KR100790745B1 - 광학장치의 램프 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정에서 반도체 웨이퍼의 표면 결함과 단면 분석 및 회로 선폭 등을 측정하는 광학장치 램프 유닛에 관한 것으로, 본 발명의 램프 유닛은, 램프와; 상기 램프에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 팬과; 상기 램프에서 발생하는 열이 램프의 특정 부위에 집중적으로 전도되는 것을 방지하도록 상기 램프에 구비되는 열 전도 부재;를 포함하며, 상기한 열 전도 부재는 램프의 길이방향으로 외면 또는 내면에 등간격으로 설치되는 열선들로 이루어진다. 따라서, 램프에서 발생된 열이 램프의 특정 부위, 예를 들어 상층부로만 집중적으로 전도되는 것을 방지할 수 있으므로, 발열로 인한 램프 및 전선의 파손을 방지할 수 있다.

웨이퍼, 검사, 현미경, 램프, 방열, 열선, 팬

Description

광학장치의 램프 유닛{LAMP UNIT OF AN OPTICAL APPARATUS}

도 1은 종래 기술에 따른 램프 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 램프 유닛을 갖는 광학 현미경의 개략적인 구성을 나타내는 도면이며,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 램프 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정에서 반도체 웨이퍼의 표면 결함과 단면 분석 및 회로 선폭 등을 측정하는 광학장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 램프의 발열로 인한 램프 및 전선의 파손을 방지할 수 있는 광학장치의 램프 유닛에 관한 것이다.

최근 반도체 소자의 고집적화, 소형화에 대한 요건을 충족시키기 위해, 미세 패턴을 형성하기 위한 패브리케이션(fabrication: fab) 공정 기술의 발달이 더욱 요청되고 있다. 패브리케이션 공정은 확산(diffusion), 사진(photo), 박막(thin film) 형성, 식각(etching) 공정을 수차례 반복함으로써 전기적으로 완전하게 작동되는 반제품 상태의 웨이퍼를 제조하는 공정이다.

이러한 반도체 제조 공정을 거친 웨이퍼는 일련의 검사 과정을 거쳐 양품과 불량품이 결정되고, 상기 검사 과정을 통해 웨이퍼에 대한 신뢰성과 공정 안정성을 확보할 수 있도록 하고 있다.

이에, 상기한 검사 과정에서 사용되는 종래의 광학 현미경에 대해 살펴보면, 광학 현미경은 검사 대상체, 즉 웨이퍼가 놓여지는 스테이지와, 스테이지가 설치되는 받침부와, 받침부의 일측에 설치되는 지지대와, 지지대의 측부에 승하강 가능하게 설치되는 보조 배율부와, 일정 배율을 갖는 복수개의 대물 렌즈를 포함하며 상기 보조 배율부의 하측 단부에 설치되는 대물 렌즈부와, 보조 배율부의 측부에 설치되어 상기 웨이퍼에 광을 공급하기 위한 램프를 포함하는 램프 유닛과, 보조 배율부의 상측에 설치되어 상기 보조 배율부를 통해 유도된 광을 작업자로 하여금 확인하기 용이한 형상으로 표현하는 접안 렌즈를 포함하는 스크린부를 포함한다.

이러한 구성의 광학 현미경은 램프에 의해 웨이퍼에 공급된 광이 대물 렌즈를 통과하여 보조 배율부로 유도되고, 이렇게 유도된 광은 보조 배율부 내부에 설치된 복수의 프리즘에 의해 적정 수준의 광로의 길이를 이루며 스크린부로 유도됨으로써 작업자가 확인하기 용이한 형상으로 표시된다.

그리고, 작업자는 스테이지의 높낮이 조절과 함께 저배율 대물렌즈에서 고배율의 대물 렌즈로 회전시키면서 웨이퍼를 검사하게 된다.

이러한 구성의 광학 현미경에 있어서, 종래의 램프 유닛을 도 1을 참조로 설명하면, 종래의 램프 유닛(110)은 램프(112)와, 램프(112)에 전원을 공급하는 전선(114,114')을 포함한다.

그런데, 상기한 종래의 램프 유닛(110)에 의하면, 램프(112)에서 발생되는 열은 램프(112)의 상층부(A)로 집중적으로 전도되고, 이로 인해 상기 상층부(A)에 연결된 전선(114)이 파손되거나, 또는 램프(112) 자체가 파손되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 램프(112)에서 발생되는 열을 외부로 배출하도록 상기 램프(112)의 상측에 팬(116)을 설치하고 있으나, 상기 팬(116)에 의한 방열 작용만으로는 램프(112)의 상층부(A)로만 열이 집중적으로 전도되는 것을 억제하는 데 한계가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 램프에서 발생되는 열이 상기 램프의 어느 한 부분에만 집중적으로 전도되는 것을 방지함으로써, 상기 집중적인 전도로 인한 램프 또는 전선의 파손을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 광학장치의 램프 유닛을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학장치의 램프 유닛은,

검사 대상체가 놓여지는 스테이지와, 상기 검사 대상체를 향하도록 설치되는 대물 렌즈부와, 상기 검사 대상체에 광을 공급하기 위한 램프를 포함하는 램프 유닛과, 상기 검사 대상체의 상을 검사하는 접안 렌즈부를 포함하는 웨이퍼 검사장치 의 램프 유닛으로서,

상기 램프에 전원을 공급하는 전선과;

상기 램프에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 팬과;

상기 램프에서 발생하는 열이 램프의 특정 부위에 집중적으로 전도되는 것을 방지하도록 상기 램프에 구비되는 열 전도 부재;

를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기한 열 전도 부재는 램프의 외면 또는 내면에 설치되는 열선들로 이루어지며, 상기한 열선들은 등간격으로 설치된다.

