의 스폿크기(ω0)가 1.00㎝인 경우에는 스폿크기의 변화(그래프의 경사)가 크기 때문에 스폿크기의 제어를 안정적으로 하기 위하여 빔허리의 스폿크기(ω0)가 0.75㎝로 되도록 설계하는 것이 바람직하다.However, in the case of beam spot size (ω 0) is 1.00㎝ waist, the spot size (ω 0) of the beam waist in order to control the size of the spot stably due to the change of the spot size (the inclination of the graph), the size 0.75㎝ It is desirable to design as possible.

따라서 상기한 변조빔확대기(25)와 비변조빔확대기(95)를 빔허리의 스폿크기(ω0)가 0.75㎝로 되도록 상기한 음향광학변조기(4)에서 방사되는 레이저빔을 확대하는 구성으로 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, the modulated beam expander 25 and the non-modulated beam expander 95 are formed so as to enlarge the laser beam emitted from the acoustic optical modulator 4 so that the spot size ω 0 of the beam waist becomes 0.75 cm. It is desirable to.

또 상기한 광학계(20)의 주사거울(22)은 소정의 속도로 회전하도록 설치한다.The scanning mirror 22 of the optical system 20 is installed to rotate at a predetermined speed.

상기한 주사거울(22)은 고속(대략 15,000rpm 이상)으로 회전하는 다각형 회전거울로 이루어진다.The scanning mirror 22 is composed of a polygonal rotating mirror that rotates at a high speed (about 15,000 rpm or more).

상기한 원주렌즈(23)는 예를 들면 초점거리가 35㎝인 렌즈를 사용하고, 상기한 평면거울(24)은 예를 들면 레이저빔 파장(λ)의 1/4보다 작은 평면도를 갖는 반사거울을 사용한다.The circumferential lens 23 uses a lens having a focal length of 35 cm, for example, and the flat mirror 24 has a reflecting mirror having a plan view smaller than 1/4 of the laser beam wavelength λ, for example. Use

상기한 평면거울(24)은 상기한 원주렌즈(23)를 통하여 전송되는 레이저빔의 진행경로를 변경하여 상기한 테이블(6)에 적재된 측정물(7)에 레이저빔이 주사되도록 소정의 경사각으로 설치한다.The planar mirror 24 changes the path of the laser beam transmitted through the cylindrical lens 23 so that the laser beam is scanned on the measurement object 7 mounted on the table 6. Install it.

그리고 상기한 광학계(20)는 상기한 변조빔확대기(25)로부터 확대되어 전송되는 레이저빔을 소정의 위치까지 전송하기 위한 광섬유로 이루어진 변조광케이블(26)을 더 포함한다.The optical system 20 further includes a modulated optical cable 26 made of an optical fiber for transmitting the laser beam, which is enlarged and transmitted from the modulated beam expander 25, to a predetermined position.

또 상기한 광학계(20)는 상기한 변조광케이블(26)을 통하여 전송된 레이저빔의 일부를 참조광검출장치(10)로 경로를 변경시키는 변조빔스플리터(27)와, 상기한 변조광케이블(26)을 통하여 전송되어 상기한 변조빔스플리터(27)를 통과한 레이저빔의 나머지를 상기한 초점렌즈(21)로 경로를 변경시키는 반사거울(28)을 더 포함한다.In addition, the optical system 20 includes a modulation beam splitter 27 for changing a part of the laser beam transmitted through the modulation optical cable 26 to the reference light detecting device 10, and the modulation optical cable 26. It further includes a reflection mirror 28 for changing the path of the rest of the laser beam transmitted through the modulated beam splitter 27 to the focus lens 21.

따라서 상기한 레이저발진기(2)로부터 발진되는 레이저빔은 상기한 음향광학변조기(4)에서 변조되고, 상기한 변조빔확대기(25)와 변조광케이블(26)을 통하여 전송된 레이저빔의 일부는 상기한 변조빔스플리터(27)에서 분리되어 상기한 참조광검출장치(10)로 진행하고, 나머지는 상기한 반사거울(28)에서 경로가 변경되어 상기한 초점렌즈(21)로 진행한다.Therefore, the laser beam oscillated from the laser oscillator 2 is modulated by the acoustic optical modulator 4, and a part of the laser beam transmitted through the modulated beam expander 25 and the modulated optical cable 26 is It is separated from one modulation beam splitter 27 and proceeds to the reference photodetector 10 described above, and the rest of the path is changed in the reflection mirror 28 to proceed to the focus lens 21.

상기한 초점렌즈(21)에 의하여 집속되어 상기한 주사거울(22)에 초점이 맺히는 레이저빔은 다각형의 주사거울(22)이 회전함에 따라 위치가 바뀌면서 주사되고, 상기한 원주렌즈(23)를 통과하면서 평행빔으로 바뀌며, 상기한 평면거울(24)에 의하여 경로가 변경되어 테이블(6)에 적재된 측정물(7)에 주사된다.The laser beam focused by the focusing lens 21 and focused on the scanning mirror 22 is scanned while the polygonal scanning mirror 22 is rotated to change its position, and the cylindrical lens 23 is scanned. As it passes through, it is converted into a parallel beam, and the path is changed by the plane mirror 24 described above, and scanned on the workpiece 7 loaded on the table 6.

상기한 참조광검출장치(10)는 상기한 변조빔스플리터(27)에 의하여 진행경로가 변경된 레이저빔을 검출하는 참조광검출센서(12)와, 상기한 변조빔스플리터(27)에 의하여 진행경로가 변경되어 진행하는 참조광인 레이저빔을 상기한 참조광검출센서(12)쪽과 반대쪽의 2방향으로 분리하여 진행시키는 참조스플리터(18)와, 상기한 참조스플리터(18)에 의하여 상기한 참조광검출센서(12)쪽으로 분리된 참조광인 레이저빔을 상기한 참조광검출센서(12)로 집속시키는 참조광초점렌즈(19)를 포함한다.The reference light detecting apparatus 10 includes a reference light detecting sensor 12 for detecting a laser beam whose traveling path is changed by the modulation beam splitter 27, and a traveling path by the modulation beam splitter 27. And a reference splitter 18 for separating and advancing the laser beam, which is a reference light to be advanced, in two directions opposite to the reference light detection sensor 12 and the reference splitter 18 described above by the reference splitter 18. And a reference light focusing lens 19 for focusing the laser beam, which is the reference light separated by the side toward the reference light detection sensor 12.

