KR101011242B1 - 마이크로칼럼을 이용한 미세 패턴 및 형상 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 마이크로칼럼을 이용한 검사 장치는 종래의 광학 검사장비에서 해결하지 못한 소형 회로의 구동방식을 검사할 수 있으며, 대면적 디스플레이와 같은 검사를 단 시간 내에 할 수 있는 고속 검사가 가능하며 또한 정밀 검사 및 수리가 가능하다.
본 발명에 따른 검사장치는 복수개의 마이크로칼럼, 시료와의 이동방향에 직각으로 상기 마이크로칼럼이 결합되는 축, 및 상기 마이크로칼럼에서 주사된 전자빔이 시료에 쪼여진 것을 디텍팅하여 시료의 회로 이상여부 및 형상을 검사할 수 있는 디텍터를 포함한다.

Description

마이크로칼럼을 이용한 미세 패턴 및 형상 검사장치{INSPECTION EQUIPMENT FOR FINE PATTERN AND MORPHOLOGY USING MICROCOLUMN}
본 발명은 대면적 반도체 웨이퍼 패턴 또는 LCD 나 PDP와 같은 대면적 디스플레이 장치의 모듈의 각 픽셀에 사용되는 미세 전기회로나 격벽 구조 및/또는 형상 등의 이상 유무를 확인하기 위한 것으로 멀티 마이크로 칼럼을 이용하여 각 모듈의 이상 유무를 신속히 확인하고 이를 분석 수정할 수 있는 검사 장비에 관한 것이다. 보다 구체적인 일 예로서는 LCD의 TFT공정 후 박막 트랜지스터 어레이와 같은 초소형 회로의 배선 연결의 이상 유무 검사를 하기 위한 검사 장비에 관한 것이다.
종래의 LCD 모듈 검사 장비는 대한민국 특허출원 공개공보 특허 1999-017650호 "박막 트랜지스터 어레이 테스터"와 같이 프루브를 사용하거나 TFT 각 단위 픽셀의 어레이에 기존의 전자빔(E-beam)을 주사하여 각 셀에 전류가 제대로 통전되는지 등을 확인 하는 방식 등으로 각 TFT 픽셀의 이상 유무를 확인하였다. 그러나 종래의 LCD 모듈 검사 장비에서 사용되는 E-beam 주사 장치는 그 크기가 커서, E-beam을 주사하는 E-beam 주사 장치의 크기로 인한 공간의 제약 때문에 E-beam 주 사장치를 많이 설치할 수 없어 시료 뿐만 아니라 E-beam 주사기 자체의 이송이 필수적이거나 스캔 레인지를 넓게 하여 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 따라서 종래의 장치로는 검사 시간도 오래 걸리며 장치를 설치 운영하는 면에 있어서도 불편하여 TFT-LCD 공정이나 PDP 생산 공정에서 대량생산의 공정에 맞도록 간이 검사만을 수행할 수 있으며 또한 불량이 발생한 부분의 확인은 제조 공정상이 아닌 별도의 확인 검사를 수행하여야 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 대면적 반도체 웨이퍼 패턴 또는 LCD 나 PDP와 같은 대면적 디스플레이 장치의 모듈의 각 픽셀에 사용되는 미세 전기회로나 격벽 구조 및/또는 형상 등의 이상 유무를 신속히 검사하고 문제점을 확인이 가능하도록 마이크로 칼럼을 사용한 검사 장비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 목적은 상기 이상 부분을 분석 및 수리(repair)까지 가능하도록 하는 검사 장비를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 검사 장치는,
복수개의 마이크로칼럼; 시료와의 이동방향에 직각으로 상기 마이크로칼럼이 결합되는 축; 및 상기 마이크로칼럼에서 주사된 전자빔이 시료에 쪼여진 것을 디텍팅하여 시료의 회로 이상여부를 검토할 수 있는 전자 검출 수단;을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 검사장치는, 시료의 검사된 부분 중에서 이상부분을 정밀하게 검사하여 분석 및 수리를 할 수 있도록 X-Y 이동되는 이동축, 및 상기 이동축에 결합되는 마이크로칼럼을 더 포함하여 이상부분을 정밀 검사할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 검사장치는,
복수개의 마이크로칼럼;
시료와의 이동방향에 직각으로 상기 마이크로칼럼이 결합되는 축, 및 상기 마이크로칼럼에서 주사된 전자빔이 시료에 쪼여진 것을 디텍팅하여 시료의 이상여부를 검토할 수 있는 전자검출 수단을 포함하여 시료의 고속 검사를 하는 하나 이상의 1차 검사부; 및
상기 1차 검사부 뒤에서 시료의 검사된 결과에 따라 이상부분을 정밀하게 검사할 수 있도록 X-Y 이동되는 이동축, 및 상기 이동축에 결합되는 마이크로칼럼을 더 포함하여 이상부분을 정밀 검사할 수 있는 하나 이상의 2차 검사부;
를 포함한다.
