• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.195-198
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• 2002

Demand for high precision measurement of large area is increasing in many industrial fields. White-light Scanning Interferometer(WSI) is a well-known method for 3D profile measurement. However WSI has some limitations in a measurement range because of the sensing mechanism. Therefore, in this paper we use a heterodyne laser interferometer to get over the limitations of a short measurement range in WSI, We suggest a new WSI system combined with heterodyne laser interferometer. This system is aimed at eliminating Abbe error with measuring the focus point directly. With the use of triggering functionality of WSI, we can use this system as a probe of a precision stage such as a probe of CMM. The suggested system gives a repeatability of 87 nm in the absolute distance measurement test under the laboratory environment.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 금형가공,미세가공,플라스틱가공 공동 심포지엄
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• pp.29-34
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• 2005

A optical head unit for nano optical probe away was developed. The optical probe array is generated by Talbot effect. The shape and thickness of microlens array(MLA) were designed to minimize the spot size at the foci of MLA. To increase the optical efficiency of the system and obtain the large tolerance for fabrication, aperture size was theoretically optimized. Then microlens illuminated aperture array(MLIAA) as an optical head unit was fabricated using a ultra violet(UV) molding process on aluminum aperture array. In this process, Al aperture array was fabricated separately using the photolithography and reactive ion etching(RIE) process. Optical properties of the generated optical probes were measured and compared at Talbot distance from the aperture array having a diameter of $1{\mu}m$ and MLIAA.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.215.1-215.1
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• 2016

플라즈마는 반도체, 디스플레이, 태양전지 등 다양한 산업 분야에 이용된다. 플라즈마 공정 시 수율 향상을 위해 플라즈마를 진단하는 기술이 필요한데, 대표적으로 전자온도가 있다. 반도체 공정의 낮은 압력과 높은 밀도의 플라즈마에서 전자온도는 1~10 eV 정도인데, 0.5 eV정도의 아주 적은 차이로도 공정 결과에 큰 영향을 미친다. 플라즈마의 전자온도를 측정하는 방법은 전기적 탐침 방법인 랑뮤어 탐침(Langmuir Probe)과 와이즈 프로브(Wise Probe)를 이용한 방법, 그리고 광학적 방법인 방출분광법(OES : Optical Emission Spectroscopy)이 있다. 전기적 탐침 방법은 직접 플라즈마 내부에 탐침을 넣기 때문에 불활성 기체를 사용한 공정에서는 잘 작동하지만 건식식각이나 증착에 사용할 경우 탐침의 오염으로 인한 오동작, 공정 시 생성된 샘플에 영향을 줄 수 있다는 단점이 있다. 반면에 방출분광법은 광학적 진단으로, 플라즈마를 사용하는 공정 진행 중에 외부에 광학계를 설치하여 플라즈마에서 발생하는 빛을 광학적으로 분석하기 때문에 공정에 영향을 미치지 않고, 공정 장비에 적용이 쉬운 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 RF Power를 인가한 유도결합플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma) 공정에서 아르곤 가스와 산소 혼합가스 분압과 인가전압을 변화시켜 플라즈마 방출광 세기 변화에 따른 전자온도를 측정하였다. 전자온도 측정에는 전기적 방법인 랑뮤어 탐침, 와이즈 프로브를 이용한 방법과 광학적 방법인 방출분광법을 사용하여 측정하였으며 이를 비교 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제20권2호
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• pp.71-75
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• 2009

본 논문에서는 전기광학효과를 갖는 $LiNbO_3$ 및 GaAs 물질 기반의 전계 프로브 센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서를 이용하여 RF 링 공진필터 소자로부터 방사되는 수평 및 수직방향 성분의 필드세기를 측정하였다. 구현된 $LiNbO_3$ 및 GaAs센서로부터 계산된 감도는 각각 $9.315{\mu}V/\sqrt{Hz}$와 $49.346{\mu}V/\sqrt{Hz}$였으며, 신호 대 잡음비는 ${\sim}50\;dB$와 ${\sim}40\;dB$였다. 그리고 각 센서의 주파수 응답특성은 ${\sim}1.2\;GHz$였다. 마지막으로 센서를 이용하여 테스트 회로의 근접 필드 분포를 측정하였으며, 이는 HFSS 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.116-117
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• 2001

정밀 삼차원 미세 형상 측정기에서 성능의 관건은 고속, 고분해능으로 측정하는 것이다. 그러기 위해서는 공진주파수가 높아야 하고 스프링 상수가 작아야 한다. 광포획 현미경(optical trap microscope, OTM)은 광포획 된 마이크로 입자를 프로브로 사용하는 것으로 입자에 작용하는 복원력이 광에 의한 힘뿐이므로 스프링 상수가 낮다. 또한 공진주파수는 f=√k/m 으로 입자의 질량이 매우 작으므로 공진주파수도 비교적 높다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제17권2호
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• pp.143-148
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• 2006