이러한 구성의 램프 유닛에 의하면, 램프가 직립 상태로 설치된 경우 상기 램프에서 발생된 열이 램프의 상층부로 집중적으로 전도되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 열로 인한 램프 및 전선 파손을 방지할 수 있고, 팬을 다양한 위치에 설치할 수 있어 방열 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 램프 유닛을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 램프 유닛을 갖는 광학 현미경의 일례를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면을 도시한 것이다. 상기 도 2에 도시한 광학 현미경은 본 발명의 램프 유닛을 설명하기 위한 일례일 뿐, 본 발명의 램프 유닛을 갖는 광학 현미경은 그 형상 및 특징 등에 관계없이 본원 발명의 범주에 속하는 것은 당연하다.

본원 발명의 일실시예에 따른 램프 유닛을 갖는 광학 현미경(10)은 받침부(12)에 지지되어 조절 레버(14)에 의해 상하 좌우 방향의 미소 이동이 가능하게 설치되며 검사 대상체, 즉 웨이퍼(W)가 놓여지는 스테이지(16)를 구비한다.

상기 받침부(12)의 일측에는 지지대(18)가 수직하게 형성되며, 지지대(18)의 측부에는 보조 배율부(20)가 승하강 가능하게 설치되고, 이 보조 배율부(20)의 하측 단부에는 일정 배율을 갖는 복수개의 대물 렌즈(22)를 포함하는 대물 렌즈부(24)가 설치된다.

그리고, 보조 배율부(20)의 측부에는 웨이퍼(W)에 광을 공급하기 위한 램프(26)를 포함하는 램프 유닛(28)이 설치되며, 보조 배율부(20)의 상측에는 대안 렌즈(30)가 구비되어 보조 배율부(20)를 통해 유도된 광을 작업자로 하여금 확인하기 용이한 형상으로 표현하는 스크린부(32)가 위치된다.

그리고, 본 실시예에 따른 램프 유닛(28)은 램프(26)에는 전원 공급용 전선(34,34')이 연결되고, 램프(26)의 외면에는 열선(36)들이 램프(26)의 상층부(A)로부터 하층부(B)까지 길이방향으로 길게 설치된다.

상기한 열선(36)들은 램프(26)에서 발생된 열이 램프(26)의 상층부(A)에 집중적으로 전도되는 것을 방지하기 위한 것으로, 3-10개가 등간격으로 설치된다. 물론, 램프(26)의 빛을 크게 저하시키지 않는 범위 내에서 상기한 개수 이상으로 설치될 수도 있다. 도 3에는 도면의 간략화를 위해 3개의 열선(36)들이 설치된 것으로 도시하였다.

이와 같이, 램프(26)의 외면에 설치된 열선(36)들은 램프(26)에서 발생된 열 을 전도받게 되므로, 램프(26)의 상층부(A)로만 열이 집중적으로 전도되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 종래에는 램프(26)의 상층부(A)에 전도된 열을 방출하기 위해 상기 램프의 상측에만 팬을 설치하였으나, 본 실시예에서는 램프(26)에서 발생된 열이 열선(36)들에 의해 램프(26)의 다른 부분, 즉 하층부(B)에도 전도되므로, 상기 팬(38)을 특별한 위치에 한정하지 않고 적당한 위치, 예를 들면 램프(26)의 측방 등에 설치할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 램프 유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면을 도시한 것으로, 램프(26)의 상층부(A)에 비해 하층부(B)에 더욱 많은 양의 열선들을 조밀하게 설치한 것이다. 도 4에서는 도면의 간략화를 위해 팬을 도시 생략하였지만, 도 3의 실시예에서와 동일한 위치에 팬을 설치할 수 있음은 자명하다.

이러한 구성에 의하면, 램프(26)의 상층부(A)와 하층부(B)에 전도되는 열의 양을 동일 내지 유사한 수준으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만 본원 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 램프에서 발생된 열이 램프 전체에 걸쳐 고르게 전도되므로, 상기 열이 램프의 상층부에만 집중적으로 전도됨으로 인해 램프 및 전선이 파손되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

더욱이, 상기 열을 장비의 외부로 배출하기 위한 팬을 램프의 측면, 또는 하측 등에 설치할 수 있으므로, 방열 효율의 증가가 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 검사 대상체가 놓여지는 스테이지와, 상기 검사 대상체를 향하도록 설치되는 대물 렌즈부와, 상기 검사 대상체에 광을 공급하기 위한 램프를 포함하는 램프 유닛과, 상기 검사 대상체의 상을 검사하는 접안 렌즈부를 포함하는 광학장치의 램프 유닛으로서,

   상기 램프에 전원을 공급하는 전선과;

   상기 램프에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 팬과;

   상기 램프에서 발생하는 열이 램프의 특정 부위에 집중적으로 전도되는 것을 방지하도록 상기 램프에 구비되는 열 전도 부재;

   를 포함하는 광학장치의 램프 유닛.
2. 제 1항에 있어서, 상기한 열 전도 부재는 램프의 길이방향으로 외면 또는 내면에 설치되는 열선들로 이루어지는 광학장치의 램프 유닛.
3. 제 2항에 있어서, 상기한 열선들은 등간격으로 설치되는 광학장치의 램프 유닛.
4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 열선들은 상기 램프의 상층부에 비해 하층부에 더욱 조밀하게 설치되는 광학장치의 램프 유닛.

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