KR20040069897A - Lamp housing structure of semiconductor unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 장비 중 램프 하우징 구조에 관한 것으로, 웨이퍼 검사 장비의 메인 광원인 Mercury-Xenon Lamp Assembly에서 운용 중 발생 할 수 밖에 없는 열을 효과적인 배기하기 위한 것으로, 기존 방법에서는 자연 Cooling 방법을 사용 하였으나 본 발명에서는 강제 배기를 사용하여 발생되는 열을 원활히 배기시키는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lamp housing structure of semiconductor equipment, to effectively exhaust heat that can be generated during operation in the Mercury-Xenon Lamp Assembly, which is the main light source of wafer inspection equipment. The present invention relates to an apparatus for smoothly evacuating heat generated by using forced exhaust.
일반적으로 제논램프(크세논램프)의 모양은 발광관부가 가늘고 긴 것을 많이 사용하고 있으며, 제논램프의 내부에 봉입하는 제논가스의 압력은 1 내지 10기압 정도이다. 일반적인 제논램프는 램프전압이 낮고 램프전류는 커서 휘도가 높은 특성을 가지지만 내부 가스 압력이 고압상태이므로 제작시 고압의 가스를 봉입하는 것이 고압수은등에 비하여 어려우며, 기동전압이 높아야 되는 것이 단점이다. 따라서 기동시에 높은 전압을 인가할 수 있는 별도의 기동장치가 필요하다.In general, the shape of the xenon lamp (xenon lamp) is a long and thin light emitting tube portion is used, the pressure of the xenon gas enclosed in the xenon lamp is about 1 to 10 atm. A general xenon lamp has a low lamp voltage and a high lamp current, and thus has a high brightness. However, since the internal gas pressure is high, it is difficult to enclose a high-pressure gas at the time of manufacture compared to a high-pressure mercury lamp, and a high starting voltage is required. Therefore, there is a need for a separate starting device capable of applying a high voltage at startup.
그러나, 제논램프는 발산하는 빛이 자연광에 극히 근사하므로 사람에게 피로도를 적게 주는 특징이 있으며, 제작시 고압의 제논가스가 봉입되어 있어 고압수은등과 같이 방전열에 의하여 저압의 상태로부터 서서히 고압상태로 증발해 가지 않기 때문에, 고압수은등과는 달리 기동시 순간 점멸이 가능하고 순시 재점등도 가능하다는 특징이 있다. 이로써, 제논램프는 발광부의 면적에 비하여 휘도가 높아 투광용 내지 신호용 광원으로 많이 사용되고 있으며, 특히 가시광에 가까운 빛을 발산하므로 더욱 용도가 커지고 있다However, xenon lamps are characterized by reducing the degree of fatigue to humans because the light emitted is very close to natural light.The high-density xenon gas is enclosed in the manufacturing process, so it evaporates slowly from high pressure state to low pressure state by discharge heat like high pressure mercury lamp. Unlike the high-pressure mercury lamp, it is possible to instantaneously blink at start-up and instantaneous restart. As a result, the xenon lamp has a higher luminance than the area of the light emitting part, and thus is widely used as a light source for transmitting light or a signal. In particular, the xenon lamp emits light close to visible light, thereby increasing its use.
대한민국 등록특허 제0196681호를 보면, 액정 프로젝터 등의 광학장치에 쓰이는 냉각방법을 개시하고 있다.Korean Patent No. 0196681 discloses a cooling method for an optical device such as a liquid crystal projector.
상기 등록특허의 구성을 보면, 광원인 메탈 할라이드 램프, 요면경, 광축을 따라 요면경 내부에 배치되어 있는 석영관으로 구성된 발광부 및 전극을 포함한다. 이 메탈 할라이드 램프는 고온전압영역의 램프하우스 내에 수용되고, 저온고온영역의 광학부재 내에는 단일의 액정판, 집광렌즈. 투영렌즈 및 흡기팬 등이 설치되어 있다.The configuration of the registered patent includes a light emitting part and an electrode formed of a metal halide lamp which is a light source, a concave mirror, and a quartz tube disposed inside the concave mirror along the optical axis. The metal halide lamp is housed in a lamp house in a high temperature region, and a single liquid crystal plate and a condenser lens in an optical member in a low temperature region. Projection lenses, intake fans and the like are provided.
