KR20220136419A - Light filtering device, optical microscope and defect observation apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 축부를 갖고 개폐 가능한 구성을 갖는 셔터(212)와, 셔터 개구부(264)를 갖는 기판(201)을 구비한 광 필터링 디바이스이며, 셔터(212)와 기판(201) 사이에 전압을 인가하는 구성을 갖고, 셔터(212)는 축부의 주위로 회전하고 셔터 개구부(264)로 이동함으로써 개방 상태가 되는 구성을 갖고, 셔터의 개방각(280)은, 90도 미만으로 조정되는 구성을 갖는다. 이에 의해, 결함 관찰 장치의 구성 요소인 광학 현미경에 사용되는 광 필터링 디바이스의 셔터의 피로 파괴를 방지하고, 셔터 어레이 디바이스의 수명을 길게 할 수 있다.The present invention is a light filtering device including a shutter 212 having an axial part and having a structure that can be opened and closed, and a substrate 201 having a shutter opening 264, wherein a voltage is applied between the shutter 212 and the substrate 201. It has a configuration to apply, the shutter 212 has a configuration in which it is in an open state by rotating around the shaft portion and moving to the shutter opening 264, and the opening angle 280 of the shutter is adjusted to be less than 90 degrees. have Thereby, fatigue failure of the shutter of the light filtering device used for the optical microscope which is a component of a defect observation apparatus can be prevented, and the lifetime of a shutter array device can be lengthened.
Description
본 발명은, 광 필터링 디바이스, 광학 현미경 및 결함 관찰 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light filtering device, an optical microscope, and a defect observation apparatus.
결함 관찰 장치는, 반도체 제조 라인 등에 있어서 반도체의 기판인 웨이퍼의 표면에 발생하는 각종 결함, 이물 등(이하 「결함 등」이라고 함)의 리뷰, 분류 등을 행하는 주사형 전자 현미경(SEM) 등을 구비하고 있다.The defect observation apparatus is a scanning electron microscope (SEM), etc. that review, classify, etc., various defects, foreign substances, etc. (hereinafter referred to as "defects, etc.") occurring on the surface of a wafer which is a substrate of a semiconductor in a semiconductor manufacturing line, etc. are being prepared
결함 관찰 장치는, 광학 현미경을 더 구비하고 있는 것이 바람직하다. 결함 관찰 장치는, 광학 현미경을 제어하고, 웨이퍼 표면의 결함 등을 효율적으로 자동적으로 검출하고, 좌표 얼라인먼트를 행하는 기능을 갖는다. 광학 현미경에 의해 검출한 미소한 결함 등에 대해서는, SEM을 제어함으로써, 그 형상을 상세하게 관찰하고, 성분 분석할 수 있다. 광학 현미경은, 암시야 광학 현미경(DFOM: Dark Field Optical Microscope)으로서 사용 가능한 것이 바람직하다.It is preferable that the defect observation apparatus is further equipped with an optical microscope. The defect observation apparatus has a function of controlling an optical microscope, efficiently and automatically detecting a defect or the like on the wafer surface, and performing coordinate alignment. About the minute defect etc. which were detected with the optical microscope, the shape can be observed in detail by controlling SEM, and a component analysis can be carried out. It is preferable that the optical microscope can be used as a dark field optical microscope (DFOM:Dark Field Optical Microscope).
또한, 결함 관찰 장치는, SEM상, 결함 등의 분류 데이터, 원소 분석 데이터 등을 자동적으로 출력하는 기능을 갖고, 출력된 데이터로부터 결함 맵을 제작할 수도 있다. 또한, 결함 관찰 장치는, 제작한 결함 맵을 바탕으로, 결함 등의 관찰, 분류 및 분석을 행할 수도 있다. 이 때문에, 결함 관찰 장치는, 리뷰 SEM이라고도 불리고 있다. 또한, 결함 리뷰 SEM(Defect Review-SEM) 또는 웨이퍼 검사 SEM이라고도 불리고 있다.Moreover, a defect observation apparatus has a function of automatically outputting classification data, such as an SEM image, a defect, element analysis data, etc., and can also produce a defect map from the output data. Moreover, a defect observation apparatus can also perform observation, classification, and analysis of a defect etc. based on the produced defect map. For this reason, the defect observation apparatus is also called review SEM. It is also called a defect review-SEM (SEM) or a wafer inspection SEM.
바꾸어 말하면, 결함 관찰 장치에 있어서, 광학 현미경과 SEM은 공통의 스테이지를 갖고, 이 스테이지에 적재한 웨이퍼에 대해서, 광학 현미경으로 관찰하여, 검출한 결함 등의 위치를 특정하고, 그 결함 등을 SEM에 의해 관찰할 수 있다. 예를 들어, 수십 ㎛의 정밀도를 갖는 결함 맵에 따라, 결함 관찰 장치의 암시야 현미경을 사용하여 수백 nm의 범위에서 결함 등을 탐색하고, 수 ㎛ 이하의 정밀도로 결함 등의 위치를 특정할 수 있다.In other words, in a defect observation apparatus, an optical microscope and an SEM have a common stage, and the wafer mounted on this stage is observed with an optical microscope, the position of a detected defect etc. is specified, and the defect etc. are SEM. can be observed by For example, according to a defect map with a precision of several tens of μm, a defect, etc. can be searched for in a range of several hundred nm using a dark-field microscope of a defect observation device, and the position of a defect, etc. can be specified with an accuracy of several μm or less. have.
이에 의해, 광학 현미경과 SEM의 좌표계의 괴리를 보정하고, 결함 관찰의 성공률을 향상시켜, 높은 스루풋을 유지할 수 있다. 또한, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 배선의 절연 불량이나 단락 등의 불량의 원인이 되는 결함 등을 조기에 검출하고, 그 발생원을 밝혀내어, 수율 저하를 방지할 수 있다.Thereby, the deviation of the coordinate system of an optical microscope and SEM can be corrected, the success rate of defect observation can be improved, and high throughput can be maintained. Moreover, in the manufacturing process of a semiconductor device, the defect etc. which cause defects, such as insulation defect and a short circuit of wiring, can be detected early, the source of the defect, etc. can be revealed, and a yield fall can be prevented.
특허문헌 1에는, 제1 촬상부(광학 현미경) 및 제2 촬상부(SEM)를 구비한 결함 관찰 장치에 있어서, 제1 촬상부의 복수의 촬상 수단 중에서 제1 촬상부의 다음의 촬상 수단 또는 제2 촬상부의 촬상 조건을 설정하고, 제2 촬상부의 촬상 조건으로서, 적산 프레임 매수, 가속 전압, 프로브 전류, 촬상 배율 또는 촬상 시야를 설정하고, 제1 촬상부에 의해 검출된 결함의 위치 정보와 제1 촬상부에 의한 화상 취득에 의해 얻어진 정보에 기초하여 좌표 보정식을 산출하고, 보정된 위치 정보에 기초하여 제2 촬상부를 사용하여 결함을 촬상하는 것이 개시되어 있다.In
특허문헌 2에는, SOI 웨이퍼에 2차원 형상으로 배열하는 구멍부와, 구멍부를 덮는 광학적으로 불투명한 박막이며 SOI 웨이퍼 상에 2차원 형상으로 배열한 셔터 패턴과, SOI 웨이퍼에 형성된 동작 전극을 갖는 셔터 어레이를 구비한, 광학 필터링 디바이스가 개시되어 있다. 여기서, SOI는, Silicon on Insulator의 약칭이고, SOI 웨이퍼는, Si 기판 상에, 산화 절연막(BOX층: Buried Oxide층), 표면 Si막(SOI부)이 형성된 구조를 갖는 것이다.In Patent Document 2, a shutter having holes arranged in a two-dimensional shape on an SOI wafer, an optically opaque thin film covering the holes, a shutter pattern arranged in a two-dimensional shape on the SOI wafer, and a working electrode formed on the SOI wafer. An optical filtering device having an array is disclosed. Here, SOI is an abbreviation of Silicon on Insulator, and the SOI wafer has a structure in which an oxide insulating film (BOX layer: Buried Oxide layer) and a surface Si film (SOI portion) are formed on a Si substrate.
