KR101512373B1 - Scanning electron microscope and methed for specimen inspecting using the same - Google Patents

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KR101512373B1 KR1020130061433A KR20130061433A KR101512373B1 KR 101512373 B1 KR101512373 B1 KR 101512373B1 KR 1020130061433 A KR1020130061433 A KR 1020130061433A KR 20130061433 A KR20130061433 A KR 20130061433A KR 101512373 B1 KR101512373 B1 KR 101512373B1
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Abstract

주사전자현미경 및 이를 이용한 시료검사방법이 개시된다. 상기 개시된 주사전자현미경은 일렬로 배치되는 전자총, 컨덴싱 렌즈 및 오브젝트 렌즈를 포함하는 컬럼; 상기 오브젝트 렌즈를 둘러싸고 일측에 빔통과홀이 관통 형성되는 진공하우징; 및 상기 진공하우징 외부에 배치되며, 상기 시료를 상기 빔통과홀에 기밀 유지 상태로 밀착하는 제1 모드 및 상기 시료를 상기 빔통과홀로부터 이격하는 제2 모드로 선택적으로 설정되는 시료 이송부;를 포함한다.A scanning electron microscope and a sample inspection method using the same are disclosed. The scanning electron microscope disclosed above includes a column including an electron gun arranged in a line, a condensing lens, and an object lens; A vacuum housing surrounding the object lens and having a beam passage hole formed at one side thereof; And a sample transferring unit disposed outside the vacuum housing, the sample transferring unit being selectively set to a first mode for closely contacting the sample with the beam passage hole in a hermetic state and a second mode for separating the sample from the beam passage hole do.

Figure R1020130061433
Figure R1020130061433

Description

주사전자현미경 및 이를 이용한 시료검사방법{SCANNING ELECTRON MICROSCOPE AND METHED FOR SPECIMEN INSPECTING USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning electron microscope (SEM)

본 발명은 주사전자현미경(Scanning Electron Microsope) 및 이를 이용한 시료검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scanning electron microscope and a sample inspection method using the same.

일반적으로 주사전자현미경에서는 주로 시료 표면의 정보를 얻을 수 있고 시료의 두께, 크기 및 준비에 크게 제한을 받지 않는다. 주사전자현미경은 광학현미경에 비해 집점심도가 2배 이상 깊고, 또한 광범위하게 집점을 맞출 수 있어 입체적인 상을 얻는 것이 가능하다.In general, scanning electron microscopy can obtain information on the surface of a sample, and is not limited to the sample thickness, size, and preparation. The scanning electron microscope is more than twice as deep as the home microscope as the optical microscope, and it is possible to obtain a stereoscopic image because it can be widely focused on the center.

이와 같은 주사전자현미경은 광선 대신에 전자 빔을 사용하기 때문에 현미경의 내부는 진공상태이며, 이는 전자가 공기와 충돌하면 에너지가 소실되거나 굴절되는 등 원하는 대로 제어하기가 어렵기 때문이다. 상기 주사전자현미경은 표본과 대물렌즈와 렌즈 사이의 거리는 일정하지만 중간렌즈와 투영렌즈의 코일에 통하는 전류의 세기에 의해 배율이 결정되며 상의 초점은 대물렌즈의 코일에 흐르는 전류에 의해 조절된다.Since the scanning electron microscope uses an electron beam instead of a light beam, the interior of the microscope is in a vacuum state, because it is difficult to control the electron as it collides with the air such that energy is lost or refracted. In the scanning electron microscope, the distance between the specimen and the objective lens is constant, but the magnification is determined by the intensity of the current passing through the coils of the intermediate lens and the projection lens, and the focus of the image is controlled by the current flowing in the coil of the objective lens.

그런데 종래의 주사전자현미경의 경우, 시료 검사를 위해 진공챔버 내부에 시료를 장입하게 되어 있다. 이에 따라, 시료의 크기는 진공챔버의 크기를 고려하여 소정 크기로 커팅해야 하는 불편함이 있었고, 시료의 크기가 진공챔버의 크기 보다 작게 형성되도록 제한됨에 따라 제품의 전체적인 부분에 대한 전반적인 검사가 이루어지지 못하는 문제가 있었다.However, in the case of a conventional scanning electron microscope, a sample is loaded into a vacuum chamber for sample inspection. Accordingly, the size of the sample is inconvenient to cut to a predetermined size in consideration of the size of the vacuum chamber, and the overall size of the sample is limited to be smaller than the size of the vacuum chamber, There was a problem that I could not support.