상기한 참조광검출센서(12)는 좋은 공간 응답성을 갖고 응답시간이 대략 2nsec 정도로 매우 빠른 고속 포토다이오드를 이용하여 이루어진다.The reference photodetector 12 described above uses a high speed photodiode with good spatial response and a very fast response time of about 2 nsec.

상기한 참조광광검출센서(12)의 검출면적은 레이저빔이 정밀하게 집속될 필요가 없도록 대략 5,1㎟ 정도로 넓게 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the detection area of the reference light detection sensor 12 is formed to be about 5,1 mm 2 wide so that the laser beam does not need to be precisely focused.

상기한 반사광검출장치(30)는 상기한 테이블(6)에 적재된 측정물(7)에 주사된 레이저빔 중에서 측정물(7)의 표면에서 반사되는 반사광인 레이저빔을 검출하는 반사광검출센서(32)와, 측정물(7)의 표면에서 반사되는 반사광인 레이저빔을 선별하여 상기한 반사광검출센서(32)쪽으로 경로를 변경하여 진행시키는 반사광스플리터(35)와, 상기한 반사광스플리터(35)에 의하여 상기한 반사광검출센서(32)쪽으로 경로가 변경되어 진행하는 반사광을 집속시키는 반사광원주렌즈(34)와, 상기한 반사광원주렌즈(34)에 의하여 짐속된 반사광을 소정의 위치로 전송하는 반사광케이블(36)과, 상기한 참조스플리터(18)에 의하여 상기한 참조광검출센서(12)의 반대쪽으로 분리되어 진행하는 참조광과 상기한 반사광케이블(36)을 통하여 전송된 반사광을 혼합하여 상기한 반사광검출센서(32)쪽으로 진행시키는 반사광혼합기(38)와, 상기한 반사광혼합기(38)에서 혼합된 레이저빔을 상기한 반사광검출센서(32)로 집속시키는 반사광초점렌즈(39)를 포함한다.The reflected light detecting device 30 includes a reflected light detecting sensor for detecting a laser beam that is reflected light reflected from the surface of the measuring object 7 among the laser beams scanned on the measuring object 7 loaded on the table 6. 32), a reflected light splitter 35 for selecting a laser beam, which is reflected light reflected from the surface of the measurement object 7, and changing the path of the laser beam to the reflected light detection sensor 32; and the reflected light splitter 35. Reflected light circumferential lens 34 for focusing the reflected light proceeds by changing the path toward the reflected light detection sensor 32 by the reflected light, and reflected light for transmitting the reflected light carried by the reflected light circumferential lens 34 to a predetermined position The reflected light is obtained by mixing the cable 36 and the reference light separated by the reference splitter 18 from the opposite side of the reference light detection sensor 12 and the reflected light transmitted through the reflected light cable 36. And the reflected light mixer (38) to push forward towards the output sensor 32, a reflected light focusing lens 39 for focusing the laser beam reflected by the said one sensor (32) mixed in the above-mentioned reflected light mixer (38).

상기에서 참조스플리터(18)에 의하여 상기한 참조광검출센서(12)의 반대쪽으로 분리되어 진행하는 참조광은 하나이상의 반사거울(28)을 통하여 경로가 변경되어 상기한 반사광혼합기(38)로 진행한다.The reference light, which is separated from the reference light detection sensor 12 by the reference splitter 18 and moves forward, is changed through the one or more reflection mirrors 28 and proceeds to the reflected light mixer 38.

그리고 상기한 반사광혼합기(38)에서는 상기한 레이저발진기(2)에서 발진되고 상기한 음향광학기(4)에서 비변조되는 레이저빔이 소정의 경로로 전송되어 상기한 참조광 및 반사광과 혼합되고, 혼합된 레이저빔이 상기한 반사광검출센서(32)를 통하여 검출된다.In the reflected light mixer 38, the laser beam oscillated by the laser oscillator 2 and unmodulated by the acoustic optical device 4 is transmitted through a predetermined path, mixed with the reference light and the reflected light, and mixed. The laser beam is detected through the above-described reflected light detection sensor 32.

상기한 음향광학기(4)에서 비변조되는 레이저빔은 상기한 빔확대기(25)에서 확대되고, 하나이상의 반사거울(95)을 통하여 소정의 경로로 반사되며, 비변조광케이블(96)을 통하여 소정의 위치까지 전송되고, 비변조빔스플리터(97)를 통하여 2방향으로 나뉘어져 상기한 반사광검출장치(30)와 투과광검출장치(40)로 각각 진행한다.The laser beam unmodulated in the acoustic optical device 4 is enlarged in the beam expander 25, is reflected in a predetermined path through one or more reflection mirrors 95, and through the non-modulated optical cable 96 It is transmitted to a predetermined position, and divided into two directions through the unmodulated beam splitter 97, and proceeds to the above-described reflected light detecting device 30 and transmitted light detecting device 40, respectively.

상기한 반사광검출센서(32)는 상기한 참조광검출센서(12)와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하고, 상기한 반사광원주렌즈(34)는 상기한 원주렌즈(23)와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하며, 상기한 반사광케이블(36)과 비변조광케이블(96)은 상기한 변조광케이블(26)과 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.The reflection light detection sensor 32 can be implemented in the same configuration as the reference light detection sensor 12 described above, and the reflection light circumferential lens 34 is implemented in the same configuration as the above-mentioned circumferential lens 23. Since the reflective optical cable 36 and the non-modulated optical cable 96 can be implemented in the same configuration as the modulated optical cable 26, detailed description thereof will be omitted.

