KR102897660B1 - Sampling device, apparatus for sampling process particle comprising the sampling device and apparatus for monitoring process particle comprising the sampling device - Google Patents
Sampling device, apparatus for sampling process particle comprising the sampling device and apparatus for monitoring process particle comprising the sampling deviceInfo
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Abstract
본 발명은 샘플링 기구, 이를 포함하는 공정 파티클 샘플링 장치 및 이를 포함하는 공정 파티클 모니터링 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 샘플링 기구는 길이 방향으로 연장되는 피드스루 로드; 상기 피드스루 로드의 일단에 연결되어, 상기 피드스루 로드를 회전시킬 수 있는 구동부; 상기 피드스루 로드의 타단에 결합되는 홀더 바디; 및 상기 피드스루 로드의 반경 방향을 바라보도록 상기 홀더 바디의 측면에 배치되고, 복수로 제공되어 상기 피드스루 로드의 원주 방향을 따라 배열되는 TEM 그리드를 포함할 수 있다.The present invention relates to a sampling mechanism, a process particle sampling device including the same, and a process particle monitoring device including the same.
A sampling device according to the present invention may include a feed-through rod extending in a longitudinal direction; a driving unit connected to one end of the feed-through rod and capable of rotating the feed-through rod; a holder body connected to the other end of the feed-through rod; and a TEM grid arranged on a side of the holder body so as to face a radial direction of the feed-through rod and provided in plurality and arranged along a circumferential direction of the feed-through rod.
Description
본 발명은 샘플링 기구, 이를 포함하는 공정 파티클 샘플링 장치 및 이를 포함하는 공정 파티클 모니터링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sampling mechanism, a process particle sampling device including the same, and a process particle monitoring device including the same.
반도체 또는 디스플레이 제조 공정에서 공정 파티클을 분석하기 위한 장치가 알려져 있다.A device for analyzing process particles in a semiconductor or display manufacturing process is known.
예를 들어, 등록특허공보 제10-0772488호는 입자측정장치 및 방법을 개시한다. 이에 따르면, 입자집속가속부(100)를 이용해 입자를 포함하는 기체를 집속 및 가속하고, 입자대전부(200)를 이용해 입자를 포화 상태로 대전하며, 입자전향부(300)를 이용해 입자를 전향시키고, 입자계수부(400)를 이용해 입자의 크기 분포를 측정한다.For example, Patent Publication No. 10-0772488 discloses a particle measuring device and method. According to this, a particle focusing and accelerating unit (100) is used to focus and accelerate a gas containing particles, a particle charging unit (200) is used to charge the particles to saturation, a particle deflecting unit (300) is used to deflect the particles, and a particle counter (400) is used to measure the particle size distribution.
하지만, 이러한 방법은 공정 파티클의 크기 분포 외에, 공정 파티클의 성분, 크기, 형상 등은 제대로 분석할 수 없는 단점이 있다. 따라서, 공정 파티클을 직접 샘플링할 수 있는 장치가 요구된다.However, this method has the disadvantage of not being able to properly analyze the composition, size, shape, etc. of process particles in addition to the size distribution of the process particles. Therefore, a device capable of directly sampling process particles is required.
본 발명의 목적은 공정 파티클을 용이하게 샘플링할 수 있는 샘플링 기구, 이를 포함하는 공정 파티클 샘플링 장치 및 이를 포함하는 공정 파티클 모니터링 장치를 제공하는 데 있다.The purpose of the present invention is to provide a sampling mechanism capable of easily sampling process particles, a process particle sampling device including the same, and a process particle monitoring device including the same.
본 발명에 따른 샘플링 기구는 길이 방향으로 연장되는 피드스루 로드; 상기 피드스루 로드의 일단에 연결되어, 상기 피드스루 로드를 회전시킬 수 있는 구동부; 상기 피드스루 로드의 타단에 결합되는 홀더 바디; 및 상기 피드스루 로드의 반경 방향을 바라보도록 상기 홀더 바디의 측면에 배치되고, 복수로 제공되어 상기 피드스루 로드의 원주 방향을 따라 배열되는 TEM 그리드를 포함할 수 있다.A sampling device according to the present invention may include a feed-through rod extending in a longitudinal direction; a driving unit connected to one end of the feed-through rod and capable of rotating the feed-through rod; a holder body connected to the other end of the feed-through rod; and a TEM grid arranged on a side of the holder body so as to face a radial direction of the feed-through rod and provided in plurality and arranged along a circumferential direction of the feed-through rod.
또한, 상기 홀더 바디는 상기 피드스루 로드의 길이 방향에서 봤을 때, 다각형으로 형성되고, 상기 TEM 그리드는 그 다각형의 각 변에 해당하는 영역에 배치될 수 있다.In addition, the holder body is formed into a polygon when viewed in the longitudinal direction of the feed-through rod, and the TEM grid can be placed in an area corresponding to each side of the polygon.
또한, 상기 TEM 그리드의 가장자리를 적어도 부분적으로 덮으며 상기 홀더 바디의 측면에 탈착 가능하게 결합되는 홀더 커버를 포함할 수 있다.Additionally, the holder body may include a holder cover that at least partially covers an edge of the TEM grid and is detachably coupled to a side surface of the holder body.
또한, 상기 TEM 그리드는 복수로 제공되어 상기 피드스루 로드의 길이 방향을 따라서도 배열될 수 있다.Additionally, the TEM grids may be provided in multiples and arranged along the longitudinal direction of the feedthrough rod.
본 발명에 따른 공정 파티클 샘플링 장치는 진공 챔버; 상기 진공 챔버에 연결되는 진공 펌프; 상기 진공 챔버의 내부로 공정 파티클을 공급하기 위한 에어로다이내믹 렌즈; 및 샘플링 장치를 포함하고, 상기 샘플링 장치는 길이 방향으로 연장되는 피드스루 로드; 상기 피드스루 로드의 일단에 연결되어, 상기 피드스루 로드를 회전시킬 수 있는 구동부; 상기 피드스루 로드의 타단에 결합되는 홀더 바디; 및 상기 피드스루 로드의 반경 방향을 바라보도록 상기 홀더 바디의 측면에 배치되고, 복수로 제공되어 상기 피드스루 로드의 원주 방향을 따라 배열되는 TEM 그리드를 포함하며, 상기 TEM 그리드는 상기 에어로다이내믹 렌즈에 의해 상기 진공 챔버의 내부로 공급된 공정 파티클이 진행하는 경로상에 위치할 수 있을 수 있다.A process particle sampling device according to the present invention comprises: a vacuum chamber; a vacuum pump connected to the vacuum chamber; an aerodynamic lens for supplying process particles into the interior of the vacuum chamber; and a sampling device, wherein the sampling device comprises: a feed-through rod extending in a longitudinal direction; a driving unit connected to one end of the feed-through rod and capable of rotating the feed-through rod; a holder body coupled to the other end of the feed-through rod; and a TEM grid disposed on a side surface of the holder body so as to face a radial direction of the feed-through rod, and provided in plurality and arranged along a circumferential direction of the feed-through rod, wherein the TEM grid can be positioned on a path along which process particles supplied into the interior of the vacuum chamber by the aerodynamic lens proceed.