1. 공개특허공보 제10-2008-0010842호, 공개일자: 2008년 01월 31일1. Published Patent Publication No. 10-2008-0010842, Disclosure Date: January 31, 2008 2. 공개특허공보 제10-2010-0095668호, 공개일자: 2010년 09월 01일2. Published Patent Application No. 10-2010-0095668, Published on September 1, 2010

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 시료를 진공하우징 외부에 위치한 상태에서 관찰할 수 있는 주사전자현미경 및 이를 이용한 시료검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a scanning electron microscope capable of observing a sample in a state of being located outside a vacuum housing and a sample inspection method using the same.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 전자총, 컨덴싱 렌즈 및 오브젝트 렌즈를 포함하는 컬럼; 상기 오브젝트 렌즈를 둘러싸고 일측에 빔통과홀이 관통 형성되는 진공하우징; 및 상기 진공하우징 외부에 배치되며, 상기 시료를 상기 빔통과홀에 기밀 유지 상태로 밀착하는 제1 모드 및 상기 시료를 상기 빔통과홀로부터 이격하는 제2 모드로 선택적으로 설정되는 시료 이송부;를 포함하는 주사전자현미경를 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention provides a method of manufacturing a liquid crystal display comprising a column including an electron gun, a condensing lens and an object lens; A vacuum housing surrounding the object lens and having a beam passage hole formed at one side thereof; And a sample transferring unit disposed outside the vacuum housing, the sample transferring unit being selectively set to a first mode for closely contacting the sample with the beam passage hole in a hermetic state and a second mode for separating the sample from the beam passage hole To provide a scanning electron microscope.

상기 진공하우징은 상기 빔통과공을 개폐하기 위한 밸브부를 포함할 수 있다. 상기 밸브부는, 상기 진공하우징 내부에 이동 가능하게 배치되는 개폐밸브; 상기 진공하우징 외부에 배치되는 동력원; 및 상기 동력원의 구동력을 상기 개폐밸브로 전달하기위한 동력전달부재;를 포함할 수 있다.The vacuum housing may include a valve portion for opening and closing the beam passage hole. Wherein the valve unit includes: an opening / closing valve movably disposed inside the vacuum housing; A power source disposed outside the vacuum housing; And a power transmitting member for transmitting the driving force of the power source to the opening / closing valve.

상기 진공하우징과 시료 간 기밀을 유지하도록 상기 빔통과홀을 둘러싸도록 진공하우징의 외측에 고정 배치되는 씨일부재를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 씨일부재는 상기 빔통과홀의 크기보다 큰 폐루프형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 씨일부재는 시료보다 작은 크기인 것이 바람직하다.And a seal member fixedly disposed on the outer side of the vacuum housing so as to surround the beam passage hole to maintain airtightness between the vacuum housing and the sample. In this case, the seed part material preferably has a closed loop shape larger than the beam passing hole. In addition, the seed part material is preferably smaller than the sample.

상기 진공하우징은, 상기 컬럼부에 고정되는 제1부분; 및 상기 제1부분에 분리 가능하게 결합되고 상기 씨일부재가 배치되는 제2부분;을 포함할 수 있다.The vacuum housing includes: a first portion fixed to the column portion; And a second portion detachably coupled to the first portion and having the seed portion material disposed thereon.

상기 시료 이송부는, 베이스에 상하 이동 가능하게 설치되는 제1가동프레임; 상기 제1가동프레임 상에서 좌우 이동 가능하게 설치되는 제2가동프레임; 상기 제2가동프레임 상에서 상기 제2가동프레임의 이동 방향에 직각 방향으로 이동하는 제3가동프레임; 및 상기 제3가동프레임 상에 고정 결합되는 시료 안착대;를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 및 제3가동프레임은 상기 시료 안착대에 장착된 시료를 상기 씨일부재에 의해 기밀이 유지되는 상태로 X-Y 평면상에서 이송하도록 가동할 수 있다.The sample transfer unit includes: a first movable frame that is vertically movable on a base; A second movable frame movably installed on the first movable frame; A third movable frame moving on the second movable frame in a direction perpendicular to the moving direction of the second movable frame; And a sample placing table fixedly coupled to the third movable frame. In this case, the second and third movable frames can be moved so as to transport the sample mounted on the sample mounting table on the X-Y plane with the seal member kept airtight.

