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KR20150054295A - Scratch test apparatus and adhesion measurement methods of thin film using the same - Google Patents

Scratch test apparatus and adhesion measurement methods of thin film using the same Download PDF

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Publication number
KR20150054295A
KR20150054295A KR1020130136551A KR20130136551A KR20150054295A KR 20150054295 A KR20150054295 A KR 20150054295A KR 1020130136551 A KR1020130136551 A KR 1020130136551A KR 20130136551 A KR20130136551 A KR 20130136551A KR 20150054295 A KR20150054295 A KR 20150054295A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
stylus
electrode
substrate
relative movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020130136551A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
임지혁
이재상
함석진
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020130136551A priority Critical patent/KR20150054295A/en
Publication of KR20150054295A publication Critical patent/KR20150054295A/en
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    • GPHYSICS
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Abstract

스크래치 테스트 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 박막이 형성되는 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부의 상부에 이격되어 설치되고, 상기 기판 지지부에 대한 상대적 이동에 의하여 상기 박막에 스크래치를 형성하고, 상대적 이동 중에 상기 박막을 가압하는 수직하중이 점차 증가되는 스타일러스; 상기 스타일러스의 상대적 이동 경로를 중심으로 일 측에 배치되고, 상기 박막에 전기적으로 연결되는 제1 전극; 상기 스타일러스의 상대적 이동 경로를 중심으로 타 측에 배치되고, 상기 박막에 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및 상기 스타일러스의 상대적 이동 중에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기적 파라미터를 실시간으로 측정함으로써, 상기 기판과 상기 박막 사이에 박리가 일어나는 시점에서의 상기 스타일러스의 임계 수직하중을 검출하는 측정부를 포함하는 스크래치 테스트 장치가 제공된다.A scratch test apparatus is disclosed. According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a substrate support for supporting a substrate on which a thin film is formed; A stylus spaced from an upper portion of the substrate support and forming a scratch on the thin film by relative movement with respect to the substrate support and gradually increasing a vertical load for pressing the thin film during relative movement; A first electrode disposed on one side of the relative movement path of the stylus and electrically connected to the thin film; A second electrode disposed on the other side of the relative movement path of the stylus and electrically connected to the thin film; And a measuring unit for detecting a critical vertical load of the stylus at a time point at which peeling occurs between the substrate and the thin film by measuring an electrical parameter between the first electrode and the second electrode in real time during the relative movement of the stylus A scratch test apparatus is provided.

Description

스크래치 테스트 장치 및 이를 이용한 박막의 접착력 측정 방법{SCRATCH TEST APPARATUS AND ADHESION MEASUREMENT METHODS OF THIN FILM USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a scratch test apparatus,

본 발명은 스크래치 테스트 장치 및 이를 이용한 박막의 접착력 측정 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a scratch test apparatus and a method for measuring adhesion of a thin film using the same.

기판과 기판 위에 형성되는 박막 사이의 접착력을 측정하기 위하여 스크래치 테스트 장치가 이용된다.A scratch test apparatus is used to measure the adhesion between the substrate and the thin film formed on the substrate.

스크래치 테스트 장치는 박막에 탐사침을 접촉시킨 상태에서, 탐사침에 가해지는 수직하중을 증가시키면서 기판을 수평 이동시킨다. 기판과 박막 사이의 접착력은 박막이 기판에서 박리되는 시점에서 탐사침에 가해지는 수직 하중을 측정함으로써 간접적으로 검출될 수 있다.The scratch test apparatus horizontally moves the substrate while increasing the vertical load applied to the probe in a state in which the probe is in contact with the thin film. The adhesive force between the substrate and the thin film can be detected indirectly by measuring the vertical load applied to the probe at the time when the thin film is peeled from the substrate.