상기한 투과광검출장치(40)는 상기한 테이블(6)에 적재된 측정물(7)에 주사된 레이저빔 중에서 측정물(7)을 투과하는 투과광인 레이저빔을 검출하는 투과광검출센서(42)와, 측정물(7)을 투과하는 투과광인 레이저빔을 상기한 투과광검출센서(42)쪽으로 경로를 변경하여 진행시키는 평면거울(45)과, 상기한 평면거울(45)에 의하여 상기한 투과광검출센서(42)쪽으로 경로가 변경되어 진행하는 투과광을 집속시키는 투과광원주렌즈(44)와, 상기한 투과광원주렌즈(44)에 의하여 짐속된 투과광을 소정의 위치로 전송하는 투과광케이블(46)과, 상기한 참조스플리터(18)에 의하여 상기한 참조광검출센서(12)의 반대쪽으로 분리되어 진행하는 참조광과 상기한 투과광케이블(46)을 통하여 전송된 투과광을 혼합하여 상기한 투과광검출센서(42)쪽으로 진행시키는 투과광혼합기(48)와, 상기한 투과광혼합기(48)에서 혼합된 레이저빔을 상기한 투과광검출센서(42)로 집속시키는 투과광초점렌즈(49)를 포함한다.The transmission light detecting device 40 is a transmission light detection sensor 42 for detecting a laser beam which is transmitted light passing through the measurement object 7 among the laser beams scanned on the measurement object 7 loaded on the table 6. And, through the plane mirror 45 which changes the path of the laser beam, which is transmitted light passing through the measurement object 7, toward the above-mentioned transmitted light detection sensor 42, and detects the transmitted light by the plane mirror 45. A transmission light circumferential lens 44 for focusing the transmitted light traveling by changing the path toward the sensor 42; a transmission light cable 46 for transmitting the transmission light carried by the transmission light circumferential lens 44 to a predetermined position; The reference light splitter 18 mixes the reference light separated by the reference splitter 18 toward the opposite side of the reference light detection sensor 12 and the transmitted light transmitted through the transmitted light cable 46 to the transmitted light detection sensor 42. Transmitted light mixing And a 48 and the transmitted light focus lens 49 for focusing the laser beam is mixed in the above-described transmitted light mixer (48) to said one transmission light detection sensor 42.

상기에서 참조스플리터(18)에 의하여 상기한 참조광검출센서(12)의 반대쪽으로 분리되어 진행하는 참조광은 상기한 반사광혼합기(38)에서 일부가 분리되어 상기한 비변조빔스플리터(97)로 진행하여 상기한 투과광검출장치(40)쪽으로 분리되어 진행하는 비변조된 레이저빔과 상기한 비변조빔스플리터(97)에서 혼합되고, 반사거울(98)을 통하여 소정의 경로로 반사되어 상기한 투과광혼합기(48)로 진행한다.The reference light, which is separated from the reference light detection sensor 12 by the reference splitter 18 and proceeds, is partially separated from the reflected light mixer 38, and proceeds to the non-modulated beam splitter 97. The non-modulated laser beam, which is separated and propagated toward one transmitted light detector 40, is mixed in the non-modulated beam splitter 97, and is reflected in a predetermined path through the reflecting mirror 98. The transmitted light mixer 48 Proceed to

따라서 상기한 투과광검출센서(42)를 통하여 검출되는 레이저빔은 참조광과 투과광 및 비변조광이 혼합된 레이저빔이다.Therefore, the laser beam detected by the transmitted light detection sensor 42 is a laser beam in which the reference light, the transmitted light and the unmodulated light are mixed.

상기한 투과광검출센서(42)는 상기한 참조광검출센서(12)와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하고, 상기한 투과광원주렌즈(44)는 상기한 원주렌즈(23)와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하며, 상기한 평면거울(45)은 상기한 평면거울(24)과 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하고, 상기한 투과광케이블(46)은 상기한 변조광케이블(26)과 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.The transmitted light detection sensor 42 can be implemented in the same configuration as the reference light detection sensor 12 described above, and the transmitted light circumferential lens 44 is implemented in the same configuration as the circumferential lens 23 described above. The flat mirror 45 can be implemented in the same configuration as the flat mirror 24, and the transmitted optical cable 46 has the same configuration as the modulated optical cable 26. The detailed description is omitted since it is possible to carry out.

도 10에는 레이저빔이 투과광검출장치(40)로 전송될때 빔허리의 스폿크기(ω0)가 변화하는 과정을 나타낸다.10 shows a process in which the spot size ω 0 of the beam waist is changed when the laser beam is transmitted to the transmitted light detecting device 40.

도 10에 나타낸 바와 같이, 레이저빔은 상기한 초점렌즈(21)를 통하여 측정물(7)에서 빔허리의 스폿크기(ω0)가 최소로 되도록 집속되고, 다시 팽창되어 상기한 투과광케이블(46)을 통하여 전송되고, 단초점렌즈(초점길이가 대략 20㎝ 정도)인 상기한 투과광초점렌즈(49)를 통하여 상기한 투과광검출센서(42)에서 빔허리의 스폿크기(ω0)가 최소로 되도록 집속된다.As shown in Fig. 10, the laser beam is focused through the focus lens 21 so that the spot size ω 0 of the beam waist is minimized in the workpiece 7, and is expanded again to transmit the above-mentioned transmitted light cable 46 The spot size of the beam waist ω 0 is minimized in the transmitted light detection sensor 42 through the transmitted light focusing lens 49, which is transmitted through the light transmitting focal length lens (focal length is about 20 cm). Focus as much as possible.

상기한 데이터처리장치(50)는 5㎒ 이상의 계수속도를 갖는 PROM 등을 이용하여 이루어진다.The data processing device 50 is made of PROM or the like having a counting speed of 5 MHz or more.

상기한 데이터처리장치(50)에서는 상기한 참조광검출장치(10)를 통하여 검출된 참조광과 상기한 반사광검출장치(30)를 통하여 검출된 반사광 및 상기한 투과광검출장치(40)를 통하여 검출된 투과광을 비교하여 각각 측정물(7)에 반사되거나 측정물(7)을 투과하는 동안 변화된 위상차를 이용하여 간섭무늬의 수를 계수하는 것에 의하여 측정물(7)의 두께와 표면거칠기를 판독한다.In the data processing apparatus 50, the reference light detected by the reference light detector 10, the reflected light detected by the reflected light detector 30, and the transmitted light detected by the transmitted light detector 40 are described. The thickness and surface roughness of the workpiece 7 are read by counting the number of interference fringes by using the phase difference which is reflected by or reflected through the workpiece 7 and transmitted through the workpiece 7, respectively.

즉 참조광과 반사광을 비교하여 표면거칠기를 판독하고, 참조광과 투과광을 비교하여 두께를 판독한다.That is, the surface roughness is read by comparing the reference light with the reflected light, and the thickness is read by comparing the reference light with the transmitted light.

일반적으로 레이저빔은 직진성과 간섭성을 가지므로 두께 및 표면거칠기 등의 측정에 많이 이용하며, 레이저빔을 포함한 단색광은 소정의 굴절률을 가진 투명한 매질인 측정물을 통과할 때에 빛의 속도가 변한다는 것이 알려져 있다.In general, since the laser beam has linearity and coherence, it is widely used for measuring thickness and surface roughness, and the monochromatic light including the laser beam changes in the speed of light when it passes through the measurement medium, which is a transparent medium having a predetermined refractive index. It is known.