또한, 본 발명은 진공하우징의 빔통과홀을 폐쇄하고 상기 진공하우징 내부를 진공분위기로 형성하는 (a)단계; 상기 진공하우징의 빔통과홀에 대응하도록 시료를 진공하우징 외부의 관찰위치로 이송하는 (b)단계; 상기 빔통과홀을 둘러싸고 있는 씨일부재에 상기 시료를 밀착시켜 상기 진공하우징과 시료의 표면 간 기밀을 유지하는 (c)단계; 상기 빔통과홀을 개방하여 상기 씨일부재에의해 구획된 시료 표면의 일부를 상기 진공분위기에 노출시키는 (d)단계; 및 상기 빔통과홀을 통해 시료 표면으로 빔을 주사하는 (e)단계;를 포함하는 주사전자현미경을 이용한 시료검사방법을 제공할 수 있다.(A) closing the beam passing hole of the vacuum housing and forming the vacuum housing in a vacuum atmosphere; (B) transferring the sample to an observation position outside the vacuum housing so as to correspond to the beam passing hole of the vacuum housing; (C) maintaining the airtightness between the vacuum housing and the surface of the sample by adhering the sample to the seal member surrounding the beam-passing hole; (D) opening the beam-passing hole to expose a part of the surface of the sample partitioned by the seal member to the vacuum atmosphere; And (e) scanning the beam through the beam passing hole to the surface of the sample.

상기 (d)단계 또는 (e)단계 후, 시료를 전, 후, 좌, 우 중 어느 한 방향으로 이송하는 (f)단계를 더 포함할 수 있다.After step (d) or step (e), the step (f) may further include transferring the sample in any one of the forward, backward, leftward, and rightward directions.

상기 (e)단계 후, 상기 빔통과홀을 폐쇄하는 (g)단계; 및 상기 시료를 상기 진공하우징으로부터 이격시키는 (h)단계;를 더 포함하는 것도 물론 가능하다.(G) closing the beam-passing hole after the step (e); And (h) separating the sample from the vacuum housing.

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 시료를 진공하우징 내부에 장입하지 않고 진공하우징의 외부에서 배치한 상태로 관찰이 가능함에 따라 진공하우징을 콤팩트하게 형성함으로써 전체적인 주사전자현미경의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다. As described above, according to the present invention, since the sample can be observed while being placed outside the vacuum housing without charging the sample into the vacuum housing, the size of the entire scanning electron microscope can be advantageously reduced by forming the vacuum housing compactly .

또한, 본 발명은 시료의 크기가 진공하우징의 크기에 따라 제한되지 않으며, 시료를 진공하우징 내부(진공챔버)에 장입 및 인출하는 과정을 생략함으로써 시료검사 시간을 단축할 수 있다.Further, since the size of the sample is not limited by the size of the vacuum housing, the sample inspection time can be shortened by omitting the process of charging and withdrawing the sample into the vacuum housing (vacuum chamber).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주사전자현미경을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1에 표시된 Ⅱ부분을 나타내는 확대도이다.
도 3은 도 1에 도시된 시료가 진공하우징에 기밀 가능하도록 밀착된 상태를 나타내는 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주사전자현미경을 통한 시료검사 과정을 나타내는 흐름도이다.1 is a schematic view showing a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view showing part II shown in Fig.
Fig. 3 is an enlarged view showing a state in which the sample shown in Fig. 1 is closely attached to the vacuum housing so as to be hermetically sealed.
4 is a flowchart illustrating a sample inspection process using a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the embodiments described below are provided for illustrative purposes only, and that the present invention may be embodied with various modifications and alterations. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the attached drawings are not drawn to scale in order to facilitate understanding of the invention, but the dimensions of some of the components may be exaggerated.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 주사전자현미경은 컬럼부(10), 진공하우징(30), 밸브부(50) 및 시료 이송부(70)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention includes a column portion 10, a vacuum housing 30, a valve portion 50, and a sample transfer portion 70.

