CN102017114B - 基板质量测试器 - Google Patents

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Abstract

提供一种基板质量测试器。此基板质量测试器包括检测单元，此检测单元将一体地提供给安装在机器人的机器人支撑框架的一端以搬运基板。因此，能够解决由于基板的大小变化使其重量增加而导致基板搬运不稳定，稳定地进行基板表面的质量检测，以及稳定地供应基板给处理设备。

Description

基板质量测试器
技术领域
本发明是有关于一种基板质量测试器(substrate quality tester)，且特别是有关于一种在形成薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)及薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)的彩色滤光片(colorfilter)的期间，检测基板的边缘缺陷、变色以及颜色变化，且检测基板表面上的污点及刮痕、异物的存在、隆起的产生等等的基板质量测试器，并藉以不论基板的大小为何都可予以稳定地搬运。
背景技术
众所周知，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)包括形成薄膜晶体管(TFT)的下基板、形成彩色滤光片的上基板、以及注入下基板与上基板之间的液晶。
若是形成薄膜晶体管(TFT)及彩色滤光片的基板，则当刮痕或颗粒存在于其表面上时，薄膜可能不规则地沉积或蚀刻，以致产生液晶显示器(LCD)的问题以及对处理室(process chamber)的损害等等。此外，若在基板的边缘裂开或断掉但未被检测到的状态下将基板输入到处理室中，则基板可能断掉且碎片可能吹散而污染处理室的内部。
因此，在插入基板且利用等离子体(plasma)来进行蚀刻、溅射等等的传统工艺之前，应该进行基板的完整质量检测。
然而，传统的测试器与制造薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的工艺所使用的装置分别提供。当重复地进行各种工艺以完成薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)时，应该针对个别的工艺分别进行基板的各种质量检测。因此，传统的基板质量检测花费许多时间而导致经济问题。
此外，对于传统的基板表面的污点、刮痕、变色以及隆起检测，观察结果可能根据观察者的主观意识而互不相同以致难以进行精确的观察。
因此，为了解决上述问题，本申请人已经提出申请韩国专利申请第2006-30315号(以下称之为先前专利)，且本发明为先前专利之改善。
发明内容
技术问题
为了解决上述及/或其它的问题，因此本发明的目的是提供一种基板质量测试器，藉由一体地提供此测试器给安装在基板搬运机器人(substrateconveyance robot)的机器人支撑框架(robot support frame)的一端，能够解决由于基板的大小变化使其重量增加而导致基板搬运不稳定，稳定地进行基板表面的质量检测，以及稳定地供应基板给处理设备。
技术方案
本发明的上述及/或其它方面，可藉由提供基板质量测试器予以达成，其中包括：机器人支撑框架，藉由驱动零件(drive part)旋转；以及机器人零件(robot part)，互相结合在机器人支撑框架，根据机器人支撑框架的旋转来抽取安装在托盘(tray)上的基板，以及供应基板给处理设备，其中一体地提供检测单元(inspection unit)给机器人支撑框架的一端，以便在基板通过时藉由机器人零件的交互移动，实时地检查基板的表面及边缘的质量，该检测单元受到控制单元(control unit)的控制以便综合地确定基板是否受到损害。
检测单元可包括：检测框架(inspection frame)，具有供基板通过的通道，结合在机器人支撑框架的一端或一顶端以伸出到外部；照明器(illuminator)，当基板通过通道时将光照射到基板；以及图像处理器(image processor)，当照明器照射光时将拍摄基板的表面以传送所拍摄的图像到控制单元。
此外，检测框架可进一步包括传感器(sensor)，当基板通过通道时将检测基板的通道状态。
并且，照明器可安装于配置在检测框架的基板通过的通道上的，或者于基板通过的检测框架下方的机器人支撑框架中形成孔洞，照明器可安装于此孔洞的下方。
此外，照明器可安装于从机器人支撑框架的一端伸出到机器人支撑框架的外部的检测框架的下方。
此外，图像处理器可包括：中央相机(center cameras)，检测通过检测框架的基板的两端的边缘缺陷；以及至少一对侧边相机(side cameras)，对称地配置在中央相机的两边，以检测连接基板的两端的两端表面的边缘缺陷。
并且，中央相机及侧边相机可以是线扫描(line scan)电荷耦合组件(chargecoupled device，CCD)相机。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
有益效果
基板搬运机器人与一体地提供给机器人支撑框架的测试器可改善由于基板的大小变化使其重量增加而导致基板搬运不稳定，稳定地执行基板表面的质量检测，以及稳定地供应基板给处理设备。
附图说明
图1是依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的平面图。
图2是依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的侧视图。
图3是依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的主视图。
图4是解释依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的操作状态的框图。
图5是往前推进的依照本发明的实施例的一种机器人零件的平面图。
图6是往前推进的依照本发明的实施例的一种机器人零件的侧视图。
图7是抽取基板的依照本发明的实施例的一种机器人零件的侧视图。
图8是依照本发明的实施例的一种处理设备的基板供应状态的侧视图。
图9是解释依照本发明的实施例的一种照明器的安装位置的示意图。
图10是解释依照本发明的实施例的一种照明器的其它安装位置的示意图。
图11是依照本发明的另一实施例的一种检测单元的示意图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的实施例，其例子绘示于附图之中。
图1是依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的平面图，图2是依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的侧视图，图3是依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的主视图，以及图4是解释依照本发明的实施例的一种基板质量测试器的操作状态的框图。
