KR20180017884A - 시편 준비 장치를 갖는 주사전자현미경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시료가 대기중에 노출되지 않고 진공 중에서 시편제작, 코팅, 시료관찰이 가능하도록 CP와 주사전자현미경 및 부가장치를 일체화된 시스템에 대한 것이다.

Description

시편 준비 장치를 갖는 주사전자현미경{Scanning Electron Microscope Integrating Sample Preparation Apparatus}

본 발명은 시편 제작기 및 부가장치가 일체화된 주사전자현미경 시스템에 대한 것이다.

웨어러블 스마트 디바이스 융합 기술군은 플렉시블한 기판의 특성상 시편제작이 까다롭고 소자의 크기가 커 관찰영역이 넓어 현재의 방법 즉 FIB를 이용한 협소한 영역의 관찰과 고비용은 시간과 효율적인 측면에서 큰 장애가 있다. 빠른 대면적 시편제작 후 대기 비개방 상태에서 관찰하는 방법으로는 집속이온빔(FIB) 방법이 있으나 매우 고가의 분석기술이며 관찰 영역이 매우 협소(수~수십μm)하여 넓은 영역(수십~수백μm 이상)의 관찰을 필요로 하는 샘플에서는 적절하지 않다.

대면적의 시료를 제작하기 위해 단면 시편 제작장치(CP : Cross-Section Polisher)를 이용하여 샘플을 제작한 후 SEM에서 시료를 관찰하는 방법을 사용하고 있는데, 이 경우 샘플 이동이 번거롭고 시간이 오래 걸리며 관찰 표면의 오염 가능성이 상시 존재하고 있음. 또한 물질의 다양성, 시편크기, 관찰면적 등의 제약으로 인해 궁극적인 대응방안으로는 볼 수 없다.

본 발명은 시료가 대기중에 노출되지 않고 진공 중에서 시편제작, 코팅, 시료관찰이 가능하도록 CP와 주사전자현미경 및 부가장치를 일체화된 시스템을 제공한다.

본 발명의 일체형 전자주사현미경 시스템은 챔버, 챔버 내에 위치하고 측정 시료를 제작하는 단면시편 제작장치, 챔버 내에 위치하고 상기 시료를 코팅하는 플라즈마 발생기, 챔버 내에 위치하는 냉각장치; 및 챔버 내에 위치하고 상기 시료 측정이 가능한 전자주사 현미경을 포함한다.

본 발명의 일체형 전자주사현미경 시스템은 시료를 이송하는 시료 장전자를 더 포함한다.

일체화된 주사전자현미경 시스템을 통해 측정 시간을 단축하고, 시료의 손상을 방지한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 챔버의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장전자의 구성도이다.
도 4는 도 3의 SEM 스테이지의 시료 수평 장착 예시도이다.
도 5는 도 3의 SEM 스테이지의 시료 수직 장착 예시도이다.

본 발명의 일체형 주사전자현미경은 하나의 챔버에 각 모듈들이 장착되거나 여러 개의 모듈별 챔버를 가지는 형태로서, SEM 챔버에 CP, 플라즈마 발생장치, 냉각장치등이 부착되고 하나의 스테이지로 동작한다.

시료제작을 위해 통합 챔버에 1개 혹은 다수의 이온건이 위치한다.

플라즈마 발생장치는 제작된 시료의 코팅을 위해 통합챔버에 위치하며, Au, Ag, Cu등의 금속타켓 및 C 타켓을 이용하여 시료를 코팅할 수 있다.

냉각장치는 단면시편 제작 및 SEM 이미지 관찰시 발생하는 열에 의한 시료의 손상을 방지한다.

본 발명의 일체형 주사전자현미경은 각 모듈별로 챔버를 가지고 각 장치등이 부착되고 하나의 스테이지로 동작하는 일체형 시스템으로 구성된다.

CP용 이온건은 시료제작을 위해 독립된 CP챔버에 1개 혹은 다수의 이온건이 챔버의 외부(옆면 or 윗면 or 아래)에 위치할 수 있다.

플라즈마 발생장치는 제작된 시료의 코팅을 위해 시료의 이동경로(SEM챔버 or CP 챔버 or 이동배관 등)에 위치하며, Au, Ag, Cu등의 금속타켓 및 C 타켓을 이용하여 시료를 코팅할 수 있다.

냉각장치는 단면 시편 제작 및 SEM 이미지 관찰시 발생하는 열에 의한 시료의 손상을 방지하기 위해 CP챔버와 SEM 챔버에 위치할 수 있다.

스테이지는 각 챔버에 위치하고 시료 장전자는 각 모듈간 시료의 이동을 위한 장치로 수동 또는 모터를 이용하여 자동으로 동작이 가능하다.

SEM 렌즈부

Claims (2)

1. 챔버;
   상기 챔버 내에 위치하고 측정 시료를 제작하는 단면시편 제작장치;
   상기 챔버 내에 위치하고 상기 시료를 코팅하는 플라즈마 발생기;
   상기 챔버 내에 위치하는 냉각장치; 및
   상기 챔버 내에 위치하고 상기 시료 측정이 가능한 전자주사 현미경을 포함하는 일체형 전자주사현미경 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   시료를 이송하는 시료 장전자를 더 포함하는 일체형 전자주사현미경 시스템.
   

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