본문내용
1. 박막의 두께 측정
1.1. 실험 목적
Ellipsometer를 이용하여 박막의 두께를 측정하는 실험의 목적은 엘립소미터를 사용하여 박막의 두께를 정확하게 측정하는 것이다. 레이저의 반사 특성을 분석하여 박막의 두께를 알아내는 것이 실험의 핵심이다. 이를 통해 다양한 박막 구조의 두께를 효과적으로 측정할 수 있다.Ellipsometer는 빛의 편광 특성 변화를 분석하여 박막의 두께, 복소 굴절률, 유전 함수 등의 물성을 비파괴적으로 측정하는 장비이다. 이 실험에서는 Ellipsometer를 활용하여 박막의 두께를 정확하게 측정하고자 한다. 레이저 빛이 박막 표면에서 반사될 때 발생하는 편광 특성 변화를 분석함으로써 박막의 두께 정보를 얻을 수 있다. 이를 통해 다양한 종류의 단일 또는 다층 박막 시료에 대한 정밀한 두께 측정이 가능해진다. 박막 두께 측정의 정확성과 신뢰성 향상은 반도체, 디스플레이, 태양전지 등 첨단 산업에서 중요한 의미를 가진다.
1.2. 실험 결과
A1 : 32.8° P1 : 358.5° A2 : 149.1° P2 : 86.2°라는 실험 결과에 따르면, A2 ? A1 = 116.3°이고 P1 + P2 = 444.7°이며 444.7° - 360° = 84.7°이다. 이를 통해 타원각 Ψ = (180-116.3)/2 =31.85°, 위상차 △ = 360° ? 84.7° = 275.3°를 계산할 수 있다. 즉, 엘립소미터를 이용하여 측정한 결과, 박막의 두께를 파악할 수 있었다는 것을 알 수 있다.
1.3. 결론
Ellipsometer를 이용하여 박막의 두께를 측정할 수 있었다. 레이저의 반사를 통해 박막의 두께를 알아낼 수 있었다. 엘립소미터는 레이저를 이용해 반사되는 각을 통해 박막의 두께를 측정할 수 있으며, 박막의 두께는 지문이나 다른 물질이 있어 반사각이 변화함에 따라 값이 달라진다는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 타원계측법(Ellipsometry)은 수 옹스트롬부터 수십 나노미터까지의 단층/다층 박막 측정에 주로 활용되며, 나노 과학의 발전과 함께 여러 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있다.
1.4. 토의
1.4.1. 타원계측법(Ellipsometry)
타원계측법(Ellipsometry)은 다양한 방식으로 빛의 편광 특성 변화를 확인하여 빛의 파장에 따른 물질의 복소 굴절률(complex refractive index)을 측정하는 방법이다. 타원법, 또는 타원해석법이라고도 한다.
타원법이라는 용어는 대부분의 편광 상태가 타원편광인데서 유래하였다. 일반적으로 수 옹스트롬이나 수십 나노미터부터 수 마이크로미터까지의 단층/다층 박막의 측정에 주로 활용되며, 정밀도가 높아 나노 과학의 발전과 함께 오늘날 여러 분야에서 활용되고 있다.
광원으로 모노크로메이터를 사용하여 특정 파장을 빛(단색광)을 선택하여 굴절률을 측정하는 분광 타원계측법이 있으며 특정 파장의 레이저를 광원으로 사용하는 계측법이 생산 공정에 사용되기도 한다. 빛이 반사, 또는 투과한 후 편광상태 변화를 측정한다. 이때, 편광상태 변화는 측정한 시료의 특성(두께, 복소 굴절률 또는 유전함수)에 따라 결정된다.
다른 광학적 측정 방법은 빛의 파장 이내 범위에서 회절한계에 부딪히지만, 타원법은 위상 정보를 이용해 수 옹스트롬까지의 해상...