여기서, 박막이 기판에서 박리되는 시점은 광학 현미경 등을 통해 박막의 손상 부위를 관찰함으로써 확인할 수 있다. 박막의 손상 부위가 작은 영역에서만 이루어지는 경우, 예를 들어 박막의 두께가 얇아져서 이에 따라 탐사침 단부의 곡률반경이 작아지는 경우에는, 광학 현미경을 통한 관찰에는 한계가 있고, 주사 전자현미경(SEM, scanning electron microscope)을 통한 정밀 확대 관찰 또는 3차원 측정기(3D-profiler)를 통한 3차원 관찰을 추가로 수행하여야 한다.Here, the time when the thin film is peeled off from the substrate can be confirmed by observing the damaged portion of the thin film through an optical microscope or the like. For example, when the thickness of the thin film is reduced and the radius of curvature of the probe tip is reduced, there is a limit to the observation through the optical microscope, and a scanning electron microscope (SEM, scanning electron microscope) or a three-dimensional observation through a 3D-profiler.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개실용신안공보 제20-2012-0003478호(2012.05.18, 스크래치 시험용 고정 지그)에 개시되어 있다.
The background art of the present invention is disclosed in Korean Utility Model Publication No. 20-2012-0003478 (2012.05.18, fixed jig for scratch test).

본 발명의 실시예들은 주사 전자현미경 또는 3차원 측정기를 사용하지 않아도 매우 얇은 박막의 접착력을 신속하게 검출할 수 있는 스크래치 테스트 장치 및 이를 이용한 박막의 접착력 측정 방법을 제공하는데 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a scratch test apparatus capable of quickly detecting the adhesion of a very thin film without using a scanning electron microscope or a three-dimensional measuring instrument, and a method for measuring the adhesion of a thin film using the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 일면에 박막이 형성되는 기판을 지지하는 기판 지지부; 상기 기판 지지부의 상부에 이격되어 설치되고, 상기 기판 지지부에 대한 상대적 이동에 의하여 상기 박막에 스크래치를 형성하고, 상대적 이동 중에 상기 박막을 가압하는 수직하중이 점차 증가되는 스타일러스; 상기 스타일러스의 상대적 이동 경로를 중심으로 일 측에 배치되고, 상기 박막에 전기적으로 연결되는 제1 전극; 상기 스타일러스의 상대적 이동 경로를 중심으로 타 측에 배치되고, 상기 박막에 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및 상기 스타일러스의 상대적 이동 중에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기적 파라미터를 실시간으로 측정함으로써, 상기 기판과 상기 박막 사이에 박리가 일어나는 시점에서의 상기 스타일러스의 임계 수직하중을 검출하는 측정부를 포함하는 스크래치 테스트 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a substrate support for supporting a substrate on which a thin film is formed; A stylus spaced from an upper portion of the substrate support and forming a scratch on the thin film by relative movement with respect to the substrate support and gradually increasing a vertical load for pressing the thin film during relative movement; A first electrode disposed on one side of the relative movement path of the stylus and electrically connected to the thin film; A second electrode disposed on the other side of the relative movement path of the stylus and electrically connected to the thin film; And a measuring unit for detecting a critical vertical load of the stylus at a time point at which peeling occurs between the substrate and the thin film by measuring an electrical parameter between the first electrode and the second electrode in real time during the relative movement of the stylus A scratch test apparatus is provided.

상기 측정부는 상기 전기적 파라미터가 불연속적으로 변화되는 시점에서 상기 스타일러스가 상기 박막을 가압하는 수직하중을 상기 임계 수직하중으로 검출할 수 있다.The measuring unit may detect the vertical load at which the stylus presses the thin film at the time when the electrical parameter is discontinuously changed to the critical vertical load.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 일면에 박막이 형성되는 기판을 제공하는 단계; 기판 지지부의 상면에 상기 기판을 배치하는 단계; 상기 박막에 접촉하도록 상기 기판 지지부의 상부에 스타일러스를 배치하는 단계; 상기 스타일러스의 예상 이동 경로를 중심으로 양측에 상기 박막과 전기적으로 연결되는 제1 전극과 제2 전극을 배치하는 단계; 상기 스타일러스의 상대적 이동이 일어나도록 상기 기판 지지부 또는 상기 스타일러스를 이송하면서, 상대적 이동 중에 상기 스타일러스가 상기 박막을 가압하는 수직하중을 점차 증가시키는 단계; 상기 스타일러스의 상대적 이동 중에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기적 파라미터를 실시간으로 측정하는 단계; 및 상기 전기적 파라미터의 변화를 기초로, 상기 기판과 상기 박막 사이에 박리가 일어나는 시점에서의 상기 스타일러스의 임계 수직하중을 검출하는 단계를 포함하는 스크래치 테스트 장치를 이용한 박막의 접착력 측정 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: providing a substrate on which a thin film is formed; Disposing the substrate on an upper surface of the substrate support; Disposing a stylus on top of the substrate support to contact the thin film; Disposing a first electrode and a second electrode on both sides of the anticipated movement path of the stylus, the first electrode and the second electrode being electrically connected to the thin film; Gradually increasing the vertical load at which the stylus presses the thin film during relative movement while transferring the substrate support or the stylus to cause relative movement of the stylus; Measuring in real time electrical parameters between the first electrode and the second electrode during relative movement of the stylus; And a step of detecting a critical vertical load of the stylus at a time point at which peeling occurs between the substrate and the thin film based on the change in the electrical parameter.

