KR100588366B1 - 기판 검사 장치를 위한 팔레트 어셈블리 및 기판 검사 장치 - Google Patents

기판 검사 장치를 위한 팔레트 어셈블리 및 기판 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 기판 유지 팔레트 어셈블리(pallet assembly)는 상부면에서 기판을 유지하기 위한 팔레트와, 상기 팔레트와 프로브 사이에서 상기 기판을 유지하도록 위로부터 상기 팔레트 상에 놓여진 프로브를 포함한다. 또한, 본 발명의 기판 검사 장치는 높은 진공 상태내에서 챔버를 배기하기 위한 배기장치를 가지는 챔버, 기판에 전자 빔을 조사하기 위한 전자 빔 생성기, 및 전자 빔 생성기로부터 전자 빔의 조사에 의해 기판으로부터 생성되는 2차측 전자를 검출하기 위한 2차측 전자 검출기와, 상부면에 기판을 유지하기 위한 팔레트에 의해, 상기 팔레트와 상기 프로브 사이에 상기 기판을 유지하도록 위로부터 상기 팔레트로 놓여진 프로브를 포함한다.
팔레트, 프로브, 기판 검사 장치, 전자 빔 생성기, 2차측 전자 검출기.

Description

기판 검사 장치를 위한 팔레트 어셈블리 및 기판 검사 장치{PALLET ASSEMBLY FOR SUBSTRATE INSPECTION DEVICE AND SUBSTRATE INSPECTION DEVICE}
도 1A 및 1B는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 유지 팔레트 어셈블리와 소스 전압 인가 프로버 사이에 기판을 고정하는 방법을 나타내는 투시도;
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 검사 장치를 나타내는 개략도;
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 위치 정렬 메카니즘을 가지는 기판 유지 팔레트 어셈블리를 나타내는 개략도;
도 4A에서 4C는 도 3에서 나타낸 위치 정렬 메카니즘을 구성하는 위치 정렬 장치를 나타내는 도면들;
도 5A에서 5C는 도 3 및 4A에서 4C에서 나타낸 위치 정렬 메카니즘의 동작을 설명하는 도면들;
도 6은 TFT와 픽셀 전극들이 형성된 유리 기판을 나타내는 개략도; 및
도 7은 전압 대조 기법을 사용하는 기판을 검사하기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
* 도면의 주요부에 대한 설명 *
10 : 기판 11: 유리 기판
12 : 패널 13 : 픽셀
16 : TFT 21 : 전자빔 생성원
22 : 전자빔 23 : 2차측 전자
24 : 2차측 전자 검출기 30 : 기판 검사 장치
31 : 팔레트 32, 46 : 피딩부
35 : 프로버 40 : 검사장치
41 : 주챔버 42 : 예비 챔버
43 : 게이트 밸브 44a : 전자총들
44b : 2차측 전자 검출기 61 : 정렬 유닛
62 : 진공 벨로우즈 63 : 슬라이딩 샤프트들
65 : 내부 연결 부재 66 : 외부 연결 부재
본 발명은 기판 검사 장치를 위한 팔레트 어셈블리(pallet assembly) 및 기판 검사 장치에 관한 것이다.
액정 크리스탈 기판을 사용하는 디스플레이 장치들 중 하나는 평판 디스플레이(flat panel display)(이후, FPD라 함)이다. 이 FPD는 전자의 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치이다. 최근의 전형적인 FPD들 중 하나는 얇은 필름 트랜지스터(a thin film transistor)로 구성된 액정 크리스탈 디스플레이(a liquid crystal display)(이하, "LCD"라 함)이다. TFT로 구성된 LCD는 고성능의 랩탑(laptop) 컴퓨터를 위해 사용된다.
TFT로 구성된 LCD의 구성 및 동작은 아래에서 설명될 것이다. TFT로 구성된 LCD는, TFT와 픽셀 전극들(pixel electrodes)이 형성된 하나의 유리 기판과 카운터 전극들이 형성된 다른 유리 기판 사이에 액정 크리스탈이 부어진, 액정 크리스탈 패널의 기본적인 구조를 가진다. 이 명세서에서, TFT와 픽셀 전극들이 형성되어 있는 하나의 유리 기판은 기판으로써 정의된다.