图5是往前推进的依照本发明的实施例的一种机器人零件的平面图，图6是往前推进的依照本发明的实施例的一种机器人零件的侧视图，图7是抽取基板的依照本发明的实施例的一种机器人零件的侧视图，以及图8是依照本发明的实施例的一种处理设备的基板供应状态的侧视图。
图9是解释依照本发明的实施例的一种照明器的安装位置的示意图，以及图10是解释依照本发明的实施例的一种照明器的其它安装位置的示意图。
参照图1至图10，依照本发明的实施例的一种基板质量测试器包括机器人支撑框架10、机器人零件20、检测单元30以及控制单元40。
机器人支撑框架10具有旋转轴(rotary shaft)(而非轴)，且设定成在控制单元40的控制下藉由驱动零件M1的驱动力在特定方向旋转。
这时候，虽然未绘示，但是结合机器人零件20的轨道零件(rail part)将安装于机器人支撑框架10的平坦表面。
机器人零件20包括抽取杆(extraction rod)21，当机器人支撑框架10旋转时，将抽取安装在托盘200上的基板100，并且供应基板给处理设备300。抽取杆21将结合在机器人支撑框架10的平坦表面，以便在别的机器人控制器(未绘示)的控制下沿着轨道零件交互移动。
当基板100由机器人零件20的交互移动通过时，检测单元30将实时地检查基板100的表面及边缘的质量。检测单元30包括检测框架31、照明器32以及图像处理器33，并一体地设置在机器人支撑框架10的一端。
检测框架31被安装成从机器人支撑框架10的一端或一顶端伸出并形成基板100通过的通道。
当基板100通过检测框架31所提供的通道时，照明器32在控制单元40的控制下将光照射到基板100。照明器32可安装于配置在基板100通过的通道上的检测框架31，但是并未局限于此，如图9及图10所示，可安装于位在基板100通过的检测框架31的通道的下方的机器人支撑框架10的下方。
亦即，如图9所示，若检测框架31结合在机器人支撑框架10的末端，则在形成孔洞11于机器人支撑框架10的末端中之后，照明器32将安装于孔洞11的下方，或者如图10所示，在由机器人支撑框架10的末端伸出检测框架31之后，照明器32可安装于伸出到外部的检测框架31的下方。
图像处理器33依靠照明器32的光照射来拍摄基板100的表面。图像处理器33包括中央相机c1，用以检测通过检测框架的通道的基板100的两端的边缘缺陷、污点、刮痕、异物以及变色，并且包括至少一对侧边相机c2，用以检测中央相机c1无法辨识的基板100的两端的边缘缺陷、污点、刮痕、异物以及变色。中央相机c1及侧边相机c2是线扫描电荷耦合组件(CCD)相机。
这时候，图像处理器33所包括的中央相机c1及侧边相机c2，在照明器32安装于检测框架31的上表面时，将安装于位在检测框架31的通道的下方的机器人支撑框架10，或者在照明器32安装于机器人支撑框架10或检测框架31的下方时，将安装于检测框架31的上表面。
当基板100通过检测框架31所提供的通道时，安装于检测框架31的传感器34将检测基板100的通过且传送此检测信号到控制单元40。
控制单元40根据传感器35所检测的信号，来输出控制信号且综合地确定对基板100的损害。控制单元40将设定成根据控制信号来确定检测单元30所包括的照明器32及图像处理器33的开/关(ON/OFF)操作。同时，控制单元40分析图像处理器33所包括的中央相机c1及侧边相机c2所拍摄的图像信息，且确定基板100的表面的质量，亦即基板100的边缘缺陷、污点、刮痕、异物、变色、颜色变化以及隆起的产生。
依照本发明的实施例的实施例操作将参考图1至图10予以说明。
首先，在将基板100放置于托盘200上以进行处理的状态下，当根据机器人控制器(未绘示)所输出的控制信号来驱动驱动零件M1时，机器人支撑框架10将根据驱动零件M1的驱动力，绕着旋转轴朝托盘200的方向来旋转。
其次，当机器人控制器(未绘示)输出其它的控制信号到结合机器人支撑臂10的机器人零件20时，机器人零件20将沿着位于机器人支撑框架10的平坦表面上的轨道零件朝向托盘200移动。这时候，形成于机器人零件20的抽取杆21将从托盘200抽取基板100，而不论其大小为何。
然后，当机器人控制器输出其它的控制信号，以便依相反的方向操作驱动零件M1时，机器人支撑框架10将藉由驱动零件M1的相反驱动力绕着旋转轴旋转以返回其原始位置，亦即，朝向处理设备300旋转。
接着，当机器人控制器输出其它的控制信号到机器人零件20时，机器人零件20将沿着位于机器人支撑框架10的平坦表面上的轨道零件向后移动，以便将基板100稳定地输入到处理设备300。
当机器人零件20向后移动时，基板100将通过安装于机器人支撑框架10的一端的检测单元30的检测框架31所提供的通道。此外，在机器人零件20向后移动的状态下，当基板100在控制单元40的控制下朝向处理设备300移动以通过检测框架31所提供的通道时，检测单元30将在控制单元40的控制下检查基板100的质量。
亦即，当基板100通过检测框架31所提供的通道时，传感器34将检测基板100的通过以便予以送到控制单元40。
控制单元40控制检测单元30所包括的照明器32的放射，因而照明器32照射特定量的光到基板100。
其次，检测单元30所包括的图像处理器33的中央相机c1及侧边相机c2，拍摄基板100的表面状态以便予以送到控制单元40。然后，控制单元40由所拍摄的图像的信息综合地检测基板100的边缘缺陷、污点、刮痕、变色、颜色变化以及隆起的产生。
亦即，中央相机c1拍摄通过检测框架31的通道的基板100的两端，而与中央相机c1相对称地安装的至少一对侧边相机c2拍摄连接中央相机c1可辨识的基板100的两端的中央相机c1无法辨识的基板100的末端表面。
然后，控制单元40数字地编码图像信息，且计算此码以确定基板100究竟是好或坏。
在此，当上述数学比较值超过使用者所指定的允许范围时，控制单元40将确定基板100的边缘缺陷、污点、刮痕、异物或变色是不良的。
同时，如图11所示，本发明的检测单元具有供基板100通过的通道，且可包括安装于由机器人支撑框架10的一端或一顶端伸出的检测框架31的激光产生器(laser generator)51及激光检测器(laser detector)52。因此，能够利用激光产生器51及激光检测器52来进行检测基板100的侧表面的裂缝及基板100在其短轴(minor axis)方向上的异常。
亦即，在图11中，激光产生器51以预定角度安装于基板100通过的检测框架31的通道上，以便照射激光束到基板100。激光检测器52以与激光产生器51有关的预定角度安装于基板100通过的检测框架31，以便从激光产生器51照射到基板100的激光由侧表面以及短轴方向反射且所反射的激光可被收集。
因此，能够藉由基板100所反射的激光的距离变化来确定在基板的短轴上是否有缺陷以及基板100的裂缝(尤其侧表面)。
以下，图1至图10的相同的标号表示相同的组件，因而其说明将不予以重复。
前面涉及本发明的示例性实施例的描述意在举例说明，且不应被连接为限制本发明。在本发明的精神和范围内的多种替换物、修改、改变对于本领域技术人员来说将是明显的。