상기 임계 수직하중은 상기 전기적 파라미터가 불연속적으로 변화되는 시점에서 상기 스타일러스가 상기 박막을 가압하는 수직하중으로 검출될 수 있다.The critical vertical load may be detected as a vertical load at which the stylus presses the thin film at a time when the electrical parameter is discontinuously changed.

상기 박막은 도전성 박막으로 이루어지고, 상기 전기적 파라미터는 전기저항일 수 있다.The thin film may be made of a conductive thin film, and the electrical parameter may be electrical resistance.

상기 박막은 비 도전성 박막으로 이루어지고, 상기 전기적 파라미터는 전기용량일 수 있다.
The thin film may be made of a non-conductive thin film, and the electrical parameter may be a capacitance.

본 발명의 실시예들에 따르면, 기존의 스크래치 테스트 장치에 제1 전극, 제2 전극, 측정부 등을 부가함으로써, 주사 전자현미경 또는 3차원 측정기를 사용하지 않아도 기판과 박막 사이의 박리 시점을 실시간으로 검출할 수 있다. 그 결과, 박막의 접착력 측정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있고, 기존의 스크래치 테스트 장치를 활용할 수 있다.
According to embodiments of the present invention, by adding a first electrode, a second electrode, a measuring unit, and the like to an existing scratch test apparatus, the peeling point between the substrate and the thin film can be measured in real time without using a scanning electron microscope or a three- Can be detected. As a result, it is possible to reduce the time and cost required for measuring the adhesive force of the thin film, and the existing scratch test apparatus can be utilized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 테스트 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 테스트 장치를 측면에서 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막의 접착력 측정 방법을 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a scratch test apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a scratch test apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a method of measuring the adhesion of a thin film according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, the term "comprises" or "having ", etc. is intended to specify that there is a feature, number, step, operation, element, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 스크래치 테스트 장치 및 이를 이용한 박막의 접착력 측정 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a scratch test apparatus according to the present invention and a method for measuring an adhesive force of a thin film using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, And the description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 테스트 장치를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 테스트 장치를 측면에서 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a scratch test apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of a scratch test apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크래치 테스트 장치는 기판 지지부(100), 스타일러스(110), 제1 전극(120), 제2 전극(130) 및 측정부(140)를 포함한다.1 and 2, a scratch test apparatus according to an embodiment of the present invention includes a substrate support 100, a stylus 110, a first electrode 120, a second electrode 130, and a measurement unit 140 ).

기판 지지부(100)는 스크래치 테스트를 하고자 하는 기판(10)을 지지한다.The substrate support 100 supports the substrate 10 to be scratch tested.

구체적으로, 기판 지지부(100)의 상면에 기판(10)이 배치되고, 기판 지지부(100)에 설치된 클램프 장치 등을 이용하여 기판(10)을 기판 지지부(100)에 고정할 수 있다. 기판(10)은 일면에 박막(20)이 형성된다. 스크래치 테스트는 기판(10)과 박막(20) 사이의 접착력을 측정하기 위해 수행된다.Specifically, the substrate 10 is disposed on the upper surface of the substrate supporting part 100, and the substrate 10 can be fixed to the substrate supporting part 100 by using a clamping device provided on the substrate supporting part 100. A thin film 20 is formed on one surface of the substrate 10. The scratch test is performed to measure the adhesive force between the substrate 10 and the thin film 20.