암시야 현미경에 있어서는, 결함 등의 종류에 따른 퓨필 필터가 필요하고, 다종류의 결함 등에 대응하는 1mm 이하의 치수를 갖는 미소한 셔터가 요구되고 있다. 이러한 셔터를 개폐시킴으로써, 다양한 공간 필터를 형성할 수 있다고 생각된다.In a dark field microscope, a pupil filter according to the type of defect etc. is required, and the micro shutter which has a dimension of 1 mm or less corresponding to various types of defects etc. is calculated|required. It is thought that various spatial filters can be formed by opening and closing such a shutter.
이러한 셔터를 사용하지 않는 종래의 암시야 광학계에 의한 결함 검출에 있어서는, 각종 결함 산란광의 퓨필면에 있어서의 공간 특성 및 편광 특성을 이용하여, 결함과, 검출 노이즈가 되는 웨이퍼 조도와의 판별 가능성을 공간 필터 및 편광 필터에 의해 높이고 있었다.In defect detection by a conventional dark-field optical system that does not use such a shutter, the spatial characteristics and polarization characteristics of the pupil plane of various defect scattered light are used to determine the possibility of discriminating between a defect and the wafer roughness, which is the detection noise. It was raised by a spatial filter and a polarizing filter.
결함 등의 종류에 따라 검출에 유리한 공간 필터의 형상이 다르기 때문에, 복수종의 결함의 검출 감도 향상을 위해서는, 복수종의 공간 필터와 필터 전환 기구가 필요하다. 필터 전환 기구를 사용함으로써, 셔터의 개폐 개소를 선택할 수 있고, 복수종의 공간 필터를 구성할 수 있기 때문이다.Since the shape of the spatial filter advantageous for detection differs depending on the type of defect etc., in order to improve the detection sensitivity of multiple types of defects, multiple types of spatial filters and a filter switching mechanism are needed. It is because the opening/closing location of a shutter can be selected by using a filter switching mechanism, and multiple types of spatial filters can be comprised.
셔터의 개폐 동작 시에는, 탄성 변형하는 축부인 서스펜션부에 발생하는 변형량이 커진다. 이 때문에, 개폐 동작의 반복에 의해, 셔터의 축부 및 그 주변부에 있어서의 피로 파괴가 발생하기 쉬워지고, 셔터의 수명이 짧아지는 것이 염려된다.During the opening/closing operation of the shutter, the amount of deformation generated in the suspension portion, which is an elastically deformable shaft portion, increases. For this reason, it becomes easy to generate|occur|produce the fatigue fracture in the axial part of a shutter and its peripheral part by repetition of opening/closing operation, and there is concern that the lifetime of a shutter becomes short.
본 발명은, 결함 관찰 장치의 구성 요소인 광학 현미경에 사용하는 셔터 어레이 디바이스(광 필터링 디바이스)의 셔터의 피로 파괴를 방지하고, 셔터 어레이 디바이스의 수명을 길게 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to prevent fatigue breakdown of a shutter of a shutter array device (light filtering device) used for an optical microscope, which is a component of a defect observation apparatus, and to prolong the life of the shutter array device.
본 발명의 광 필터링 디바이스는, 축부를 갖고 개폐 가능한 구성을 갖는 셔터와, 셔터 개구부를 갖는 기판을 구비하고, 셔터와 기판 사이에 전압을 인가하는 구성을 갖고, 셔터는, 축부의 주위로 회전하고 셔터 개구부로 이동함으로써 개방 상태가 되는 구성을 갖고, 셔터의 개방각은, 90도 미만으로 조정되는 구성을 갖는다.A light filtering device of the present invention includes a shutter having a shaft portion and having a configuration that can be opened and closed, and a substrate having a shutter opening, and has a configuration for applying a voltage between the shutter and the substrate, wherein the shutter rotates around the shaft portion and It has a structure used as an open state by moving to a shutter opening part, and has a structure in which the opening angle of a shutter is adjusted to less than 90 degrees.
본 발명에 따르면, 결함 관찰 장치의 구성 요소인 광학 현미경에 사용하는 광 필터링 디바이스의 셔터의 피로 파괴를 방지하고, 셔터 어레이 디바이스의 수명을 길게 할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, fatigue failure of the shutter of the optical filtering device used for the optical microscope which is a component of a defect observation apparatus can be prevented, and the lifetime of a shutter array device can be prolonged.
도 1은, 실시 형태에 관한 결함 관찰 장치를 도시하는 모식 구성도이다.
도 2는, 도 1의 결함 관찰 장치의 결함 검출부인 광학 현미경을 도시하는 모식 구성도이다.
도 3a는, 셔터 어레이 디바이스 및 마이크로렌즈 어레이를 도시하는 모식 확대도이다.
도 3b는, 도 3a의 셔터 어레이 디바이스를 구성하는 셔터가 일부를 제외하고 폐쇄한 상태를 도시하는 모식 확대도이다.
도 3c는, 도 3a의 셔터 어레이 디바이스를 구성하는 셔터의 전체가 폐쇄된 상태를 도시하는 모식 확대도이다.
도 3d는, 도 3a의 셔터 어레이 디바이스의 상태에 대응하는 공간 필터를 도시하는 도면이다.
도 3e는, 도 3b의 셔터 어레이 디바이스의 상태에 대응하는 공간 필터를 도시하는 도면이다.
도 3f는, 도 3c의 셔터 어레이 디바이스의 상태에 대응하는 공간 필터를 도시하는 도면이다.
도 4a는, 실시예 1의 셔터 어레이 디바이스를 도시하는 사시도이다.
도 4b는, 1개의 셔터 어레이를 도시하는 사시도이다.
도 4c는, 1개의 전극 어레이를 도시하는 사시도이다.
도 5는, 도 4a의 B-B 단면도이다.
도 6은, 도 4a의 A-A 단면도이다.
도 7은, 도 4a의 랙의 상면도이다.
도 8은, 실시예 2의 셔터 어레이 디바이스를 도시하는 단면도이다.
도 9는, 실시예 3의 셔터 어레이 디바이스를 도시하는 단면도이다.
도 10a는, 비교예의 셔터 어레이를 도시하는 단면도이다.
도 10b는, 실시예 4의 셔터 어레이를 도시하는 단면도이다.
도 10c는, 실시예 4의 셔터 어레이를 도시하는 상면도이다.
도 11은, 실시예 5의 셔터 어레이를 도시하는 단면도이다.
도 12a는, 실시예 6의 셔터 어레이를 도시하는 단면도이다.
도 12b는, 실시예 6의 셔터 어레이를 랙에 설치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 13은, 실시예 7의 셔터 어레이의 상세를 도시하는 상면도이다.
도 14는, 실시예 8의 셔터 어레이의 상세를 도시하는 상면도이다.
