KR19990069662A - Electrostatic Sensor Using Liquid Crystal - Google Patents
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Abstract
웨이퍼나 글래스에 발생되는 정전기의 전위를 측정하는 액정을 이용한 정전기 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic sensor using liquid crystal for measuring the potential of static electricity generated on a wafer or glass.
본 발명은, 균일한 밝기의 광을 제공하는 발광부, 상기 발광부의 상부에 설치되어 정전기가 형성된 소정 대전체의 전위에 따라 배열상태를 달리하는 액정이 형성되어 있는 액정형성부 및 상기 액정형성부의 상부에 설치되어 상기 발광부로부터 조사되어서 상기 액정형성부를 통과하는 광을 감지하는 수광수단을 구비하여 이루어진다.The present invention provides a light emitting unit for providing light of uniform brightness, a liquid crystal forming unit and a liquid crystal forming unit which is provided on top of the light emitting unit, and the liquid crystal is formed to change the arrangement state in accordance with the potential of the predetermined charge the static electricity is formed It is provided in the upper portion is provided with a light receiving means for detecting the light passing through the liquid crystal forming portion from the light emitting portion.
따라서, 본 발명에 의하면 액정을 이용함으로써 소정 면에 형성된 정전기의 분포가 전기적 신호에 의하거나 시각적으로 확인되어 정전기의 분포가 쉽게 확인되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the distribution of the static electricity formed on the predetermined surface by using the liquid crystal is confirmed by the electrical signal or visually, so that the distribution of static electricity is easily confirmed.
Description
본 발명은 액정을 이용한 정전기 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼나 글래스에 발생되는 정전기의 전위를 측정하는 액정을 이용한 정전기 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic sensor using a liquid crystal, and more particularly to an electrostatic sensor using a liquid crystal for measuring the potential of the static electricity generated in the wafer or glass.
통상, 정전기(Static Electricty)는 대전에 의하여 발생되는 전하가 대전체의 표면이 가지는 저항이 커서 방전되지 못하고 축적됨으로써 형성되는 것으로서, 이는 부도체인 평판 웨이퍼나 글래스를 이용하는 반도체 제조 공정에 있어서 수율을 향상시키기 위하여 해결해야 할 중요한 문제중의 하나이다.In general, static electricity is formed by accumulating the electric charges generated by charging due to the large resistance of the surface of the charged material and not discharging them. This improves the yield in a semiconductor manufacturing process using a non-conductive plate wafer or glass. This is one of the important problems to solve.
부도체인 웨이퍼나 글래스를 제조하는 공정에는 정전기가 발생되는 요인이 다양하다. 그 예로써 비대전체가 대전체와 접촉되면 비대전체는 대전체와 동일 극성으로 정전기가 형성되고, 접촉된 두 물체가 분리될 때 마찰계수의 차에 의하여 발생되는 전자 이동에 의하여 두 물체에 정전기가 형성되며, 이온주입 공정에서 이온이나, 전자 또는 알파 파티클 등이 웨이퍼에 충돌되면 웨이퍼에서는 에너지 전이가 발생되어서 정전기가 형성되고, 스프레이되는 물질과 마찰되면 웨이퍼나 글래스에 정전기가 형성되며, 단순한 온도 상승에 따른 전자 에너지의 증가로 인한 전자 방출에 의하여 정전기가 형성되고, 비대전체가 전기장 내에 위치될 때 대전으로 정전기가 형성된다.There are various factors that generate static electricity in the process of manufacturing insulator wafer or glass. For example, when the non-electrical material is in contact with the charged material, the non-electrical material is formed in the same polarity as the charged material, and when the two contacted objects are separated, the static electricity is generated on the two objects by the electron movement caused by the difference in the friction coefficient. In the ion implantation process, when ions, electrons, or alpha particles collide with the wafer, energy transfer occurs in the wafer to form static electricity, and when rubbed with the sprayed material, static electricity is formed on the wafer or glass. Static electricity is formed by the electron emission due to the increase of the electron energy, and static electricity is formed by the charging when the non-charger is placed in the electric field.