이 장치에서 발광부에 의해 방출된 광은 다음과 같은 방식으로 스크린상에 투영된다. 메탈 할라이드 램프의 발광부에 의해 방출된 광은 요면경에 반사되어 광학부재와 램프하우스 사이에 배치된 투명체를 통과한다. 그 다음에, 광은 집광렌즈에 의해 집광되어 투영렌즈의 이면에 조사 빔으로 집광한다. 그런 후, 집광된 빔은 액정판의 이면에 조사되어 투영렌즈에 의해 확대되어서, 표시화상이 스크린 상에 투영된다.Light emitted by the light emitting portion in this apparatus is projected onto the screen in the following manner. Light emitted by the light emitting portion of the metal halide lamp is reflected by the concave mirror and passes through the transparent body disposed between the optical member and the lamp house. Then, the light is condensed by the condenser lens and condensed by the irradiation beam on the rear surface of the projection lens. Thereafter, the focused beam is irradiated onto the back surface of the liquid crystal plate and enlarged by the projection lens, so that the display image is projected on the screen.
그러나, 상기 등록특허와 같은 장치는 액정 모니터 등의 시스템에 사용되는 것으로써, 전자 현미경 등 액정 모니터와는 전혀 다른 방법으로 광원을 이용하는 시스템에서의 활용성은 현저히 떨어진다.However, such a device is used in a system such as a liquid crystal monitor, and its utility in a system using a light source in a completely different manner from that of a liquid crystal monitor such as an electron microscope is significantly inferior.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 웨이퍼 검사 장비의 메인 광원인 Mercury-Xenon Lamp Assembly에서 운용 중 발생 할 수 밖에 없는 열을 효과적인 배기하기 위한 것으로, 기존 방법에서는 자연 Cooling 방법을 사용 하였으나 본 발명에서는 강재 배기를 사용하여 발생되는열을 원활히 배기시키는 반도체 장비 램프 하우징 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, to effectively exhaust the heat that can be generated during operation in the Mercury-Xenon Lamp Assembly, the main light source of the wafer inspection equipment, In the method, a natural cooling method is used, but the present invention has a purpose to provide a semiconductor device lamp housing structure for smoothly exhausting heat generated by using steel exhaust.
도 1은 일반적인 반도체 장비 램프 하우징 구조이다.1 is a typical semiconductor equipment lamp housing structure.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 장비 램프 하우징 구조이다.2 is a semiconductor device lamp housing structure according to the present invention.
도 3은 일반적인 반도체 장비 램프 하우징 구조의 측면도이다.3 is a side view of a typical semiconductor equipment lamp housing structure.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 장비 램프 하우징 구조의 측면도이다.4 is a side view of the semiconductor equipment lamp housing structure according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 조정 손잡이 2 : 제논 램프1: adjusting knob 2: xenon lamp
3 : 반사거울 4 : 전원케이블3: reflection mirror 4: power cable
5 : 빔 운반용 렌즈 6 : 집속 렌즈5: beam carrying lens 6: focusing lens
7 : 1차 반사거울 8 : 2차 반사거울7: 1st reflection mirror 8: 2nd reflection mirror
본 발명의 상기 목적은 제논 램프의 일측에 위치하며 상기 제논 램프를 조정하는 조정 손잡이; 상기 제논 램프의 전원을 공급하는 전원케이블; 상기 제논 램프의 광원을 집속하는 집속렌즈; 상기 집속렌즈의 반대편으로 조사된 광원을 다시 집속렌즈로 반사시키는 반사거울; 상기 제논 램프의 타측에 위치하는 보호 덮개와 팬 모듈; 상기 집속렌즈로부터 나오는 빔을 반사시켜 빔 운반 지역으로 보내는 1차 반사거울; 상기 1차 반사거울로부터 나오는 빔을 반사시키는 2차 반사거울; 및 상기 2차 반사거울로부터 나오는 빔을 운반하는 빔 운반용 렌즈를 포함한 반도체 장비 램프 하우징 구조에 의해 달성된다.The object of the present invention is located on one side of the xenon lamp and adjusting knob for adjusting the xenon lamp; A power cable for supplying power of the xenon lamp; A focusing lens focusing the light source of the xenon lamp; A reflection mirror for reflecting the light source irradiated on the opposite side of the focusing lens back to the focusing lens; A protective cover and a fan module located on the other side of the xenon lamp; A primary reflection mirror that reflects the beam from the focusing lens and directs it to a beam carrying area; A secondary reflection mirror that reflects a beam emitted from the primary reflection mirror; And a beam transport lens carrying a beam exiting the secondary reflecting mirror.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 일실시예로써 명세서에 첨부된 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the accompanying drawings as an embodiment of the present invention.