컬럼부(10)는 통상의 주사전자현미경에 구비된 컬럼부와 동일하게 전자총(미도시), 컨덴싱 렌즈(미도시) 및 오브젝트 렌즈(11)가 수직방향을 따라 상측에서 하측으로 동일 축선 상에 순차적으로 배치된다. 전자총은 컨덴싱 렌즈 측으로 전자 빔을 발산하며, 이 경우 전자 빔은 컨덴싱 렌즈 및 오브젝트 렌즈(11)를 통해 진공하우징(30)의 빔통과홀(35)로 발산된다.The column section 10 is provided with an electron gun (not shown), a condensing lens (not shown), and an object lens 11 along the vertical direction from the upper side to the lower side in the same axial direction as the column section provided in a normal scanning electron microscope Respectively. In this case, the electron beam is emitted to the beam passing hole 35 of the vacuum housing 30 through the condensing lens and the object lens 11. [

진공하우징(30)은 오브젝트 렌즈를 둘러싸고 내부에 진공챔버(C)가 형성된다. 상기 진공챔버(C)는 진공분위기가 형성되도록 진공원(미도시)과 연통된다. The vacuum housing 30 surrounds the object lens, and a vacuum chamber C is formed therein. The vacuum chamber C communicates with a vacuum source (not shown) to form a vacuum atmosphere.

상기 진공하우징(30)은 컬럼부(10)의 일부 예를 들면, 오브젝트 렌즈(15)에 고정되는 제1부분(31)과, 상기 제1부분(31)에 분리 가능하게 결합되는 제2부분(33)을 포함한다.The vacuum housing 30 includes a first portion 31 that is fixed to a portion of the column portion 10, for example, an object lens 15, and a second portion 31 that is detachably coupled to the first portion 31. [ (33).

상기 제2부분(33)에는 빔이 방출되는 오브젝트 렌즈(11)의 빔방출(11a)에 대응하는 위치에 빔통과홀(35)이 관통 형성된다. 또한, 제2부분(33)은 외측에 제2부분(33)과 시료 간 기밀을 유지하기 위한 씨일부재(37)가 고정 결합된다.A beam passing hole 35 is formed in the second portion 33 at a position corresponding to the beam emission 11a of the object lens 11 through which the beam is emitted. The second portion 33 is fixedly coupled to the outer portion of the second portion 33 and the seal member 37 for maintaining the airtightness between the sample and the sample.

상기 씨일부재(37)는 빔통과홀을 둘러싸도록 배치되며, 빔통과홀(35)의 크기보다 큰 폐루프형상으로 이루어질 수 있으며, 구체적으로는 원형, 타원형, 다각형 등의 형상으로 이루어질 수 있다.The seal member 37 is disposed to surround the beam passage hole and may have a closed loop shape larger than the beam passage hole 35. Specifically, the seal member 37 may have a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape.

이 경우 씨일부재(37)는 시료가 씨일부재(37)에 밀착될 때 진공챔버(C)와 시료의 표면 간 진공분위기가 유지되도록 시료보다 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the seal member 37 is formed to have a size smaller than that of the sample so that a vacuum atmosphere is maintained between the vacuum chamber C and the surface of the sample when the sample is brought into close contact with the seal member 37.

상기 씨일부재(37)는 교체가 가능하며, 이 경우 제2부분(33)의 외측면에 다양한 크기 또는 형상의 씨일부재가 결합될 수 있는 다수의 결합홈(미도시)을 형성할 수 있다. 또한, 제2부분(33)을 교체함으로써 씨일부재(37)를 함께 교체할 수도 있다.The seal member 37 can be replaced, and in this case, a plurality of coupling grooves (not shown) can be formed on the outer surface of the second portion 33 such that the seed part members of various sizes or shapes can be coupled. It is also possible to replace the seal member 37 together by replacing the second portion 33. [

도 2 및 3을 참고하면, 밸브부(50)는 개폐밸브(51), 동력전달부재(53) 및 동력원(55)를 포함한다.2 and 3, the valve portion 50 includes an on-off valve 51, a power transmitting member 53, and a power source 55. [

개폐밸브(51)는 빔통과홀(35)을 개폐할 수 있도록 진공하우징(30)의 제1부분(31)과 제2부분(33) 사이를 따라 형성된 가이드통로(34)에 설치된다. 이 경우 가이드통로(34)는 제1 및 제2부분(31,33)의 일측으로부터 빔통과홀(35)에 다다르는 위치까지 직선으로 형성된다.The opening and closing valve 51 is installed in a guide passage 34 formed between the first portion 31 and the second portion 33 of the vacuum housing 30 so that the beam passage hole 35 can be opened and closed. In this case, the guide passage 34 is formed in a straight line from one side of the first and second portions 31, 33 to a position reaching the beam passing hole 35.