스타일러스(110)는 기판 지지부(100)의 상부에 이격되어 설치된다.The stylus 110 is spaced apart from the upper portion of the substrate support 100.

스타일러스(110)의 하단부는 소정의 곡률반경을 가질 수 있고, 기판 지지부(100)에 의해 지지되는 기판(10) 위의 박막(20)에 접촉한다.The lower end of the stylus 110 may have a predetermined radius of curvature and contact the thin film 20 on the substrate 10 supported by the substrate support 100.

스타일러스(110) 또는 기판 지지부(100)는 구동장치에 의해 수평 이송될 수 있다. 그 결과, 스타일러스(110)는 기판 지지부(100)를 기준으로 상대적인 수평 운동을 할 수 있고, 스타일러스(110)의 하단부에 접촉한 박막(20)에 스크래치(30)를 형성할 수 있다. 스타일러스(110)의 상대적 이동 방향은 도 2에 수평 방향의 화살표로 표시되어 있다.The stylus 110 or the substrate support 100 may be horizontally conveyed by a drive device. As a result, the stylus 110 can relatively move horizontally relative to the substrate support 100, and can form a scratch 30 on the thin film 20 that contacts the lower end of the stylus 110. The relative movement direction of the stylus 110 is indicated by an arrow in the horizontal direction in Fig.

스타일러스(110) 또는 기판 지지부(100)를 수평 이송하는 구동장치는 종래 스크래치 테스트 장치에 사용되는 장치를 그대로 활용할 수 있다.The driving device for horizontally transporting the stylus 110 or the substrate supporting part 100 can utilize the device used in the conventional scratch testing device as it is.

스타일러스(110)는 상대적 이동 중에 박막(20)에 수직하중을 가한다.The stylus 110 applies a vertical load to the thin film 20 during relative movement.

이를 위해, 스타일러스(110)를 하향 가압하는 가압장치를 더 구비할 수 있다. 가압장치는 스타일러스(110)의 상대적 이동 중에 스타일러스(110)가 박막(20)을 가압하는 수직하중이 점차 증가하도록 제어될 수 있다. 그 결과, 스타일러스(110)의 수직하중이 일정 수치, 즉 임계 수직하중보다 작은 구간에서는 박막(20)에 스크래치만이 형성되지만, 임계 수직하중에 이르면 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리 현상이 발생하게 된다.To this end, it is possible to further include a pressing device for pressing the stylus 110 downward. The pressurizing device can be controlled so that the vertical load at which the stylus 110 presses the thin film 20 gradually increases during the relative movement of the stylus 110. [ As a result, only the scratches are formed on the thin film 20 in a section where the vertical load of the stylus 110 is smaller than a certain value, that is, the critical vertical load. However, when the critical vertical load is reached, A phenomenon occurs.

스타일러스(110)를 하향 가압하는 가압장치는 종래 스크래치 테스트 장치에 사용되는 장치를 그대로 활용할 수 있다.The pressing device for pressing down the stylus 110 can utilize the device used in the conventional scratch testing device as it is.

제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 박막(20)에 설치된다.The first electrode 120 and the second electrode 130 are disposed on the thin film 20.

제1 전극(120)은 스타일러스(110)의 상대적 이동 경로를 중심으로 일 측에 배치된다.The first electrode 120 is disposed on one side of the relative movement path of the stylus 110.

제2 전극(130)은 스타일러스(110)의 상대적 이동 경로를 중심으로 타 측, 즉 제1 전극(120)과 반대 측에 배치된다.The second electrode 130 is disposed on the other side of the relative movement path of the stylus 110, that is, on the side opposite to the first electrode 120.

측정부(140)는 기판(10)가 박막(20) 사이에 박리가 일어나는 시점에서 스타일러스(110)에 가해지는 수직하중, 즉 임계 수직하중을 검출할 수 있다.The measuring unit 140 can detect the vertical load applied to the stylus 110, that is, the critical vertical load, at the time when the substrate 10 peels between the thin films 20.