반도체 웨이퍼 검사 장비의 메인 광원으로써 주로 쓰이는 제논 램프 장치는 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 밀폐지역(10)과 개방지역(11) 그리고 빔 운반 지역(12)의 세 지역으로 크게 나눠진다.Xenon lamp apparatus, which is mainly used as the main light source of the semiconductor wafer inspection equipment, is generally divided into three regions, as shown in FIG. 1, an enclosed region 10, an open region 11, and a beam carrying region 12.
상기 밀폐지역(10)에는 제논 램프(2)가 위치하며 상기 제논 램프(2)를 조정하는 조정 손잡이(1), 상기 제논 램프(2)의 전원을 공급하는 전원케이블(4), 상기제논 램프(2)의 광원을 집속하는 집속렌즈(6) 및 상기 집속렌즈(6)의 반대편으로 조사된 광원을 다시 집속렌즈(6)로 반사시키는 반사거울(3) 등으로 구성된다.The xenon lamp 2 is located in the enclosed area 10, an adjustment knob 1 for adjusting the xenon lamp 2, a power cable 4 for supplying power to the xenon lamp 2, and the xenon lamp A focusing lens 6 for focusing the light source of (2) and a reflecting mirror 3 for reflecting the light source irradiated on the opposite side of the focusing lens 6 back to the focusing lens 6.
상기 개방지역(11)에는 상기 집속렌즈(6)로부터 나오는 빔을 반사시켜 빔 운반 지역(12)으로 보내는 1차 반사거울(7) 등으로 구성된다.The open area 11 is composed of a primary reflection mirror 7 or the like that reflects the beam from the focusing lens 6 and sends it to the beam carrying area 12.
상기 빔 운반 지역(12)에는 상기 1차 반사거울(7)로부터 나오는 빔을 반사시키는 2차 반사거울(8), 상기 2차 반사거울(8)로부터 나오는 빔을 운반하는 빔 운반용 렌즈(5) 등으로 구성되고 이러한 빔 운반 지역(12)은 개방된 구조를 갖는다.The beam carrying area 12 has a secondary reflection mirror 8 for reflecting the beam from the primary reflection mirror 7, and a beam carrying lens 5 for carrying the beam from the secondary reflection mirror 8. And the beam carrying area 12 has an open structure.
상기 도 1의 구조에서는 램프가 위치하는 지역이 밀폐되어 있거나 혹은 자연 냉각을 위해 소정의 통기구가 마련된다. 그러나 발생된 고열로 인해 전원 케이블 열화, 램프 및 부품 파손, 램프의 수명단축 등으로 인한 데이타 불안정이 발생될 수 있는 여지가 있으므로 이를 방지하고 장비 가동률을 높이기 위해 본 발명에서는 램프에서 발생되는 고열을 강재 배기시켜 온도를 효과적으로 낮출 수 있는 구조를 제공한다.In the structure of FIG. 1, the area in which the lamp is located is sealed or a predetermined vent is provided for natural cooling. However, in order to prevent this and increase the equipment operation rate, the high temperature generated from the lamp is steel in order to prevent data instability due to deterioration of the power cable, lamp and parts damage, and shortened lamp life due to the generated high temperature. Exhaust provides a structure that can effectively lower the temperature.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 장비 램프 하우징 구조이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 장비 램프 하우징 구조는 밀폐지역(10)과 개방지역(11) 그리고 빔 운반 지역(12)의 세 지역으로 크게 나눠진다.2 is a semiconductor device lamp housing structure according to the present invention. As shown in FIG. 2, the semiconductor device lamp housing structure of the present invention is largely divided into three zones: the closed zone 10, the open zone 11, and the beam carrying zone 12. As shown in FIG.