전술한 바와 같은 다양한 원인으로 형성되는 정전기는 제조 공정 중 웨이퍼나 글래스에 파티클을 집진하여 파티클 불량을 발생시키는 주 원인으로 발생되고 있으며, 정전기로 인하여 방전이 발생되는 경우 정전기의 전위는 수백 또는 수천 볼트(Volt) 정도의 레벨을 갖는다. 고집적화된 칩이 형성되는 웨이퍼는 수십 볼트 정도의 대전 전위에 의해서도 소자가 파괴되는 심각한 영향을 받는다. 특히, 최근의 웨이퍼가 대구경화되고 액정디스프레이장치(LCD)가 대화면화됨에 따라서 표면 정전기에 대한 효과적인 평가 방법과 정전기의 방전 대책이 절실하게 요구되고 있다.Static electricity, which is formed by various causes as described above, is a major cause of particle defects by collecting particles on a wafer or glass during a manufacturing process.When discharge occurs due to static electricity, the potential of static electricity is hundreds or thousands of volts. It has a level of (Volt). The wafer on which the highly integrated chip is formed is severely affected by the destruction of the device even by a charging potential of several tens of volts. In particular, as wafers have been largely enlarged in recent years and liquid crystal display devices (LCDs) have become large screens, effective evaluation methods for surface static electricity and countermeasures against discharge of static electricity are urgently required.
현재, 웨이퍼나 글래스에 형성된 정전기를 제거하는 대책으로 국부적인 이오나이저(Ionizer)를 설치하여 양, 음의 고전압을 인가함으로써 코로나 방전(Corona Discharge)을 일으켜서 전극주위의 공기를 양, 음으로 이온화하여 대전되어 있는 전하를 공기 중의 역극성의 이온으로 중화시켜서 정전기 제거 및 대전을 방지하였다.Currently, as a countermeasure for removing static electricity formed on wafers and glasses, a local ionizer is installed to generate a corona discharge by applying a positive and negative high voltage to ionize air around the electrode to a positive or negative The charged electric charges were neutralized with reverse polar ions in the air to prevent static electricity removal and charging.
또한, 포인트 센서(Point Sensor)를 이용하여 국부적인 영역의 웨이퍼 및 글래스에 발생된 정전기를 측정하였다.In addition, the static electricity generated in the wafer and the glass in the local region was measured using a point sensor.
그러나, 전술한 종래의 장치를 이용해서는 웨이퍼나 글래스에 대한 표면 전체의 정전기의 전위 분포를 측정하기 어려웠고, 정전기 분포 상황을 용이하게 파악하기 어려웠으며, 이로 인해 정전기 대전현상을 분석하여 그 발생원인을 규명하기 어려운 문제점이 있었다.However, using the above-described conventional apparatus, it is difficult to measure the potential distribution of static electricity on the entire surface of a wafer or glass, and it is difficult to easily grasp the static electricity distribution situation. There was a difficult problem to identify.
본 발명의 목적은, 제조공정이 이루어지는 웨이퍼 및 글래스의 표면에 발생하는 정전기의 대전현상을 분석하고, 이를 바탕으로 정전기 발생원인을 규명하여서 정전기로 인한 불량예방을 위한 액정을 이용한 정전기 센서를 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide an electrostatic sensor using a liquid crystal for preventing the failure caused by static electricity by analyzing the charging phenomenon of static electricity generated on the surface of the wafer and glass in which the manufacturing process is performed, and identifying the cause of static electricity based on this. There is.
도1은 본 발명에 따른 액정을 이용한 평판형상을 갖는 정전기 센서의 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an embodiment of an electrostatic sensor having a flat plate shape using a liquid crystal according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 액정을 이용한 막대형상을 갖는 정전기 센서의 실시예를 나타내는 도면이다.2 is a view showing an embodiment of an electrostatic sensor having a rod shape using a liquid crystal according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 액정과 컬러필터를 이용한 정전기 센서의 실시예를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an embodiment of an electrostatic sensor using a liquid crystal and a color filter according to the present invention.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
10 : 기판 12, 22, 32 : 백라이트10: substrate 12, 22, 32: backlight
14, 24, 34 : 액정패널 16, 26 : 포토센서 패널14, 24, 34: liquid crystal panel 16, 26: photosensor panel
18, 28 : 포토센서 20, 30, 38 : 정전기 센서18, 28: photosensor 20, 30, 38: electrostatic sensor
36 : 컬러필터36: color filter
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정을 이용한 정전기 센서는, 균일한 밝기의 광을 제공하는 발광부, 상기 발광부의 상부에 설치되어 정전기가 형성된 소정 대전체의 전위에 따라 배열상태를 달리하는 액정이 형성되어 있는 액정형성부 및 상기 액정형성부의 상부에 설치되어 상기 발광부로부터 조사되어서 상기 액정형성부를 통과하는 광을 감지하는 수광수단을 구비하여 이루어진다.Electrostatic sensor using a liquid crystal according to the present invention for achieving the above object, the light emitting unit for providing a light of uniform brightness, is arranged on the light emitting unit to vary the arrangement state according to the potential of the predetermined charged material formed static electricity And a light receiving unit installed on the liquid crystal forming unit where the liquid crystal is formed, and receiving light emitted from the light emitting unit and passing through the liquid crystal forming unit.