또한, 상기 피드스루 로드는 상기 경로에 수직으로 배향될 수 있다.Additionally, the feedthrough load may be oriented perpendicular to the path.
또한, 외부로부터 공정 파티클을 도입하기 위한 배관; 및 상기 배관에 설치되는 게이트 밸브를 포함하고, 상기 구동부는 상기 게이트 밸브에 연동하여 작동할 수 있다.In addition, it includes a pipe for introducing process particles from the outside; and a gate valve installed in the pipe, and the driving unit can operate in conjunction with the gate valve.
본 발명의 실시예에 따른 공정 파티클 모니터링 장치는 진공 챔버; 상기 진공 챔버에 연결되는 진공 펌프; 상기 진공 챔버의 내부로 공정 파티클을 공급하기 위한 에어로다이내믹 렌즈; 에어로다이내믹 렌즈의 후단에 배치되어, 공정 파티클을 전기적으로 대전하기 위한 일렉트론 건; 상기 일렉트론 건의 후단에 배치되어, 공정 파티클을 전향시키기 위한 디플렉터; 상기 디플렉터의 후단에 배치되어, 공정 파티클을 포집하여 그 크기 분포를 측정하기 위한 디텍터; 및 샘플링 기구를 포함하고, 상기 샘플링 기구는 길이 방향으로 연장되는 피드스루 로드; 상기 피드스루 로드의 일단에 연결되어, 상기 피드스루 로드를 회전 및 이동시킬 수 있는 구동부; 상기 피드스루 로드의 타단에 결합되는 홀더 바디; 및 상기 피드스루 로드의 반경 방향을 바라보도록 상기 홀더 바디의 측면에 배치되고, 복수로 제공되어 상기 피드스루 로드의 둘레 방향을 따라 배열되는 TEM 그리드를 포함하며, 상기 TEM 그리드는 상기 에어로다이내믹 렌즈에 의해 상기 진공 챔버의 내부로 공급된 공정 파티클이 진행하는 경로상에 위치할 수 있을 수 있다.A process particle monitoring device according to an embodiment of the present invention comprises: a vacuum chamber; a vacuum pump connected to the vacuum chamber; an aerodynamic lens for supplying process particles into the interior of the vacuum chamber; an electron gun disposed at a rear end of the aerodynamic lens for electrically charging the process particles; a deflector disposed at a rear end of the electron gun for deflecting the process particles; a detector disposed at a rear end of the deflector for collecting the process particles and measuring their size distribution; and a sampling mechanism, wherein the sampling mechanism comprises: a feed-through rod extending in a longitudinal direction; a driving unit connected to one end of the feed-through rod and capable of rotating and moving the feed-through rod; a holder body coupled to the other end of the feed-through rod; And a TEM grid disposed on the side of the holder body so as to face the radial direction of the feed-through rod, and provided in multiple numbers and arranged along the circumferential direction of the feed-through rod, wherein the TEM grid may be positioned on the path along which process particles supplied into the interior of the vacuum chamber by the aerodynamic lens proceed.
또한, 상기 샘플링 장치는 상기 일렉트론 건과 상기 디플렉터 사이에 설치될 수 있다.Additionally, the sampling device may be installed between the electron gun and the deflector.
또한, 상기 피드스루 로드는 상기 경로에 수직으로 배향될 수 있다.Additionally, the feedthrough load may be oriented perpendicular to the path.
또한, 외부로부터 공정 파티클을 도입하기 위한 배관; 및 상기 배관에 설치되는 게이트 밸브를 포함하고, 상기 구동부는 상기 게이트 밸브에 연동하여 작동할 수 있다.In addition, it includes a pipe for introducing process particles from the outside; and a gate valve installed in the pipe, and the driving unit can operate in conjunction with the gate valve.
본 발명에 따른 샘플링 기구, 이를 포함하는 공정 파티클 샘플링 장치 및 이를 포함하는 공정 파티클 모니터링 장치는 복수의 TEM 그리드가 원주 방향으로 배열되어 있어, 어느 한 TEM 그리드를 이용해 공정 진행 스텝 중 특정한 스텝에서 발생하는 공정 파티클을 샘플링하고 나서, 구동부를 이용해 이를 회전시켜, 그에 이웃한 TEM 그리드를 이용해 다른 스텝의 공정 파티클을 샘플링하는 방식으로, 순차적으로 여러 스텝의 공정 파티클을 용이하게 샘플링할 수 있다.The sampling mechanism according to the present invention, the process particle sampling device including the same, and the process particle monitoring device including the same have a plurality of TEM grids arranged in a circumferential direction, so that process particles generated at a specific step among process progress steps are sampled using one TEM grid, and then the TEM grid is rotated using a driving unit to sample process particles of another step using an adjacent TEM grid, thereby easily sampling process particles of multiple steps sequentially.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구의 개요도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 파티클 샘플링 장치의 개요도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 파티클 모니터링 장치의 개요도이다.Figure 1 is a schematic diagram of a sampling mechanism according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of a sampling mechanism according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of a process particle sampling device according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram of a process particle monitoring device according to one embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 샘플링 기구, 이를 포함하는 공정 파티클 샘플링 장치 및 이를 포함하는 공정 파티클 모니터링 장치에 대해 상세하게 설명한다.Referring to the drawings, a sampling mechanism according to an embodiment of the present invention, a process particle sampling device including the same, and a process particle monitoring device including the same are described in detail.
참고로, 도면에서는 도해의 편의를 위해 구성요소들의 크기, 비율, 모양 등이 다소 과장되고 왜곡되게 표현되어 있을 수 있으며, 이에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.For reference, the sizes, ratios, shapes, etc. of components in the drawings may be somewhat exaggerated and distorted for convenience of illustration, and the scope of the present invention should not be considered to be limited thereby.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구에 대해 설명한다.First, a sampling mechanism according to one embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구(10)의 개요도이다.Figure 1 is a schematic diagram of a sampling device (10) according to one embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 샘플링 기구(10)는 피드스루 로드(11), 구동부(12), 홀더 바디(13), TEM 그리드(14) 및 홀더 커버(15)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the sampling mechanism (10) includes a feedthrough rod (11), a driving unit (12), a holder body (13), a TEM grid (14), and a holder cover (15).
