KR0124877Y1 - Sample analysis apparatus for rejecting charging effect - Google Patents
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Abstract
신규한 시료 분석 장치가 개시되어 있다. 상기 시료 분석 장치는, 시료와, 상기 시료를 지지하는 홀더와, 상기 시료의 상부표면에 접속하는 프로브와, 상기 프로브를 지지하며 상기 홀더에 부착되는 프로빙 홀더를 구비한다. 상기 프로빙 홀더를 이용하여 시료 표면에 차아지 업된 전하들을 접지선으로 흘러나가게 함으로써 차아징 효과를 제거할 수 있다.A novel sample analysis device is disclosed. The sample analysis device includes a sample, a holder for supporting the sample, a probe connected to the upper surface of the sample, and a probing holder for supporting the probe and attached to the holder. By using the probing holder, the charging effect can be eliminated by allowing charges charged up on the surface of the sample to flow out to the ground line.
Description
제1도는 종래의 시료 분석 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional sample analysis device.
제2도는 본 고안에 의한 시료 분석 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a sample analysis device according to the present invention.
제3a도 및 제3b도는 본 고안에 의한 프로빙 홀더의 평면도 및 정면도.3a and 3b is a plan view and a front view of the probing holder according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 홀더 12 : 시료10 holder 12 sample
16 : 프로브 18 : 전자총16: probe 18: electron gun
본 고안은 시료 분석 장치에 관한 것으로, 특히 부도체 박막의 분석시 발생하는 차아징 효과(charging effect)를 제거할 수 있는 시료 분석 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sample analysis device, and more particularly to a sample analysis device that can eliminate the charging effect (charging effect) generated during the analysis of the non-conductor thin film.
통상적으로, 일차 전자빔을 주사하여 발생하는 이차 전자를 검출하여 시료의 화상(image) 및 성분을 분석하는 분석 장비가 많이 사용되고 있다.In general, analytical equipment for detecting secondary electrons generated by scanning a primary electron beam and analyzing an image and a component of a sample is widely used.
예를 들어, Auger전자에너지분석기(Auger Electron Spectroscopy; 이하 AES라 한다)는 표면 분석 장비중 분석 영역이 약 150Å 정도로 가장 작고, 광범위한 응용 분야를 가지며, 반도체 제조공정중의 불량 분석에 포괄적으로 사용되는 분석 장비이다. 주사전자현미경(Scanning Electron Micoroscopy; 이하 SEM이하 한다)과 마찬가지로 상기 AES도 화상 분석이 우선 선행되어야 스펙트럼(spectrum) 데이터를 얻을 수 있다.For example, Auger Electron Spectroscopy (AES) is the smallest in the area of surface analysis equipment with an area of about 150 microseconds, has a wide range of applications, and is widely used for defect analysis in semiconductor manufacturing processes. It is an analytical equipment. Like scanning electron microscopy (hereinafter referred to as SEM), the AES can obtain spectral data only by image analysis first.
그러나, 이러한 분석 장비의 사용시, 시료의 상태에 따라 차아징 효과가 발생하여 시료 분석을 불가능하게 한다.However, in the use of such analytical equipment, a charging effect occurs depending on the state of the sample, making sample analysis impossible.
제1도는 종래의 시료 분석 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도로서, 이를 참조하여 차아징 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다.1 is a schematic cross-sectional view for explaining a conventional sample analysis device, with reference to this will be described in more detail the charging effect.
제1도를 참조하면, 홀더(10)에 장착된 시료(12), 예컨대 반도체 또는 부도체 박막에 일차 전자빔을 주사하여 튀어 나오는 이차 전자를 이차전자검출기(Secondary Electron Detection; 이하 SED라 한다)로 검출한다. 이때, 상기 시료(12)에 일차 전자빔이 입사되면 시료(12)의 표면에 입사 전하와 방출 전하의 전하량이 균형을 이루지 못하여 포지티브(positive) 또는 네거티브(negativ)의 전위를 띄게 된다.Referring to FIG. 1, secondary electrons protruding by scanning a primary electron beam on a sample 12 mounted on the holder 10, for example, a semiconductor or non-conductor thin film, are detected by a secondary electron detector (hereinafter referred to as SED). do. At this time, when the primary electron beam is incident on the sample 12, the charge amount of the incident charge and the discharge charge is not balanced on the surface of the sample 12, thereby exhibiting a positive or negative potential.