도 15는, 일 실시 형태의 셔터 어레이를 도시하는 모식 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows the defect observation apparatus which concerns on embodiment.
FIG. 2 : is a schematic block diagram which shows the optical microscope which is a defect detection part of the defect observation apparatus of FIG.
3A is a schematic enlarged view showing a shutter array device and a microlens array.
Fig. 3B is a schematic enlarged view showing a state in which shutters constituting the shutter array device of Fig. 3A are closed except for a part.
Fig. 3C is a schematic enlarged view showing a state in which the shutters constituting the shutter array device of Fig. 3A are all closed.
Fig. 3D is a diagram showing a spatial filter corresponding to the state of the shutter array device of Fig. 3A;
Fig. 3E is a diagram showing a spatial filter corresponding to the state of the shutter array device of Fig. 3B.
Fig. 3F is a diagram showing a spatial filter corresponding to the state of the shutter array device of Fig. 3C.
Fig. 4A is a perspective view showing the shutter array device of the first embodiment.
Fig. 4B is a perspective view showing one shutter array.
4C is a perspective view showing one electrode array.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line BB of Fig. 4A.
Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig. 4A.
Fig. 7 is a top view of the rack of Fig. 4A.
Fig. 8 is a cross-sectional view showing the shutter array device of the second embodiment.
Fig. 9 is a cross-sectional view showing a shutter array device according to a third embodiment.
10A is a cross-sectional view showing a shutter array of a comparative example.
Fig. 10B is a cross-sectional view showing a shutter array according to the fourth embodiment.
Fig. 10C is a top view showing a shutter array according to the fourth embodiment.
Fig. 11 is a cross-sectional view showing a shutter array according to a fifth embodiment.
Fig. 12A is a cross-sectional view showing a shutter array according to a sixth embodiment.
Fig. 12B is a cross-sectional view showing a state in which the shutter array according to the sixth embodiment is installed on a rack.
Fig. 13 is a top view showing the details of the shutter array in Example 7;
Fig. 14 is a top view showing the details of the shutter array according to the eighth embodiment.
15 is a schematic cross-sectional view showing a shutter array according to an embodiment.
도 1은, 결함 관찰 장치를 도시하는 모식 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows a defect observation apparatus.
본 도면에 있어서, 결함 관찰 장치(10)는, 주사형 전자 현미경(1002)(SEM)과, 광학 현미경(1003)(결함 검출부)과, 제어부(1006)와, 단말기(1007)와, 기록 장치(1008)와, 네트워크(1009)를 구비하고 있다.In this figure, the
주사형 전자 현미경(1002)은, 스테이지(1004)와 함께, 진공 조(1005)에 설치되어 있다. 스테이지(1004)에는, 웨이퍼(1001)가 적재되도록 되어 있다. 웨이퍼(1001)는, X축 및 Y축에 대하여 이동 가능한 스테이지(1004)와 함께 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(1001)의 임의의 표면에 대해서, 주사형 전자 현미경(1002) 및 광학 현미경(1003)에 의한 관찰이 가능하게 되어 있다.The
광학 현미경(1003)은, 레이저 광원(1010)과, 대물 렌즈(1013)와, 결상 렌즈(1015)와, 촬상 소자(1016)를 구비하고 있다. 대물 렌즈(1013)는, 진공 조(1005)에 설치되어 있다. 이 때문에, 대물 렌즈(1013)를 통과한 광이 촬상 소자(1016)에 도달하도록, 진공 밀봉 창(1014)이 마련되어 있다. 진공 밀봉 창(1014)과 결상 렌즈(1015) 사이에는, 진공 밀봉 창(1014)측부터 순서대로, 마이크로렌즈 어레이(1103), 셔터 어레이 디바이스(1101) 및 마이크로렌즈 어레이(1102)가 설치되어 있다. 레이저 광원(1010)으로부터 조사된 광선은, 진공 밀봉 창(1011)을 통과하여, 미러(1012)를 통해 웨이퍼(1001)의 상면에 조사되도록 구성되어 있다.The
웨이퍼(1001)의 상면에서 반사된 광은, 대물 렌즈(1013) 및 진공 밀봉 창(1014)을 순서대로 통과하고, 마이크로렌즈 어레이(1103), 셔터 어레이 디바이스(1101) 및 마이크로렌즈 어레이(1102)를 순서대로 통과하고, 결상 렌즈(1015)에서 결상되어서, 촬상 소자(1016)에 의해 검출된다. 촬상 소자(1016)로서는, 2차원 CCD 센서, 라인 CCD 센서, 복수의 TDI를 평행하게 배치한 TDI 센서군, 포토다이오드 어레이 등이 사용된다. 여기서, CCD는, Charge-Coupled Device의 약칭이다. 또한, TDI는, Time Delay Integration의 약칭이다.Light reflected from the upper surface of the
주사형 전자 현미경(1002)과 광학 현미경(1003)은, 정확한 거리를 유지하도록 고정되어 있다.The
제어부(1006)는, 스테이지 제어 회로(1018)와, SEM 촬상계 제어 회로(1019)와, 화상 처리 회로(1020)와, 외부 입출력 인터페이스(1021)와, 중앙 연산부(1022)(CPU)와, 메모리(1023)를 갖는다. 스테이지 제어 회로(1018), SEM 촬상계 제어 회로(1019) 및 화상 처리 회로(1020)는, 버스(1024)를 통해, 외부 입출력 인터페이스(1021), 중앙 연산부(1022) 및 메모리(1023)와 접속되어 있다. 스테이지 제어 회로(1018), SEM 촬상계 제어 회로(1019) 및 화상 처리 회로(1020)는, 웨이퍼(1001)의 이동, 웨이퍼(1001)의 표면 결함 등의 관찰 그 밖의 조작을 하기 위한 회로이다. 화상 처리 회로(1020)는, 촬상 소자(1016)에서 취득한 화상의 신호를 적산하고, 데이터 변환 등을 행하여, 결함 등의 종류의 판별, 그 위치 및 치수의 특정 등을 행한다. 판별, 특정 등의 결과에 관한 정보는, 본 명세서에 있어서는 「결함 정보」라고 칭하기로 한다.The
결함 정보는, 기록 장치(1008) 또는 메모리(1023)에 입력된다. 메모리(1023)는, 주로, 일시적인 보존에 사용된다. 한편, 기록 장치(1008)는, 취득된 결함 정보를 축적하고 보관하기 위하여 사용할 수 있다.The defect information is input to the
제어부(1006)에 있어서는, 결함 정보에 기초하여, 스테이지 제어 회로(1018)가 스테이지(1004)를, SEM 촬상계 제어 회로(1019)가 주사형 전자 현미경(1002)을 제어한다. 그리고, 제어부(1006)에 있어서는, 광학 현미경(1003)에 의해 검출된 결함 등의 몇 가지 또는 전체를 상세하게 관찰하고, 결함 등의 분류, 그 발생 원인의 분석 등을 행한다. 또한, 제어부(1006)에 있어서는, SEM상의 초점이나 출력의 제어, 분석의 제어, 주사형 전자 현미경(1002)으로 얻어진 데이터의 해석, 광학 현미경(1003)으로 얻어진 결함 등의 위치 보정 등도 행한다. 또한, 제어부(1006)에 있어서는, 단말기(1007)로의 표시, 네트워크(1009) 경유의 데이터 전송 등도 행할 수 있다.In the
단말기(1007)에 있어서는, 결함 등의 관찰에 관한 조건 설정을 행한다. 또한, 단말기(1007)에 있어서는, 주사형 전자 현미경(1002), 광학 현미경(1003) 및 스테이지(1004)를 제어하기 위한 파라미터 설정을 행한다. 또한, 단말기(1007)에 있어서는, 셔터 어레이 디바이스(1101)의 셔터(후술)의 개폐 동작에 관한 설정도 행한다. 또한, 단말기(1007)에 있어서는, 셔터 개방 시의 각도(개방각)를 적정한 값으로 조정할 수도 있게 되어 있다. 이 경우에 있어서는, 촬상 소자(1016)에서 얻어진 화상으로부터 퓨필상으로 변환한 화상을 단말기(1007)로 확인하면서, 셔터 어레이 디바이스(1101)에 인가하는 전압의 조정을 행하는 방법을 채용해도 된다. 이에 의해, 셔터를 너무 개방하는 것에 의해 발생하는 기판으로의 부착, 셔터의 축부의 파손 등의 고장을 방지할 수 있다.In the terminal 1007, conditions related to observation of defects and the like are set. In addition, in the terminal 1007, parameter setting for controlling the
셔터의 축부에 있어서는, 셔터의 개방 상태에 있어서의 응력에 대항하여 폐쇄 상태로 되돌아가려고 하는 탄성체로서의 힘이 작용한다. 이 힘과, 상기의 전압 인가에 의해 발생하는 셔터를 개방하려고 하는 정전기의 힘과의 균형에 의해, 개방각이 결정된다. 따라서, 상기의 전압을 조정함으로써, 개방각을 조정할 수 있다. 셔터의 개방각의 상한값은, 상기의 전압에 의해 정해진다.In the axial portion of the shutter, a force as an elastic body that tries to return to the closed state acts against the stress in the open state of the shutter. The opening angle is determined by the balance between this force and the electrostatic force that tries to open the shutter generated by the above voltage application. Accordingly, the opening angle can be adjusted by adjusting the above voltage. The upper limit of the opening angle of the shutter is determined by the above voltage.