피드스루 로드(11)는 곧게 연장되는데, 이하에서는 피드스루 로드(11)가 연장되는 방향을 '길이 방향'이라 하고, 이를 기준으로 '반경 방향', '원주 방향' 등을 정의하기로 한다.The feed-through rod (11) extends straight. Hereinafter, the direction in which the feed-through rod (11) extends is referred to as the 'longitudinal direction', and 'radial direction', 'circumferential direction', etc. are defined based on this.
구동부(12)는 피드스루 로드(11)의 일단에 연결되어, 길이 방향의 중심축에 대해 피드스루 로드(11)를 회전시키는 역할을 한다. 이를 위해, 구동부(12)는 예컨대 스텝 모터를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(12)는 필요에 따라 길이 방향으로 피드스루 로드(11)를 이동시키는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 구동부(12)는 예컨대 리니어 액추에이터를 포함할 수 있다.The driving unit (12) is connected to one end of the feed-through rod (11) and serves to rotate the feed-through rod (11) about a longitudinal central axis. For this purpose, the driving unit (12) may include, for example, a step motor. In addition, the driving unit (12) may serve to move the feed-through rod (11) in the longitudinal direction as needed. For this purpose, the driving unit (12) may include, for example, a linear actuator.
홀더 바디(13)는 피드스루 로드(11)의 타단에 결합되어, 피드스루 로드(11)와 함께 움직인다. 또한, 홀더 바디(13)는 길이 방향에서 봤을 때, 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있다. 특히, 홀더 바디(13)는 정다각형 또는 원형으로 형성되어 피드스루 로드(11)의 타단에 동심으로 배치될 수 있다. 도면에서는 홀더 바디(13)가 정팔각형으로 형성되는 것으로 예시되어 있다.The holder body (13) is coupled to the other end of the feed-through rod (11) and moves together with the feed-through rod (11). In addition, the holder body (13) may be formed in a polygonal or circular shape when viewed in the longitudinal direction. In particular, the holder body (13) may be formed in a regular polygonal or circular shape and may be arranged concentrically to the other end of the feed-through rod (11). In the drawing, the holder body (13) is illustrated as being formed in a regular octagonal shape.
TEM 그리드(14)는 공정 파티클을 포집하기 위한 것으로, 그 구조 자체는 공지된 바와 실질적으로 동일하거나 통상의 기술자라면 그로부터 쉽게 도출할 수 있는 정도에 해당하므로, 이에 대해 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The TEM grid (14) is used to capture process particles, and its structure itself is substantially the same as that known or can be easily derived therefrom by a person skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.
이러한 TEM 그리드(14)는 반경 방향을 바라보도록 홀더 바디(13)의 측면에 배치된다. 또한, TEM 그리드(14)는 복수로 제공되어 원주 방향을 따라 특정한 간격으로 배열된다. 예를 들어, 홀더 바디(13)가 다각형으로 형성될 경우, TEM 그리드(14)는 그 다각형의 각 변에 해당하는 영역마다 배열될 수 있다. 도면에서는 홀더 바디(13)가 정팔각형으로 형성되어 있어, TEM 그리드(14)가 여덟 개로 제공되어 정팔각형의 각 변의 중앙에 해당하는 지점마다 배열되는 것으로 예시되어 있다.These TEM grids (14) are arranged on the side of the holder body (13) so as to face the radial direction. In addition, the TEM grids (14) are provided in multiples and arranged at specific intervals along the circumferential direction. For example, when the holder body (13) is formed in a polygon, the TEM grids (14) can be arranged in each area corresponding to each side of the polygon. In the drawing, the holder body (13) is formed in a regular octagon, and thus eight TEM grids (14) are provided and arranged at each point corresponding to the center of each side of the regular octagon.
홀더 커버(15)는 TEM 그리드(14)의 가장자리를 적어도 부분적으로 덮으며 홀더 바디(13)의 측면에 탈착 가능하게 결합된다. 따라서, 홀더 커버(15)가 홀더 바디(13)에 결합됨으로써 TEM 그리드(14)를 고정할 수 있고, 홀더 커버(15)가 홀더 바디(13)로부터 분해됨으로써 TEM 그리드(14)를 분리할 수 있다.The holder cover (15) at least partially covers the edge of the TEM grid (14) and is detachably coupled to the side of the holder body (13). Therefore, the TEM grid (14) can be fixed by the holder cover (15) being coupled to the holder body (13), and the TEM grid (14) can be separated by the holder cover (15) being disassembled from the holder body (13).
전술한 샘플링 기구(10)에 의하면, 복수의 TEM 그리드(14) 중 어느 하나가 샘플링할 공정 파티클이 지나가는 경로상에 위치하도록 배치함으로써, 해당 TEM 그리드(14)를 이용해 공정 파티클을 샘플링할 수 있다. 또한, 다른 공정 파티클을 샘플링하고자 할 경우, 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시켜, 앞서 사용한 TEM 그리드(14)에 이웃한 TEM 그리드(14)가 상기 경로상에 위치하도록 배치함으로써, 여러 공정 파티클을 용이하게 샘플링할 수 있다.According to the aforementioned sampling mechanism (10), by arranging one of the plurality of TEM grids (14) so that it is positioned on the path along which the process particle to be sampled passes, the process particle can be sampled using the corresponding TEM grid (14). In addition, when sampling another process particle, by rotating the feed-through rod (11) at a specific angle using the driving unit (12), the TEM grid (14) adjacent to the previously used TEM grid (14) is positioned on the path, thereby easily sampling multiple process particles.
이러한 효과는 후술할 공정 파티클 샘플링 장치 및 공정 파티클 모니터링 장치에 의해 보다 명확하게 드러날 것이다.These effects will be more clearly revealed by the process particle sampling device and process particle monitoring device described later.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10')의 개요도이다.Figure 2 is a schematic diagram of a sampling device (10') according to another embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구(10)의 경우, 원주 방향을 따라 배열되는 한 세트의 TEM 그리드(14)들이 1단으로 마련되었다면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10')는 원주 방향을 따라 배열되는 한 세트의 TEM 그리드(14')들이 복수로 마련된다는 점에서 차이가 있다.In the case of the sampling device (10) according to one embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1, if one set of TEM grids (14) arranged along the circumferential direction is provided in one stage, the sampling device (10') according to another embodiment of the present invention is different in that one set of TEM grids (14') arranged along the circumferential direction is provided in multiple stages.