따라서, 이 전하는 이차 전자와 전기적 상호 작용에 의하여 SEM 관찰시 화상 형성을 못하고 찌그러지거나 줄이 생기는 이른바, 차아징 효과를 일으키게 된다. 이러한 차아징 효과는 전도성이 낮은 부도체 박막, 예컨대 액정표시소자(Liquid Crystal Diplay; 이하 LCD라 한다) 글라스(glass), 포토레지스트, 폴리이미드(polyimide) 등의 시료를 분석할때 더욱 심하게 나타난다. 특히, 저에너지 영역(~keV)에서의 차아지업(charge up) 현상은 AES의 특정 에너지 영역과 일치하기 때문에, 정성 및 정량 분석시 피크(peak)치의 이동(shift)이나 노이즈(noise)가 심하여 분석이 어려운 실정이다.Therefore, this charge causes a so-called charging effect in which an image cannot be formed during the SEM observation due to electrical interaction with secondary electrons, and thus crushing or streaking occurs. This charging effect is more severe when analyzing a nonconductive thin film, such as a liquid crystal display (LCD) glass, photoresist, polyimide, or the like. In particular, since the charge up phenomenon in the low energy region (~ keV) coincides with the specific energy region of the AES, the peak value shifts and noise is severe in qualitative and quantitative analysis. This is difficult.
상기한 차아징 효과를 해결하기 위하여 종래에는 시료의 전면에 도전성 물질을 코팅(coating)하는 방법이 개발되었는데, 이러한 전면 코팅방법은 AES 분석시 시료의 표면으로부터 약 30Å정도까지 정보 깊이를 가짐으로써 실제 표면 상태의 스펙트럼을 얻을 수 없다는 문제가 있다. 또한, 종래의 다른 방법으로서 빔 전압 및 전류 그리고 시료의 기울기를 조정하는 방법이 사용되어 왔으나, 그 효과에 있어서 시료의 제한이 많다는 단점을 갖는다.In order to solve the charging effect described above, a method of coating a conductive material on the front surface of a sample has been developed. This front coating method has an information depth of about 30 m from the surface of the sample during AES analysis. There is a problem that the spectrum of the surface state cannot be obtained. In addition, although the conventional method of adjusting the beam voltage and current and the inclination of the sample has been used, there is a disadvantage that there are a lot of limitations in the effect.
따라서, 본 고안의 목적은 상술한 종래방법의 문제점을 해결하여 시료 분석시 차아징 효과를 제거할 수 있는 시료 분석 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a sample analysis device that can solve the problem of the above-described conventional method to remove the charging effect during sample analysis.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 시료와, 상기 시료를 지지하는 홀더와, 상기 홀더와 이격되어 상기 홀더에 부착된 도전성 프로빙 홀더와, 상기 프로빙 홀더에 연결되고, 상기 시료 표면에 접촉하여 상기 시료표면에 차이지(Charged)된 전하를 프로빙 홀더를 통해 접지시키는 프로브를 구비하는 것을 특징으로 하는 시료분석장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, a sample, a holder for supporting the sample, a conductive probing holder spaced apart from the holder and attached to the holder, connected to the probing holder, in contact with the surface of the sample Provided is a sample analysis device comprising a probe for grounding a charge charged on the sample surface through a probing holder.
상기 시료는 부도체 박막으로서, 예컨대 액정표시소자(LCD) 글라스, 포토레지스트, 폴리이미드, 감열기록소자(Thermal Print Head; 이하 TPH라 한다) 기판, 및 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; 이하 PCB라 한다) 기판 등이 사용될 수 있다.The sample is a non-conductive thin film, for example, a liquid crystal display (LCD) glass, a photoresist, a polyimide, a thermal print head (TPH) substrate, and a printed circuit board (PCB). ) Substrates and the like can be used.
상기 프로빙 홀더의 전도성을 증가시키기 위하여 상기 프로빙 홀더의 전면에 금이 코팅될 수 있다.Gold may be coated on the front surface of the probing holder to increase the conductivity of the probing holder.
상기 분석 장비로서는, Auger전자 에너지분석기(AES), 주사전자현미경(SEM), 이차전자질량분석기(Secondary Ion Mass Spectroscopy; 이하 SIMS라 한다) 및 전자탐침마이크로분석기(Electron Probe Micro Analyzer; EPMA) 등이 사용된다.Examples of the analysis equipment include an Auger electron energy analyzer (AES), a scanning electron microscope (SEM), a secondary ion mass spectroscopy (hereinafter referred to as SIMS), and an electron probe micro analyzer (EPMA). Used.
본 고안에 의하면, 프로빙 홀더를 이용하여 시료 분석시 상기 프로빙 홀더를 따라 전하 경로(path)를 만들어줌으로써, 시료를 재가공하거나 재가공중에 유입될 수 있는 이물질의 유입에 영향을 받지않는 상태로 부도체 박막 시료들을 분석할 수 있다.According to the present invention, by using a probing holder to create a charge path along the probing holder when analyzing a sample, a non-conductor thin film sample is not affected by the inflow of foreign matter that may enter the sample during reprocessing or reprocessing. Can analyze them.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시에를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
제2도는 본 고안에 의한 시료 분석 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view for explaining a sample analysis device according to the present invention.
제2도를 참조하면, 홀더(10)에 장착된 부도체 박막 시료(12), 예컨대 LCD 글라스, 포토레지스트, 폴리이미드, TPH 기판 또는 PCB 기판등에 전차총(18)을 이용하여 일차 전자빔을 주사한다. 이어서, 상기 시료(12)로부터 튀어 나오는 이차 전자를 이차전자검출기(SED: 도시되지 않음)를 이용하여 검출한다. 이때, 상기 부도체 박막 시료(12)의 표면에 차아지 업된 전하들이 홀더(10)에 부착된 프로브(probe; 16)를 따라 접지선(ground; GND)으로 흘러나가게 된다. 따라서, 상기 부도체 박막시료(12)의 표면에서 입사 전하량과 방출 전하량이 균형을 이루게 되어 차아징 효과가 감소 또는 제거된다.Referring to FIG. 2, a primary electron beam is scanned using an electric gun 18 on an insulator thin film sample 12 mounted on a holder 10, such as an LCD glass, a photoresist, a polyimide, a TPH substrate, or a PCB substrate. . Next, secondary electrons protruding from the sample 12 are detected using a secondary electron detector (SED: not shown). At this time, the charges charged up on the surface of the non-conductor thin film sample 12 flow out to the ground line GND along the probe 16 attached to the holder 10. Therefore, the amount of incident charge and the amount of discharge charge is balanced on the surface of the nonconductive thin film sample 12, thereby reducing or eliminating the charging effect.
제3a도 및 제3b도는 본 고안에 의한 프로빙 홀더의 평면도 및 정면도이다.3a and 3b is a plan view and a front view of the probing holder according to the present invention.
제3a도 및 제3b도를 참조하면, 홀더(10)의 중앙부에 프로브(16)가 부착되어 있고, 상기 프로브(16)가 시료(12) 위에 위치하고 있다. 여기서, 제3b도에 도시된 a 및 b의 길이는 각각 2.5cm 및 2cm이다.3A and 3B, a probe 16 is attached to the center of the holder 10, and the probe 16 is positioned on the sample 12. Here, the lengths of a and b shown in FIG. 3B are 2.5 cm and 2 cm, respectively.
본 고안에 의한 프로빙 홀더는 황동 재질로 만들어 졌으며, 전도성을 좋게 하기 위하여 그 전면에 금을 약 200Å 정도의 두께로 코팅하였다. 프로브는 기존 HP 4145B 장비에서 사용하는 프로브를 그 전면에 금을 코팅한 후 사용하였다. 본 실험에 사용된 분석 장비는 PH : 670xi model의 AES 장비이다.The probing holder according to the present invention is made of brass and coated with gold at a thickness of about 200 mm on its front to improve conductivity. The probe was used after coating the gold on the front of the probe used in the existing HP 4145B equipment. The analytical instrument used in this experiment is AES instrument of PH: 670xi model.
상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 프로빙 홀더를 이용하여 부도체 박막의 표면에 차아지 업된 전하들을 접지선으로 흘려줌으로써 다음과 같은 효과들을 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained by flowing charges charged on the surface of the non-conductor thin film to the ground line using a probing holder.
① 프로빙 홀더를 사용함으로써, 시료를 접지시키기 위해 시료를 재가공하는 번거로움이 없이 이제까지 분석이 불가능하였던 폴리이미드 패시베이션(passivation) 후의 금속 패드(PAD)를 분석할 수 있다.① By using the probing holder, it is possible to analyze a metal pad (PAD) after polyimide passivation, which has been impossible until now without the hassle of reprocessing the sample to ground the sample.
② 차아징 효과에 의해 분석이 불가능하였던 부도체 박막, 예컨대 LCD 글라스, 프로토레지스트, 폴리이미드 등 대다수의 시료에 대한 성분 분석이 가능하다.② Component analysis is possible for most samples such as non-conducting thin films, such as LCD glass, protoresist and polyimide, which could not be analyzed due to the charging effect.
본 고안이 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 고안의 기술적 사상내에서 당분야에서 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications are possible by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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| KR2019940025706U KR0124877Y1 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Sample analysis apparatus for rejecting charging effect |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR2019940025706U KR0124877Y1 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Sample analysis apparatus for rejecting charging effect |
Publications (2)
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| KR960011956U KR960011956U (en) | 1996-04-15 |
| KR0124877Y1 true KR0124877Y1 (en) | 1999-03-30 |
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ID=19394641
Family Applications (1)
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| KR2019940025706U KR0124877Y1 (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Sample analysis apparatus for rejecting charging effect |
Country Status (1)
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1994
- 1994-09-30 KR KR2019940025706U patent/KR0124877Y1/en not_active IP Right Cessation
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