도 6은 TFT와 픽셀 전극들이 형성되어 있는 기판의 개략도이다. 도 6에서, 기판(10)은 전형적인 집적 회로(integrated circuit)를 제조하기 위한 프로세스를 통해 단일의 유리 기판(11) 상에 형성된 다수의 패널들을 구비하고, 각 패널(12)은 매트릭스와 같이 배열된 다수의 픽셀들(13)로 구성되어 있다.
각 픽셀(13)은 픽셀 전극(14), 저장 캐패시터(15) 및 TFT(16)를 포함한다. 픽셀 전극(14)은 광 전달 재료, 일반적으로, ITO(Indium Tin Oxide, 인듐 주석 산소)로 형성된다. 픽셀(13)의 기준 전압을 가지는 전극은 저장 캐패시터(15)가 접지되는 것에 사용된다. 즉, 각 TFT(16)의 기준 전압은 접지 레벨로 정해진다. TFT(16)는 스위치의 기능을 한다. 스위칭 제어를 위한 열(row) 선택 신호(LR)는 TFT(16)의 게이트 전극 G로 공급되고, 데이터 신호로서의 행(column) 선택 신호(LC)는 TFT(16)의 소스 전극 S로 공급된다.
픽셀들(13)의 작동에서, 전압 VS가 TFT(16)의 소스 전극 S로 공급될 때(즉, 행 선택 신호(LC)가 공급될 때), 만일 전압 VG가 게이트 전극 G에 인가된다면(즉, 열 선택 신호(LR)가 공급될 때), TFT(16)는 드레인 전압 VD이 증가되도록 바뀐다. 동시에, 저장 캐패시터(15)가 다음의 새로운 순환까지 드레인 전압 VD를 유지하기 위해 충전된다. 각 픽셀(13)을 위해 이 과정을 반복함에 의해, 2개의 유리 기판들 사이의 액정 크리스탈 분자 배열은 액정 크리스탈 디스플레이 상에 2차원 이미지를 디스플레이하도록 제어된다.
TFT와 픽셀 전극들이 형성되는 기판의 검사에서, 전자 빔의 전압 대조 기법을 사용하여, 기판 상에 접촉없이 각 픽셀의 상태를 검사하기 위한 방법이 미국 특허 5,982,190에 제안되었다. 전압 대조 기법을 사용한 이 기판 검사 방법은 종래의 기계적인 프로브를 사용하는 검사 방법보다 비용면에서 더 싸고, 광학적 검사 방법에 비해 검사 속도면에서 더 빠르다는 장점들이 있다.
도 7은 전압 대조 기법을 사용하는 기판 검사 방법을 설명하는 도이다. 이 검사 방법은 높은 진공 챔버내에서 행해진다. 검사되어질 기판은 높은 진공 챔버로 운송되고, 스테이지 상에 놓여진 상태에서 검사된다.
도 7에서, 검사 장치는 전자 빔 생성원(21), 2차측 전자 검출기(secondary electron detector, 24) 및 신호 분석기(25)를 포함한다. 전자 빔 생성원(21)은 기판(10)의 각 픽셀(13)에 전자 빔(22)을 조사한다. 2차측 전자 검출기(24)는 기판(10)의 각 픽셀(13)에 전자 조사함으로써 생성된 2차측 전자(23)를 검출한다. 또한, 2차측 전자 검출기(24)는 2차측 전자(23)의 검출된 양을 기초로 하여 픽셀(13)의 전압 파형을 나타내는 신호를 신호 분석기(25)로 출력한다. 신호 분석 기(25)는 2차측 전자 검출기(24)로부터 픽셀(13)의 상태, 특히, 결함이 있는 픽셀의 존재, 부재 또는 그 내용을 검사하기 위한 출력 신호를 분석한다. 또한, 신호 분석기(25)는 각 픽셀(13)을 기판(10)상에서 라인(26)을 거쳐 전기적으로 스캐닝(scanning)하기 위한 작동 신호(drive signal)를 출력한다. 이 스캐닝은 화살표 S에 의해 전자 빔(22)으로 지시되는 기판(10) 상에서의 스캐닝과 동기적으로 수행된다.
2차측 전자의 검출된 양을 기반으로 하는 전압 대조 기법의 원리는 아래에서 설명된다.