보다 구체적으로, 도 2를 참조하면, 샘플링 기구(10')는 피드스루 로드(11'), 구동부(12'), 홀더 바디(13'), TEM 그리드(14') 및 홀더 커버(15')를 포함한다.More specifically, referring to FIG. 2, the sampling mechanism (10') includes a feedthrough rod (11'), a driving unit (12'), a holder body (13'), a TEM grid (14'), and a holder cover (15').
본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10')의 피드스루 로드(11'), 구동부(12'), 홀더 바디(13') 및 홀더 커버(15')는 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구(10)의 피드스루 로드(11), 구동부(12), 홀더 바디(13) 및 홀더 커버(15)와 실질적으로 동일하며, 혹 상이한 부분이 있더라도 통상의 기술자라면 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구(10)와 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10') 간의 차이에 대응하여 당연히 변경할 것으로 예상되는 정도에 해당하므로, 이에 대해 반복적인 설명은 생략하고, 이하에서는 TEM 그리드(14')의 배열에 대해 중점적으로 설명하기로 한다.The feedthrough rod (11'), the driving unit (12'), the holder body (13') and the holder cover (15') of the sampling mechanism (10') according to another embodiment of the present invention are substantially the same as the feedthrough rod (11), the driving unit (12), the holder body (13) and the holder cover (15) of the sampling mechanism (10) according to one embodiment of the present invention, and even if there are any different parts, they correspond to the extent that a person skilled in the art would naturally expect to change them in response to the difference between the sampling mechanism (10) according to one embodiment of the present invention and the sampling mechanism (10') according to another embodiment of the present invention, and therefore, a repetitive description thereof will be omitted, and the following description will focus on the arrangement of the TEM grid (14').
TEM 그리드(14')는 반경 방향을 바라보도록 홀더 바디(13')의 측면에 배치된다. 또한, TEM 그리드(14')는 복수로 제공되어 원주 방향을 따라 특정한 간격으로 배열된다.The TEM grid (14') is placed on the side of the holder body (13') so as to face the radial direction. In addition, the TEM grid (14') is provided in multiples and arranged at specific intervals along the circumferential direction.
나아가, 원주 방향을 따라 이웃하게 배열된 TEM 그리드(14')들을 한 세트라 할 때, 이러한 세트가 복수로 마련되어 길이 방향을 따라 배열된다. 도면에서는 원주 방향을 따라 배열되는 한 세트의 TEM 그리드(14')들이 3단으로 마련되는 것으로 예시되어 있다.Furthermore, when TEM grids (14') arranged adjacently along the circumferential direction are referred to as a set, such sets are provided in multiples and arranged along the longitudinal direction. In the drawing, one set of TEM grids (14') arranged along the circumferential direction is illustrated as being arranged in three stages.
달리 말하면, TEM 그리드(14')가 복수로 제공되어 원주 방향을 따라서도 배열되고 길이 방향을 따라서도 배열된다고 할 수 있다.In other words, it can be said that TEM grids (14') are provided in multiples and arranged along the circumferential direction and along the longitudinal direction.
이러한 샘플링 기구(10')에 의하면, 구동부(12')를 이용해 피드스루 로드(11')를 회전시켜 가면서 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 구동부(12')를 이용해 피드스루 로드(11')를 이동시켜 가면서 사용할 수도 있어, 여러 공정 파티클을 더 많이, 다양하게 샘플링할 수 있다.According to this sampling mechanism (10'), not only can the feed-through rod (11') be used while rotating it using the driving unit (12'), but the feed-through rod (11') can also be used while moving it using the driving unit (12'), so that more and more process particles can be sampled in a variety of ways.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 파티클 샘플링 장치에 대해 설명한다.Next, a process particle sampling device according to one embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 파티클 샘플링 장치(100)의 개요도이다.FIG. 3 is a schematic diagram of a process particle sampling device (100) according to one embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 공정 파티클 샘플링 장치(100)는 진공 챔버(110), 배관(121), 게이트 밸브(122), 압력 조절 밸브(123), 진공 펌프(131), 진공 게이지(132), 에어로다이내믹 렌즈(140), 샘플링 기구 및 제어부(미도시)를 포함한다. 여기서, 샘플링 기구는 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구(10)일 수도 있고, 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10')일 수도 있다. 도면에서는 전자로 예시되어 있으며, 이하에서는 편의상 이를 중심으로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 3, the process particle sampling device (100) includes a vacuum chamber (110), a pipe (121), a gate valve (122), a pressure regulating valve (123), a vacuum pump (131), a vacuum gauge (132), an aerodynamic lens (140), a sampling mechanism, and a control unit (not shown). Here, the sampling mechanism may be a sampling mechanism (10) according to an embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1, or a sampling mechanism (10') according to another embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2. The former is illustrated in the drawing, and for convenience, the following description will focus on the latter.
배관(121)은 공정 챔버(미도시), 포 라인(fore-line)(미도시) 등에 연결되어, 그로부터 공정 파티클을 포함하는 기체(이하, '피측정 기체'라 함)를 도입하는 역할을 한다. 게이트 밸브(122)는 배관(121)에 설치되어, 배관(121)의 개폐를 결정하는 역할을 하고, 압력 조절 밸브(123)는 배관(121)에 설치되어, 배관(121)의 압력을 조절하여 샘플링 유량을 조절하는 역할을 한다.A pipe (121) is connected to a process chamber (not shown), a fore-line (not shown), etc., and serves to introduce a gas containing process particles (hereinafter referred to as “measured gas”) therefrom. A gate valve (122) is installed in the pipe (121) and serves to determine the opening and closing of the pipe (121), and a pressure control valve (123) is installed in the pipe (121) and serves to control the pressure of the pipe (121) and thereby control the sampling flow rate.
진공 펌프(131)는 진공 챔버(110)에 연결되어, 진공 챔버(110)의 압력을 피측정 기체의 압력보다 낮게, 예컨대 1 torr 이하로 유지하는 역할을 한다. 또한, 에어로다이내믹 렌즈(140)에 의해 진공 챔버(110)로 공급되는 피측정 기체 중 공정 파티클은 관성에 의해 그대로 진행하고, 나머지 가스 성분은 진공 펌프(131)에 의해 외부로 배출된다. 진공 게이지(132)는 진공 챔버(110)의 압력을 측정한다. 진공 게이지(132)에 의해 측정된 진공 챔버(110)의 압력은 제어부로 전송되며, 제어부는 이에 기초하여 진공 펌프(131)를 제어할 수 있다.The vacuum pump (131) is connected to the vacuum chamber (110) and serves to maintain the pressure of the vacuum chamber (110) lower than the pressure of the gas to be measured, for example, 1 torr or less. In addition, among the gas to be measured supplied to the vacuum chamber (110) by the aerodynamic lens (140), process particles proceed as is due to inertia, and the remaining gas components are discharged to the outside by the vacuum pump (131). The vacuum gauge (132) measures the pressure of the vacuum chamber (110). The pressure of the vacuum chamber (110) measured by the vacuum gauge (132) is transmitted to the control unit, and the control unit can control the vacuum pump (131) based on the pressure.