이를 위해, 측정부(140)는 스타일러스(110)의 상대적 이동 중에 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 전기적 파라미터, 예를 들어 전기저항 및 전기용량 중 어느 하나 또는 모두를 실시간으로 측정한다. 전기적 파라미터가 불연속적으로 변화되는 시점에서 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리가 일어난다고 볼 수 있다. 예를 들어, 박막(20)이 도전성 물질로 이루어진 경우, 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리가 일어난다면, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이를 잇는 박막의 일부가 끊어짐으로써, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 전기저항이 불연속적으로 증가하게 된다. 이 경우, 기판(20)은 도전성인 박막(10)과 달리 비 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 이와 반대로, 박막(20)이 비 도전성 물질로 이루어진 경우, 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리가 일어난다면, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이를 잇는 박막의 일부가 끊어짐으로써, 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 전기용량이 불연속적으로 감소하게 된다. 이 경우, 기판(20)은 비 도전성인 박막(10)과 달리 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 기판(10)과 박막(20) 사이의 박리 시점이 검출되면, 박리 시점에서 스타일러스(110)가 박막(20)을 가압하는 수직하중을 임계 수직하중으로 검출할 수 있다. 스타일러스(110)의 임계 수직하중에서 기판(10)과 박막(20) 사이의 접착력을 환산하여 산출하는 방법은 공지된 기술로서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
For this purpose, the measuring unit 140 may measure any or all of the electrical parameters, such as electrical resistance and capacitance, between the first electrode 120 and the second electrode 130 during the relative movement of the stylus 110, . It can be seen that peeling occurs between the substrate 10 and the thin film 20 at the time when the electrical parameter is discontinuously changed. For example, when the thin film 20 is made of a conductive material, if peeling occurs between the substrate 10 and the thin film 20, a part of the thin film between the first electrode 120 and the second electrode 130 The electrical resistance between the first electrode 120 and the second electrode 130 is discontinuously increased. In this case, the substrate 20 may be made of a nonconductive material, unlike the thin film 10 which is conductive. On the other hand, if the thin film 20 is made of a nonconductive material, if peeling occurs between the substrate 10 and the thin film 20, a part of the thin film that connects the first electrode 120 and the second electrode 130 The capacitance between the first electrode 120 and the second electrode 130 is discontinuously reduced. In this case, the substrate 20 may be made of a conductive material, unlike the non-conductive thin film 10. When the peeling point between the substrate 10 and the thin film 20 is detected, the vertical load at which the stylus 110 presses the thin film 20 at the peeling point can be detected as a critical vertical load. The method of calculating the adhesive force between the substrate 10 and the thin film 20 at the critical vertical load of the stylus 110 is a known technique and will not be described in detail.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막의 접착력 측정 방법을 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a method of measuring the adhesion of a thin film according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막의 접착력 측정 방법은 기판을 제공하는 단계(S100), 기판을 배치하는 단계(S110), 스타일러스를 배치하는 단계(S120), 제1 전극과 제2 전극을 배치하는 단계(S130), 기판 지지부 또는 스타일러스를 이송하는 단계(S140), 전기적 파라미터를 실시간으로 측정하는 단계(S150) 및 스타일러스의 임계 수직하중을 검출하는 단계(S160)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the method for measuring adhesion of a thin film according to another embodiment of the present invention includes steps of providing a substrate S100, placing a substrate S110, placing a stylus S120, (S140) of transferring a substrate support or a stylus (S140), measuring electrical parameters in real time (S150), and detecting a critical vertical load of the stylus (S160) do.

먼저, 일면에 박막(20)이 형성되는 기판(10)을 제공한다(S100).First, a substrate 10 on which a thin film 20 is formed on one surface is provided (S100).

기판(10)은 박막(20)이 도전성 물질로 이루어진 경우 비 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 이와 반대로, 기판(10)은 박막(20)이 비 도전성 물질로 이루어진 경우 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The substrate 10 may be made of a non-conductive material when the thin film 20 is made of a conductive material. Conversely, the substrate 10 may be made of a conductive material when the thin film 20 is made of a non-conductive material.

다음으로, 기판 지지부(100)의 상면에 기판(10)을 배치한다(S110).Next, the substrate 10 is placed on the upper surface of the substrate supporting unit 100 (S110).