기판(10)의 각 픽셀(13)로부터 방전된 2차측 전자(23)의 양은 기판(10) 상의 픽셀(13)의 전압을 위한 전극에 의존한다. 예를 들어, 기판(10)의 픽셀(13)이 양전기로 작동되면, 픽셀(13)에 전자 빔(22)을 조사함에 의해 생성된 2차측 전자(23)가 음전하를 가지고, 픽셀(13) 안으로 끌려간다. 결과적으로, 2차측 전자 검출기(24)에 도달되는 2차측 전자(23)의 양은 감소된다.
한편으로, 기판(10)의 픽셀(13)이 음전기로 작동되면, 픽셀(13)에 전자 빔(22)을 조사함에 의해 생성된 2차측 전자(23)가 음전하를 가지고, 픽셀(13)에 반대로 달아난다. 결과적으로, 픽셀(13)로부터 생성된 2차측 전자(23)의 양은 2차측 전자 검출기(24)에 도달한다.
이 방법에서, 픽셀(13)로부터 생성된 2차측 전자(23)의 검출된 양은 픽셀(13)의 전압의 극성에 의해 영향을 받기 때문에, 픽셀(13)의 전압 신호 파형이 측정되고, 결함이 있는 픽셀의 존재 또는 부재가 결정된다.
위에서 설명한 바와 같이, 기판의 검사는 높은 진공 환경에서, 보통 밀폐된 챔버 안에서 행해진다. 종래에는, 이 기판이 챔버 내 스테이지 상에 직접 놓여진 상태에서 검사되었다. 이 상황에서 기판을 조사하므로, 기판은 밀폐된 챔버 내에서 파손되거나, 챔버를 구성하는 장치의 일부가 손상될 수 있었다. 즉, 기판의 유리 기판이 검사 동안에 부서질 수도 있고, 그 파편들은, 챔버를 구성하는 장치의 일부, 예를 들어, 진공 배출을 위한 터보 분자 펌프 회전자 장치로 챔버 내에서 산발되어(scattered) 손상을 입힐 수 있다. 또한, 챔버 내에서 및 스테이지 위에서 산발된 유리 파편들을 되돌리는 것은 많은 문제가 있다. 따라서, 종래에서는 장치가 챔버안으로 산발된 파편들 또는 이 파편들의 회수(withdrawal)로 인하여 손상이 발생할 우려가 있었다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 달성된 것이며, 본 발명의 목적은 기판 검사 장치를 위한 팔레트 어셈블리(pallet assembly), 및 기판이 검사 장치로 인해 파손될 때 검사 장치의 손상없이 파손된 파편들을 쉽게 회수할 수 있는, 이 팔레트 어셈블리의 이용을 위한 기판 검사 장치를 제공하는 것이다.
위의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상부면에 기판을 유지하기 위한 팔레트를 포함하는 기판 유지 팔레트 어셈블리와, 위에서 상기 팔레트와 프로브 사이에서 상기 팔레트를 유지하도록 상기 팔레트 상에 놓은 프로브를 제공한다.
기판 운송용 운송 유닛(conveyance unit)을 받아들이는 오목한 홈(concave groove)들은, 팔레트의 상부면 상에 형성되는 것이 바람직하다. 이에 더하여, 하나 의 오목한 홈은 팔레트 상에서 사용되어질 수 있다.
또한, 팔레트는, 기판이 놓여질 때 팔레트 상에 기판의 위치를 정렬하기 위한 위치 정렬 메카니즘을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 팔레트는 외부 전원과 접촉된 전극, 전극에서 프로버(prober)로 전압을 인가하기 위한 피딩(feeding)부 및 전극을 피딩부로 연결하기 위한 플렉시블 회로(flexible circuit)를 포함하고, 프로버는 팔레트의 피딩부와 접촉된 전극과 전극에서 기판으로 전압을 인가하기 위한 프로브 핀들을 포함하고, 프로브 핀들은 절연 부재를 거쳐 프로버에 장착된다.