본 발명은 대면적 디스플레이에서 TFT와 같은 소형 회로 등의 구동 여부를 고속으로 평가하기 위한 장치로서 예를 들면 TFT회로 공정 방식은 광학 검사 장치로 해결이 가능하나 TFT회로 구동 방식은 전기적 결함은 광학 검사로 불가능하여 대면적 디스플레이 TFT 판넬의 전기적 구동 결함을 측정하기 위하여 2개 이상의 마이크로칼럼으로 TFT 구동 여부를 측정하기 위한 고속의 검사장비에 관한 것이다.
또한 본 발명에 따른 검사장치는 회로의 검사와 동시에 회로의 이상 부분을 정밀 검사할 수 있을뿐더러 이상부분을 분석하고 수리까지도 가능한 구성을 가지고 있다.
본 발명이 사용되는 예로서 마이크로칼럼의 전자빔으로 TFT 구동 회로에 전자들을 입사하고 구동되는 회로와 결합된 회로에서 발생하는 2차전자의 변화에 따라 결함여부를 확인하는 것이다.
본 발명에 따른 마이크로칼럼을 이용한 검사 장치는 종래의 광학 검사장비에 서 해결하지 못한 소형 회로의 구동방식을 검사할 수 있으며, 대면적 디스플레이와 같은 검사를 단 시간내에 할 수 있는 고속 검사가 가능하다.
마이크로칼럼의 저에너지의 특성상 시료의 손상을 최소화 할 수 있으며 측정 샘플의 패턴과 형상을 확인할 수도 있다. 즉 기존 E-Beam 주사 장비가 수 keV의 에너지를 사용하는 것에 비해 마이크로칼럼은 1-2 keV이하의 에너지에서 높은 빔전류 이미지를 획득하여 기존의 시료에 손상을 주는 문제점을 고효율 전자빔으로 해결할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 마이크로칼럼을 이용한 검사 장치는 종래의 검사장치 보다 더 빠르게 마이크로칼럼의 전자빔을 활용하며 공간적 문제를 또한 해결할 수 있다.
도1을 참조하여 본 발명에 따른 검사장치의 검사원리를 설명하면 마이크로칼럼(1)에서 주사된 전자빔(7)이 시료(30)에 쏘여지면 전자검출수단(5)에서 회로의 정상적 구동여부를 알 수 있다. 전자빔(7)은 포커싱이 필요한 경우 포커싱되어 작은 영역으로 쏘여지지만 전자의 양이 많아지면 정밀한 포커싱이 필요 없을 수 도 있고 그러한 경우에는 보다 더 넓은 영역으로 한번에 쏘여지므로 더 빨리 검사가 가능해 진다.
본 발명의 검사 장비에 사용되는 마이크로칼럼은 CRT나 전자 현미경과 같은 원리를 사용하며 일반적인 구성으로 전자방출원, 소스렌즈, 디플렉터, 및 포커스렌즈(아인젤렌즈)를 포함하여 진공상태에서 전자빔을 방출한다. 물론 마이크로칼럼의 사용목적에 따라 상기 디플렉터나 다른 렌즈 등을 변형하여 사용하는 경우도 있는데, 예를 들면 디플렉팅을 하지 않아도 되는 경우는 디플렉터를 사용하지 않고 포커싱이 중요하지 않은 경우는 단순하게 포커싱을 하거나 생략할 수 도 있다. 또한 포커싱과 디플렉팅으로 동시에 할 수 있으며 소스렌즈에서 전자방출을 유도하며 동시에 디플렉팅 및 포커싱도 가능하다.