에어로다이내믹 렌즈(140)는 다단으로 배열되어, 피측정 기체를 집속 및 가속하는 역할을 한다. 공정 파티클을 포함한 피측정 기체는 에어로다이내믹 렌즈(140)를 통과하면서 집속 및 가속되며, 최종적으로 파티클이 빔의 형태로 진공 챔버(110)로 공급된다. 이처럼, 피측정 기체가 빔의 형태로 진행하기 때문에, 공정 파티클이 확산되는 것을 가급적 방지할 수 있다. 이때, 피측정 기체의 속도가 빠를수록 공정 파티클의 확산이 더 감소하므로, 피측정 기체는 아음속 내지 천음속으로 가속되는 것이 바람직하다. 피측정 기체의 가속은 피측정 기체의 압력과 진공 챔버(110)의 압력 차와 에어로다이내믹 렌즈(140) 끝단의 노즐에 의해 이루어진다.The aerodynamic lenses (140) are arranged in multiple stages and serve to focus and accelerate the measured gas. The measured gas, including process particles, is focused and accelerated as it passes through the aerodynamic lenses (140), and ultimately the particles are supplied to the vacuum chamber (110) in the form of a beam. In this way, since the measured gas proceeds in the form of a beam, the dispersion of the process particles can be prevented as much as possible. At this time, the faster the speed of the measured gas, the more the dispersion of the process particles is reduced, so it is preferable that the measured gas is accelerated to a subsonic or transonic speed. The acceleration of the measured gas is achieved by the pressure difference between the measured gas and the pressure of the vacuum chamber (110) and the nozzle at the end of the aerodynamic lenses (140).
샘플링 기구(10)는 위에서 설명한 바와 같이, 피드스루 로드(11), 구동부(12), 홀더 바디(13), TEM 그리드(14) 및 홀더 커버(15)를 포함하는데, 이와 관련하여 반복적인 설명은 생략하기로 한다.The sampling mechanism (10) includes a feedthrough rod (11), a driving unit (12), a holder body (13), a TEM grid (14), and a holder cover (15), as described above, and a repetitive description thereof will be omitted.
피드스루 로드(11)는 에어로다이내믹 렌즈(140)에 의해 진공 챔버(110)로 공급된 공정 파티클이 진행하는 경로에 수직으로 배향될 수 있다. 또한, 복수의 TEM 그리드(14) 중 어느 하나가 상기 경로상에 위치하여 에어로다이내믹 렌즈(140)를 마주하도록 배치될 수 있다.The feedthrough rod (11) can be oriented perpendicular to the path along which process particles supplied to the vacuum chamber (110) by the aerodynamic lens (140) proceed. Additionally, any one of the plurality of TEM grids (14) can be positioned on the path so as to face the aerodynamic lens (140).
따라서, 해당 TEM 그리드(14)를 이용해 공정 파티클을 샘플링할 수 있으며, 다른 공정 파티클을 샘플링하고자 할 경우, 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시켜, 앞서 사용한 TEM 그리드(14)에 이웃한 TEM 그리드(14)가 상기 경로상에 위치하여 에어로다이내믹 렌즈(140)를 마주하도록 배치함으로써, 여러 공정 파티클을 용이하게 샘플링할 수 있다. 만약 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10')를 채용했다면, 구동부(12')를 이용해 피드스루 로드(11')를 이동시켜 가면서 더 사용할 수 있을 것이다.Accordingly, the process particle can be sampled using the TEM grid (14), and when other process particles are to be sampled, the drive unit (12) is used to rotate the feed-through rod (11) at a specific angle, so that the TEM grid (14) adjacent to the previously used TEM grid (14) is positioned on the path to face the aerodynamic lens (140), thereby easily sampling multiple process particles. If the sampling mechanism (10') according to another embodiment of the present invention is employed, the feed-through rod (11') can be further used by moving it using the drive unit (12').
한편, 제어부는 공정 챔버에서 이루어지는 공정 단계에 기초하여 게이트 밸브(122)를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부는 게이트 밸브(122)에 연동하여 구동부(12)를 제어할 수 있다. 예를 들어, CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정에 대해 클리닝 단계, 시즈닝 단계, 데포지션 단계 등이 차례로 수행될 경우, 제어부는 클리닝 단계에서 원하는 시점에 게이트 밸브(122)를 열어 TEM 그리드(14)를 이용해 클리닝 단계에서 발생한 공정 파티클을 샘플링한 후에 게이트 밸브(122)를 닫고 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시킬 수 있다. 다음으로, 제어부는 시즈닝 단계에서 원하는 시점에 다시 게이트 밸브(122)를 열어 다른 TEM 그리드(14)를 이용해 시즈닝 단계에서 발생한 공정 파티클을 샘플링한 후에 게이트 밸브(122)를 닫고 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시킬 수 있다. 마찬가지로, 제어부는 데포지션 단계에서 원하는 시점에 게이트 밸브(122)를 열어 또 다른 TEM 그리드(14)를 이용해 데포지션 단계에서 발생한 공정 파티클을 샘플링한 후에 게이트 밸브(122)를 닫고 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 각 공정 단계에서 발생하는 공정 파티클을 자동으로 용이하게 샘플링할 수 있다.Meanwhile, the control unit can control the gate valve (122) based on the process steps performed in the process chamber. Furthermore, the control unit can control the driving unit (12) in conjunction with the gate valve (122). For example, when a cleaning step, a seasoning step, a deposition step, etc. are sequentially performed for a CVD (Chemical Vapor Deposition) process, the control unit can open the gate valve (122) at a desired time in the cleaning step, sample the process particles generated in the cleaning step using a TEM grid (14), close the gate valve (122), and rotate the feedthrough rod (11) at a specific angle using the driving unit (12). Next, the control unit can open the gate valve (122) again at a desired time in the seasoning step, sample the process particles generated in the seasoning step using another TEM grid (14), close the gate valve (122), and rotate the feedthrough rod (11) at a specific angle using the driving unit (12). Likewise, the control unit can open the gate valve (122) at a desired point in the deposition step to sample process particles generated in the deposition step using another TEM grid (14), then close the gate valve (122) and rotate the feedthrough rod (11) at a specific angle using the drive unit (12). In this way, process particles generated in each process step can be automatically and easily sampled.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 파티클 모니터링 장치에 대해 설명한다.Finally, a process particle monitoring device according to one embodiment of the present invention is described.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 파티클 모니터링 장치(200)의 개요도이다.Figure 4 is a schematic diagram of a process particle monitoring device (200) according to one embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 공정 파티클 모니터링 장치(200)는 제1 진공 챔버(210A), 제2 진공 챔버(210B), 스키머(211), 배관(221), 게이트 밸브(222), 압력 조절 밸브(223), 제1 진공 펌프(231A), 제2 진공 펌프(231B), 제1 진공 게이지(232A), 제2 진공 게이지(232B), 에어로다이내믹 렌즈(240), 일렉트론 건(251), 스키머(211), 디플렉터(252), 디텍터(253), 샘플링 기구 및 제어부(미도시)를 포함한다. 여기서, 샘플링 기구는 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플링 기구(10)일 수도 있고, 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10')일 수도 있다. 도면에서는 전자로 예시되어 있으며, 이하에서는 편의상 이를 중심으로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4, the process particle monitoring device (200) includes a first vacuum chamber (210A), a second vacuum chamber (210B), a skimmer (211), a pipe (221), a gate valve (222), a pressure regulating valve (223), a first vacuum pump (231A), a second vacuum pump (231B), a first vacuum gauge (232A), a second vacuum gauge (232B), an aerodynamic lens (240), an electron gun (251), a skimmer (211), a deflector (252), a detector (253), a sampling mechanism, and a control unit (not shown). Here, the sampling mechanism may be a sampling mechanism (10) according to one embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1, or may be a sampling mechanism (10') according to another embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2. The former is illustrated in the drawing, and for convenience, the following description will focus on the latter.