기판(10)은 기판 지지부(100)에 의해 지지되고, 박막(20)은 상향 노출된다. 기판(10)은 기판 지지부(100)에 설치된 클램프 장치 등에 의해 기판 지지부(100)에 고정될 수 있다.The substrate 10 is supported by the substrate support 100, and the thin film 20 is exposed upward. The substrate 10 may be fixed to the substrate supporting part 100 by a clamping device or the like provided on the substrate supporting part 100.

다음으로, 기판 지지부(100)의 상부에 스타일러스(110)를 배치한다(S120).Next, the stylus 110 is placed on the upper portion of the substrate supporting unit 100 (S120).

이때, 스타일러스(110)의 하단부는 기판 지지부(100)에 의해 지지되는 기판(10) 위의 박막(20)에 접촉하도록 배치된다.At this time, the lower end of the stylus 110 is disposed in contact with the thin film 20 on the substrate 10 supported by the substrate supporting portion 100.

다음으로, 스타일러스(110)의 예상 이동 경로를 중심으로 양측에 제1 전극(120)과 제2 전극(130)을 배치한다(S130).Next, the first electrode 120 and the second electrode 130 are disposed on both sides of the anticipated movement path of the stylus 110 (S130).

제1 전극(120) 및 제2 전극(130)은 박막(20)에 전기적으로 연결되도록 설치된다. 구체적으로, 제1 전극(120)은 스타일러스(110)의 예상 이동 경로를 중심으로 일 측에 배치되고, 제2 전극(130)은 스타일러스(110)의 예상 이동 경로를 중심으로 타 측, 즉 제1 전극(120)과 반대 측에 배치된다.The first electrode 120 and the second electrode 130 are installed to be electrically connected to the thin film 20. Specifically, the first electrode 120 is disposed on one side of the anticipated movement path of the stylus 110, and the second electrode 130 is disposed on the other side of the anticipated movement path of the stylus 110, One electrode (120).

다음으로, 기판 지지부(100) 또는 스타일러스(110)를 수평 이송한다(S140).Next, the substrate supporting unit 100 or the stylus 110 is horizontally conveyed (S140).

스타일러스(110) 또는 기판 지지부(100)가 수평 이송됨으로써, 스타일러스(110)는 기판 지지부(100)를 기준으로 상대적인 수평 운동을 할 수 있고, 스타일러스(110)의 하단부에 접촉한 박막(20)에 스크래치(30)를 형성할 수 있다.The stylus 110 can relatively move in the horizontal direction with respect to the substrate supporting part 100 by the horizontal transfer of the stylus 110 or the substrate supporting part 100 and the thin film 20 contacting the lower end of the stylus 110 The scratches 30 can be formed.

스타일러스(110)는 상대적 이동 중에 박막(20)에 수직하중을 가한다.The stylus 110 applies a vertical load to the thin film 20 during relative movement.

스타일러스(110)가 박막(20)을 가압하는 수직하중은 스타일러스(110)의 상대적 이동 중에 점차 증가하도록 제어될 수 있다. 그 결과, 스타일러스(110)의 수직하중이 일정 수치, 즉 임계 수직하중보다 작은 구간에서는 박막(20)에 스크래치만이 형성되지만, 임계 수직하중에 이르면 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리 현상이 발생하게 된다.The vertical load at which the stylus 110 presses the thin film 20 can be controlled to gradually increase during the relative movement of the stylus 110. [ As a result, only the scratches are formed on the thin film 20 in a section where the vertical load of the stylus 110 is smaller than a certain value, that is, the critical vertical load. However, when the critical vertical load is reached, A phenomenon occurs.

다음으로, 스타일러스(110)의 상대적 이동 중에 제1 전극(120)과 제2 전극(130) 사이의 전기적 파라미터를 실시간으로 측정한다(S150).Next, electrical parameters between the first electrode 120 and the second electrode 130 are measured in real time during the relative movement of the stylus 110 (S150).

전기적 파라미터로 전기저항 및 전기용량을 동시에 측정할 수 있고, 아니면 전기저항 또는 전기용량 중 어느 하나를 측정할 수도 있다. 예를 들어, 박막(20)이 도전성 물질로 이루어진 경우, 전기저항만을 측정할 수 있다. 이와 반대로, 박막(20)이 비 도전성 물질로 이루어진 경우, 전기용량만을 측정할 수 있다.The electrical resistance and capacitance can be measured simultaneously, or the electrical resistance or capacitance can be measured with electrical parameters. For example, when the thin film 20 is made of a conductive material, only electrical resistance can be measured. Conversely, when the thin film 20 is made of a nonconductive material, only the capacitance can be measured.