본 발명에 따른 장치는 마이크로칼럼의 크기가 소형인 장점을 활용한 것으로 마이크로칼럼으로부터 방출되는 전자빔이 쏘이는 시료와 마이크로칼럼이 상대 운동하도록 하여 장치의 크기를 보다 더 축소시키며 또한 멀티 마이크로칼럼을 사용하여 동일 표면적의 시료에 전자빔이 쏘이는 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 마이크로칼럼의 특성상 진공상태에서 사용하여야 한다. 따라서 마이크로칼럼으로부터 방출된 전자빔이 시료에 유효하게 도달할 수 있도록 진공이 유지되어야 하는데, 이를 위해 진공실에서 상기 검사 장치를 사용하여야 한다. 그러나 마이크로칼럼을 사용하기 위하여 진공실을 초고진공을 유지하는 것은 매우 고비용이 필요하다. 일반적으로 마이크로칼럼과 전자빔이 쏘여지는 시료사이의 거리(작동간격, working distance)는 1∼400 mm사이가 일반적이며 대부분의 경우 매우 가깝다. 따라서 본 발명의 검사 장치에서는, 보다 더 바람직하게, 진공실은 전체적으로 고진공이나 저진공 예를 들면 10-7 토르(Torr) 이하 정도를 유지하도록 하고, 마이크로칼럼 일부만 고진공을 유지하도록 본 마이크로칼럼의 챔버만을 초고진공으로 구성할 수도 있다. 이를 위하여 마이크로칼럼을 자체 챔버에 넣어서 초고진공(10-8∼10-11 Torr)을 유지하도록 하고 시료 근처는 저진공을 유지하도록 하면 전자빔이 방출되는 아인젤 렌즈나 포커싱 렌즈의 마지막 구경을 통하여 방출되는 전자빔이 쏘여지는 구경을 통하여 전자빔이 유효하게 방출되어 쏘여질 수 있다. 만약 전자빔이 유효하게 방출되어 쏘여지지 않는다면 챔버의 진공을 보다 더 고진공으로 하거나 좀더 시료 주위의 진공도를 높이거나 하면 된다.
본 발명에 따른 장치를 첨부된 도면에 의해 이하에서 구체적으로 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 멀티 마이크로칼럼을 이용한 검사 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 본 장치는 멀티 마이크로칼럼의 특성상 진공실에서 작동되며 진공실은 미도시 상태로서 진공실 내부에서 본 장치가 사용되는 일 실시예를 나타낸다.
도2에서 마이크로칼럼은(미도시) 홀더(2)내에 삽입되어 연결부(12)에 의해 한 축(11)에 4개씩 모두 8개가 두 X방향 축(11)에 연결되어 있다. X방향 축(11)은 상기 축(11)을 구동시키는 구동부(10)에 의해 마이크로칼럼들을 선형으로 운동하게 할 수 도 있다. 본 실시예에서 마이크로칼럼은 홀더(2)내에 삽입된다. 또한 마이크로칼럼 홀더(2)는 다른 지지부재(20)의 축(21)에 연결되는데, 지지부재(20)가 별도의 구동장치에 의해 Y방향 축(22)을 따라 선형운동하면 축(11)에 직교방향(Y축방향)으로 선형 운동할 수 있다. 연결부(12)에 수직으로 움직일 수 있도록 하거나 틸팅되게 하면 좀더 마이크로칼럼의 모셔닝을 다양화 할 수 있다. 마이크로칼럼의 모셔닝을 위해 연결부(12)에 마이크로칼럼을 수직 운동하도록 리니어 모션 또는 틸팅 수단을 부착하는 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 또 다른 방법은 각각의 마이크로칼럼이 로봇 암에 연결되어 다양한 방향으로 개별 이동하는 방법도 가능하다. 