또한, 위의 목적을 해결하기 위해, 본 발명은 높은 진공 상태안으로 챔버를 배기하기 위한 배기 장치를 가지는 챔버를 포함하는 기판 검사 장치, 전자 빔을 기판에 조사하기 위한 전자 빔 생성기, 및 전자 빔 생성기로부터 전자 빔의 조사로 기판으로부터 생성된 2차측 전자를 검출하기 위한 2차측 전자 검출기, 상부면에 기판을 유지하기 위한 팔레트, 상기 팔레트와 상기 프로브 사이에 상기 기판을 유지하도록 위로부터 상기 팔레트에 놓여진 프로브용을 제공한다.
기판을 운반하기 위한 운반 유닛을 받아들이는 오목한 홈들이 팔레트의 상부면 상에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 팔레트는 기판이 놓여졌을 때 팔레트 상에 기판의 위치를 정렬하기 위한 위치 정렬 메카니즘을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 팔레트는 외부 전원과 접촉된 전극, 전극에서 프로버(prober)로 전압을 인가하기 위한 피딩(feeding)부 및 피딩부와 전극을 연결하기 위한 플렉시블 회 로를 포함하고, 프로버는 팔레트의 피딩부와 접촉된 전극과 전극에서 기판으로 전압을 인가하기 위한 프로브 핀들을 포함하고, 프로브 핀들은 절연 부재를 거쳐 프로버에 장착된다.
또한, 챔버는 외부로 개폐가능한 제 1 구획벽을 통해서 연결되고 배기 장치를 가지는 예비 챔버와, 전자 빔 생성기와 2차측 전자 생성기를 가지는 주 챔버와, 예비 챔버와 주 챔버가 개폐가능한 제 2 구획 벽을 거쳐 연결되고, 나아가 예비 챔버와 주 챔버 사이에 팔레트 어셈블리를 운송하기 위한 운송 유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 적어도 두 개의 예비 챔버들이 하나의 주 챔버 각각을 위해 제공되는 것이 바람직하다.
위의 구성의 검사 장치에서, 기판이 챔버 안에서 깨지더라도, 파편들은 팔레트 어셈블리 안에 남겨지고, 챔버 안으로 튀지 않는다. 따라서, 기판의 유리 기판이 검사동안 깨지더라도, 유리 파편들은 챔버 내로 챔버를 구성하는 장치 부분을 손상되도록 튀지 않는다.
또한, 유리 기판이 챔버 내에서 깨지더라도, 파편들은 챔버 내로 튀지 않을 뿐 아니라 팔레트 어셈블리 내에서 남겨지고, 그에 의해 팔레트 어셈블리를 회수함에 의해 쉽게 모아질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명될 것이다.
도 1A 및 1B는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 검사 장치를 사용하기 위한 팔레트 어셈블리를 나타내는 도들이다. 이 기판 검사 장치는 이전에서 상술한 바와 같이 종래의 검사 장치와 같은 구성이므로, 같은 동작을 가지는 부분들은 같은 참조 번호들로 나타내지고, 그 부분들의 설명은 생략된다.
도 1A는 기판 유지 팔레트 어셈블리와 소스 전압 인가 프로브 사이에 기판을 고정하기 위한 형태를 나타내는 투시도이다. 여기서, 기판(10)은 도 1A에서 나타난 것처럼, 유리 기판 상에 형성된 2개의 패널들(12)을 가진다.
도 1A에서 나타난 것처럼, 제 1 실시예의 기판 검사 장치(30)를 위한 팔레트 어셈블리는 대략 팔레트(31)와 소스 전압 인가 프로버(이후 프로버)(35)로 구성된다. 팔레트(31)는 기판 검사 장치의 스테이지(45)의 피딩(feeding)부(46)와 마주보고 그 반대편 스테이지(45) 상에 피딩부(46)와 접촉하도록 형성된 전극(도시되지 않음), 팔레트(31)의 측면에 제공되고 프로버(35)의 전극(도시되지 않음)에 접촉된 피딩부(32) 및 피딩부(46)에 접촉한 전극과 피딩부(32)를 연결하기 위한 플렉시블 회로(33)를 가진다. 팔레트(31)는 그 상부면에 기판(10)을 유지한다.