변화하는 빛의 속도는 공기중을 통과하는 참조광과 비교할 수 있으며, 다음의 수학식 5와 같이 변화하는 두 빛(참조광과 측정광) 사이의 위상차(φ)를 이용하여 측정할 수 있다.The changing speed of the light can be compared with the reference light passing through the air, and can be measured by using a phase difference φ between two changing lights (reference light and measurement light) as shown in Equation 5 below.

상기에서 μv는 진공의 굴절률이고, dz(=z2-z1)는 측정물(7) 내부의 경로 길이(또는 측정물의 두께)이다.Where μ v is the refractive index of the vacuum and dz (= z 2- z 1 ) is the path length (or thickness of the workpiece) inside the workpiece 7.

따라서 μv=1이고, 위상차(φ)는 μ0가 측정물(7)에서 굴절률의 평균값일 때 간단하게 (1-μ0)kd로 나타내어진다.Therefore, μ v = 1 and the phase difference φ is simply expressed as (1-μ 0 ) kd when μ 0 is the average value of the refractive indices in the workpiece 7.

그리고 측정광(반사광 또는 투과광)과 참조광의 파형은 각각 다음의 수학식 6과 수학식 7과 같다.The waveforms of the measurement light (reflected light or transmitted light) and the reference light are shown in Equations 6 and 7, respectively.

xs=acos(ωt-φ)x s = acos (ωt-φ)

xr=bcosωtx r = bcosωt

상기에서 a와 b는 상수이고, xs는 측정광의 파형이며, xt는 참조광의 파형이다.In the above, a and b are constants, x s is a waveform of measurement light, and x t is a waveform of reference light.

또 검출되는 출력 (xs+xr)2는 제곱법칙에 의하여 다음의 수학식 8과 같이 산출된다.The detected output (x s + x r ) 2 is calculated by the square law as shown in Equation 8 below.

a2cos2(ωt-φ)+b2cos2ωt+ab[cos(ωt-φ)+cosφ]a 2 cos 2 (ωt-φ) + b 2 cos 2 ωt + ab [cos (ωt-φ) + cosφ]

상기와 같이 나타내어지는 반사광 또는 투과광의 파형은 전송되는 반사광 또는 투과광의 변화로부터 기대되는 파형의 진폭변화에 민감하고, 위상차(φ)가 두께의 증가와 감소 사이의 차이점을 구별할 수 없기 때문에 상기한 음향광학변조기(4)를 이용하여 변조를 행한다.The waveform of the reflected or transmitted light represented as described above is sensitive to the amplitude change of the waveform expected from the change of the transmitted or transmitted light, and the phase difference φ cannot be distinguished between the difference between the increase and the decrease in thickness. Modulation is performed using the acoustic optical modulator (4).

따라서 레이저빔의 일부는 ψ의 주파수에서 변조되고, 상기한 참조광검출장치(10)와 반사광검출장치(30) 또는 투과광검출장치(40)에서 검출되는 최종 파형은 다음의 수학식 9 및 수학식 10과 같이 나타내어진다.Therefore, a part of the laser beam is modulated at a frequency of ψ, and the final waveform detected by the reference light detector 10, the reflected light detector 30, or the transmitted light detector 40 is expressed by the following equations (9) and (10). It is represented as

Ss=abcos(ψt+φ)S s = abcos (ψt + φ)

Sr=a′b′cos(ψt+φ0)S r = a′b′cos (ψt + φ 0 )

상기에서 Ss는 반사광검출장치(30) 또는 투과광검출장치(40)에서 검출되는 최종 파형이고, St는 참조광검출장치(10)에서 검출되는 최종 파형이다.In the above, Ss is the final waveform detected by the reflected light detector 30 or the transmitted light detector 40, and St is the final waveform detected by the reference light detector 10.

또 상기에서 ψ1=2k1π이고 φ+ψ2=2k2π이면 Sr과 Ss의 제로 교차가 발생한다. 상기에서 k1과 k2는 각각 1, 2, 3, … 으로 주어진다.In addition, when ψ 1 = 2k 1 π and φ + ψ 2 = 2k 2 π, zero crossing of S r and S s occurs. K 1 and k 2 are each 1, 2, 3,. Given by

따라서 위상차(φ)는 다음의 수학식 11과 같이 나타내어진다.Therefore, the phase difference φ is expressed by the following equation (11).

φ=ψ12+2π(k2-k1)φ = ψ 12 + 2π (k 2 -k 1 )

또 ψ는 t의 선형함수라 가정하고, 함수 cosψ의 유사 주기 τ를 사용하면 위상차(φ)는 다음의 수학식 12와 같이 나타내어진다.In addition, assuming that ψ is a linear function of t, and using the pseudo period τ of the function cosψ, the phase difference φ is expressed by the following equation (12).

따라서 위상차(φ)는 진폭과 관계없이 측정되고, dφ/dt의 신호는 적정하게 해석할 수 있는 신호의 변화로 명백하게 결정된다.Therefore, phase difference (phi) is measured irrespective of amplitude, and the signal of d (phi) / dt is clearly determined by the change of the signal which can be interpreted suitably.

또 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예는 상기한 데이처처리장치(50)와 연결되어 각종 데이터의 처리결과를 표시하기 위한 표시장치(60)를 더 포함한다.In addition, an embodiment of the high-speed scan interferometer system according to the present invention further includes a display device 60 connected to the data processing device 50 to display the processing result of various data.

상기한 표시장치(60)는 액정표시장치, 음극선관, 형광표시장치 등으로 이루어진다.The display device 60 includes a liquid crystal display, a cathode ray tube, a fluorescent display, and the like.

상기한 표시장치(60)는 측정된 두께를 표시하는 두께표시장치(62)와 측정된 표면거칠기를 표시하는 거칠기표시장치(64) 및 표준화된 기준값을 표시하는 기준표시장치(66)를 각각 설치하는 것도 가능하고, 하나의 표시장치에서 모두를 표시하도록 구성하는 것도 가능하다.The display device 60 is provided with a thickness display device 62 for displaying the measured thickness, a roughness display device 64 for displaying the measured surface roughness, and a reference display device 66 for displaying a standardized reference value, respectively. It is also possible to configure the display device to display all of them in one display device.

그리고 상기한 표시장치(60)에 표시되는 상기한 데이터처리장치(50)에서 처리된 각종 값은 저장장치(68)에 각각 저장된다.The various values processed by the data processing device 50 displayed on the display device 60 are stored in the storage device 68, respectively.