도 2는, 결함 관찰 장치의 결함 검출부인 광학 현미경을 도시하는 모식 구성도이다.2 : is a schematic block diagram which shows the optical microscope which is a defect detection part of a defect observation apparatus.
본 도면에 있어서, 광학 현미경(20)은, 촬상 소자(100)(센서)와, 결상 렌즈(101)와, 대물 렌즈(102)를 구비하고 있다. 결상 렌즈(101)와 대물 렌즈(102) 사이에는, 마이크로렌즈 어레이(106, 107)가 설치되어 있다. 마이크로렌즈 어레이(106, 107) 사이에는, 셔터 어레이 디바이스(200)(광 필터링 디바이스)가 설치되어 있다. 마이크로렌즈 어레이(106, 107) 및 셔터 어레이 디바이스(200)는, 광학 현미경(20)의 퓨필면의 근방에 설치되어 있다.In this figure, the
대물 렌즈(102)는, 레이저 광원(103)으로부터 웨이퍼(104)에 조사된 광선(300)이 웨이퍼(104)의 표면에서 반사되고, 그 반사광(301)이 입사하도록 구성되어 있다. 대물 렌즈(102)를 통과한 광은, 퓨필면(푸리에 변환면) 및 결상 렌즈(101)를 통과하여, 촬상 소자(100)에 도달하고, 전기적인 신호로서 검출된다. 또한, 레이저 광원(103)으로부터 조사되는 광선(300)은, 진공 밀봉 창(351)을 투과하고, 미러(352)에서 반사되어, 웨이퍼(104)에 조사되도록 되어 있다.The
웨이퍼(104)에 결함(108)이 존재하는 경우에는, 결함(108)에 닿은 광선(300)이 반사되어, 통상과 다른 반사광(301)이 발생한다. 이 반사광(301)을 촬상 소자(100)에 의해 검출하고, 도 1의 화상 처리 회로(1020)에 의해 결함(108)의 상에 대응하는 데이터를 취득할 수 있다. 스테이지(105)를 이동함으로써, 웨이퍼(104)의 표면에 존재하는 결함(108)을 찾을 수 있다.When the
도 3a는, 셔터 어레이 디바이스 및 마이크로렌즈 어레이를 도시하는 모식 확대도이다.3A is a schematic enlarged view showing a shutter array device and a microlens array.
본 도면에 있어서는, 마이크로렌즈 어레이(106, 107) 사이에 셔터 어레이 디바이스(200)가 설치되어 있다. 셔터 어레이 디바이스(200)의 셔터(220)는 모두 개방으로 되어 있다. 이 때문에, 셔터 어레이 디바이스(200)를 통과하는 반사광(302)은, 셔터 개구부(304)에 있어서 수렴하여 초점을 연결하고, 광(303)이 된다.In this figure, the
도 3b는, 일부의 셔터(220) 이외가 폐쇄된 상태를 도시한 것이다. 또한, 도 3c는, 모든 셔터(210)가 폐쇄된 상태를 도시한 것이다. 이와 같이, 복수개의 셔터(210, 220)는, 각각이 독립적으로 개폐 가능한 구성을 갖는다.3B shows a state in which some
도 3d, 3e 및 3f는 각각, 도 3a, 3b 및 3c에 도시하는 상태에 대응하는 공간 필터를 도시한 것이다. 도 3d, 3e 및 3f는, 셔터(220)의 상방 또는 하방으로부터 본 도면이다.3D, 3E and 3F show spatial filters corresponding to the states shown in Figs. 3A, 3B and 3C, respectively. 3D, 3E, and 3F are views viewed from above or below the
이들의 도면에 있어서, 셔터 폐쇄 상태(211)는 흑색으로 나타내고, 셔터 개방 상태(221)는 백색으로 나타내고 있다. 셔터 어레이 디바이스(200)의 화소마다 개별로 ON/OFF 제어함으로써, 복수종의 공간 필터(공간 마스크)를 구성할 수 있다. 또한, 도 3a, 3b 및 3c에 있어서는, 셔터 어레이 디바이스(200)의 셔터(210, 220) 및 마이크로렌즈 어레이(106, 107)의 렌즈는, 3행 3열로 배치되어 있지만, 이것은 일례이며, 필요에 따라, 대규모 매트릭스를 더 형성해도 된다.In these drawings, the shutter closed
이하, 도면을 사용하여 실시예에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, an Example is demonstrated using drawings.
실시예 1Example 1
도 4a는, 실시예 1의 셔터 어레이 디바이스를 도시하는 사시도이다.Fig. 4A is a perspective view showing the shutter array device of the first embodiment.