상기 밀폐지역(10)에는 제논 램프(2)가 위치하며 상기 제논 램프(2)를 조정하는 조정 손잡이(1), 상기 제논 램프(2)의 전원을 공급하는 전원케이블(4), 상기 제논 램프(2)의 광원을 집속하는 집속렌즈(6), 상기 집속렌즈(6)의 반대편으로 조사된 광원을 다시 집속렌즈(6)로 반사시키는 반사거울(3) 및 상기 제논 램프(2)의하부에 보호 덮개와 팬 모듈을 갖는다.The xenon lamp 2 is located in the enclosed area 10, an adjustment knob 1 for adjusting the xenon lamp 2, a power cable 4 for supplying power to the xenon lamp 2, and the xenon lamp A focusing lens 6 for focusing the light source of (2), a reflecting mirror 3 reflecting the light source irradiated on the opposite side of the focusing lens 6 back to the focusing lens 6, and a lower portion of the xenon lamp 2; It has a protective cover and a fan module.
상기 개방지역(11)에는 상기 집속렌즈(6)로부터 나오는 빔을 반사시켜 빔 운반 지역(12)으로 보내는 1차 반사거울(7) 등으로 구성된다.The open area 11 is composed of a primary reflection mirror 7 or the like that reflects the beam from the focusing lens 6 and sends it to the beam carrying area 12.
상기 빔 운반 지역(12)에는 상기 1차 반사거울(7)로부터 나오는 빔을 반사시키는 2차 반사거울(8), 상기 2차 반사거울(8)로부터 나오는 빔을 운반하는 빔 운반용 렌즈(5) 등으로 구성되고 이러한 빔 운반 지역(12)은 개방된 구조를 갖는다. 상기 밀폐지역(10)의 하부에 설정된 보호 덮개와 팬 모듈은 상기 빔 운반 지역(12)의 여유 공간에 설정됨으로써, 장비 자체 크기 및 모양의 변화없이 냉각 효과를 얻을 수 있다.The beam carrying area 12 has a secondary reflection mirror 8 for reflecting the beam from the primary reflection mirror 7, and a beam carrying lens 5 for carrying the beam from the secondary reflection mirror 8. And the beam carrying area 12 has an open structure. The protective cover and the fan module set in the lower portion of the enclosed area 10 are set in the free space of the beam carrying area 12, thereby obtaining a cooling effect without changing the size and shape of the equipment itself.
도 3은 도 1에 도시된 램프 하우징 구조의 측면을 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 장비 램프 하우징 구조의 측면을 나타낸 것이다. 이러한 측면의 비교로써, 자연 냉각과 강재 냉각의 차이가 확연히 드러나게 된다.Figure 3 shows a side of the lamp housing structure shown in Figure 1, Figure 4 shows a side of the semiconductor equipment lamp housing structure according to the present invention. As a comparison of these aspects, the difference between natural cooling and steel cooling is evident.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 장비 램프 하우징 구조에서 팬의 설정이 어려운 경우, 즉 상기 빔 운반 지역(12)이 협소하여 팬을 빔 운반 지역(12)의 외부에 설정할 경우, 긴 파이프를 이용하여 강재 냉각을 한다는 것을 나타낸 개략도이다.5 illustrates a case in which a fan is difficult to be set in the semiconductor device lamp housing structure according to the present invention, that is, when the fan carrying area 12 is narrow and the fan is set outside the beam carrying area 12, the long pipe is used. It is the schematic which showed steel cooling.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 장비 램프 하우징 구조는 웨이퍼 검사 장비에 메인 광원으로 사용되는 제논 램프에서 발생되는 고열을 강재 배기시킴으로써 램프 수명연장, 데이타 안정성, 장비 안전 등의 효과를 얻을수있어 원가 절감에 도움을 줄 수 있으며 가동률 향상에 기여할 수 있다.As described above, the semiconductor device lamp housing structure according to the present invention can obtain the effects of lamp life extension, data stability, equipment safety, etc. by exhausting the high heat generated from the xenon lamp used as the main light source in the wafer inspection equipment. It can help reduce costs and contribute to higher utilization rates.
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