또 상기한 데이터처리장치(50)에는 상기한 참조광검출센서(12)와 반사광검출센서(32) 및 투과광검출센서(42)가 연결되고, 트리거펄스와 게이트펄스가 입력된다.In addition, the data processing device 50 is connected to the reference light detection sensor 12, the reflected light detection sensor 32 and the transmitted light detection sensor 42, and the trigger pulse and the gate pulse are input.

상기에서 트리거펄스는 상기한 주사거울(22)을 통하여 주사되는 레이저빔 중에서 일부를 분리하여 트리거광으로 사용하기 위하여 경로를 변경시키는 트리거스플리터(74)와, 상기한 트리거스플리터(74)를 통하여 경로가 변경된 트리거광을 집속시키는 트리거초점렌즈(76)와, 상기한 트리거초점렌즈(76)를 통하여 집속된 트리거광을 검출하는 트리거센서(72)로 이루어지는 트리거검출장치(70)를 통하여 검출되어 상기한 데이터처리장치(50)로 입력된다.The trigger pulse is a trigger splitter 74 for changing a path to separate a portion of the laser beam scanned through the scan mirror 22 to be used as a trigger light, and a path through the trigger splitter 74. Is detected through a trigger detection device 70 consisting of a trigger focus lens 76 for focusing the changed trigger light and a trigger sensor 72 for detecting the trigger light focused through the trigger focus lens 76. It is input to one data processing device 50.

또 상기한 데이터처리장치(50)에는 실시간으로 신호를 처리하는 실시간신호기(80)가 연결된다.In addition, the data processing device 50 is connected to a real time signal generator 80 for processing a signal in real time.

상기한 실시간신호기(80)에는 디지털/아날로그 변환기(82)가 연결되고, 상기한 디지털/아날로그 변환기(82)에서 변환된 신호는 결점검색 전자장치(84)로 입력되어 처리된다.A digital-to-analog converter 82 is connected to the real-time signal generator 80, and the signal converted by the digital-to-analog converter 82 is input to the defect search electronic device 84 and processed.

또 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 일실시예는 필요한 값을 입력 또는 수정하거나 제어하기 위하여 컴퓨터(88)를 더 설치하는 것도 가능하다.In addition, in one embodiment of the high-speed scanning interferometer system according to the present invention, it is also possible to further install a computer 88 to input, modify or control the required values.

상기한 컴퓨터(88)로는 일반 개인용 컴퓨터를 사용하는 것도 가능하고, 워크스테이션을 사용하는 것도 가능하다.As the computer 88, a general personal computer can be used, and a workstation can be used.

상기한 컴퓨터(88)는 상기한 결점검색 전자장치(84)와 저장장치(68)와 연결하여 설치한다.The computer 88 is installed in connection with the defect detection electronic device 84 and the storage device 68.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템의 두께 및 표면거칠기에 대한 측정과정을 설명한다.Next, the measurement process for the thickness and surface roughness of the high-speed scanning interferometer system according to the present invention configured as described above will be described.

먼저 상기한 테이블(6)에 측정물(7)을 적재하면, 상기한 레이저발진기(2)에서 발진되고 상기한 음향광학변조기(4)에서 변조되며 상기한 변조빔확대기(25)를 통하여 확대된 레이저빔이 상기한 변조광케이블(26) 및 변조빔스플리터(27)와 반사거울(28)을 통하여 전송되고, 전송된 레이저빔은 상기한 초점렌즈(21)에 의하여 상기한 주사거울(22)로 집속된다.First, when the workpiece 7 is loaded on the table 6, the oscillator 2 is oscillated by the laser oscillator 2 and modulated by the acoustic optical modulator 4 and enlarged through the modulated beam expander 25. The laser beam is transmitted through the modulation optical cable 26, the modulation beam splitter 27, and the reflection mirror 28, and the transmitted laser beam is transferred to the scanning mirror 22 by the focus lens 21. Focused

상기와 같이 주사거울(22)로 집속된 레이저빔은 고속으로 회전하는 주사거울(22)에 의하여 소정의 패턴으로 주사된다.The laser beam focused on the scanning mirror 22 as described above is scanned in a predetermined pattern by the scanning mirror 22 rotating at a high speed.

상기한 주사거울(22)에 의하여 주사되는 레이저빔은 상기한 원주렌즈(23)와 평면거울(24)을 통하여 경로가 변경되어 상기한 측정물(7)에 주사된다.The laser beam scanned by the scanning mirror 22 is changed into a path through the circumferential lens 23 and the planar mirror 24 and is scanned on the measurement object 7.

상기에서 측정물(7)에 주사되는 레이저빔은 도 6에 나타낸 바와 같이, 측정물(7)이 소정의 속도로 이동하면 소정의 간격을 두고 경사방향으로 연속하여 주사된다.As shown in FIG. 6, the laser beam scanned to the workpiece 7 is continuously scanned in the oblique direction at predetermined intervals when the workpiece 7 moves at a predetermined speed.

따라서 측정물(7)이 적재된 테이블(6)의 이동속도를 5㎝/sec로 설정하고, 측정물(7)을 210㎜×240㎜ 크기의 패널을 6장 제조하기 위한 600㎜×750㎜의 크기를 갖는 유리패널로 하며, 레이저빔이 주사속도인 주사거울(22)의 회전속도를 1㎑로 설정하면, 210㎜를 주사하는 데 0.84sec가 소요된다.Therefore, the moving speed of the table 6 on which the workpiece 7 is loaded is set to 5 cm / sec, and the workpiece 7 is 600 mm × 750 mm for manufacturing six panels of 210 mm × 240 mm size. A glass panel having a size of?, And when the rotational speed of the scanning mirror 22, in which the laser beam is the scanning speed, is set to 1 ms, 0.84 sec is required to scan 210 mm.

그리고 각 측정값을 위한 측정점의 면적(spot size)을 50㎛×50㎛(게이트펄스의 크기에 대응됨)로 하면, 1라인당 4,200개의 측정점이 산출되고, 240㎜에 대한 라인이 총수는 4,800개이다.If the spot size of each measurement value is 50 μm × 50 μm (corresponding to the size of the gate pulse), 4,200 measurement points are calculated per line, and the total number of lines for 240 mm is 4,800. Dog.

상기한 참조광검출장치(10)와 반사광검출장치(30) 및 투과광검출장치(40)에서 2nsec로 작동하는 포토다이오드를 이용하고, 5㎒로 작동하는 데이터처리장치(50)를 사용하면, 240㎜를 측정하는 데 걸리는 시간이 4.8sec이다.In the above-mentioned reference light detecting device 10, reflected light detecting device 30, and transmitted light detecting device 40, using a photodiode operated at 2 nsec, and using a data processing device 50 operating at 5 MHz, 240 mm The time taken to measure is 4.8 sec.