그리고, 상기 정전기 센서는 상기 발광부, 상기 액정형성부 및 상기 수광수단은 평판으로 이루어져서 소정 대전체의 평면에 형성된 정전기가 측정되도록 이루어진다.The electrostatic sensor includes the light emitting unit, the liquid crystal forming unit, and the light receiving unit formed of a flat plate such that static electricity formed on a plane of a predetermined charge is measured.
그리고, 상기 발광부는 상기 액정형성부의 면적을 포함하는 크기로 이루어짐이 바람직하다.The light emitting unit is preferably made to have a size including an area of the liquid crystal forming unit.
그리고, 상기 액정형성부는 액정이 주입되고, 밀봉되어 소정 배열을 갖는 액정 패널을 포함하여 이루어진다.The liquid crystal forming unit includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal is injected, sealed, and has a predetermined arrangement.
그리고, 상기 수광수단은 포토센서를 구비하여 이루어짐이 바람직하다.And, the light receiving means is preferably made of a photosensor.
또한, 상기 정전기 센서는 상기 발광부, 상기 액정형성부 및 상기 수광수단은 막대형상으로 이루어져서 소정 대전체에 형성된 정전기를 라인단위로 측정되도록 이루어진다.In addition, the electrostatic sensor is the light emitting portion, the liquid crystal forming portion and the light receiving means is formed in the shape of a bar to measure the static electricity formed in a predetermined charge in units of lines.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정을 이용한 정전기 센서는, 균일한 밝기의 광을 제공하는 발광부, 상기 발광부의 상부에 설치되어 정전기가 형성된 소정 대전체의 전위에 따라 배열상태를 달리하는 액정이 형성되어 있는 액정형성부 및 상기 액정형성부의 상부에 설치되어 상기 발광부로부터 조사되어서 상기 액정형성부를 통과하는 광이 조사되어 표시되는 광표시수단을 구비하여 이루어진다.Electrostatic sensor using a liquid crystal according to the present invention for achieving the above object, the light emitting unit for providing a light of uniform brightness, is arranged on the light emitting unit to vary the arrangement state according to the potential of the predetermined charged material formed static electricity And an optical display unit provided above the liquid crystal forming unit where the liquid crystal is formed and irradiated from the light emitting unit and irradiated with the light passing through the liquid crystal forming unit.
그리고, 상기 광표시수단은 상기 액정형성부를 이루는 액정의 배열에 따라 투과되는 광이 표시되는 컬러필터를 구비함이 바람직하다.In addition, the optical display means preferably includes a color filter for displaying the transmitted light according to the arrangement of the liquid crystal forming the liquid crystal forming unit.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 제 1 실시예는 평판형으로 이루어진 센서와 막대형태로 이루어지는 센서로 나누어서 설명한다.The first embodiment according to the present invention will be described by dividing into a sensor made of a flat plate and a sensor made of a rod.
도1에 의하면, 소정 전위로 대전되어 있는 기판(10)로부터 소정 간격 이격되어서 백라이트(Back Light)(12), 액정패널(14) 및 포토센서 패널(Photosensor Panel)(16)이 일체로 정전기 센서(20)를 이루고 있다. 포토센서 패널(16)은 복수 개의 포토센서(18)가 매트릭스(Matrix) 구조로 형성되어 있다.1, the back light 12, the liquid crystal panel 14, and the photosensor panel 16 are integrally spaced apart from the substrate 10 charged at a predetermined potential by the electrostatic sensor. (20) In the photosensor panel 16, a plurality of photosensors 18 is formed in a matrix structure.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 정전기 센서(20)는 정전기가 발생된 기판(10)에 정전기의 영향을 받을 정도의 거리로 정전기 센서(20)를 근접시키면 정전기의 영향으로 액정의 배열이 바뀜으로써 그에 따른 광(光) 투과량의 차이로 포토센서(18)에서 광량이 다르게 감지되어 도시되지 않은 신호처리수단을 통해 정전기의 발생여부가 확인되도록 이루어진다.The electrostatic sensor 20 according to the first embodiment of the present invention configured as described above may be affected by the static electricity when the electrostatic sensor 20 is brought close to the substrate 10 where the static electricity is generated. As the arrangement of the liquid crystals is changed, the amount of light is sensed differently by the photosensor 18 due to the difference in the amount of light transmitted, thereby confirming whether static electricity is generated through a signal processing means (not shown).