제1 진공 챔버(210A)와 제2 진공 챔버(210B)는 스키머(211)를 사이에 두고 직렬로 연결된다. 제1 진공 챔버(210A)는 제2 진공 챔버(210B)보다 낮은 압력을 가져, 제2 진공 챔버(210B)에 대해 완충하는 역할을 한다.The first vacuum chamber (210A) and the second vacuum chamber (210B) are connected in series with a skimmer (211) between them. The first vacuum chamber (210A) has a lower pressure than the second vacuum chamber (210B), and thus acts as a buffer for the second vacuum chamber (210B).
배관(221)은 공정 챔버(미도시), 포 라인(fore-line)(미도시) 등에 연결되어, 공정 파티클을 포함하는 기체(즉, 피측정 기체)를 도입하는 역할을 한다.The pipe (221) is connected to a process chamber (not shown), a fore-line (not shown), etc., and serves to introduce a gas containing process particles (i.e., a gas to be measured).
게이트 밸브(222)는 배관(221)에 설치되어, 배관(221)의 개폐를 결정하는 역할을 하고, 압력 조절 밸브(223)는 배관(221)에 설치되어, 배관(221)의 압력을 조절하여 샘플링 유량을 조절하는 역할을 한다.A gate valve (222) is installed in a pipe (221) and serves to determine the opening and closing of the pipe (221), and a pressure control valve (223) is installed in a pipe (221) and serves to control the sampling flow rate by controlling the pressure of the pipe (221).
제1 진공 펌프(231A)는 제1 진공 챔버(210A)에 연결되어, 제1 진공 챔버(210A)의 압력을 예컨대 1 torr 이하로 유지하는 역할을 한다. 또한, 에어로다이내믹 렌즈(240)에 의해 제1 진공 챔버(210A)로 공급되는 피측정 기체 중 공정 파티클은 관성에 의해 그대로 진행하고, 나머지 가스 성분은 제1 진공 펌프(231A)에 의해 외부로 배출된다. 제2 진공 펌프(231B)는 제2 진공 챔버(210B)에 연결되어, 제2 진공 챔버(210B)의 압력을 예컨대 10-3 torr 내외로 유지하는 역할을 한다. 제1 진공 게이지(232A)는 제1 진공 챔버(210A)의 압력을 측정하고, 제2 진공 게이지(232B)는 제2 진공 챔버(210B)의 압력을 측정한다. 제1, 제2 진공 게이지(232A, B)에 의해 측정된 제1, 제2 진공 챔버(210A, B)의 압력은 제어부로 전송되며, 제어부는 이에 기초하여 제1, 제2 진공 펌프(231A, 231B)를 제어할 수 있다.The first vacuum pump (231A) is connected to the first vacuum chamber (210A) and serves to maintain the pressure of the first vacuum chamber (210A) at, for example, 1 torr or less. In addition, among the measured gas supplied to the first vacuum chamber (210A) by the aerodynamic lens (240), process particles proceed as is due to inertia, and the remaining gas components are discharged to the outside by the first vacuum pump (231A). The second vacuum pump (231B) is connected to the second vacuum chamber (210B) and serves to maintain the pressure of the second vacuum chamber (210B) at, for example, approximately 10 -3 torr. The first vacuum gauge (232A) measures the pressure of the first vacuum chamber (210A), and the second vacuum gauge (232B) measures the pressure of the second vacuum chamber (210B). The pressure of the first and second vacuum chambers (210A, B) measured by the first and second vacuum gauges (232A, B) is transmitted to the control unit, and the control unit can control the first and second vacuum pumps (231A, 231B) based on the pressure.
에어로다이내믹 렌즈(240)는 다단으로 배열되어, 피측정 기체를 집속 및 가속하는 역할을 한다. 공정 파티클을 포함한 피측정 기체는 에어로다이내믹 렌즈(240)를 통과하면서 집속 및 가속되어 최종적으로 파티클이 빔의 형태로 제1 진공 챔버(210A)로 공급된다.The aerodynamic lenses (240) are arranged in multiple stages and serve to focus and accelerate the gas to be measured. The gas to be measured, including process particles, is focused and accelerated as it passes through the aerodynamic lenses (240), and the particles are ultimately supplied to the first vacuum chamber (210A) in the form of a beam.