동력전달부재(53)는 동력원(55)에서 발생한 구동력을 개폐부재(51)로 전달한다. 상기 동력전달부재(53)는 가동로드(53a) 및 연결부재(53b)를 포함한다.The power transmitting member (53) transmits the driving force generated by the power source (55) to the opening and closing member (51). The power transmitting member 53 includes a movable rod 53a and a connecting member 53b.

가동로드(53a)는 상기 가이드통로(33b)를 따라 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 일단부에는 개폐밸브(51)가 결합된다.The movable rod 53a is slidably inserted along the guide passage 33b, and an opening / closing valve 51 is coupled to one end of the movable rod 53a.

연결부재(53b)는 가동로드(53a)의 타단부를 동력원(55)의 일부에 연결한다. 이에 따라 가동로드(53a)는 개폐밸브(51)를 일측 또는 타측으로 구동하여 빔통과홀(35)을 개방 또는 폐쇄한다.The connecting member 53b connects the other end of the movable rod 53a to a part of the power source 55. [ Thus, the movable rod 53a drives the opening / closing valve 51 to one side or the other side to open or close the beam passage hole 35.

동력원(55)은 진공하우징(30) 외부에 배치되며, 실린더부(55a) 및 피스톤부(55b)를 포함한다. 실린더부(55a)는 유압 또는 공압으로 구동된다. 피스톤부(55b)는 실린더부(55a)를 따라 왕복 이동하며, 상기 연결부재(53b)를 통해 가동로드(53a)와 연결된다.The power source 55 is disposed outside the vacuum housing 30 and includes a cylinder portion 55a and a piston portion 55b. The cylinder portion 55a is driven by hydraulic pressure or air pressure. The piston portion 55b reciprocates along the cylinder portion 55a and is connected to the movable rod 53a through the connecting member 53b.

시료 이송부(70)는 베이스(71), 제1 내지 제3가동프레임(73,75,77) 및 시료 안착대(79)를 포함한다.The sample transfer unit 70 includes a base 71, first to third movable frames 73, 75, and 77, and a sample placement table 79.

베이스(71)는 컬럼부(10)를 지지하며 동시에, 제1가동프레임(73)이 수직 방향을 따라 상하 이동 가능하게 설치되는 제1 구동부(72)를 구비한다.The base 71 supports the column portion 10 and has a first driving portion 72 which is vertically movably mounted on the first movable frame 73.

제1 구동부(72)는 구동모터(72a)와, 구동모터(72a)에 의해 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전하는 회전스크류(72b)와, 회전스크류(72b)에 설치되고 제1가동프레임(73)의 일측을 지지하는 가동블록(72c)을 포함한다.The first driving part 72 includes a driving motor 72a, a rotating screw 72b rotating clockwise and counterclockwise by a driving motor 72a, and a second movable frame 72b provided on the rotating screw 72b, And a movable block 72c for supporting one side of the movable block 72. [

제1 가동프레임(73)은 상부에 제2가동프레임(75)이 설치되며, 제2가동프레임(75)을 제1 가동프레임(73) 상에서 좌우 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하도록 제2구동부(74)를 구비한다.The first movable frame 73 is provided with a second movable frame 75 on its upper portion and the second movable frame 75 is movably supported on the first movable frame 73 in the left- And a driving unit 74.

제2구동부(74)는 구동모터(74a)와, 구동모터(74a)에 의해 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전하는 회전스크류(74b)와, 회전스크류(74b)에 설치되고 제2가동프레임(75)의 하부를 지지하는 복수의 가동블록(74c,74d)을 포함한다.The second driving unit 74 includes a driving motor 74a, a rotating screw 74b rotating clockwise and counterclockwise by the driving motor 74a, a second movable frame 74b provided on the rotating screw 74b, 74) for supporting the lower portion of the movable block (74, 75).

제2가동프레임(75)은 상부에 제3가동프레임(77)이 설치되며, 제3가동프레임(77)을 제2가동프레임(75) 상에서 전후 방향(X축 방향)으로 이동 가능하도록 제3구동부(76)를 구비한다.The second movable frame 75 is provided with a third movable frame 77 on the upper portion thereof and the third movable frame 77 is movably supported on the second movable frame 75 in the forward and backward directions And a driving unit 76.