구체적으로, 기판(10) 표면에 발생된 전하에 의해 전기장이 형성된다. 이때 정전기 센서(20)를 근접시키면 정전기에 의해 액정패널(14)에 균일하게 서로 같은 방향으로 배열되어 있는 액정의 배열상태가 변하게 된다. 즉, 정전기에 의해 형성된 전기장의 영향을 받게 된 것이다. 이때 기판(10)과 정전기 센서(20)의 거리(D)는 전기장의 영향이 미치는 최소 거리이다.Specifically, an electric field is formed by electric charges generated on the surface of the substrate 10. At this time, when the electrostatic sensor 20 is close to each other, the arrangement of the liquid crystals that are uniformly arranged in the same direction on the liquid crystal panel 14 is changed by static electricity. That is, the electric field formed by the static electricity is affected. In this case, the distance D between the substrate 10 and the electrostatic sensor 20 is a minimum distance affected by the electric field.
전기장의 영향으로 액정의 배열상태가 변한 부위와 그렇지 않은 부위는 백라이트(12)에서 조사되어 포토센서(18)에서 감지되는 광의 세기가 서로 다르게 나타난다. 포토센서 패널(16)을 이루는 포토센서(18)들은 매트릭스 형태로 조밀하게 형성되어서 액정패널(14)을 통과하는 광을 수광한다. 그리고, 포토센서(18) 각각은 신호처리수단에 연결되어 신호가 처리되어서 광의 세기에 대한 정보가 문자 또는 그리프 형태로써 디스플레이되도록 이루어진다.The portion where the arrangement of the liquid crystal is changed due to the influence of the electric field and the portion that is not are irradiated by the backlight 12 to be different from the intensity of light detected by the photosensor 18. The photosensors 18 constituting the photosensor panel 16 are densely formed in a matrix to receive light passing through the liquid crystal panel 14. Each of the photosensors 18 is connected to a signal processing unit so that a signal is processed so that information on the intensity of light is displayed in a character or glyph form.
백라이트(12)에서 조사되는 광이 균일하고, 정전기 센서(20)는 어떠한 극성의 정전기로 대전되지 않은 중성조건에서 정전기의 발생여부는 더욱 명확하게 확인될 수 있다.The light irradiated from the backlight 12 is uniform, and the static electricity sensor 20 can be more clearly confirmed whether the static electricity is generated in a neutral condition that is not charged with static electricity of any polarity.
라인형태로 이루어지는 정전기 센서(30)는 도2를 참조하면 기판(10)의 상측에 막대형상으로 이루어지는 백라이트(22), 액정패널(24) 및 포토센서 패널(26)이 일체로 형성되어 정전기 센서(30)을 이룬다.Referring to FIG. 2, the electrostatic sensor 30 having a line shape is formed by forming a rod 22, a liquid crystal panel 24, and a photo sensor panel 26 integrally formed on an upper side of the substrate 10. (30).
균일한 밝기의 광을 공급하는 백라이트(22) 위에 액정이 주입되어 있는 액정패널(24)이 형성되고, 다수 개의 포토센서(28)로 이루어지는 포토센서 패널(26)이 액정패널(24) 위에 설치되어 일체로 구성된다.A liquid crystal panel 24 into which liquid crystal is injected is formed on the backlight 22 that supplies light of uniform brightness, and a photo sensor panel 26 including a plurality of photo sensors 28 is installed on the liquid crystal panel 24. It is composed integrally.
이와 같이 구성되는 정전기 센서(30)는 전술한 평판형으로 이루어지는 정전기 센서(20)와 같은 원리에 의해 정전기의 발생여부가 확인된다. 이와 같은 정전기 센서(30)는 좁은 면적 또는 소정 면을 순차적으로 스캐닝(Scanning)하면서 정전기 분포를 파악할 수 있는 것이다. 이때 거리(D)는 정전기에 의한 전기장의 영향으로 액정의 배열이 바뀌는 최소거리를 의미한다.The electrostatic sensor 30 configured as described above is confirmed whether static electricity is generated by the same principle as the electrostatic sensor 20 having the flat plate type described above. The electrostatic sensor 30 can grasp the distribution of static electricity by sequentially scanning a narrow area or a predetermined surface. At this time, the distance (D) means the minimum distance that the arrangement of the liquid crystal is changed by the influence of the electric field by the static electricity.