본 도면에 도시하는 셔터 어레이 디바이스(200)는, 셔터 어레이(205)와, 전극 어레이(206)와, 랙(260)(받침대)을 갖고 있다. 셔터 어레이(205) 및 전극 어레이(206)는, 기판(201)을 갖고, 랙(260)에 고정되어 있다. 셔터 어레이(205) 및 전극 어레이(206)는, 각각이 직육면체 형상이고, 랙(260)에 마련된 요철 구조의 경사면에 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 셔터 어레이(205) 및 전극 어레이(206)는, 랙(260)의 경사면에 설치되어 있다. 이에 의해, 셔터 어레이(205) 및 전극 어레이(206)는, 랙(260)의 저면에 대하여 경사진 구성이 된다.The
기판(201)은, 기판 분할 슬릿(202)으로 분할되어 있다.The
셔터 어레이(205) 및 전극 어레이(206)는, 접착면(250)에서 도전성 접착제에 의해 접착 고정되어, 전기적 도통이 확보되고 있다. 셔터 어레이(205) 및 전극 어레이(206)는 각각, 랙(260) 및 접착면(251)에 마련된 랙 배선(261)에 도전성 접착제로 접착 고정되어, 전기적 도통이 확보되고 있다. 또한, 도전성 접착제 대신에 도전성 접착 필름, 땜납 등을 사용해도 되고, Au-Au, Cu-Cu, Cu-Sn 등을 사용한 메탈 접합 등을 이용해도 된다.The
본 도면에 있어서는, 셔터(212)(개폐판)가 3행 3열의 매트릭스 형상으로 배치되고, 그 양측에 각각 3개씩의 전극 어레이(206)가 배치되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 다수의 전극 어레이(206)와 함께, 셔터(212)가 30행 30열의 매트릭스 형상으로 배치된 구성이어도 된다. 종합하면, 셔터(212)는, 복수개가 인접하도록 배치되어 있다.In this figure, shutters 212 (opening and closing plates) are arranged in a matrix shape of three rows and three columns, and three
셔터 어레이(205) 및 전극 어레이(206)는, 1개의 치수(세로, 가로, 높이 각각)가 대략 1mm×3mm×1mm의 직육면체 형상이다.The
도 4b는, 1개의 셔터 어레이를 도시한 것이다.Fig. 4B shows one shutter array.
본 도면에 있어서, 셔터 어레이(205)는, 3개의 셔터(212)가 일렬로 배치된 1개의 셔터 지지부(203)와, 3개의 기판(201)과, 셔터 지지부(203)와 기판(201) 사이에 마련된 절연층(270)을 갖고 있다. 인접하는 기판(201) 사이에는, 기판 분할 슬릿(202a, 202b)이 마련되어 있다. 바꾸어 말하면, 기판(201)은, 기판 분할 슬릿(202a, 202b)으로 분할되어 있다. 절연층(270)은, 셔터 지지부(203)와 마찬가지로 일체로 되어 있다. 절연층(270)에 의해, 셔터 지지부(203)와 기판(201)은 절연되어, 각각에 대하여 다른 전압을 인가할 수 있도록 되어 있다.In this figure, the
본 실시예에서는, 셔터(212), 셔터 지지부(203) 및 기판(201)은, 실리콘(Si)으로 형성되어 있다. 한편, 절연층(270)은, 실리카(SiO2)로 형성되어 있다.In this embodiment, the
도 4c는, 1개의 전극 어레이를 도시한 것이다.4C shows one electrode array.
본 도면에 도시하는 바와 같이, 전극 어레이(206)는, 셔터를 갖고 있지 않은 3개의 전극판(207)과, 3개의 기판(201)을 갖고 있다. 인접하는 기판(201) 사이에는, 기판 분할 슬릿(202a, 202b)이 마련되어 있다. 바꾸어 말하면, 기판(201)은, 기판 분할 슬릿(202a, 202b)으로 분할되어 있다. 전극판(207)도, 슬릿(204a, 204b)으로 분할되어 있다. 전극 어레이(206)에는, 절연층이 마련되어 있지 않다. 기판(201)과 전극판(207)은, 전기적으로 접속된 구성으로 되어 있다. 즉, 기판(201) 및 전극판(207)은, 기판 분할 슬릿(202a, 202b) 및 슬릿(204a, 204b)에 의해 3개로 분할되어, 이들의 3개에 대하여 다른 전압을 인가할 수 있도록 되어 있다. 또한, 인접하는 기판(201)은, 절연성의 접착제로 연접되어 있다. 이에 의해, 전극판(207)이 기판(201)과 외부를 접속하기 위한 단자로서 사용할 수 있게 되어 있다.As shown in this figure, the
도 4a에 도시하는 바와 같이, 셔터 지지부(203)의 단부에는, 와이어(240)가 접속되어 있다. 또한, 전극판(207)에는, 와이어(241)가 접속되어 있다. 와이어(240, 241)는, 와이어 본딩 등에 의해 고정되어 있다. 이에 의해, 셔터(212)의 개폐 동작을 위하여 전압을 ON 또는 OFF로 설정하여 인가할 수 있다.As shown in FIG. 4A , a
도 5는, 도 4a의 B-B 단면을 도시한 것이다.Fig. 5 shows a cross section B-B of Fig. 4A.
도 5에 있어서, 랙(260)에는, 랙(260)의 저면에 수직인 랙 개구부(263)가 복수 마련되어 있다. 그리고, 각각의 랙 개구부(263)에 셔터 개구부(264)가 연통되도록, 셔터 어레이(205)가 설치되어 있다. 셔터 개구부(264)는, 셔터 지지부(203)의 상면에 대하여 수직으로 마련되어 있다.In FIG. 5 , the
본 실시예에서는, 랙 개구부(263)의 폭은, 700㎛로 하였다. 랙 개구부(263)의 폭은, 100 내지 1000㎛가 바람직하다.In this embodiment, the width of the
셔터(212)는, 폐쇄되어 있는 상태(셔터 폐쇄(223))에서는, 셔터 지지부(203)의 상면에 평행으로 되어 있다. 한편, 셔터(212)가 개방된 상태(셔터 개방(213))에서는, 셔터 각도(280)(개방각)가 90도보다도 작게 되어 있다.The
랙(260)의 상면에는, 랙 절연층(262)이 마련되고, 랙 절연층(262)의 표면에 랙 배선(261)이 형성되어 있다. 랙 배선(261) 및 랙 절연층(262)은, 셔터 어레이(205)와 랙(260) 사이 및 전극 어레이(206)와 랙(260) 사이에도 마련되어 있다. 랙 배선(261)과 기판(201)의 전기적 접속은, 도전성 접착제를 사용하여, 기판 저면(232) 및 기판 측면(233)을 통해 이루어지고 있다. 바꾸어 말하면, 랙(260)은, 기판(201)과 전기적으로 접속하는 랙 배선(261)을 갖는다.A
이에 의해, 각각의 기판(201)에 전압을 인가할 수 있게 되어 있다. 또한, 랙(260)과 랙 배선(261) 사이에 랙 절연층(262)을 마련하고 있기 때문에, 인접하는 랙 배선(261) 사이에 도통이 발생하는 것을 방지할 수 있다.This makes it possible to apply a voltage to each of the
본 도면에 도시하는 바와 같이, 셔터 개방(213)의 상태에 있어서는, 개방각이 90도 미만인 셔터(212)의 하단부와, 셔터(212)의 상면(도면 중 우측의 면)에 대향하는 기판(201)의 내벽면 사이의 거리가, 셔터 개구부(264)에 있어서 가장 작게 되어 있다.As shown in this figure, in the state of the
또한, 셔터 어레이(205)의 기판(201)이 기울기를 갖기 때문에, 셔터(212)의 축부가 랙 개구부(263)의 상방으로 밀어올려져 있다. 바꾸어 말하면, 셔터(212)의 축부측의 기판(201)의 내벽면이 랙 개구부(263)를 부분적으로 덮는 구성으로 되어 있다. 그리고, 셔터(212)의 상면을 하방으로 연장한 면과, 셔터(212)의 상면에 대향하는 기판(201)의 내벽면의 하단부 사이의 거리(셔터(212)와 기판(201)의 내벽면의 최소 거리)가, 랙 개구부(263) 및 셔터 개구부(264)의 폭에 비교하여 작게 되어 있다. 즉, 셔터 어레이(205)의 유효 개구율이 낮게 되어 있다. 여기서, 유효 개구율은, 셔터 개구부(264)의 폭을 분모로 하고, 상기의 최소 거리를 분자로 하여 산출한 비율(백분율)로 정의한다.Further, since the
