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(The) correction of distortions due to different scanning velocity and variation of light intensity in confocal laser scanning microscope = 공초점 주사 현미경의 스캐닝 속도차와 광량 변화에 의한 오차의 보정
서명 / 저자 (The) correction of distortions due to different scanning velocity and variation of light intensity in confocal laser scanning microscope = 공초점 주사 현미경의 스캐닝 속도차와 광량 변화에 의한 오차의 보정 / Kyung-Chul Kim.
저자명 Kim, Kyung-Chul ; 김경철
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2001].
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초록정보

In a confocal scanning laser microscope, the detector pinhole is confocal with the illuminated spot on the specimen, and rejects light from objects that are not in the focal plane. This results in images that out-of-focus blur is essentially absent from confocal images, resulting in increased contrast and signal-to-noise ratio in the final images. This enables minute defects and contamination on wafers to be detected quickly and reliably in semiconductor quality measurement devices. Because beam scanning microscopes are fast, and has high resolution, we use beam scanning microscope with scanners as acousto-optic deflectors. But in scanning with acousto-optic deflectors there was a 'speed down' in vicinity of maximum deflected angle in spite of linear input as driving voltage, that is, there is some difference in scanning velocity on lateral direction that affects resolution. Non-linearity in AO scanning results from the way it is controlled. The typical non-linearity of the frequency control is ± 5 % in VCO driver. In addition the lateral, tilting error in optical system along incident beam’s path have not any influence on scanning velocity in practical point. The input control driving voltage can be obtained for a constant angular velocity equation. If we can correct distortions due to different scanning velocity by driving this calculated voltage, we can expand the scanning range and there will be some improvements in resolution. It’s known that the image extinction is due to the diffraction efficiency of acousto-optic deflectors and the waviness of detection. But the alignment errors and finite size of pinhole make the image extinct. Additionally the tilting on stage and variable refractive index give rise to the fatal distortion of an image. To overcome this DC offset which results from AO diffraction and optical alignment error, the cut off frequency must be known in experiment. The filtering is done about this frequency and the filtered response is transformed about inverse fourier transform.

공 초점 주사 현미경에서는 광 센서의 핀홀이 시편에 입사된 광점과 공 초점상에 놓이게 되어, 초평면이 아닌 물체에서 반사된 빔이 제거된다. 이는 초점에서 벗어난 상이 공 초점 상에서는 없어지게 한다. 그래서 최종적으로 맺힌 상은 신호 대 잡음비가 커지게 된다. 이런 특성이 반도체 검사장비에 응용되고, 웨이퍼의 결점이 즉각적이고 신뢰성있게 검사하게 된다. 빔 주사 현미경은, 빠르고 높은 분해능을 가지고 있는 AO 편향기를 사용한다. 그러나 AO 편향기로 스캐닝을 할 때에 RF 구동 전압을 선형적으로 주더라도 최대 편향각 근처에서는 속도가 떨어지는 현상이 있다. 즉 분해능에 영향을 주는 횡 방향의 일정하지 않은 속도차가 존재하게 된다. 이는 편향기 구동 주파수와 구동 전압 간의 비선형성에 기인하는데, VCO 구동기에서는 대략적으로 그 비선형 오차가 5% 정도가 된다. 또한 편향기의 편향각 증가에 따른 시편에서의 초점의 이동이 선형적이므로, 광학시스템의 속도 변화에 대한 영향은 없다. 그리고 광학계의 정렬오차는 단지 스캐닝 범위의 편화에만 영향을 줄 뿐, 스캐닝 속도에는 영향이 없게 된다. 그래서 일정하지 않은 스캐닝 속도 차이는 AO 편향각의 비선형성 정도에 상응하는 구동 전압을 가해 줌으로써 보정할 수 있다. 또한 AO 편향기의 회절효율과 정렬오차, 유한한 크기의 핀홀에 의한 광소멸 현상이 일어나게 된다. 또한 스테이지의 틸팅과 가변적인 굴절률 또한 상에 있어서 치명적인 왜곡을 가져다 준다. 여기에서 AO 편향기의 회절효율은 검출된 광량에 DC offset 을 야기하게 한다. AO 편향기에 검출된 광량으로 차단 주파수를 구하여 검출기에서 검출된 광량에 대해 필터링을 하고 다시 역퓨리에르 변환을 하여 DC offset 이 제거된 검출값을 얻게 된다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MME 01012
형태사항 vi, 66 p. : 삽도 ; 26 cm
언어 영어
일반주기 Includes appendix
저자명의 한글표기 : 김경철
지도교수의 영문표기 : Dae-Gab Gweon
지도교수의 한글표기 : 권대갑
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공,
서지주기 Reference : p. 58-59
주제 confocal laser scanning microscope
Correction of distortions
acousto-optic deflector
공초점 주사형 현미경
오차의 보정
AO 편향기
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