프로버(35)는 패널들(12)이 기판(10) 상에 형성되는 영역을 제외한 유리부를 덮는 형태이다. 예를 들어, 도 1A에서, 프로버(35)는 유리 기판 상에 형성된 2개의 패널들(12)을 둘러싸는 프레임(frame) 모양을 가진다. 또한, 프로버(35)는 팔레트(31)에 대한 피딩부(32)와 접촉하는 전극(도시되지 않음)과, 패널(12)과 연결되고 반대편의 유리 기판에 제공되는 전극과 접촉된 프로브 핀(도시되지 않음)을 가진다. 프로브 핀은 전극(피딩부(32)와 접촉된)에 배선을 거쳐 연결되고 전극으로 부터 유리 기판 상의 전극까지 전압을 인가하기 위해 팔레트(31)와 반대되도록 프로버(35) 상에 형성된다. 여기서, 프로브 핀들은 프로버(35)에 세라믹으로 만들어진 절연 부재로 접착된다. 위의 구성에서, 프로버(35)는 기판(10) 상의 각 픽셀에 작동 신호를 공급하고, 위에서 설명한 바와 같은 검사 방법으로 사용된다.
팔레트(31)는 프로버(35)와 기판(10)이 그 위에 놓여져 있는 상태에서의 프로버(35) 사이에 기판(10)을 옮기고, 프로버(35)는 기판(10)상에 배치된다. 프로버(35)의 프로브 핀(도시되지 않음)은 기판(10)상의 각 픽셀에 작동 신호를 공급한다.
팔레트(31)와 프로버(35)는 볼트와 같은 고정 부재에 의해 함께 조여진다(도 1B).
위의 방법으로 형성된 기판 검사 장치를 위한 팔레트 어셈블리는 검사 장치를 위한 스테이지(45) 상에 놓여진다. 동시에, 스테이지(45) 상에 제공된 피딩부(46)와 팔레트(31)의 전극이 연결된다. 이 검사 장치에서, 팔레트(31)(및 프로버(35))는 접지되고 전기적으로 절연된다. 여기서, 팔레트(31)는 예를 들면 680㎜ ×880㎜의 크기이다. 팔레트(31)와 프로버(35)의 재료는 예를 들면 알루미늄 5052일 수 있다. 그러나, 팔레트(31)의 재료는 팔레트(31)의 상부면이 튼튼한 평판(secure smoothness)을 가지고 또한 충전되지 않는 한 임의일 수 있다. 만일 팔레트(31)가 충전되면, TFT 파괴의 위험을 야기하기 때문에, 팔레트(31)는 기판(10)을 내보냄으로 방전된다.
이 기판 검사 팔레트 어셈블리(30)를 이용한 기판 검사 장치(40)는 아래에서 설명될 것이다. 도 2는 이 기판 검사 장치(40)의 개략적인 구성도이다.
도 2에서 나타낸 것처럼 기판 검사 장치(40)는 전자 빔 검사를 행하기 위한 주 챔버(41) 및 주 챔버(41)와 연결되고 장치의 외부와 통해있는 예비 챔버(42)로 구성된다. 주 챔버(41)는 전자 빔 검사를 위해 사용되어질 전자 빔을 조사하는 전자 총들(44a)과 2차측 전자를 검출하는 2차측 전자 검출기(44b)를 포함하고, 내부적으로 높은 진공 상태로 유지된다. 예비 챔버(42)는 열리거나 닫히는 제 1 구획벽(이후 도어 밸브(door valve))(46)를 가지고, 외부와 이 구획벽에 의해 통해 있다. 또한, 예비 챔버(42)는, 예비 챔버(42)를 강제로 배기하는 분자 터보 펌프(turbo pump)와 같은 배기 장치를 가진다. 제 2 구획벽(이후 게이트 밸브(gate valve))(43)는 주 챔버(41)와 예비 챔버(42) 사이에 제공되고, 이에 의하여 주 챔버(41)와 예비 챔버(42)는 진공 상태에서 독립적으로 놓여질 수 있다. 또한, 예비 챔버(42)는 도시되지 않는, 운송 로봇을 포함한다. 예비 챔버 내에 놓여진 팔레트 어셈블리는 이 운송 로봇에 의해 주 챔버 내에 제공되는 스테이지(45)로 운송된다. 주 챔버(41) 내의 스테이지(45)는 주 챔버(41) 내에서 검사를 위한 최적의 위치로 팔레트 어셈블리를 운송하도록 움직인다.