스타일러스(110)의 수직하중이 임계 수직하중보다 작은 구간, 즉 박막(20)에 스크래치만이 형성되는 구간에서는 전기적 파라미터가 거의 일정하게 유지되지만, 스타일러스(110)의 수직하중이 임계 수직하중에 이르는 구간, 즉 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리 현상이 일어나는 구간에서는 전기적 파라미터가 불연속적으로 증가하거나 감소되는 것으로 측정될 수 있다.The electrical parameters remain almost constant in the section where the vertical load of the stylus 110 is smaller than the critical vertical load, that is, in the section where only the scratch is formed in the thin film 20, but the vertical load of the stylus 110 reaches the critical vertical load It is possible to measure the electrical parameter discontinuously increasing or decreasing in the section where the peeling phenomenon occurs between the substrate 10 and the thin film 20.

다음으로, 전기적 파라미터의 변화를 기초로, 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리가 일어나는 시점에서의 스타일러스(110)의 임계 수직하중을 검출한다(S160).Next, the critical vertical load of the stylus 110 at the point of time of peeling between the substrate 10 and the thin film 20 is detected based on the change of the electrical parameter (S160).

상술한 것처럼, 기판(10)과 박막(20) 사이에 박리 현상이 일어나는 시점에서 전기적 파라미터가 불연속적으로 변화하는 것으로 측정될 수 있다.As described above, it can be measured that the electrical parameter changes discontinuously at the time when the peeling phenomenon occurs between the substrate 10 and the thin film 20. [

그 결과, 박리 시점에서 스타일러스(110)가 박막(20)을 가압하는 수직하중을 임계 수직하중으로 검출할 수 있다. 스타일러스(110)의 임계 수직하중에서 기판(10)과 박막(20) 사이의 접착력을 환산하여 산출하는 방법은 공지된 기술로서 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
As a result, the vertical load at which the stylus 110 presses the thin film 20 at the time of peeling can be detected as a critical vertical load. A method of calculating the adhesive strength between the substrate 10 and the thin film 20 at the critical vertical load of the stylus 110 is a known technique and will not be described in detail.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. And such changes are, of course, within the scope of the claims.

10: 기판
20: 박막
30: 스크래치
100: 기판 지지부
110: 스타일러스
120: 제1 전극
130: 제2 전극
140: 측정부
10: substrate
20: Thin film
30: Scratch
100:
110: Stylus
120: first electrode
130: second electrode
140:

Claims (8)