제3 구동부(76)는 구동모터(76a)와, 구동모터(76a)의 구동에 따라 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전하는 회전스크류(미도시)와, 제3가동프레임(77) 저면에 지지되고 회전스크류에 회전 가능하게 결합되는 가동블록(76b)과, 제2가동프레임(75) 상면에 고정 설치되는 한 쌍의 가이드레일(76c,76d)과, 한 쌍의 가이드레일(76c,76d)에 슬라이딩 가능하게 각각 설치되며 제3가동프레임(77)의 하부를 지지하는 한 쌍의 가동블록(76e,76f)을 포함한다.The third driving unit 76 includes a driving motor 76a and a rotating screw (not shown) that rotates clockwise and counterclockwise in accordance with the driving of the driving motor 76a. A pair of guide rails 76c and 76d fixedly mounted on the upper surface of the second movable frame 75 and a pair of guide rails 76c and 76d which are rotatably coupled to the rotary screw, And a pair of movable blocks 76e and 76f slidably mounted on the third movable frame 77 to support the lower portion of the third movable frame 77. [

제3가동프레임(77)은 상측에 시료 안착대(79)가 고정 결합된다. 시료 안착대(79)는 시료를 지지할 수 있는 통상의 클램프구조(미도시)를 포함한다.A sample seat 79 is fixedly coupled to the upper side of the third movable frame 77. The sample mounting table 79 includes a conventional clamp structure (not shown) capable of supporting the sample.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 주사전자현미경을 통한 시료검사방법을 도 4를 참고하여 설명한다.A sample inspection method using a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 개폐밸브(51)를 구동시켜 진공하우징(30)의 빔통과홀(35)을 폐쇄하고 진공챔버(C)에 미리 설정된 진공압으로 진공분위기를 형성한다(S1).First, the opening / closing valve 51 is driven to close the beam passing hole 35 of the vacuum housing 30, and a vacuum atmosphere is formed in the vacuum chamber C at a preset vacuum pressure (S1).

이어서 제2 및 제3가동프레임(75,77)을 구동시켜 시료 안착대(79)에 장착된 시료(90)를 진공하우징(30)의 빔통과홀(35)에 대응하는 미리 설정된 관찰위치로 이송한다(S2).The second and third movable frames 75 and 77 are driven to move the sample 90 mounted on the sample mounting table 79 to a predetermined observation position corresponding to the beam passing hole 35 of the vacuum housing 30 (S2).

그 후 제1가동프레임(73)을 구동하여 시료(90)의 표면이 빔통과홀(35)을 둘러싸고 있는 씨일부재(37)에 밀착되도록 시료(90)를 상승시켜 진공하우징(30)과 시료(90)의 표면 간 기밀을 유지한다(S3).The first movable frame 73 is driven to raise the specimen 90 such that the surface of the specimen 90 is brought into close contact with the seal member 37 surrounding the beam passing hole 35, (S 3).

계속해서 씨일부재(37)에 의해 구획된 시료(90) 표면의 일부를 상기 진공분위기에 노출하도록, 개폐밸브(51)를 구동시켜 빔통과홀(35)을 개방한다(S4). 이 상태에서 빔통과홀(35)을 통해 시료 표면으로 빔을 주사하여 시료를 검사한다(S5). 시료표면에 부딪힌 전자(BSE: Backscatter Electron)들은 정해진 경로를 따라 대략 0°~15°의 각도를 유지하며 진공챔버(C)내의 디텍터(D)의 표면에 접촉하게 된다. 이 경우 디텍터(D)는 이를 전자 신호로 변환하여 영상으로 구현하게 된다.The open / close valve 51 is driven to open the beam passage hole 35 so as to expose a part of the surface of the sample 90 partitioned by the seal member 37 to the vacuum atmosphere (S4). In this state, a beam is scanned on the surface of the sample through the beam passing hole 35 to examine the sample (S5). Backscatter electrons (BSE) striking the surface of the sample come into contact with the surface of the detector D in the vacuum chamber C while maintaining an angle of about 0 ° to 15 ° along a predetermined path. In this case, the detector D converts it into an electronic signal and implements it as an image.

검사 중에 시료 이송부(70)의 제2 및 제3가동프레임(75,77)을 동시에 가동하거나, 어느 하나를 가동하여 시료(90)를 X-Y 평면상에서 전, 후, 좌, 우의 임의의 방향으로 이송할 수 있다. 이 경우 시료(90)의 표면은 씨일부재(37)와 밀착된 상태를 유지함에 따라 진공챔버(C)의 진공분위기는 그대로 유지될 수 있다.During the inspection, the second and third movable frames 75 and 77 of the sample transfer unit 70 are simultaneously operated, or one of them is operated to transport the sample 90 in any direction of XY plane, front, back, left, can do. In this case, the vacuum atmosphere of the vacuum chamber C can be maintained as the surface of the sample 90 is kept in close contact with the seal member 37.