우선, 검사 장치(40)를 이용한 기판 검사에서, 로더(loader) 로봇(50)(운송 유닛)에 의해 운송된 검사를 위한 목적으로써의 기판(10)은 팔레트 어셈블리(30)의 팔레트(31) 상에 놓여진다. 로더 유닛(50)의 손잡이부(51)는, 기판(10)이 그 위에 안정적으로 놓일 팔레트(31)의 상부면 상에 제공된 오목한 홈(45)(도 1A에 도시)으로 받아들여지며, 손잡이부(51)만 재빨리 뺄 수 있다. 이 구조에서, 프로버(35)와 팔레트(31)는, 볼트와 같은, 고정 유닛(도시되지 않음)으로 조여진다(도 1B에 도시)(상태 Ⅰ).
우선, 검사를 위한 목적으로써의 기판이 기판 검사 장치(40)로 검사될 때, 도어 밸브(46)가 외부로부터 예비 챔버(42)를 잠그기 위해 닫혀지고, 예비 챔버(42)는, 배기 장치(도시되지 않음)에 의해 강제로 공기를 배기한다. 예비 챔버(42)가 주 챔버(41)와 동일한 높은 진공 상태에서 배기되면, 예비 챔버(42)와 주 챔버(41)를 위한 게이트 밸브들(43)은 개방되고, 개통된다. 그리고 나서, 예비 챔버(42) 내의 운송 로봇은 주 챔버(41) 내의 스테이지(45)에 기판을 가지는 팔레트 어셈블리(30)를 운송한다. 주 챔버(41) 안으로 운송되는 기판(10)과 팔레트 어셈블리(30)는 스테이지(45)의 움직임에 따라 검사 위치로 이동하고, 주 챔버(41)내에서 전자총들(44a)과 2차측 전자 검출 유닛(44b)에 의해 검사된다(상태 Ⅱ).
상기 검사를 수행함에 있어서, 기판(10)은 팔레트 어셈블리(31)와 프로버(35) 사이에 고정된 상태에서 스테이지(45) 상에 위치되고, 높은 진공 챔버로 운송된다. 검사 과정에서, 소스 전압은 장치 제어 유닛(도시되지 않음)으로부터 스테이지(45)의 피딩부, 그리고 플렉시블 회로(33)와 팔레트(31)의 피딩부(32)를 거쳐 상기 프로버(35)의 전극에 공급된다. 그리고 작동 신호는 프로버(35)의 프로브 핀으로부터 기판(10)상의 전극을 거쳐 기판(10)의 픽셀(13)에 공급된다.
검사된 기판은 스테이지(45)의 움직임과 운송 로봇의 운송에 의해 예비 챔버(42) 안으로 운반된다. 팔레트 어셈블리(30)가 예비 챔버(42)안으로 이동된 후, 주 챔버(41)와 예비 챔버(42) 사이의 게이트 밸브(43)는 닫혀지므로, 예비 챔 버(42)의 내부는, 압력 유닛(도시되지 않음)에 의해 외부와 동일한 상태로 압력을 유지한다. 만일 예비 챔버(42)의 내부가 외부의 대기압과 같은 압력에 도달하면, 도어 밸브(46)는 열리고, 검사된 기판(10)이 팔레트 어셈블리(30)의 밖으로 내보내진다.
위 구성의 검사 장치(40)에서, 기판(10)을 위한 유리 기판이 챔버 내에서 손상되더라도, 유리 파편들은 팔레트 어셈블리(30) 내에 남겨지고, 챔버 또는 다른 장치들 내의 스테이지로 튀지 않는다. 그러므로, 튄 파편들에 기인하여 장치의 손상이 최소한으로 억제되는 것이 가능하다. 또한, 파편들은 팔레트 어셈블리를 빼냄에 의해 쉽게 모을 수 있다. 특히, 기판(10) 상의 유리부가 프로버(35)를 덮기 때문에, 각 픽셀(13)에 작동 신호 공급이 가능한 반면에, 전자 빔(22)에 의한 음전하으로 충전되어짐(과충전)으로부터 유리부를 보호할 수 있다. 도에서 보여진 것처럼 검사 장치(40)는 같은 구성의 2개의 예비 챔버들(42)을 가진다. 이 2개의 예비 챔버들(42)에 관해서는, 하나의 예비 챔버가 감압/가압 동작을 수행하는 동안, 미리 감압된 다른 예비 챔버 내의 팔레트 어셈블리가 주 챔버로 운송, 검사될 수 있다. 이 방법으로, 예비 챔버가 감압되거나 가압되는 동안 주 챔버는 검사를 위해 사용될 수 있고, 이에 의해 검사는 효과적으로 진행될 수 있다.