일렉트론 건(251)은 제2 진공 챔버(210B)의 내부에서, 에어로다이내믹 렌즈(240)의 후단에 배치되어, 스키머(211)를 통과한 공정 파티클을 전기적으로 대전하는 역할을 하고, 디플렉터(252)는 일렉트론 건(251)의 후단에 배치되며, 공정 파티클이 진행하는 방향에 45°로 경사지게 배향되어, 정전기적 힘을 통해 공정 파티클을 90°로 전향시키는 역할을 하며, 디텍터(253)는 디플렉터(252)의 후단에 배치되어, 공정 파티클을 포집하여 그 크기 분포를 측정하는 역할을 한다. 단, 이러한 일렉트론 건(251), 디플렉터(252), 디텍터(253) 등의 구조 및 원리 자체는 배경기술로 언급한 등록특허공보 제10-0772488호 또는 그 밖에 공지된 바와 실질적으로 동일하거나 통상의 기술자라면 그로부터 쉽게 도출할 수 있는 정도에 해당하므로, 이에 대해 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The electron gun (251) is arranged at the rear end of the aerodynamic lens (240) inside the second vacuum chamber (210B) and serves to electrically charge process particles that have passed through the skimmer (211). The deflector (252) is arranged at the rear end of the electron gun (251) and is oriented at an angle of 45° to the direction in which the process particles travel, and serves to deflect the process particles by 90° through electrostatic force. The detector (253) is arranged at the rear end of the deflector (252) and serves to capture process particles and measure their size distribution. However, the structure and principle of the electron gun (251), deflector (252), detector (253), etc. are substantially the same as those disclosed in the background art patent publication No. 10-0772488 or other publicly known technologies, or are such that a person skilled in the art can easily derive them therefrom, so a detailed description thereof will be omitted.
샘플링 기구(10)는 위에서 설명한 바와 같이, 피드스루 로드(11), 구동부(12), 홀더 바디(13), TEM 그리드(14) 및 홀더 커버(15)를 포함하는데, 이와 관련하여 반복적인 설명은 생략하기로 한다.The sampling mechanism (10) includes a feedthrough rod (11), a driving unit (12), a holder body (13), a TEM grid (14), and a holder cover (15), as described above, and a repetitive description thereof will be omitted.
공정 파티클 모니터링 장치(200)에서, 공정 파티클을 샘플링할 때에는 구동부(12)를 이용해 진공 챔버의 내부로 피드스루 로드(11)를 인출하여, 복수의 TEM 그리드(14) 중 어느 하나가 샘플링할 공정 파티클이 지나가는 경로상에 위치하도록 배치함으로써, 해당 TEM 그리드(14)를 이용해 공정 파티클을 샘플링할 수 있다. 또한, 다른 공정 파티클을 샘플링하고자 할 경우, 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시켜, 앞서 사용한 TEM 그리드(14)에 이웃한 TEM 그리드(14)가 상기 경로상에 위치하도록 배치함으로써, 여러 공정 파티클을 용이하게 샘플링할 수 있다. 만약 본 발명의 다른 실시예에 따른 샘플링 기구(10')를 채용했다면, 구동부(12')를 이용해 피드스루 로드(11')를 이동시켜 가면서 더 사용할 수 있을 것이다.In the process particle monitoring device (200), when sampling process particles, the drive unit (12) is used to pull out the feedthrough rod (11) into the vacuum chamber, and any one of the plurality of TEM grids (14) is positioned on the path along which the process particles to be sampled pass, thereby allowing the process particles to be sampled using the corresponding TEM grid (14). In addition, when sampling other process particles, the drive unit (12) is used to rotate the feedthrough rod (11) at a specific angle, and the TEM grid (14) adjacent to the previously used TEM grid (14) is positioned on the path, thereby allowing for easy sampling of multiple process particles. If the sampling mechanism (10') according to another embodiment of the present invention is employed, the feedthrough rod (11') can be further used by moving it using the drive unit (12').
반면, 공정 파티클을 샘플링할 필요가 없거나 디텍터(253)를 통해 공정 파티클을 실시간으로 모니터링할 때에는 구동부(12)를 이용해 진공 챔버의 내부로부터 피드스루 로드(11)를 인입하여, TEM 그리드(14)가 상기 경로로부터 비켜나도록 배치할 수 있다.On the other hand, when there is no need to sample process particles or to monitor process particles in real time through a detector (253), a feedthrough rod (11) can be introduced from inside the vacuum chamber using a driving unit (12) so that the TEM grid (14) is positioned away from the path.
이러한 샘플링 기구(10)는 제1 진공 챔버(210A)의 내부에서, 에어로다이내믹 렌즈(240)와 일렉트론 건(251) 사이에 배치될 수도 있고, 제2 진공 챔버(210B)의 내부에서, 일렉트론 건(251)과 디플렉터(252) 사이에 배치될 수도 있다. 도면에서는 후자로 예시되어 있다.This sampling mechanism (10) may be placed inside the first vacuum chamber (210A), between the aerodynamic lens (240) and the electron gun (251), or may be placed inside the second vacuum chamber (210B), between the electron gun (251) and the deflector (252). The latter is illustrated in the drawing.
한편, 제어부는 공정 챔버에서 이루어지는 공정 단계에 기초하여 게이트 밸브(222)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 게이트 밸브(222)에 연동하여 구동부(12)를 제어할 수 있다. 예를 들어, CVD 공정에 대해 클리닝 단계, 시즈닝 단계, 데포지션 단계 등이 차례로 수행될 경우, 제어부는 클리닝 단계에서 원하는 시점에 게이트 밸브(222)를 열어 TEM 그리드(14)를 이용해 클리닝 단계에서 발생한 공정 파티클을 샘플링한 후에 게이트 밸브(222)를 닫고 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시킬 수 있다. 다음으로, 제어부는 시즈닝 단계에서 원하는 시점에 다시 게이트 밸브(222)를 열어 다른 TEM 그리드(14)를 이용해 시즈닝 단계에서 발생한 공정 파티클을 샘플링한 후에 게이트 밸브(222)를 닫고 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시킬 수 있다. 마찬가지로, 제어부는 데포지션 단계에서 원하는 시점에 게이트 밸브(222)를 열어 또 다른 TEM 그리드(14)를 이용해 데포지션 단계에서 발생한 공정 파티클을 샘플링한 후에 게이트 밸브(222)를 닫고 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 특정한 각도로 회전시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 각 공정 단계에서 발생하는 공정 파티클을 자동으로 용이하게 샘플링할 수 있다. 또한, 샘플링 전후로 구동부(12)를 이용해 피드스루 로드(11)를 인출/인입함으로써, 공정 파티클의 샘플링 및 모니터링을 선택적으로 운용할 수 있다.Meanwhile, the control unit can control the gate valve (222) based on the process steps performed in the process chamber. In addition, the control unit can control the driving unit (12) in conjunction with the gate valve (222). For example, when a cleaning step, a seasoning step, a deposition step, etc. are sequentially performed for a CVD process, the control unit can open the gate valve (222) at a desired time in the cleaning step, sample the process particles generated in the cleaning step using a TEM grid (14), close the gate valve (222), and rotate the feedthrough rod (11) at a specific angle using the driving unit (12). Next, the control unit can open the gate valve (222) again at a desired time in the seasoning step, sample the process particles generated in the seasoning step using another TEM grid (14), close the gate valve (222), and rotate the feedthrough rod (11) at a specific angle using the driving unit (12). Likewise, the control unit can open the gate valve (222) at a desired point in the deposition step to sample process particles generated in the deposition step using another TEM grid (14), then close the gate valve (222) and rotate the feed-through rod (11) at a specific angle using the drive unit (12). In this way, process particles generated in each process step can be automatically and easily sampled. In addition, by withdrawing/introducing the feed-through rod (11) using the drive unit (12) before and after sampling, sampling and monitoring of process particles can be selectively operated.