빔 조사를 통한 시료검사가 완료되면 개폐부재(51)를 가동시켜 빔통과홀(35)을 폐쇄한 후(S6), 제1가동프레임(73)을 구동하여 시료(90)를 하강시킴으로써 진공하우징(30)으로부터 시료(90)를 이격시킨다(S7).When the inspection of the sample through the beam irradiation is completed, the opening and closing member 51 is operated to close the beam passing hole 35 (S6), and the first movable frame 73 is driven to lower the sample 90, The sample 90 is separated from the sample 30 (S7).

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 시료(90)를 진공하우징(30) 내부에 장입하지 않고 진공하우징(30)의 외부에 배치한 상태로 관찰할 수 있어 진공하우징(30)의 부피를 축소할 수 있고, 이에 따라 주사전자현미경을 콤팩트하게 형성할 수 있다. As described above, in the present invention, the sample 90 can be observed while being placed outside the vacuum housing 30 without being charged into the vacuum housing 30, thereby reducing the volume of the vacuum housing 30 So that the scanning electron microscope can be formed compactly.

또한, 본 발명은 시료(90)의 크기가 진공하우징(30)의 크기에 따라 제한되지 않으며, 시료(90)를 진공챔버(C)에 장입 및 인출하는 과정을 생략함으로써 시료의 교체 및 검사 시간을 단축할 수 있다.The present invention is not limited by the size of the sample 90 and the size of the vacuum housing 30. It is possible to omit the process of charging and withdrawing the sample 90 into the vacuum chamber C, Can be shortened.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10: 컬럼부 오브젝트 렌즈
30: 진공하우징 31: 제1부분
33: 제2부분 33b: 가이드통로
35: 빔통과홀 37: 씨일부재
50: 밸브부 51: 개폐밸브
70: 시료 이송부10: columnar object lens
30: Vacuum housing 31: First part
33: second portion 33b: guide passage
35: beam passing hole 37: seal member
50: valve portion 51: opening / closing valve
70:

Claims (12)