따라서, 랙 개구부(263) 및 셔터 개구부(264)를 통과하는 광은, 상기의 최소 거리 이하로 수렴하여, 랙 개구부(263) 또는 셔터 개구부(264)의 폭이 작은 영역에서 초점을 연결하도록 조정되는 것이 바람직하다. 광이 수렴될 때의 각도(도 3a의 반사광(302) 및 광(303)의 종단면에 있어서의 각도)는, 반사광(302) 및 광(303)이 기판(201)의 내벽면 및 셔터(212)에 충돌하지 않는 각도로 하는 것이 바람직하다.Therefore, the light passing through the
따라서, 유효 개구율의 관점에서는, 기판(201)의 기울기가 작은 것, 즉, 셔터 개구부(264)의 랙 개구부(263)에 대한 기울기가 작은 것이 바람직하다.Therefore, from the viewpoint of the effective aperture ratio, it is preferable that the inclination of the
한편, 셔터(212)의 축부에 있어서의 응력의 저감의 관점에서는, 셔터 각도(280)가 작아지도록 조정하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to adjust so that the
상기의 2개의 관점에서, 셔터 각도(280)는, 85도에서 60도까지의 범위가 바람직하고, 80도에서 60도까지의 범위가 더욱 바람직하고, 75도에서 60도까지의 범위가 특히 바람직하다. 여기서, 상기의 범위에 있어서의 하한값 「60도」의 의미는, 기판(201)의 기울기를 0도로 한 구성, 즉 랙 개구부(263) 및 셔터 개구부(264)의 내벽면을 평행으로 한 구성에 있어서 유효 개구율이 50% 이상인 것이 바람직한 것에 대응하고 있다. 유효 개구율이 50% 미만이 되면, 랙 개구부(263) 및 셔터 개구부(264)를 통과하는 광의 수렴 정도가 문제가 되는 것, 인접하는 셔터 개구부(264)의 간격이 커지는 것 등의 관점에서 바람직하지 않다.From the above two viewpoints, the
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 셔터 각도(280)는, 셔터(212)의 상면이 랙 개구부(263)의 내벽면에 평행하게 되면 충분하고, 그것보다도 크게 할 필요는 없다. 따라서, 셔터 각도(280)는, 90도에서 기판(201)의 기울기를 뺀 값을 상한값으로 할 수 있다.5, the
도 6은, 도 4a의 A-A 단면을 도시한 것이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 4A .
도 6에 있어서는, 셔터 개방(213) 및 셔터 폐쇄(223)의 상태를 도시하고 있다.In FIG. 6, the state of the
도 7은, 도 4a의 랙(260)의 상면도이다.7 is a top view of the
본 도면에 있어서는, 랙(260)에 마련된 요철 구조의 경사면을 포함하고, 도면 중 가로 방향으로 인접하는 랙 개구부(263)의 상면 테두리부를 전기적으로 접속하도록, 랙 배선(261)이 형성되어 있다. 인접하는 랙 배선(261)의 사이에는, 랙 배선(261)에 평행하게 절연부(265)가 마련되고, 전기적으로 도통하지 않도록 구성되어 있다.In this figure, the
실시예 2Example 2
도 8은, 실시예 2의 셔터 어레이 디바이스를 도시하는 단면도이다.Fig. 8 is a cross-sectional view showing the shutter array device of the second embodiment.
본 도면에 도시하는 셔터 어레이 디바이스(200)에 있어서는, 도 5에 도시하는 실시예 1보다도, 기판(201)의 높이를 낮게 하고 있다. 이 밖의 구성은, 도 5와 마찬가지이다.In the
기판(201)의 높이를 낮게 한 구성에 의해, 랙 개구부(263)에 대하여 굴곡하고 있는 셔터 개구부(264)의 길이가 짧아져, 셔터 개방(213)에 있어서 광축이 통과하는 개구 면적을 넓게 할 수 있다. 또한, 셔터(212)의 개방각을 더 작게 해도, 개구 면적을 확보할 수 있다.Due to the structure in which the height of the
또한, 랙 배선(261)을 적절한 회로가 되도록 형성하고, 또한, 셔터 지지부(203) 및 셔터(212)의 전위를 변화시키기 위해서 와이어 등의 배선을 셔터 지지부(203)에 접속함으로써, 전극 어레이(206)를 생략하는 것은 가능하다.In addition, by forming the
실시예 3Example 3
도 9는, 실시예 3의 셔터 어레이 디바이스를 도시하는 단면도이다.Fig. 9 is a cross-sectional view showing a shutter array device according to a third embodiment.
본 도면에 도시하는 셔터 어레이 디바이스(200)에 있어서는, 도 8에 도시하는 실시예 2와 마찬가지로, 기판(201)의 높이를 낮게 하고 있다.In the
본 도면에 있어서는, 인접하는 셔터 어레이(205)의 단부가 겹치도록 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 셔터 어레이(205)의 기판(201)이 인접한 셔터 어레이(205)의 셔터 지지부(203)의 상방을 부분적으로 덮도록 배치되어 있다. 기판(201)과 셔터 지지부(203)가 겹치는 부분에는, 간극(290)이 마련되어 있다. 전극 어레이(206)도, 마찬가지로 겹치도록 배치하고 있다. 간극(290)이 마련되어 있기 때문에, 기판(201)과 하방의 셔터 지지부(203)는 접촉하지 않는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 절연을 확보하고, 쇼트를 방지할 수 있다. 또한, 간극(290)을 마련하는 대신, 절연 재료를 끼워 넣어도 된다.In this figure, it is arrange|positioned so that the edge part of the
이상의 구성에 의해, 인접하는 셔터 개구부(264)의 간격을 좁게 설정할 수 있다. 그 결과, 셔터 어레이(205)의 집적도를 높일 수 있고, 공간 필터의 패턴도 증가시키는 것이 가능하게 된다.With the above configuration, the interval between the
(비교예)(Comparative example)
도 10a는, 비교예의 셔터 어레이를 도시한 것이다.Fig. 10A shows a shutter array of a comparative example.
본 도면에 도시하는 셔터(212)는, 너무 개방한 상태이고, 기판(201)의 내벽면(282)에 밀착하고 있다. 이 경우, 부착된 셔터(212)가 내벽면(282)으로부터 이탈하지 않게 되고, 개폐 기능이 얻어지지 않게 될 우려가 있다.The
실시예 4Example 4
도 10b는, 실시예 4의 셔터 어레이를 도시한 것이다.Fig. 10B shows the shutter array of the fourth embodiment.
본 도면에 있어서는, 기판(201)의 내벽면(282)에 볼록부(281)를 마련함으로써, 셔터(212)의 접촉이 일부분이 되도록 하고 있다. 이에 의해, 셔터(212)가 개방된 상태에서 고정되지 않도록 할 수 있다. 또한, 볼록부(281)에 의해, 셔터(212)의 개방각의 상한값이 설정되어 있다.In this figure, by providing the
또한, 도 5 등에 있어서는, 셔터 어레이의 상면이, 셔터(212)의 폐쇄 상태에서는 광축과 비스듬히 교차하는 구성을 도시하고 있지만, 본 발명은 도 10b에 도시하는 바와 같이, 셔터 어레이의 상면이, 셔터(212)의 폐쇄 상태에서는 광축과 대략 수직으로 교차하는 구성으로 해도 된다.5 and the like, a configuration in which the upper surface of the shutter array intersects the optical axis obliquely in the closed state of the
도 10c는, 본 실시예의 셔터 어레이를 상면으로부터 본 도면이다.Fig. 10C is a view of the shutter array of the present embodiment as seen from the top.