광섬유 내 브릴루앙 산란의 이득 스펙트럼을 측정하는 새로운 방법을 제안하고 실험하였다. 기존의 측정 방식과는 달리, 주입전류를 직접 변조하여 광주파수 변조된 하나의 레이저 다이오드로부터 펌프광과 프로브광을 발생시키고, 주입전류를 사각파로 변조할 때 나타나는 광주파수 처핑을 이용하여 펌프/프로브간 광주파수 차이를 연속적으로 변화시키는 방법으로 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정하였다. 통신용 단일모드 광섬유의 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정하여 기존 문헌의 결과와 거의 일치하는 결과를 얻었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권1호
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• pp.129-137
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• 2000

In this paper, a new method of noncontact measurement has been developed for a 3 dimensional topography in semiconductor wafer, implementing a new optical probe based on the precision defocus measurement. The developed technique consists of the new optical probe, precision stages, and the measurement/control system. The basic principle of the technique is to use the reflected slit beam from the specimen surface, and to measure the deviation of the specimen surface. The defocusing distance can be measured by the reflected slit beam, where the defocused image is measured by the proposed optical probe, giving very high resolution. The distance measuring formula has been proposed for the developed probe, using the laws of geometric optics. The precision calibration technique has been applied, giving about 10 nanometer resolution and 72 nanometer of four sigma uncertainty. In order to quantitize the micro pattern in the specimen surface, some efficient analysis algorithms have been developed to analyse the 3D topography pattern and some parameters of the surface. The developed system has been successfully applied to measure the wafer surface, demonstrating the line scanning feature and excellent 3 dimensional measurement capability.

• 에너지공학
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• 제3권1호
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• pp.62-69
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• 1994

화염중에 존재하는 이온 및 전자의 전기적 성질을 이용하여 연소실내의 화염전파속도를 파악하기 위해 실린더 헤드에 이온 프로브를 삽입하여 천연가스 및 가솔린의 화염전파속도를 측정하였다. 본 연구에 이용된 이온전류장치 설계에 의한 방법은 광학적 측정 장비에 비해 간단하며 쉽게 측정할 수 있고 가격도 저렴하고 응답성도 우수하였다. 이온 프로브의 제작과 신호처리에 관한 기초적인 지식을 얻었으며 천연가스 및 가솔린의 연소시 연소압력의 상승지점과 이온발생지점이 일관성있게 나타났다. 기관회전수의 증가에 따라서 연소실내의 화염전파속도가 증가했으며 같은 연소조건이라고 할 수 있는 동일 기관회전수, 당량비의 조건에서 점화시간에 대한 화염전파속도를 비교해 보면 메탄의 경우가 이론치보다 6 ms∼9 ms 정도 늦었다. 또한, 메탄가스 및 가솔린에 대해 이온 전류강도 및 화염 도달시간을 측정하였으며 연소실 벽면에서는 열전달에 의한 냉각효과로인해 화염 전파속도 및 이온농도가 감소했다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.495-495
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• 2013

액체 내에 적용 가능한 바이오 플라즈마 소스를 제작하기 위해 텅스텐과 주사 바늘, 카테터 등의 여러 재료를 사용하여 시도를 해보았고 액체에서 방전이 일어날 수 있는 구조를 연구하였다. 전극 위에 절연체를 씌우고 그 위에 전극을 고정시켜 전압을 인가하여 전극 간에 표면방전을 통해서 플라즈마를 생성하는 방식을 사용하였다. 실험 장비는 AC 전압을 사용하였으며(12 kV, 22 kHz) 방전 전압과 방전 전류를 고전압 프로브(Tektronix P6015A)와 전류 프로브(P6021)를 사용하여 측정하였다. 모노크로미터를 이용하여 바이오 플라즈마 소스가 액체 속(수돗물, 증류수, 생리식염수)에서 방전 될 때 에미션 스펙트럼을 분석하여 산화질소(nitric oxide; NO), 과산화수소(hydrogen peroxide; H2O2), hydroxyl radical이 발생함을 확인하였다. 인체 내에서는 온도가 중요한 요소이기 때문에 액체에서 방전할 때 $40^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 이용이 가능하도록 연구하였다. 특히, 우리는 여러 종류의 액체(수돗물, 증류수, 생리식염수)에서의 방전 특성의 광학적 전기적 연구를 하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권3호
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• pp.37-41
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• 2018

본 논문에서는 UV 임프린트 기반의 평면 광 회로층을 이용한 산소농도 검출용 집적형 형광 프로브 모듈을 제안하였다. 제안된 형광 프로부 모듈은 광원과 형광 신호를 고효율로 전송할 수 있게 동일 광 경로를 가지는 비대칭 $1{\times}2$ 빔 분배기 형태로 설계되었으며, 이를 UV 임프린트 공정을 통해 제작하였다. 제작된 광 회로층의 끝단에 최적의 형광 염료 농도로 센서막을 코팅하여 산소 농도 검출용 광학 프로브 모듈을 구현하였다. 제작된 형광 프로부 모듈을 이용한 산소 농도 측정용 센서 시스템은 0%에서 20%의 가스 농도 범위에서 약 0.3%의 분해능까지 산소 농도를 검출 할 수 있었다. 이러한, 평면 광회로 기반의 형광 프로브 모듈은 저가의 집적형 산소 센서 검출 시스템을 가능하게 하여, 화학분야, 바이오 분야, 그리고 대기 및 수질 환경을 모니터링 하는 분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.