Claims (9)

1.一种基板质量测试器，包括：
机器人支撑框架，由驱动零件旋转；以及
机器人零件，互相结合在所述机器人支撑框架，根据所述机器人支撑框架的旋转来抽取安装在托盘上的基板，以及供应所述基板给处理设备，
其中在所述机器人支撑框架的端部一体地提供检测单元，以便在所述基板由所述机器人零件的交互移动而通过时，实时地检查所述基板的表面及边缘的质量，以及
所述检测单元受到控制单元的控制，以便综合地确定所述基板是否受到损害。
2.如权利要求1所述的基板质量测试器，其中所述检测单元包括：
检测框架，具有供所述基板通过的通道，且结合在所述机器人支撑框架的端部以伸出到外部；
照明器，当所述基板通过所述通道时将光照射到所述基板；以及
图像处理器，当所述照明器照射所述光时，将拍摄所述基板的表面，以传送所拍摄的图像到所述控制单元。
3.如权利要求1所述的基板质量测试器，其中所述检测单元包括检测框架，所述检测框架具有供所述基板通过的通道，且结合在所述机器人支撑框架的端部以伸出到外部，以及
所述检测框架包括安装于其中的激光产生器及激光检测器。
4.如权利要求2或权利要求3所述的基板质量测试器，其中所述检测框架进一步包括传感器，当所述基板通过所述通道时将检测所述基板的通过状态。
5.如权利要求2所述的基板质量测试器，其中所述照明器安装于配置在所述检测框架的所述基板通过的所述通道上。
6.如权利要求2所述的基板质量测试器，其中于所述机器人支撑框架的端部形成孔洞，且所述照明器安装在所述孔洞的下方。
7.如权利要求2所述的基板质量测试器，其中所述照明器安装在从所述机器人支撑框架的端部伸出到所述机器人支撑框架的外部的所述检测框架的下方。
8.如权利要求2所述的基板质量测试器，其中所述图像处理器包括：
中央相机，检测通过所述检测框架的所述基板的两端的边缘缺陷；以及
至少一对侧边相机，对称地配置在所述中央相机的两边，以检测连接所述基板的两端的两端表面的边缘缺陷。
9.如权利要求8所述的基板质量测试器，其中所述中央相机及所述侧边相机是线扫描电荷耦合组件(CCD)相机。
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