본 도면에 도시하는 볼록부(281)는, 연직 방향으로 2개 마련되고, 셔터 개방(213)에 있어서 셔터(212)를 작은 면적으로 지지하도록 되어 있다. 이에 의해, 과잉의 전압에 의한 셔터(212)를 너무 개방하여, 장치의 스테이지의 트러블에 의한 충격이나 진동, 지진 등에 의한 진동 그 밖의 이상 사태가 발생하고, 셔터(212)의 개방각이 설정 범위를 초과해도, 셔터(212)가 기판(201)에 부착되어서 움직이지 않게 되는 것을 방지하고, 장기의 신뢰성을 확보할 수 있다.The two
실시예 5Example 5
도 11은, 실시예 5의 셔터 어레이를 도시한 것이다.Fig. 11 shows the shutter array of the fifth embodiment.
본 도면에 있어서는, 셔터(212)의 하면의 일부에 볼록부(283)를 마련하고 있다. 이에 의해, 셔터(212)가 너무 개방된 경우에, 셔터(212)가 기판(201)에 부착되어서 움직이지 않게 되는 것을 방지한다.In this figure, a
실시예 6Example 6
도 12a는, 실시예 6의 셔터 어레이를 도시한 것이다.Fig. 12A shows the shutter array of the sixth embodiment.
본 도면에 있어서는, 셔터 지지부(203)의 저면에 대하여 기판(201)의 셔터 개구부(264)를 기울여서 형성하고 있다.In this figure, the
도 12b는, 본 실시예의 셔터 어레이를 랙에 설치한 상태를 도시한 것이다.Fig. 12B shows a state in which the shutter array of this embodiment is installed in a rack.
본 도면에 도시하는 바와 같이, 기판(201)의 셔터 개구부(264)는, 경사진 형상을 갖기 때문에, 셔터 어레이(205)를 랙(260)에 소정의 각도로 설치한 상태에서는, 랙 개구부(263)의 내벽면이 셔터 개구부(264)의 내벽면과 대략 평행하게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 랙 개구부(263)와 셔터 개구부(264)가 대략 평행하게 연통하고 있다. 이에 의해, 랙 개구부(263) 및 셔터 개구부(264)를 광축에 대하여 대략 평행하게 배치할 수 있다.As shown in this figure, since the shutter opening 264 of the
이에 의해, 광축을 기준으로 하여, 기판(201)의 내벽면이 랙 개구부(263)를 덮는 것과 같은 구조가 되는 것을 피할 수 있고, 셔터 어레이(205)의 유효 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 셔터(212)의 개방각을 작게 할 수 있다.Thereby, it is possible to avoid having a structure such that the inner wall surface of the
본 실시예에서는, 셔터 개구부(264)의 내벽면과 셔터 지지부(203)의 내벽면이 평행하지 않기 때문에, 셔터(212)의 개방각이 최대가 된 상태에 있어서도 셔터(212)가 셔터 개구부(264)의 내벽면에 밀착하는 일은 없다고 생각할 수 있지만, 도 10b의 볼록부(281) 또는 도 11의 볼록부(283)를 마련하여, 밀착을 확실하게 방지하는 구성으로 해도 된다.In the present embodiment, since the inner wall surface of the
본 실시예의 구성에 의해, 마이크로렌즈 어레이에 의해 각각의 셔터(212)에 집광되는 스폿 직경을 크게 할 수 있고, 마이크로렌즈의 설계 여유도를 높일 수 있다. 또한, 이것은, 마이크로렌즈의 비용 삭감에도 기여한다.With the configuration of the present embodiment, the diameter of the spot focused on each
또한, 본 실시예의 셔터 어레이는, 건식 에칭 장치를 사용하여 기판(201)의 실리콘을 에칭 제거할 때에, 기판(201)을 기울여서 건식 에칭 장치에 세트함으로써 형성할 수 있다.In addition, the shutter array of this embodiment can be formed by tilting the
실시예 7Example 7
도 13은, 실시예 7의 셔터 어레이의 상세를 도시하는 상면도이다.Fig. 13 is a top view showing the details of the shutter array according to the seventh embodiment.
본 도면에 있어서, 개폐 동작을 하는 셔터(2001)는, 동일 평면을 구성하는 셔터 지지부(2002)에 비틀림 막대(284)(축부)를 통해 지지되어 있다. 셔터(2001)는, 비틀림 막대(284)의 중앙부 부근에서 접속되어 있다. 셔터(2001)와 셔터 지지부(2002) 사이에는, 슬릿(2003)이 마련되어 있다. 또한, 셔터 지지부(2002)와 비틀림 막대(284) 사이에는, 슬릿(2004)이 마련되어 있다.In this figure, the
비틀림 막대(284)는, 중심축이 직선 형상이고, 단면이 정사각 형상, 직사각 형상, 원 형상, 타원 형상 등이다. 역학적으로는 원 형상이 바람직하지만, 제조의 용이함의 관점에서는 정사각 형상 또는 직사각 형상이 바람직하다.The
셔터(2001)가 개방될 때에는, 비틀림 막대(284)에 비틀림 응력이 발생한다. 전압의 인가에 수반하는 정전기의 힘이 작용하면, 셔터(2001)가 개방되기 때문에, 비틀림 응력이 발생한다. 전압의 인가를 정지하면, 정전기의 힘이 없어지고, 셔터(2001)이 폐쇄되고, 비틀림 응력이 없어진다. 이와 같이, 비틀림 막대(284)는, 비틀림 막대 스프링(탄성체)으로서 기능한다.When the
종합하면, 본 도면에 도시하는 바와 같이, 셔터(2001)는, 비틀림 막대(284)를 축부로 하는 편개 도어의 구조를 갖는다.In summary, as shown in this figure, the
셔터(2001)의 개방각이 90도가 되면, 비틀림 응력이 최대가 된다. 이 때문에, 비틀림 막대(284) 및 그 주변의 피로 파괴 등을 고려하면, 셔터(2001)의 개방각은, 90도보다도 작은 것이 바람직하다.When the opening angle of the
실시예 8Example 8
도 14는, 실시예 8의 셔터 어레이의 상세를 도시하는 상면도이다.Fig. 14 is a top view showing the details of the shutter array according to the eighth embodiment.
본 도면에 있어서, 개폐 동작을 하는 셔터(2001)는, 동일 평면을 구성하는 셔터 지지부(2002)에 미언더 막대(285)(축부)를 통해 지지되어 있다. 셔터 지지부(2002)와 미언더 막대(285) 사이에는, 슬릿(2004)이 마련되어 있다. 미언더 막대(285)는, 예를 들어 사인파 형상 등이며, 단면이 정사각 형상, 직사각 형상, 원 형상, 타원 형상 등이다.In this figure, the
셔터(2001)가 개방될 때에는, 셔터(2001)의 회전축 방향(축부의 긴 변 방향)에 대하여 교차하는 미언더 막대(285)의 굴곡부가 신장하는 방향으로 응력이 발생한다.When the
이 구성에 의해, 도 13의 비틀림 막대(284)를 사용하는 경우에 비하여, 국소적인 응력이 저감되어, 셔터 어레이로서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.With this configuration, as compared with the case of using the
다음으로, 셔터의 구동 방식에 대하여 설명한다.Next, the driving method of the shutter will be described.