다음의 표 1에 210㎜×240㎜ 크기와 175㎜×220㎜ 크기의 패널을 측정하는 데 걸리는 시간을 나타낸다.Table 1 shows the time taken to measure panels of 210 mm x 240 mm size and 175 mm x 220 mm size.

측 정 물Measuring water 210㎜×240㎜210 mm x 240 mm 175㎜×220㎜175 mm x 220 mm 라 인 의 총 수 (개)Total number of lines 4,8004,800 4,4004,400 1 라인 당 측정점 (개)Measuring points per line (pcs) 4,2004,200 3,5003,500 총 측 정 점 (개)Total measurement point (dog) 20.16×106 20.16 × 10 6 15.4×106 15.4 × 10 6 측 정 속 도 (5㎒)Measurement speed (5MHz) 0.2μsec0.2 μsec 0.2μsec0.2 μsec 게 이 트 펄 스Gate pulse 0.84msec0.84 msec 0.7msec0.7 msec 총 측 정 시 간Total measurement time 4.8sec4.8 sec 4.2sec4.2sec

따라서 상기한 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템을 이용하여 측정하면, 표시패널로 사용되는 크기(예를 들면 210㎜×240㎜ 또는 175㎜×220㎜)의 유리패널의 전면을 검사하는 데 소요되는 시간이 4.8sec 및 4.2sec로 매우 짧고, 210㎜×240㎜ 크기의 표시패널을 6장 만들기 위한 600㎜×750㎜ 크기의 유리패널을 검사하는 데 소요되는 시간도 30sec 미만으로 매우 빠르다.Therefore, as shown in Table 1, when measured using the high-speed scanning interferometer system according to the present invention, the front surface of the glass panel of the size (for example 210mm x 240mm or 175mm x 220mm) used as the display panel The time required to inspect the glass is very short, 4.8 sec and 4.2 sec, and the time required to inspect the 600 mm × 750 mm glass panel to make six 210 mm × 240 mm display panels is also less than 30 sec. Very fast as

따라서 2개를 평행으로 설치하여 측정하면 210㎜×240㎜ 크기의 표시패널을 6장 만들기 위한 600㎜×750㎜ 크기의 유리패널을 검사하는 데 15sec 미만의 시간이 소요된다Therefore, when two panels are installed in parallel and measured, it takes less than 15 sec to inspect a 600mm × 750mm glass panel to make six 210mm × 240mm display panels.

상기와 같은 속도로 측정물(7)에 주사되어 측정물(7)에서 반사되는 반사광은 상기한 반사광검출장치(30)를 통하여 검출되어 상기한 데이터처리장치(50)로 전송되고, 측정물(7)을 투과하는 투과광은 상기한 투과광검출장치(40)를 통하여 검출되어 상기한 데이터처리장치(50)로 전송된다.The reflected light which is scanned at the measurement object 7 at the same speed and reflected by the measurement object 7 is detected by the above-described reflected light detection device 30 and transmitted to the data processing device 50 as described above. 7) The transmitted light passing through 7) is detected through the transmitted light detecting device 40 and transmitted to the data processing device 50.

상기한 데이터처리장치(50)에서는 상기한 참조광검출장치(10)에서 검출하여 전송한 참조광과 상기한 반사광검출장치(30) 및 투과광검출장치(40)로부터 전송된 반사광 및 투과광을 비교하여 위상차에 따른 간섭무늬를 계수하고, 계수된 결과로부터 측정물(7)의 두께와 표면거칠를 산출하여 각 값을 표시장치(60)로 전송한다.The data processing device 50 compares the reference light detected by the reference light detector 10 and transmitted with the reflected light and the transmitted light transmitted from the reflected light detector 30 and the transmitted light detector 40 to the phase difference. The interference fringes are counted, the thickness and the surface roughness of the measurement object 7 are calculated from the counted results, and each value is transmitted to the display device 60.

상기한 표시장치(60)로 전송되어 표시된 측정결과는 상기한 저장장치(68)에 저장된다.The measurement result transmitted to the display device 60 and displayed is stored in the storage device 68.

상기와 같이 참조광과 반사광 및 투과광을 검출하고, 위상차를 비교 분석하여 두께와 표면거칠기를 산출하며, 산출된 결과를 저장하는 과정인 제1작동모드를 도 4에 순서도로 나타낸다.The first operation mode, which is a process of detecting the reference light, the reflected light and the transmitted light, comparing the phase difference, calculating the thickness and the surface roughness, and storing the calculated result, is shown in a flowchart in FIG. 4.

한편으로 상기와 같이 데이터처리장치(50)로부터 산출된 두께와 표면거칠기의 값을 실시간신호기(80)를 통하여 실시간으로 처리하고, 상기한 결점검색 전자장치(84)에서 상기한 디지털/아날로그 변환기(62)를 통하여 변환된 신호를 검색하여 결점이 발견되면 불량으로 처리하고 결점이 발견되지 않으면 합격으로 처리한다.On the other hand, the thickness and the surface roughness values calculated from the data processing apparatus 50 are processed in real time through the real-time signal generator 80, and the above-described digital-to-analog converter Search for the converted signal through 62) and if it finds a defect, treat it as a defect.

상기와 같이 처리하는 과정인 제2작동모드를 도 5에 순서도로 나타낸다.A second operation mode, which is a process described above, is shown in a flowchart in FIG. 5.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명에 따른 고속 주사 간섭계 시스템에 의하면, 매우 빠른 속도로 측정물의 두께와 표면거칠기를 측정하는 것이 가능하므로 고속으로 진행되는 표시장치의 제조 공정에서 모든 제품에 대한 전수검사가 가능하여 완성된 제품의 불량율이 크게 감소한다.According to the high-speed scanning interferometer system according to the present invention constructed and operated as described above, it is possible to measure the thickness and surface roughness of the measured object at a very high speed, so that all the products are inspected for all products in the manufacturing process of the display device that proceeds at high speed. It is possible that the defective rate of the finished product is greatly reduced.

또 불량이 발생한 제품은 즉시 제거하는 것이 가능하므로 소정의 롯트가 제조된 다음 불량이 발견되어 제거되는 종래에 비하면 재료의 낭비가 크게 감소한다.In addition, since the defective product can be removed immediately, waste of material is greatly reduced compared to the conventional method in which a predetermined lot is manufactured and then a defect is found and removed.