전자검출수단(5)은 다양한 기존의 검출기가 사용될 수 있으며 홀더(2)에 같이 부착 또는 삽입되거나 마이크로칼럼 자체의 하우징에 결합되어 사용될 수 있다. 전자검출수단(5)으로서 Back Scattering Electron Detector, SE 검출기, MCP, 간이 와이어 디텍터 등 다양한 검출기가 사용될 수 있다. 상기 검출 수단은 하나 이상 조합되어 사용될 수 있다. 여기서 간이 와이어 디텍터는 간단한 그물망 형태나 도체 선을 직선 또는 다면체나 원형 형상으로 하여 디텍터로 사용하는 것으로 이차전자 또는 백스캐터링된 전자를 주로 검출하게 된다. 또한 마이크로칼럼 하나당 1개씩 쌍을 이루어 사용되거나 또는 1개의 검출수단이 2개 이상의 마이크로칼럼과 연계하여 사용할 수 있다. 1개의 검출수단으로 복수개의 마이크로칼럼과 연계하여 사용하는 경우에는 각각의 마이크로칼럼이 전자를 방출하며 스캔할 때 마이크로칼럼 별로 시간적 차이를 이용하여 검출할 수 있다.
또한 또 다른 전자검출수단으로서 샘플 커런트 방식으로 소형 회로의 이상 유무를 판단할 수도 있다. 샘플 커런트 방식은 별도의 디텍터 없이 시료에 주사된 전자빔의 전자들을 시료로부터 직접 배선을 하여 디텍팅하는 것이다. 즉 샘플 커런트 방식은 마이크로칼럼에서 방출된 전자빔이 시료의 검사 영역의 회로 부분에 쏘여지면 소정의 회로선(예를 들면 LCD 패널의 경우 그라운드된 라인)으로부터 별도의 지그나 장비를 사용하여 샘플 커런트를 측정하는 방식으로 전류 데이터를 검출하여 이미지 프로세싱을 통해서 해당 구역의 이미지 검사는 물론 회로가 정상 작동 하는지를 확인하는 것이다. 이 경우 별도의 회로선(예를 들면 LCD 패널의 경우 게이트 라인 또는 데이타 라인)에 기본 전압을 인가하는 것이 바람직하다. 그리고 회로선들(전극라인)을 반대로 하여도 동일하게 샘플 커런트 측정 방식을 사용할 수 있다.
샘플 커런트 방식으로 회로의 정상 작동여부를 확인하는 것은 먼저, 전자빔이 주사된 구역의 회로에서 상기 전자빔에서 주사된 전자들이 상기 회로들 내에서 도통되어 상기 소정의 회로선으로부터 상기 전자빔으로부터 주사된 전류량을 검출하는 것이다. 이는 해당 전류량으로부터 각 해당 회로별로 소정의 전류값(주사된 전자빔의 전류가 제대로 흐르면 전자빔의 전자들이 소정의 회로선으로부터 검출됨)이 검출되는지 여부를 확인하는 것으로서 쉽게 회로의 이상유무를 확인할 수 있다. 또한 상기 별도의 회로선에서 상기 와이어 디텍터처럼 주변의 차징된 전자들에 대한 데이터(샘플 커런트 방식에서는 주위의 차징된 전자들이 전류 데이타에 나타남)를 이용하여 상기 주변의 회로선에 전압이 인가된 경우 단선 여부도 확인이 가능하다. 단선 여부는 소정의 회로선이 단선된 부분까지만 전자들이 차징됨으로 이를 샘플 커런트에서 확인하여 가능해진다. 이와 같은 샘플 커런트 방식은 종래의 전자 칼럼에서 사용되는 샘플 커런트를 이용한 이미지 프로세싱과 동일한 방식으로 수행될 수 있으며 이미지를 통한 회로의 검사 또한 가능하다. 샘플 커런트를 측정하는 방식을 사용하는 경우는 시료의 소정 회로 등에 필요 전압을 인가하거나 또는 전류계나 전류 증폭기 등과 같이 전자빔으로부터 주사된 전자가 해당 회로를 지나서 통전되는지를 확인할 수 있는 장비가 추가로 설치될 필요가 있다.
시료(30)는 대표적으로 대면적 TFT LCD의 어레이나 PDP의 격벽, 대면적 반도체 웨이퍼 패턴 등으로 별도의 구동수단에 의해 마이크로칼럼에서 방출된 전자빔이 쏘여질 수 있도록 이송된다.
본 실시예에서 위에서 설명한 바와 같이 각 마이크로칼럼을 챔버에 넣고 초고진공을 유지시키기 위해서는, 상기 홀더(2)를 챔버화 하고 별도의 진공배선을 하여 이온(ion)펌프 등을 사용해, 마이크로칼럼이 수용되는 홀더나 챔버를 초고진공으로 만들 수 있다. 이 경우 진공배선은 기존의 X-Y 로봇이나 암로봇 등에서 사용되는 전기 또는 진공 배선과 같은 방법으로 할 수도 있다. 이러한 경우 마이크로칼럼은 X,Y,Z 방향과 틸팅등 다양한 이동이 가능하다. 만약 이 경우에 마이크로칼럼을 틸팅시킨다면 상기 연결부(12)를 벨로우즈타입으로 하여 챔버 역할을 하는 홀더(2)에 연결하는 것이 바람직하다.
도3은 본 발명에 따른 실시예로서 다수의 마이크로칼럼(1)이 일렬로 배열되어 고정축(15)에 고정되어 있다. 시료(30)가 화살표와 같은 방향으로 이송되며 이송되는 부분의 하나의 라인(열) 전체에 전자빔을 모두 주사하여 시료의 이송속도에 맞게 검사할 수 있다. 그리고 일렬로 배열된 제1라인 뒤에는 이상이 있는 부분의 정밀 검사를 위하여 X-Y 이동이 가능한 마이크로칼럼(1)이 두개가 있어 이상 부분을 정밀 검사를 할 수 있도록 구성되어 있다. 정밀 검사는 이상부분이 발견된 경우 수행 될 것이며 정밀 검사를 위하여 시료(30)의 이송이 일시 중단되거나 검사를 동시에 할 수 있으며 이는 이송속도와 관계될 것이다. 이동축(16,17)은 도3에서 시료의 이송방향과 같은 방향으로 좌우 이동이 가능하며 상기 이동축(16,17)에 결합된 마이크로칼럼(1)들은 축에 직교되게 이동 가능하다. 이동축(16,17)에 결합된 마이크로칼럼들은 틸팅도 가능하도록 구성하면 좀더 다양한 정밀검사를 수행할 수 있으며 또한 전자빔을 이용하여 회로의 이상부분을 수리할 수 도 있다. 이는 기존의 전자빔을 이용한 회로의 수리방법을 동일하게 사용할 수 있는데, 예를 들면 회로의 단선시 전자빔을 쏘이며 증착과 식각이 가능하게 하는 가스를 주입하여 단선부분을 메우(증착)거나 돌출된 부분을 깍을 수도 있다.
도4는 도3의 실시예를 변형한 것으로서 일렬로 된 다수의 마이크로칼럼(1)이 2열로 축(15a,15b)에 배열되어 이송속도를 더 높일 수 있도록 한 것이다.
도5는 도4의 구성과 유사한 구성을 가지고 있으나 축(15a)와 축(15b)가 각자 검사할 영역을 별개로 하여 나누어져 있으며 각 축의 뒤에(또는 추후 정밀검사용) 이동축(16,17) 또한 축(15a, 15b)의 검사 영역에 대응되도록 분리되어 있다. 도5에 도시된 바와 같이, 시료의 검사구역을 반으로 구분하여 축(15a)과 이동축(16)과 한 쌍으로 검사 및/또는 수리가 이루어지며 그리고 축(15b)과 이동축(17)과 한 쌍으로 검사 및/또는 수리가 이루어져 검사 및/또는 수리가 더 빨라질 수 있다.
상기 도3 및 도4에서 고정축은 도2와 같이 이동이 가능하도록 할 수있으나 단순 검사의 경우 고정축으로 하는 것이 검사 시간을 단축할 수 있으며 이동축은 도면에서는 각 2개씩 나타내었으나 1개 이상으로 하여 필요에 따라 개수를 조정하여 정밀 검사 및 수리를 수행할 수 있다. 단순 검사용 마이크로칼럼이나 정밀 검사용 또는 수리용 마이크로칼럼도 필요에 따라 Z축으로도 이동가능하도록 할 수 있으며 틸팅을 시킬 수 도 있다. 그러나 검사 시간을 위하여 정밀검사용 마이크로칼럼 에만 Z축 이동 및 틸팅을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 물론 필요에 따라 이는 선택될 수 있는 것이다.
위의 도면에서 검사용 및/또는 수리용 마이크로칼럼과 시료는 서로 상대운동을 하는 것으로 고속 검사용 마이크로칼럼은 고정되고 시료가 움직여서 검사할 수 도 있으나 도5에서와 같이 반대로 시료가 고정 위치로 이송완료 후 고속 검사용 마이크로칼럼이 고속으로 이송하면서 시료를 검사하고 뒤에서 정밀 검사 및/또는 수리용 마이크로칼럼이 이동하면서 이상 부분을 정밀 검사하며 수리를 병행 할 수 있다.
실시예로서 도면에서는 고속검사용 마이크로칼럼이 1열 또는 2열로 되어 있으나 그 수는 필요에 따라 증감이 가능하다. 마찬가지로 정밀 검사 및/또는 수리용 마이크로칼럼은 X-Y-Z축으로 이동하면서 작동될 수 있으며 그 숫자 또한 작업 시간등을 고려하여 증감이 가능하다.
바람직하게는 검사시간을 고려하여 각 마이크로칼럼이 고유의 역할을 수행하도록 영역을 배분하고 고속 검사, 정밀 검사, 및/또는 수리를 할수 있도록 하면 된다.
그리고 별도의 정밀 검사 및/또는 수리용 마이크로칼럼을 사용하지 않고 고속 검사용 마이크로칼럼으로 정밀 검사 및/또는 수리용으로 병행하여 사용할 수 도 있다. 또한 고속검사용 마이크로칼럼은 포커싱만을 위한 포커싱렌즈를 없애고 다른 렌즈에서 포커싱을 병행하게 하는 등 그 구조를 단순하게 하여 마이크로칼럼의 용도에 맞도록 다른 구조의 마이크로칼럼을 사용할 수도 있다. 즉 마이크로칼럼이 전 자방출원, 소스렌즈, 및 디플렉터 만으로 구성되거나, 또는 전자방출원 및 디플렉터를 겸하는 소스렌즈 만으로 구성될 수 있다.
도6은 도3의 A-A 단면에 따른 마이크로칼럼에서 주사되는 전자빔의 진행을 개념적으로 나타낸 도면이다. 일렬로 이루어진 마이크로칼럼(1)에서 주사되는 전자들이 렌즈(3)들을 통해 전자빔(7)으로 시료(박막 어레이 등)(30)의 하나 이상의 라인을 모두 동시에 주사하는 것을 나타내어 시료의 이동속도에 따라 시료의 모든 면이 마이크로칼럼들에 의해 주사되어 이상 여부를 검사할 수 있게 된다.
본 발명에서 마이크로칼럼은 단독으로 싱글형이 사용될 수 있지만 멀티형 마이크로칼럼이 사용될 수 도 있다. 멀티 마이크로칼럼은 다수의 싱글 마이크로칼럼을 조합하거나 반도체 공정으로 제조되는 웨이퍼 타입 등 여러가지 타입의 멀티 마이크로칼럼이 사용될 수 있다.
이러한 검사, 분석, 및 수리의 기능은 한 챔버에서 모두 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 전체적인 생산성 및 편리성에 의하여 회로나 격벽 및/또는 형상 검사를 위한 진공챔버, 분석 검사를 위한 챔버, 및 수리를 위한 챔버로 구분하여 사용하거나 2개를 배합하여 사용 가능하다.
본 발명에서 마이크로칼럼을 이용하여 시료를 검사시 마이크로칼럼이 시료에 대하여 이동하면서 검사하는 것은 물론 시료가 종래과 같이 스테이지에 의해 움직이면서 마이크로칼럼이 이동하는 즉 상대운동 하면서 검사하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 마이크로칼럼을 이용한 미세 패턴 및 형상 검사장치는 미세 한 패턴의 검사에 사용이 가능하다. 또한 본 발명에 따른 마이크로칼럼을 이용한 미세 패턴 및 형상 검사장치는 LCD 나 PDP 등의 디스플레이의 각 픽셀에 사용되는 미세 전기회로나 격벽 구조 및/또는 형상 등의 이상 유무를 확인하기 위한 검사장치 및 수리장치로 사용이 가능하다.
도1은 본 발명의 원리를 설명하는 개략적 사시도.
도2는 본 발명에 따라 마이크로칼럼을 이용하여 미세 패턴 및 형상을 검사하기 위한 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 개략 사시도.
도3은 본 발명에 따라 마이크로칼럼을 이용하여 미세 패턴 및 형상을 검사하기 위한 장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 개략 사시도.
도4는 본 발명에 따라 마이크로칼럼을 이용하여 미세 패턴 및 형상을 검사하기 위한 장치의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 개략 사시도.
도5는 본 발명에 따라 마이크로칼럼을 이용하여 미세 패턴 및 형상을 검사하기 위한 장치의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 개략 사시도.
도6은 도3의 A-A 선에 따라 전자빔이 시료에 주사되는 것을 개략적으로 나타내는 단면도.

Claims (8)

  1. 복수개의 마이크로칼럼;
    시료와의 이동방향에 직각으로 상기 마이크로칼럼이 결합되는 축, 및 상기 마이크로칼럼에서 주사된 전자빔이 시료에 쪼여진 것을 디텍팅하여 시료의 이상여부를 검토할 수 있는 전자검출수단을 포함하여 시료의 고속 검사를 하는 하나 이상의 1차 검사부;
    상기 1차 검사부 뒤에서 시료의 검사된 결과에 따라 이상부분을 정밀하게 검사할 수 있도록 X-Y 이동되는 이동축, 및 상기 이동축에 결합되는 마이크로칼럼을 더 포함하여 이상부분을 정밀 검사할 수 있는 하나 이상의 2차 검사부; 및
    상기 마이크로칼럼, 상기 1차 검사부, 및 상기 2차 검사부를 수용하는 진공실;
    을 포함하며,
    상기 마이크로칼럼이 수용되는 챔버의 진공도는 초고진공(10-8 ~ 10-11 Torr)으로 유지하고 그리고 상기 진공실의 진공도는 10-7 Torr와 대기압 사이의 진공으로 유지되며, 상기 마이크로칼럼이 상기 진공실내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 검사부에 결합되는 마이크로칼럼으로 정밀 검사 및 수리를 수행하거나 수리용 이동축을 더 포함하여 이상부분을 정밀 검사 및 수리가 가능한 것을 특징으로 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 마이크로칼럼이 X-Y-Z 축의 이동 또는 틸팅이 가능한 것을 특징으로 하는 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로칼럼이 멀티 마이크로칼럼, 단순 싱글 마이크로칼럼의 조합, 또는 멀티 마이크로칼럼 및 싱글 마이크로칼럼의 조합인 것을 하는 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자검출수단 각각이 복수개의 마이크로칼럼에 대응하여 사용되며, 상기 각각의 전자검출수단이 해당 복수개의 마이크로칼럼이 순차적으로 작동하여 전자를 디텍팅하는 것을 특징으로 하는 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자검출수단이 샘플 커런트 방식으로 디텍팅하는 것을 특징으로 하는 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로칼럼과 시료가 상대운동하거나 마이크로칼럼이 이동하며 검사 또는 수리하는 것을 특징으로 하는 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로칼럼이 전자방출원, 소스렌즈 및 디플렉터, 또는 전자방출원 및 디플렉터 겸용 소스렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로칼럼을 이용한 검사장치.
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