이상으로 설명한 샘플링 기구(10, 10'), 이를 포함하는 공정 파티클 샘플링 장치(100) 및 이를 포함하는 공정 파티클 모니터링 장치(200)는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 샘플링 기구, 이를 포함하는 공정 파티클 샘플링 장치 및 이를 포함하는 공정 파티클 모니터링 장치 중 하나에 불과하다. 또한, 공정 파티클 샘플링 장치(100)를 설명하면서 지나친 반복을 피하기 위해 생략한 내용들은 그보다 위에서 언급한 샘플링 기구(10, 10')에 관한 구성들을 참조하여 보충될 수 있을 것이며, 공정 파티클 모니터링 장치(200)를 설명하면서 지나친 반복을 피하기 위해 생략한 내용들 역시 그보다 위에서 언급한 샘플링 기구(10, 10') 또는 공정 파티클 샘플링 장치(100)에 관한 구성들을 참조하여 보충될 수 있을 것이다. 이처럼, 본 발명의 기술적 사상은 위 실시예로 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 바에 따라, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 변경할 수 있는 범위까지 모두 포함한다.The sampling device (10, 10') described above, the process particle sampling device (100) including the same, and the process particle monitoring device (200) including the same are only one of the sampling device, the process particle sampling device including the same, and the process particle monitoring device including the same according to various embodiments of the present invention. In addition, the contents omitted to avoid excessive repetition while describing the process particle sampling device (100) may be supplemented by referring to the configurations of the sampling device (10, 10') mentioned above, and the contents omitted to avoid excessive repetition while describing the process particle monitoring device (200) may also be supplemented by referring to the configurations of the sampling device (10, 10') or the process particle sampling device (100) mentioned above. In this way, the technical idea of the present invention is not limited to the above embodiments, but includes all ranges that can be easily modified by a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains, as described in the claims.
Claims (12)
상기 진공 챔버에 연결되는 진공 펌프,
상기 진공 챔버의 내부로 공정 파티클을 공급하기 위한 에어로다이내믹 렌즈,
에어로다이내믹 렌즈의 후단에 배치되어, 공정 파티클을 전기적으로 대전하기 위한 일렉트론 건,
상기 일렉트론 건의 후단에 배치되어, 공정 파티클을 전향시키기 위한 디플렉터,
상기 일렉트론 건의 후단에 배치되어, 공정 파티클을 포집하여 그 크기 분포를 측정하기 위한 디텍터 및
샘플링 기구를 포함하고,
상기 샘플링 기구는
길이 방향으로 연장되는 피드스루 로드,
상기 피드스루 로드의 일단에 연결되어, 상기 피드스루 로드를 회전 및 이동시킬 수 있는 구동부,
상기 피드스루 로드의 타단에 결합되는 홀더 바디 및,
상기 피드스루 로드의 반경 방향을 바라보도록 상기 홀더 바디의 측면에 배치되고, 복수로 제공되어 상기 피드스루 로드의 둘레 방향을 따라 배열되는 TEM 그리드 및
상기 피드스루 로드의 원주 방향 및 길이 방향을 따라 다단으로 배열된 복수의 TEM 그리드 각각의 가장자리를 적어도 부분적으로 덮으며 상기 홀더 바디의 측면에 탈착 가능하게 결합되는 홀더 커버를 포함하며,
상기 구동부를 이용해 상기 피드스루 로드를 이동시킴에 따라, 상기 TEM 그리드가 상기 에어로다이내믹 렌즈에 의해 상기 진공 챔버의 내부로 공급된 공정 파티클이 진행하는 경로상에 위치함으로써 상기 TEM 그리드를 이용해 공정 파티클을 샘플링할 수도 있고, 상기 TEM 그리드가 상기 경로로부터 비켜나도록 위치함으로써 상기 디텍터를 이용해 공정 파티클을 모니터링할 수도 있는 공정 파티클 모니터링 장치.vacuum chamber,
A vacuum pump connected to the above vacuum chamber,
An aerodynamic lens for supplying process particles into the interior of the vacuum chamber;
An electron gun, placed at the rear of the aerodynamic lens, for electrically charging process particles;
A deflector placed at the rear end of the above electron gun to redirect process particles,
A detector is placed at the rear end of the above electron gun to capture process particles and measure their size distribution.
Includes a sampling device,
The above sampling device
A feed-through rod extending longitudinally,
A driving unit connected to one end of the above feed-through rod and capable of rotating and moving the above feed-through rod,
A holder body coupled to the other end of the above feed-through rod, and
A TEM grid arranged on the side of the holder body so as to face the radial direction of the feed-through rod, and provided in multiple numbers and arranged along the circumferential direction of the feed-through rod; and
A holder cover that at least partially covers the edge of each of a plurality of TEM grids arranged in multiple stages along the circumferential and longitudinal directions of the feed-through rod and is detachably coupled to the side of the holder body,
A process particle monitoring device in which the TEM grid is positioned on a path along which process particles supplied into the interior of the vacuum chamber by the aerodynamic lens travel by moving the feedthrough rod using the driving unit, thereby sampling process particles using the TEM grid, or the TEM grid is positioned away from the path, thereby monitoring process particles using the detector.
상기 샘플링 기구는 상기 일렉트론 건과 상기 디플렉터 사이에 설치되는 공정 파티클 모니터링 장치.In paragraph 9,
The above sampling mechanism is a process particle monitoring device installed between the electron gun and the deflector.
상기 피드스루 로드는 상기 경로에 수직으로 배향되는 공정 파티클 모니터링 장치.In paragraph 9,
The above feedthrough load is a process particle monitoring device oriented perpendicular to the path.
외부로부터 공정 파티클을 도입하기 위한 배관 및
상기 배관에 설치되는 게이트 밸브를 포함하고,
상기 구동부는 상기 게이트 밸브에 연동하여 작동하는 공정 파티클 모니터링 장치.In paragraph 9,
Piping for introducing process particles from outside and
Including a gate valve installed in the above pipe,
The above driving unit is a process particle monitoring device that operates in conjunction with the gate valve.
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