그리고 측정한 값이 그때마다 저장되고 활용되므로 제조설비의 가공정밀도의 추이를 정밀하게 확인할 수 있다.And the measured value is stored and utilized every time, so it is possible to precisely check the trend of the processing precision of the manufacturing equipment.

Claims (11)

레이저발진기로부터 주사되는 레이저빔의 강도를 음향광학변조기를 통하여 변조시키고, 변조된 레이저빔의 일부는 참조광으로서 검출하고, 변조된 나머지 레이저빔을 광학계를 이용하여 소정의 광경로로 진행시켜 측정물에 주사하고, 측정물에서 반사되는 반사광과 측정물을 투과하는 투과광을 각각 검출하여 상기한 참조광과 혼합할 때 발생하는 간섭무늬의 수를 계수하는 것에 의하여 측정물의 두께와 표면거칠기를 측정하는 고속 주사 간섭계 시스템.The intensity of the laser beam scanned from the laser oscillator is modulated through an acoustic optical modulator, a portion of the modulated laser beam is detected as reference light, and the remaining modulated laser beam is advanced to a predetermined optical path using an optical system to measure the measured object. High-speed scanning interferometer for scanning and measuring the thickness and surface roughness of the workpiece by detecting the reflected light reflected from the workpiece and the transmitted light passing through the workpiece, and counting the number of interference fringes generated when mixing with the above-mentioned reference light. system. 소정 파장의 레이저빔을 발진하여 출력하는 레이저발진기와, 상기한 레이저발진기로부터 출력되는 레이저빔을 변조 또는 비변조시키는 음향광학변조기와, 상기한 음향광학변조기를 통하여 변조된 레이저빔의 일부를 참조광으로 검출하는 참조광검출장치와, 상기한 음향광학변조기를 통하여 변조된 레이저빔의 나머지를 테이블에 적재된 측정물로 주사되도록 진행시키는 광학계와, 측정물에 부딪혀서 반사되는 레이저빔을 검출하는 반사광검출장치와, 측정물을 투과하는 레이저빔을 검출하는 투과광검출장치와, 상기한 참조광검출장치와 반사광검출장치 또는 투과광검출장치로부터 검출된 신호를 비교하고 간섭무늬를 계수하여 측정물의 두께 또는 표면거칠기를 판단하는 데이터처리장치를 포함하는 고속 주사 간섭계 시스템.A laser oscillator for oscillating and outputting a laser beam of a predetermined wavelength; an acoustic optical modulator for modulating or unmodulating a laser beam output from the laser oscillator; A reference light detecting device for detecting, an optical system for advancing the rest of the modulated laser beam through the acoustic optical modulator to be scanned into a measuring object loaded on a table, a reflected light detecting device for detecting a laser beam hit by the measuring object and reflected; And comparing the signals detected by the transmitted light detector for detecting the laser beam passing through the measured object with the reference light detector and the reflected light detector or the transmitted light detector, and counting the interference fringe to determine the thickness or surface roughness of the workpiece. A high speed scanning interferometer system comprising a data processing device. 제2항에 있어서, 상기한 광학계는 상기한 레이저발진기로부터 출력되어 상기한 음향광학변조기에서 변조 또는 비변조되어 방사되는 레이저빔의 지름을 확대시키는 변조빔확대기 및 비변조빔확대기와, 상기한 변조빔확대기로부터 확대되어 전송되는 레이저빔을 소정의 위치까지 전송하기 위한 광섬유로 이루어진 변조광케이블과, 상기한 변조광케이블을 통하여 전송된 레이저빔의 초점을 맞추는 초점렌즈와, 소정의 속도로 회전하는 다각형의 주사거울과, 원주렌즈와, 레이저빔을 측정물로 경로를 변경시키는 평면거울을 포함하는 고속 주사 간섭계 시스템.3. The optical system of claim 2, wherein the optical system is a modulated beam enlarger and a non-modulated beam expander for expanding a diameter of a laser beam output from the laser oscillator and modulated or unmodulated and emitted by the acoustic optical modulator, and the modulated beam. Modulation optical cable consisting of an optical fiber for transmitting the laser beam transmitted from the enlarger to a predetermined position, a focus lens for focusing the laser beam transmitted through the above-described modulation optical cable, and scanning of polygons rotating at a predetermined speed A high speed scanning interferometer system comprising a mirror, a cylindrical lens, and a planar mirror that redirects the laser beam to the workpiece. 제3항에 있어서, 상기한 광학계는 상기한 변조광케이블을 통하여 전송된 레이저빔의 일부를 참조광검출장치로 경로를 변경시키는 변조빔스플리터와, 상기한 변조광케이블을 통하여 전송되어 상기한 변조빔스플리터를 통과한 레이저빔의 나머지를 상기한 초점렌즈로 경로를 변경시키는 반사거울을 더 포함하는 고속 주사 간섭계 시스템.4. The optical system of claim 3, wherein the optical system includes a modulation beam splitter for changing a part of a laser beam transmitted through the modulation optical cable to a reference light detecting device, and a modulation beam splitter transmitted through the modulation optical cable. And a reflective mirror for redirecting the remainder of the laser beam that has passed through to the focal lens. 제4항에 있어서, 상기한 참조광검출장치는 상기한 변조빔스플리터에 의하여 진행경로가 변경된 레이저빔을 검출하는 고속 포토다이오드로 이루어진 참조광검출센서와, 상기한 변조빔스플리터에 의하여 진행경로가 변경되어 진행하는 참조광인 레이저빔을 상기한 참조광검출센서쪽과 반대쪽의 2방향으로 분리하여 진행시키는 참조스플리터와, 상기한 참조스플리터에 의하여 상기한 참조광검출센서쪽으로 분리된 참조광인 레이저빔을 상기한 참조광검출센서로 집속시키는 참조광초점렌즈를 포함하는 고속 주사 간섭계 시스템.5. The apparatus of claim 4, wherein the reference light detecting device comprises a reference light detecting sensor comprising a high speed photodiode for detecting a laser beam whose traveling path is changed by the modulating beam splitter, and the traveling path is changed by the modulating beam splitter. A reference splitter which separates the laser beam, which is an ongoing reference light, in two directions opposite to the reference light detection sensor side, and a laser beam that is the reference light separated by the reference splitter toward the reference light detection sensor; A high speed scanning interferometer system comprising a reference optical focus lens to focus on a sensor. 