상기 평판형태 또는 라인형태의 정전기 센서(20, 30)를 변형하여 축소함으로써 더욱 작은 면적의 정전기 발생여부를 측정하는 센서를 구현할 수 있음은 당연하다.It is obvious that a sensor for measuring the generation of static electricity in a smaller area can be realized by deforming and reducing the electrostatic sensors 20 and 30 in the form of a plate or a line.
본 발명에 따른 제 2 실시예는 도3을 참조하면, 테스트용 기판(10)위에 소정 간격 이격되게 백라이트(32), 액정패널(34) 및 컬러필터(Color Filter) 패널(36)이 일체로 결합되어서 정전기 센서(38)를 이루고 있다.3, the backlight 32, the liquid crystal panel 34, and the color filter panel 36 are integrally spaced apart from each other by a predetermined distance on the test substrate 10. Are combined to form an electrostatic sensor 38.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제 2 실시예는 정전기의 영향으로 액정의 배열이 다르게 되면 백라이트(32)로부터 액정패널(34)을 통해 투과되는 광량의 형태가 컬러필터 패널(36)을 통해 다르게 나타난다. 그러면 작업자는 이를 정전기에 의한 영향으로 판단하여 이루어진다.According to the second exemplary embodiment of the present invention configured as described above, when the arrangement of liquid crystals is changed by the influence of static electricity, the amount of light transmitted from the backlight 32 through the liquid crystal panel 34 is changed through the color filter panel 36. Appears different. Then, the worker judges this as the effect of static electricity.
즉, 정전기가 형성되어 있는 기판(10) 면으로부터 소정 거리 이격되게 정전기 센서(38)를 근접시키면 정전기에 의한 전기장의 영향으로 액정패널(34)을 이루는 액정의 배열이 정전기에 의해 영향을 받지 않는 부분과 다르게 된다. 그러면 백라이트(32)에서 공급되는 광량이 컬러필터 패널(36)을 통해 다르게 나타나는데 작업자는 컬러필터 패널(36)에 나타나는 광의 시각적인 차이로써 정전기의 분포여부를 판단할 수 있는 것이다. 그리고, 거리(D)는 정전기의 영향으로 액정의 배열이 변하는 최소거리를 나타낸다.That is, when the electrostatic sensor 38 is close to a predetermined distance away from the surface of the substrate 10 where static electricity is formed, the arrangement of the liquid crystals forming the liquid crystal panel 34 is not affected by the static electricity due to the electric field caused by the static electricity. Will be different. Then, the amount of light supplied from the backlight 32 appears differently through the color filter panel 36. The operator can determine whether static electricity is distributed by visual differences of the light appearing on the color filter panel 36. The distance D represents a minimum distance at which the arrangement of the liquid crystals is changed by the influence of static electricity.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예를 통해 소정 면적을 갖는 면에 분포되어 있는 정전기를 액정의 배열변화에 따라 포토센서에 의해 전기적 신호를 다르게 출력되거나, 컬러필터에 의해 시각적으로 판단할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the first and second embodiments of the present invention, the static electricity distributed on the surface having a predetermined area is differently output by the photosensor according to the arrangement change of the liquid crystal, or visually displayed by the color filter. There is an advantage that can be judged.
따라서, 본 발명에 의하면 액정을 이용함으로써 소정 면에 형성된 정전기의 분포가 전기적 신호에 의하거나 시각적으로 확인되어 정전기의 분포가 쉽게 확인되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the distribution of the static electricity formed on the predetermined surface by using the liquid crystal is confirmed by the electrical signal or visually, so that the distribution of static electricity is easily confirmed.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980004053A KR19990069662A (en) | 1998-02-11 | 1998-02-11 | Electrostatic Sensor Using Liquid Crystal |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019980004053A KR19990069662A (en) | 1998-02-11 | 1998-02-11 | Electrostatic Sensor Using Liquid Crystal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990069662A true KR19990069662A (en) | 1999-09-06 |
Family
ID=65894211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980004053A KR19990069662A (en) | 1998-02-11 | 1998-02-11 | Electrostatic Sensor Using Liquid Crystal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990069662A (en) |
Cited By (3)
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-
1998
- 1998-02-11 KR KR1019980004053A patent/KR19990069662A/en not_active Application Discontinuation
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| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |