KR100546498B1 - 시험편절삭기와 이를 이용한 시험편 분할방법 - Google Patents

Abstract

시험편 분할을 위한 정밀절삭장치. 상기 장치는 현미경과 절삭기를 포함한다. 상기 현미경은 이동가능한 재물대와 렌즈셋을 갖는다. 상기 재물대는 상기 시험편을 지지한다. 상기 렌즈셋은 상기 시험편의 미세구조를 보이도록 조정가능하다. 상기 현미경의 상기 재물대 아래에 설치되는 상기 절삭기는 상기 시험편의 표면에 노치를 형성하도록 상기 재물대의 개구를 통해 이동될 수 있다.

Description

시험편절삭기와 이를 이용한 시험편 분할방법{TEST PIECE CUTTER AND SPLITTING METHOD THEREOF}

도 1A는 종래의 집적이온빔을 사용한 횡단분석법을 보인 개략도이다.

도 1B는 도 1A에 보인 시험편의 평면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 정밀절삭장치를 보인 것이다.

도 3은 재물대에 물려진 시험편을 보인 것이다.

도 4A는 본 발명에 의한 제1실시례에 따라 다이아몬드로 형성된 끝부분을 갖는 절삭기를 보인 정면도이다.

도 4B는 본 발명에 의한 제2실시례에 따라 바퀴형 날을 갖는 절삭기를 보인 정면도이다.

도 5는 노치가 형성된 시험편을 보인 사시도이다.

도 6은 본 발명에 의한 시험편 분할방법을 보인 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

41: 현미경, 48: 지지팔,

42: 렌즈셋, 43: 재물대,

431: 개구, 10: 시험편,

441: 절삭기.

본 발명은 정밀하게 시험편을 분할하는 방법과 장치에 관한 것이다.

반도체기판은 대개 공기중의 입자들, 제조장비의 고장 또는 운전자의 실수에 의해 손상된다. 산출양을 증가시키고 비용을 저감하기 위해서, 대개 결함이 있는 기판은 문제부분을 격리하기 위해 조사되고 분석된다.

집적된 이온빔은 대개 전통적인 횡단분석에 사용된다. 도 1A는 이를 보인 개략도이다. 그리고 도 1B는 도 1A에 보인 시험편의 평면도이다. 도 1A와 도 1B를 참조하면, 종래의 분석방법은 결함부위, 즉 목표점(P)을 횡단하는 홈(13)을 배선층(12)과 기판(11)에 걸쳐 형성하기 위해 집적된 이온빔(21)을 사용한다. 그 후에, 전자현미경(30)은 목표점(P) 주위의 횡단부의 미세구조를 비스듬하게 조사하도록 사용된다. 그러나, 종래의 이온집적법에 사용되는 이온빔발생기(20)는 고가이며, 20mm이상의 홈을 형성하기에 절단속도가 시간당 약 2-5 ㎛정도로 너무 느리다.

홈(13)은 시험편(10)을 절삭함에 의해서가 아니라 이온빔(21)에 의하여 형성되기 때문에 전자현미경(30)에 의해 방출되는 전자빔(31)은 기설정된 범위(19˚-81˚)의 경사진 방향에서만 횡단부를 조사할 수 있다. 더욱이, 조사방향이 횡단부와 수직하지 않기 때문에 수신된 영상은 대개 각각의 배선층을 식별할 수 있을 정도로 명확하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 결함부위를 가져 횡단분석이 필요한 유리시험편을 위한 저렴하면서도 정밀한 절삭기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 횡단부가 전자현미경에 의해 수직하게 관찰될 수 있고 명확한 영상을 얻을 수 있도록 유리 시험편을 분할하는 절삭기 사용 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 시험편을 분할하기 위한 정밀절삭장치를 제공한다. 상기 정밀절삭장치는 현미경과 절삭기를 포함한다. 상기 현미경은 이동가능한 재물대와 렌즈셋을 포함한다. 상기 재물대는 상기 시험편을 지지한다. 상기 렌즈셋은 상기 시험편의 미세구조를 보여줄 수 있도록 조정될 수 있다. 상기 현미경의 상기 재물대 아래 배치되는 상기 절삭기는 상기 시험편의 표면에 노치를 형성하기 위해 상기 재물대의 개구를 통해 이동될 수 있다.

본 발명에 따르면 상기 현미경의 상기 재물대는 상기 시험편을 고정하기 위한 클립과 기설정된 영역내에서 상기 시험편을 수평하게 이동시키기 위한 제1위치조정기를 갖는다.

또한, 상기 정밀절삭장치는 상기 절삭기의 수직위치를 승강시키기 위해 상기 재물대 아래에 배치되는 제2위치조정기를 갖는다. 상기 절삭기는 상기 시험편의 상기 표면에 노치를 형성하기 위해서 끝부분이 다이아몬드로 형성되거나 바퀴형 날을 갖는다.

본 발명에 의한 정밀절삭장치는 또한, 이미지 센서와 모니터를 갖는다. 상기 이미지 센서는 상기 시험편 표면 목표점 부위의 광학 이미지를 수신하도록 상기 렌즈셋에 연결된다. 상기 모니터는 상기 이미지 센서에 전기적으로 연결되어 상기 이미지 센서에 의해 수신되는 광학 이미지를 표시한다. 상기 이미지 센서는 전하결합소자 카메라이다.

또한, 본 발명은 정밀절삭장치를 위한 시험편 분할방법을 제공한다. 상기 방법은 목표점이 위치하는 표면을 갖는 시험편을 제공하고, 상기 표면이 상기 재물대와 접촉하고 목표점이 상기 개구의 범위 내에 배치되도록 상기 시험편을 상기 재물대에 고정하는 단계를 포함한다. 상기 방법의 다음 단계는 목표점의 명확한 상을 보여주기 위해 상기 렌즈셋의 배율을 조정하는 단계이다. 제1노치와 제2노치가 표면에 형성된다. 상기 제1노치와 상기 제2노치는 기설정된 선상에 목표점과 정렬되며, 인접하는 끝점 사이의 거리는 제1간격으로 선호되는 실시예에 의하면 1mm에서 50㎛ 에 해당한다. 마지막으로, 상기 시험편은 기설정된 선을 따라 분할된다.

노치를 형성하기 위한 방법은 목표점을 갖는 표면과 접촉하도록 상기 절삭기 끝부분의 수직 위치를 변경하는 단계를 포함한다. 다음으로, 재물대에 놓여진 상기 시험편은 표면 상의 제1지점에 도달하도록 상기 끝부분의 위치를 조정하기 위해 상기 제1위치조정기에 의해서 이동된다. 상기 절삭기는 상기 시험편으로 삽입되어 들어갈 수 있도록 약 50㎛-10㎛ 의 제2거리만큼 상승된다. 상기 시험편은 상기 제1노치를 형성하기 위해 상기 제1위치조정기에 의해 이동되며, 그 후 상기 절삭기를 제2거리만큼 낮춘다. 다음으로, 상기 시험편은 표면상의 제2지점에 도달하도록 끝 부분의 위치를 바꾸기 위해 상기 제1위치조정기에 의해 이동된다. 상기 절삭기는 다시 시험편에 삽입될 수 있도록 상승되고, 상기 제2노치를 형성한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 정밀절삭장치를 도시한 것이다. 정밀절삭장치(40)는 현미경(41)과 승강가능한 절삭유닛(44)을 포함한다. 현미경(40)은 이동가능한 재물대(43), 조정가능한 렌즈셋(42), 베이스(49), 지지팔(48) 및 광원(45)을 갖는다. 지지팔(48)은 베이스(49)로부터 위를 향하여 연장된다. 재물대(43)는 현미경(41)의 지지팔(48)에 설치되며 시험편(10)을 지지한다. 렌즈셋(42)은 현미경(41)의 배율을 변경하여 시험편(10)의 미세구조를 보이기 위한 접안경(421)과 대물렌즈(422)를 포함한다. 현미경(41)의 베이스(49)에 배치되는 광원(45)은 시험편(10)을 비추기 위해 재물대(43)의 개구(431)를 향하는 램프를 갖는다.

절삭유닛(44)은 재물대(43) 아래에 개구(431)와 정렬되도록 베이스(49)에 배치된다. 절삭유닛(44)은 제2위치조정기(442)와 상기 제2위치조정기(442)에 배치되는 신장가능한 절삭기(441)를 포함한다. 제2위치조정기(442)는 절삭기(441)를 수직하게 승강시킬 수 있도록 회전될 수 있다. 절삭기(441)의 끝부분은 노치를 형성할 수 있도록 재물대(43)에 위치하는 시험편(10)의 밑면과 접촉하는 개구(431)을 통해 이동한다. 본 발명에 따른 정밀절삭장치(40)는 시험편(10)의 명확한 이미지를 표시하기 위하여 이미지센서(46)과 모니터(47)를 더 포함한다. 이미지센서(46)는 전하결합소자 카메라이다. 렌즈셋(42)의 접안경(41)쪽에 배치된 이미지센서(46)는 시험편(10)의 확대상이 모니터(47)에 도시될 수 있도록 모니터(47)와 전기적으로 연결 되어 수신된 광학이미지를 전기적 신호로 전환한다.

도 3은 재물대(43)에 물려진 시험편(10)을 보인 것이다. 도 3에 의하면, 현미경(41)의 재물대(43)는 상판(43a)과 움직이지 않는 바닥판(43b)을 포함한다. 상판(43a)과 바닥판(43b)은 각각 개구(431)를 갖는다. 상판(43a)은 개구(431)를 덮는 시험편(10)을 고정하도록 클립(432)을 갖는다. 목표점(P)은 개구(431) 구역 내에 배치된다. 제1위치조정기(434)는 상판(43a)을 바닥판(43b)에 대하여 이동시킬 수 있도록 X-위치조정기(434a)와 Y-위치조정기(434b)를 포함한다.

도 4A는 제1실시례에 의한 다이아몬드로 형성되는 끝부분을 갖는 절삭기를 도시한 것이다. 절삭유닛(44)은 제2위치조정기(442)와 제2위치조정기(442)에 배치되는 절삭기(411)를 포함한다. 제1실시례에 의한 절삭기(441)는 다이아몬드로 형성되는 끝부분(441a)을 갖는다. 절삭기(441)를 올리기 위해 제2위치조정기(422)를 회전시키면, 다이아몬드로 형성되는 끝부분(441a)은 상판(43a)에 물려진 시험편(10)의 바닥면과 접촉하고, 시험편(10)은 다이아몬드로 형성되는 끝부분(441a)에 대하여 상대운동을 하여 그 후의 분할을 위한 노치를 형성한다.

도 4B에 따르면, 절삭유닛(44')의 제2실시례에 의한 절삭기(441)는 바퀴형 날(441b)을 갖는다. 바퀴형 날(441b)은 회전방향이 고정됨으로 인해 기설정된 방향으로만 사용될 수 있다. 그러나, 바퀴형 날(441b)에 의해 생성된 노치는 일직선으로, 다음의 분할방법에 의해 생성된 횡단부가 정확하게 목표점(P)을 지난다.

도 5는 노치가 형성된 시험편을 보인 개략도이고, 도 6은 본 발명에 의한 시험편 분할방법을 보인 순서도이다. 도 2-3 과 도 5-6을 참조하면, 본 발명은 액정 표시장치 패널의 유리 기판과 같은 투명한 시험편을 분할하기 위해 정밀절삭장치(40)를 이용하는 작업 방법을 제공한다. 먼저, 상기 방법은 적당한 크기의 사각 시험편을 제공하는 단계를 포함한다(S601). 시험편(10)은 횡단분석을 요하는 목표점(P)을 갖는 배선층(산화인듐주석)을 갖는다. 다음으로, 배선층의 표면(12)은 접촉면으로 작용한다. 시험편(10)은 표면(12)이 상판(43a)과 접촉하도록 클립(432)에 의해 재물대(43)에 고정된다(S602). 목표점(P)은 개구(431)의 범위 내에 배치된다. 목표점(P)의 명확한 상을 보이기 위해 렌즈셋(42)의 적절한 배율이 만들어지고 초점조정부(433)에 의해 재물대(43)의 높이가 변경된다(S603). 다음으로, 절삭기(441)가 올려지고, 절삭기(441)의 끝부분은 개구(431)를 통과하여 시험편(10)의 표면(12)과 접촉한다(S604). 동시에, 절삭기(441)의 끝부분은 현미경을 통해 보여진다. 다음으로, 재물대(43)위의 시험편(10)은 X-위치조정기(434a)와 Y-위치조정기(434b)에 의해 수평하게 이동되어 절삭기(441)의 끝부분이 제1지점(Q)에 도달한다(S605). 절삭기(441)는 시험편(10)의 배선층(12)과 유리 기판(11)에 삽입될 수 있도록 제2거리(d₂)만큼 상승된다(S606). 상판(43a)에 고정된 시험편(10)은 제1노치(C₁)를 형성하도록 X-방향을 따라 직선이동하게 된다(S607). 절삭기(441)는 제2거리(d₂)만큼 하강한다(S608). 또한, 재물대(43) 위의 시험편(10)은 다시 수평하게 이동하여 절삭기(441)의 끝부분은 제2지점(R)에 도달한다(S609). 절삭기(441)는 시험편(10)의 배선층(12)과 유리 기판(11)에 삽입될 수 있도록 제2거리(d₂)만큼 상 승된다(S610). 상판(43a)에 고정된 시험편(10)은 제2노치(C₂)를 형성하도록 X-방향을 따라 직선이동하게 된다(S611). 마지막으로, 시험편(10)은 손 또는 일정한 기구에 의해 제1노치(C₁)와 제2노치(C₂)를 따라 분할되어 목표점(P)을 지나는 깔끔한 횡단부를 얻게 된다.

도 5에 의하면, 제1지점(Q)과 제2지점(R)은 제1노치(C₁)와 제2노치(C₂)의 목표점(P)에서 가장 가까운 점이다. 제1지점(Q), 목표점(P), 제2지점(R)은 동일선상에 정렬된다. 제1지점(Q)과 제2지점(R)의 거리는 제1거리(d₁)로 대략 1mm에서 50㎛에 해당한다. 제1노치(C₁)와 제2노치(C₂)의 깊이는 제2거리(d₂)로 50㎛에서 10㎛에 해당한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 정밀절삭장치와 분할 방법에 의하면, 조작자는 비싸지 않은 일반적인 광학 현미경을 개량하여 유리 시험편을 분할 할 수 있다. 분할 절차는 대략 10분 내에 완료될 수 있어 매우 단축된다.

또한, 본 발명에 의한 정밀절삭장치에 의하면 각각의 시험편은 결점부 즉 목표점을 정확하게 지나는 깔끔한 횡단부를 갖게된다. 횡단부는 전자현미경으로 조사되어 배선층의 상이 쉽게 식별되고, 횡단분석의 정확도가 향상된다.

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 개구를 갖는 재물대, 렌즈셋, 제1위치조정기를 갖는 현미경과,

   끝부분을 가지며 상기 재물대의 아래에 설치되는 절삭기를 갖는 정밀절삭장치를 이용한 시험편 분할방법에 있어서,

   목표점이 있는 표면을 갖는 시험편을 제공하는 단계;

   상기 표면이 상기 재물대와 접촉하며 상기 목표점이 상기 개구의 범위 내에 배치되도록 상기 시험편을 상기 재물대에 고정하는 단계;

   상기 목표점의 명확한 상을 얻기 위해 상기 렌즈셋의 배율을 조정하는 단계;

   상기 표면에 제1노치와 제2노치를 형성하되, 상기 제1노치와 상기 제2노치는 기설정된 선상에 위치한 상기 목표점과 정렬되고 상기 제1노치와 상기 제2노치의 인접하는 끝지점사이의 거리는 제1거리가 되도록 하는 단계;

   상기 기설정된 선을 따라 상기 시험편을 분할하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀절삭장치를 이용한 시험편 분할방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제1거리는 1mm에서 50㎛ 내인 것을 특징으로 하는 시험편 분할방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 표면과 접촉하도록 상기 절삭기의 상기 끝부분의 수직 위치를 변경하는 단계;

    상기 표면상의 제1지점에 도달하도록 상기 끝부분의 위치를 변경하기 위해 상기 제1위치조정기에 의해 상기 재물대에 배치된 상기 시험편을 이동하는 단계;

    상기 시험편에 삽입되도록 상기 절삭기를 제2거리만큼 상승시키는 단계;

    상기 제1노치를 형성하도록 상기 제1위치조정기에 의해 상기 시험편을 이동시키는 단계;

    상기 제2거리만큼 상기 절삭기를 하강시키는 단계;

    상기 표면상의 제2지점에 도달하도록 상기 끝부분의 위치를 변경하기 위해 상기 제1위치조정기에 의해 상기 시험편을 이동하는 단계;

    상기 시험편에 삽입되도록 상기 절삭기를 상기 제2거리만큼 상승시키는 단계;

    상기 제2노치를 형성하도록 상기 제1위치조정기에 의해 상기 시험편을 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시험편 분할방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 제1지점과 상기 제2지점은 상기 제1노치와 상기 제2노치에서 상기 목표점에 가장 가까운 점인 것을 특징으로 하는 시험편 분할방법.
12. 제10항에 있어서,

    상기 제2거리는 50㎛에서 10㎛인 것을 특징으로 하는 시험편 분할방법.
13. 삭제

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