전자총, 컨덴싱 렌즈 및 오브젝트 렌즈를 포함하는 컬럼부;
상기 오브젝트 렌즈를 둘러싸고 일측에 빔통과홀이 관통 형성되는 진공하우징; 및
상기 진공하우징 외부에 배치되며, 시료를 상기 빔통과홀에 기밀 유지 상태로 밀착하는 제1 모드 및 상기 시료를 상기 빔통과홀로부터 이격하는 제2 모드로 선택적으로 설정되는 시료 이송부;를 포함하며,
상기 제1 모드는 상기 진공하우징과 상기 시료의 표면이 상호 밀착된 상태로 기밀이 유지되는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.A column portion including an electron gun, a condensing lens, and an object lens;
A vacuum housing surrounding the object lens and having a beam passage hole formed at one side thereof; And
And a sample transferring unit disposed outside the vacuum housing and selectively set to a first mode for closely contacting the sample with the beam passage hole in a hermetic state and a second mode for separating the sample from the beam passage hole,
Wherein the first mode is such that the surface of the vacuum housing and the surface of the sample are kept in tight contact with each other. 제1항에 있어서,
상기 진공하우징은 상기 빔통과홀을 개폐하기 위한 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.The method according to claim 1,
And the vacuum housing includes a valve portion for opening and closing the beam passing hole. 제2항에 있어서,
상기 밸브부는,
상기 진공하우징 내부에 이동 가능하게 배치되는 개폐밸브;
상기 진공하우징 외부에 배치되는 동력원; 및
상기 동력원의 구동력을 상기 개폐밸브로 전달하기위한 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.3. The method of claim 2,
The valve unit includes:
An opening / closing valve movably disposed inside the vacuum housing;
A power source disposed outside the vacuum housing; And
And a power transmitting member for transmitting the driving force of the power source to the opening / closing valve. 제1항에 있어서,
상기 진공하우징과 시료 간 기밀을 유지하도록 상기 빔통과홀을 둘러싸도록 진공하우징의 외측에 고정 배치되는 씨일부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.The method according to claim 1,
And a seal member fixedly disposed outside the vacuum housing so as to surround the beam passage hole to maintain airtightness between the vacuum housing and the sample. 제4항에 있어서,
상기 씨일부재는 상기 빔통과홀의 크기보다 큰 폐루프형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.5. The method of claim 4,
Wherein the seed part material has a closed loop shape larger than a size of the beam passing hole. 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 씨일부재는 시료보다 작은 크기인 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the seed part material is smaller than the sample. 제4항에 있어서,
상기 진공하우징은, 상기 컬럼부에 고정되는 제1부분; 및 상기 제1부분에 분리 가능하게 결합되고 상기 씨일부재가 배치되는 제2부분;을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.5. The method of claim 4,
The vacuum housing includes: a first portion fixed to the column portion; And a second portion detachably coupled to the first portion and having the seed portion material disposed thereon. 제1항에 있어서,
상기 시료 이송부는,
베이스에 상하 이동 가능하게 설치되는 제1가동프레임;
상기 제1가동프레임 상에서 좌우 이동 가능하게 설치되는 제2가동프레임;
상기 제2가동프레임 상에서 상기 제2가동프레임의 이동 방향에 직각 방향으로 이동하는 제3가동프레임; 및
상기 제3가동프레임 상에 고정 결합되는 시료 안착대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.The method according to claim 1,
The sample transfer unit
A first movable frame mounted on the base so as to be vertically movable;
A second movable frame movably installed on the first movable frame;
A third movable frame moving on the second movable frame in a direction perpendicular to the moving direction of the second movable frame; And
And a sample placing table fixedly coupled to the third movable frame. 제8항에 있어서,
상기 진공하우징과 시료 간 기밀을 유지하도록 상기 빔통과홀을 둘러싸도록 진공하우징의 외측에 고정 배치되는 씨일부재를 포함하고,
상기 제2 및 제3가동프레임은 상기 시료 안착대에 장착된 시료를 상기 씨일부재에 의해 기밀이 유지되는 상태로 X-Y 평면상에서 이송하도록 가동하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경.9. The method of claim 8,
And a seal member fixedly disposed on the outer side of the vacuum housing so as to surround the beam passage hole to maintain airtightness between the vacuum housing and the sample,
And the second and third movable frames are movable so as to transport the sample mounted on the sample mounting table on the XY plane in a state of being kept airtight by the seal member. 진공하우징의 빔통과홀을 폐쇄하고 상기 진공하우징 내부를 진공분위기로 형성하는 (a)단계;
상기 진공하우징의 빔통과홀에 대응하도록 시료를 진공하우징 외부의 관찰위치로 이송하는 (b)단계;
상기 빔통과홀을 둘러싸고 있는 씨일부재에 상기 시료를 밀착시켜 상기 진공하우징과 시료의 표면이 상호 밀착된 상태로 기밀을 유지하는 (c)단계;
상기 빔통과홀을 개방하여 상기 씨일부재에의해 구획된 시료 표면의 일부를 상기 진공분위기에 노출시키는 (d)단계; 및
상기 빔통과홀을 통해 시료 표면으로 빔을 주사하는 (e)단계;를 포함하는 주사전자현미경을 이용한 시료검사방법.(A) closing a beam passing hole of the vacuum housing and forming a vacuum atmosphere inside the vacuum housing;
(B) transferring the sample to an observation position outside the vacuum housing so as to correspond to the beam passing hole of the vacuum housing;
(C) holding the sample in close contact with the seal member surrounding the beam-passing hole so that the vacuum housing and the surface of the sample are in close contact with each other;
(D) opening the beam-passing hole to expose a part of the surface of the sample partitioned by the seal member to the vacuum atmosphere; And
(E) scanning the beam through the beam passing hole to the surface of the sample. 제10항에 있어서,
상기 (d)단계 또는 (e)단계 후, 시료를 전, 후, 좌, 우 중 어느 한 방향으로 이송하는 (f)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경을 이용한 시료검사방법.11. The method of claim 10,
Further comprising the step of (f) transferring the sample in any one of the forward, backward, left, and right directions after the step (d) or (e). 제10항에 있어서,
상기 (e)단계 후, 상기 빔통과홀을 폐쇄하는 (g)단계; 및
상기 시료를 상기 진공하우징으로부터 이격시키는 (h)단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사전자현미경을 이용한 시료검사방법.11. The method of claim 10,
(G) closing the beam-passing hole after the step (e); And
Further comprising the step of: (h) separating the sample from the vacuum housing.
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