일면에 박막이 형성되는 기판을 지지하는 기판 지지부;
상기 기판 지지부의 상부에 이격되어 설치되고, 상기 기판 지지부에 대한 상대적 이동에 의하여 상기 박막에 스크래치를 형성하고, 상대적 이동 중에 상기 박막을 가압하는 수직하중이 점차 증가되는 스타일러스;
상기 스타일러스의 상대적 이동 경로를 중심으로 일 측에 배치되고, 상기 박막에 전기적으로 연결되는 제1 전극;
상기 스타일러스의 상대적 이동 경로를 중심으로 타 측에 배치되고, 상기 박막에 전기적으로 연결되는 제2 전극; 및
상기 스타일러스의 상대적 이동 중에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기적 파라미터를 실시간으로 측정함으로써, 상기 기판과 상기 박막 사이에 박리가 일어나는 시점에서의 상기 스타일러스의 임계 수직하중을 검출하는 측정부를 포함하는 스크래치 테스트 장치.
A substrate support for supporting a substrate on which a thin film is formed;
A stylus spaced from an upper portion of the substrate support and forming a scratch on the thin film by relative movement with respect to the substrate support and gradually increasing a vertical load for pressing the thin film during relative movement;
A first electrode disposed on one side of the relative movement path of the stylus and electrically connected to the thin film;
A second electrode disposed on the other side of the relative movement path of the stylus and electrically connected to the thin film; And
And a measuring unit for detecting a critical vertical load of the stylus at a time point at which peeling occurs between the substrate and the thin film by measuring an electrical parameter between the first electrode and the second electrode in real time during the relative movement of the stylus Scratch test apparatus.
제1항에 있어서,
상기 측정부는 상기 전기적 파라미터가 불연속적으로 변화되는 시점에서 상기 스타일러스가 상기 박막을 가압하는 수직하중을 상기 임계 수직하중으로 검출하는 것을 특징으로 하는 스크래치 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the measuring unit detects the vertical load at which the stylus presses the thin film at the time when the electrical parameter is discontinuously changed to the critical vertical load.
제1항에 있어서,
상기 박막은 도전성 박막으로 이루어지고,
상기 전기적 파라미터는 전기저항인 것을 특징으로 하는 스크래치 테스트 장치.
The method according to claim 1,
The thin film is made of a conductive thin film,
Wherein the electrical parameter is an electrical resistance.
제1항에 있어서,
상기 박막은 비 도전성 박막으로 이루어지고,
상기 전기적 파라미터는 전기용량인 것을 특징으로 하는 스크래치 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the thin film is made of a nonconductive thin film,
Wherein the electrical parameter is a capacitance.
일면에 박막이 형성되는 기판을 제공하는 단계;
기판 지지부의 상면에 상기 기판을 배치하는 단계;
상기 박막에 접촉하도록 상기 기판 지지부의 상부에 스타일러스를 배치하는 단계;
상기 스타일러스의 예상 이동 경로를 중심으로 양측에 상기 박막과 전기적으로 연결되는 제1 전극과 제2 전극을 배치하는 단계;
상기 스타일러스의 상대적 이동이 일어나도록 상기 기판 지지부 또는 상기 스타일러스를 이송하면서, 상대적 이동 중에 상기 스타일러스가 상기 박막을 가압하는 수직하중을 점차 증가시키는 단계;
상기 스타일러스의 상대적 이동 중에 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전기적 파라미터를 실시간으로 측정하는 단계; 및
상기 전기적 파라미터의 변화를 기초로, 상기 기판과 상기 박막 사이에 박리가 일어나는 시점에서의 상기 스타일러스의 임계 수직하중을 검출하는 단계를 포함하는 스크래치 테스트 장치를 이용한 박막의 접착력 측정 방법.
Providing a substrate on which a thin film is formed;
Disposing the substrate on an upper surface of the substrate support;
Disposing a stylus on top of the substrate support to contact the thin film;
Disposing a first electrode and a second electrode on both sides of the anticipated movement path of the stylus, the first electrode and the second electrode being electrically connected to the thin film;
Gradually increasing the vertical load at which the stylus presses the thin film during relative movement while transferring the substrate support or the stylus to cause relative movement of the stylus;
Measuring in real time electrical parameters between the first electrode and the second electrode during relative movement of the stylus; And
And measuring a critical vertical load of the stylus at a time point at which peeling occurs between the substrate and the thin film based on the change in the electrical parameter.
제5항에 있어서,
상기 임계 수직하중은 상기 전기적 파라미터가 불연속적으로 변화되는 시점에서 상기 스타일러스가 상기 박막을 가압하는 수직하중으로 검출되는 것을 특징으로 하는 스크래치 테스트 장치를 이용한 박막의 접착력 측정 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the critical vertical load is detected as a vertical load at which the stylus presses the thin film at a time when the electrical parameter is discontinuously changed.
제5항에 있어서,
상기 박막은 도전성 박막으로 이루어지고,
상기 전기적 파라미터는 전기저항인 것을 특징으로 하는 스크래치 테스트 장치를 이용한 박막의 접착력 측정 방법.
6. The method of claim 5,
The thin film is made of a conductive thin film,
Wherein the electrical parameter is an electrical resistance. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제5항에 있어서,
상기 박막은 비 도전성 박막으로 이루어지고,
상기 전기적 파라미터는 전기용량인 것을 특징으로 하는 스크래치 테스트 장치를 이용한 박막의 접착력 측정 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the thin film is made of a nonconductive thin film,
Wherein the electrical parameter is an electric capacity. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101866126B1 (en) 2017-03-09 2018-06-08 고려대학교 산학협력단 Portable tester for measuring physical properties of polymetric products

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