제5항에 있어서, 상기한 반사광검출장치는 상기한 테이블에 적재된 측정물에 주사된 레이저빔 중에서 측정물의 표면에서 반사되는 반사광인 레이저빔을 검출하는 고속 포토다이오드로 이루어지는 반사광검출센서와, 측정물의 표면에서 반사되는 반사광인 레이저빔을 선별하여 상기한 반사광검출센서쪽으로 경로를 변경하여 진행시키는 반사광스플리터와, 상기한 반사광스플리터에 의하여 상기한 반사광검출센서쪽으로 경로가 변경되어 진행하는 반사광을 집속시키는 반사광원주렌즈와, 상기한 반사광원주렌즈에 의하여 짐속된 반사광을 소정의 위치로 전송하는 반사광케이블과, 상기한 참조스플리터에 의하여 상기한 참조광검출센서의 반대쪽으로 분리되어 진행하는 참조광과 상기한 반사광케이블을 통하여 전송된 반사광을 혼합하여 상기한 반사광검출센서쪽으로 진행시키는 반사광혼합기와, 상기한 반사광혼합기에서 혼합된 레이저빔을 상기한 반사광검출센서로 집속시키는 반사광초점렌즈를 포함하는 고속 주사 간섭계 시스템.6. The apparatus according to claim 5, wherein the reflected light detecting device comprises: a reflected light detecting sensor comprising a high speed photodiode for detecting a laser beam which is reflected light reflected from the surface of the measuring object among the laser beams scanned on the measuring object loaded on the table; A reflection light splitter for selecting a laser beam, which is reflected light reflected from the surface of water, to change the path toward the reflection light detection sensor, and focusing the reflection light that is changed by the reflection light splitter toward the reflection light detection sensor; A reflective light source lens, a reflective light cable for transmitting the reflected light carried by the reflective light source lens to a predetermined position, and the reference light and the reflected light cable which are separated by the reference splitter to the opposite side of the reference light detection sensor The above-described half by mixing the reflected light transmitted through Photodetecting the light reflected towards the mixer to proceed sensor, high-speed scanning interferometer system that includes a reflected light focus lens for focusing the laser beam reflected by the mixture in a mixer to the reflected light sensor. 제6항에 있어서, 상기한 반사광혼합기에서는 상기한 레이저발진기에서 발진되고 상기한 음향광학기에서 비변조되는 레이저빔이 소정의 경로로 전송되어 상기한 참조광 및 반사광과 혼합되는 고속 주사 간섭계 시스템.7. The high speed scanning interferometer system according to claim 6, wherein in the reflected light mixer, a laser beam oscillated by the laser oscillator and demodulated by the acoustic optical machine is transmitted through a predetermined path and mixed with the reference light and the reflected light. 제6항에 있어서, 상기한 투과광검출장치는 상기한 테이블에 적재된 측정물에 주사된 레이저빔 중에서 측정물을 투과하는 투과광인 레이저빔을 검출하는 고속 포토다이오드로 이루어진 투과광검출센서와, 측정물을 투과하는 투과광인 레이저빔을 상기한 투과광검출센서쪽으로 경로를 변경하여 진행시키는 평면거울과, 상기한 평면거울에 의하여 상기한 투과광검출센서쪽으로 경로가 변경되어 진행하는 투과광을 집속시키는 투과광원주렌즈와, 상기한 투과광원주렌즈에 의하여 짐속된 투과광을 소정의 위치로 전송하는 투과광케이블과, 상기한 참조스플리터에 의하여 상기한 참조광검출센서의 반대쪽으로 분리되어 진행하는 참조광과 상기한 투과광케이블을 통하여 전송된 투과광을 혼합하여 상기한 투과광검출센서쪽으로 진행시키는 투과광혼합기와, 상기한 투과광혼합기에서 혼합된 레이저빔을 상기한 투과광검출센서로 집속시키는 투과광초점렌즈를 포함하는 고속 주사 간섭계 시스템.The transmission light detection device according to claim 6, wherein the transmission light detection device comprises a transmission light detection sensor comprising a high speed photodiode for detecting a laser beam that is transmission light that passes through the measurement object among laser beams scanned on the measurement object loaded on the table. A flat mirror for changing the path of the laser beam, which is transmitted through the laser beam, to the transmitted light detection sensor, and a transmitted light circumferential lens for focusing the transmitted light that is changed in the path toward the transmitted light detection sensor by the plane mirror; And a transmission light cable for transmitting the transmission light carried by the transmission light circumferential lens to a predetermined position, and the reference light which is separated and propagated to the opposite side of the reference light detection sensor by the reference splitter and transmitted through the transmission light cable. Transmitted light mixing which mixes the transmitted light and proceeds to said transmitted light detection sensor And a high-speed scanning interferometer system including a transmitted light focus lens for focusing the laser beam from the mixture by mixing the transmitted light with the transmitted light detected by the sensor. 제8항에 있어서, 상기한 투과광혼합기에서는 상기한 레이저발진기에서 발진되고 상기한 음향광학기에서 비변조되는 레이저빔이 소정의 경로로 전송되어 상기한 참조광 및 두과광과 혼합되는 고속 주사 간섭계 시스템.The high speed scanning interferometer system according to claim 8, wherein, in the transmission light mixer, a laser beam oscillated by the laser oscillator and demodulated by the acoustic optical machine is transmitted through a predetermined path and mixed with the reference light and the transient light. 제2항에 있어서, 상기한 데이터처리장치에는 데이터의 처리결과를 표시하기 위한 표시장치를 연결하고, 상기한 표시장치에 표시되는 상기한 데이터처리장치에서 처리된 각종 값을 저장하기 위한 저장장치를 연결하는 고속 주사 간섭계 시스템.The data processing apparatus according to claim 2, further comprising: a storage device for connecting a display device for displaying data processing results to the data processing device, and storing various values processed by the data processing device displayed on the display device. High speed scanning interferometer system to connect. 제2항에 있어서, 상기한 데이터처리장치에는 실시간으로 신호를 처리하는 실시간신호기가 연결되고, 상기한 실시간신호기에는 디지털/아날로그 변환기가 연결되고, 상기한 디지털/아날로그 변환기에는 변환된 신호로부터 결점을 검색하여 처리하는 결점검색 전자장치가 연결되는 고속 주사 간섭계 시스템.The apparatus of claim 2, wherein the data processing apparatus is connected with a real time signal processor for processing a signal in real time, the real time signal is connected with a digital to analog converter, and the digital / analog converter is connected to a defect from the converted signal. A high-speed scanning interferometer system to which defect detection electronics for searching and processing are connected.
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