도 15는, 셔터 어레이의 단면을 모식적으로 도시한 것이다.Fig. 15 schematically shows a cross section of the shutter array.
본 도면에 있어서, 셔터(212)에는 셔터 지지부(203)를 통해 양의 전위(V1)가 되도록, 기판(201)에는 음의 전위(V2)가 되도록, 전압이 인가된다. 이것에 의해 발생하는 전위차에 의해 정전기의 힘이 발생하고, 셔터(212)가 개방된다.In this figure, a voltage is applied to the
본 도면에 도시하는 바와 같이, 셔터(212)의 하면이 양으로 대전되고, 기판(201)의 내벽면(282)이 음으로 대전된다. 이에 의해, 셔터(212)가 축부의 주위로 회전하고, 그 결과로서 셔터 개방이 된다.As shown in this figure, the lower surface of the
전압의 인가를 정지하면, 축부의 복원력에 의해, 셔터 폐쇄의 상태로 복귀된다.When the voltage application is stopped, the shutter is returned to the closed state by the restoring force of the shaft.
예를 들어, V1이 양의 전위로서 +10 내지 100V, V2가 음의 전위로서 -10 내지 -100V가 되도록 하는 경우, 인가하는 전압은, 20 내지 200V이다. 단, 셔터(212)의 크기에 의해서도 바뀌는 것이고, 본 발명이 상기의 예에 한정되는 것은 아니다.For example, when V1 is a positive potential of +10 to 100V and V2 is a negative potential of -10 to -100V, the applied voltage is 20 to 200V. However, it also changes depending on the size of the
또한, 상술한 실시예에 있어서는, 셔터 어레이, 전극 어레이, 랙 등의 부품을 조립함으로써 제작한 셔터 어레이 디바이스를 도시하고 있지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 셔터 어레이, 전극 어레이, 랙 등에 해당하는 부분을, 반도체 제조 공정에서 사용되는 실리콘의 표면 산화 처리, 포토리소그래피, 에칭, 증착, 이온 주입 등을 조합함으로써 형성하고, 부품의 조립을 하지 않고, 일체물로서의 셔터 어레이 디바이스를 제작해도 된다.Further, in the above-described embodiment, the shutter array device produced by assembling components such as shutter array, electrode array, and rack is shown, but the present invention is not limited to this embodiment, and shutter array, electrode array, A part corresponding to a rack is formed by combining the surface oxidation treatment of silicon used in the semiconductor manufacturing process, photolithography, etching, vapor deposition, ion implantation, etc. You can do it.
10: 결함 관찰 장치
20: 광학 현미경
100: 촬상 소자
101: 결상 렌즈
102: 대물 렌즈
103: 레이저 광원
104: 웨이퍼
106, 107, 1102: 마이크로렌즈 어레이
108: 결함
200, 1101: 셔터 어레이 디바이스
201: 기판
202, 202a, 202b: 기판 분할 슬릿
203, 2002: 셔터 지지부
204a, 204b: 슬릿
205: 셔터 어레이
206: 전극 어레이
207: 전극판
211: 셔터 폐쇄 상태
212, 220, 2001: 셔터
221: 셔터 개방 상태
240, 241: 와이어
250, 251: 접착면
260: 랙
261: 랙 배선
263: 랙 개구부
264: 셔터 개구부
265: 절연부
270: 절연층
281, 283: 볼록부
282: 내벽면
284: 비틀림 막대
285: 미언더 막대
290: 간극
303: 광
304: 셔터 개구부
300: 광선
301, 302: 반사광
351: 진공 밀봉 창
352: 미러
1001: 웨이퍼
1002: 주사형 전자 현미경
1003: 광학 현미경
1004: 스테이지
1005: 진공 조
1006: 제어부
1007: 단말기
1008: 기록 장치
1009: 네트워크
1010: 레이저 광원
1013: 대물 렌즈
1015: 결상 렌즈
1016: 촬상 소자
1018: 스테이지 제어 회로
1019: SEM 촬상계 제어 회로
1020: 화상 처리 회로
1021: 외부 입출력 인터페이스
1022: 중앙 연산부
1023: 메모리
2003, 2004: 슬릿.10: defect observation device
20: light microscope
100: image pickup device
101: imaging lens
102: objective lens
103: laser light source
104: wafer
106, 107, 1102: microlens array
108: defect
200, 1101: shutter array device
201: substrate
202, 202a, 202b: substrate division slit
203, 2002: shutter support
204a, 204b: slit
205: shutter array
206: electrode array
207: electrode plate
211: shutter closed state
212, 220, 2001: shutter
221: shutter open state
240, 241: wire
250, 251: adhesive side
260: rack
261: rack wiring
263: rack opening
264: shutter opening
265: insulation
270: insulating layer
281, 283: convex part
282: inner wall surface
284: torsion rod
285: meander rod
290: gap
303: light
304: shutter opening
300: light
301, 302: reflected light
351: vacuum sealing window
352: mirror
1001: wafer
1002: scanning electron microscope
1003: light microscope
1004: stage
1005: vacuum bath
1006: control unit
1007: terminal
1008: recording device
1009: network
1010: laser light source
1013: objective lens
1015: imaging lens
1016: image pickup device
1018: stage control circuit
1019: SEM imaging system control circuit
1020: image processing circuit
1021: external input/output interface
1022: central arithmetic unit
1023: memory
2003, 2004: Slit.
Claims (18)
셔터 개구부를 갖는 기판을 구비하고,
상기 셔터와 상기 기판 사이에 전압을 인가하는 구성을 갖고,
상기 셔터는, 상기 축부의 주위로 회전하고 상기 셔터 개구부로 이동함으로써 개방 상태가 되는 구성을 갖고,
상기 셔터의 개방각은, 90도 미만으로 조정되는 구성을 갖는, 광 필터링 디바이스.A shutter having a shaft and having a structure that can be opened and closed;
A substrate having a shutter opening,
It has a configuration for applying a voltage between the shutter and the substrate,
The shutter is configured to be in an open state by rotating around the shaft and moving to the shutter opening,
and an opening angle of the shutter is adjusted to be less than 90 degrees.
상기 셔터 어레이를 설치하는 랙을 포함하고,
상기 랙은, 상기 기판과 전기적으로 접속하는 랙 배선을 갖는, 광 필터링 디바이스.The method of claim 1, further comprising: a shutter array including the shutter, the shutter support and the substrate;
Comprising a rack for installing the shutter array,
The rack has a rack wiring that electrically connects with the substrate.
상기 셔터 어레이는, 상기 랙의 경사면에 설치되고,
상기 셔터 개구부와 상기 랙 개구부는 연통하고 있는, 광 필터링 디바이스.The method of claim 7, wherein the rack is provided with a rack opening,
The shutter array is installed on an inclined surface of the rack,
and the shutter opening and the rack opening are in communication with each other.
상기 전극 어레이는, 상기 랙에 설치되어 있는, 광 필터링 디바이스.8. The method of claim 7, further comprising an electrode array,
The electrode array is a light filtering device installed in the rack.
마이크로렌즈 어레이를 구비한, 광학 현미경.The light filtering device according to claim 1,
An optical microscope with a microlens array.
주사형 전자 현미경을 구비한, 결함 관찰 장치.
The optical microscope according to claim 17,
A defect observation apparatus provided with a scanning electron microscope.
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