도 3에서 5C는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 검사 장치(40)로 사용하기 위한 팔레트(60)를 나타내는 도들이다. 구성과 동작에서 동일한 또는 기타의 부분들은 종래의 검사 장치(40)에서와 같은 참조 번호들에 의해 나타낸다.
도 3에 따라, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 검사 장치(40)를 위한 팔 레트(60)는 장착된 5개의 정렬 유닛들(61A~61E)을 가지는 팔레트를 포함한다. 각 정렬 유닛은 대부분 사각형의 팔레트(60)의 각 측면 상에 적어도 하나를 장착한다. 프로버(도시되지 않음)는 본 발명의 제 1 실시예와 동일하다. 동시에, 정렬 유닛들(61A, 61B, 61C)의 각각은 요구된 기판 정렬 위치를 결정하기 위한 기준벽(60a)으로 제공됨에 의해, 기판은 정렬 유닛의 일부가 기준벽(60a)에 기댈 때까지 이동된다. 한편으로, 정렬 유닛들(61D, 61E)의 각각은, 정렬 유닛들(61A, 61B, 61C)의 이동이 마침내 완성되는 기판 정렬 위치까지 기판을 계속 끌어올린다. 여기서, 검사 과정에서 기판의 예정된 영역으로 정확하게 전자빔을 가하도록 팔레트 상에 예정된 위치에 기판을 놓는 것이 필요하기 때문에, 기판이 놓여져 있는 팔레트 상의 셋(set) 위치로 기판 정렬 위치 유닛이 놓여진다.
도 4A에서 4C는 정렬 유닛들(61A에서 61C)을 나타내는 상세도들이다. 도 4A는 위에서 보여진 것처럼, 정렬 유닛(61)의 도이다. 이 정렬 유닛(61)은 진공 벨로우즈(bellows)(62), 이 진공 벨로우즈(62)에 병렬로 배치되고 팔레트(60)에 고정되는 한 쌍의 원통형의 부재들(64), 원통형의 부재들(64)에 미끌어질 수 있게 부착된 한 쌍의 슬라이딩 샤프트들(sliding shafts, 63), 이 슬라이딩 샤프트들(63)을 연결하기 위한 내부 연결 부재(65)와 외부 연결 부재(66) 및 기판을 이동하기 위한 외부 연결 부재(65) 상에 제공된 프로젝션(67)을 포함한다. 기준벽(60a)은 팔레트(60) 상에 복합적으로 또는 개별적으로 제공될 수 있다. 진공의 벨로우즈는 진공 내부에 있고, 대기에서 줄어들어서, 만일 예비 챔버(42)가 공기를 배기한다면, 벨로우즈는 줄어든 압력 차이로 인한 벨로우즈의 탄성력에 기인하여 연장된다.
이 정렬 유닛(61)은 기판이 놓여진 팔레트(60)의 상부면 상에 제공되고, 정렬 유닛(61) 전체를 받아들이도록 형성되는 리시빙(receiving) 오목부(60b)를 정렬 유닛 안으로 받아진다. 또한, 정렬 유닛이 리시빙 오목부(60b)내에서 받아들여지더라도, 기판을 이동하기 위한 프로젝션(67)을 제외하고, 기판(10)이 놓여진 팔레트(60)의 상부면으로부터 튀어나오는 것은 없다. 리시빙 오목부(60b)내에 받아들여진 정렬 유닛(61)의 진공 벨로우즈들(62)은 내부 단부면에 부착된 하나의 단부와, 리시빙 오목부(60b) 내에 위치된 내부 연결 부재(65)에 부착된 다른 단부를 가진다. 더욱이, 이 내부 연결 부재(65)는 한 쌍의 슬라이딩 샤프트들(63)의 한 단부에 연결된다. 또한, 한 쌍의 슬라이딩 샤프트들(63)의 다른 단부는 외부 연결 부재(66)에 연결된다. 따라서, 내부 연결 부재(65)와 외부 연결 부재(66)는 샤프트들(63)의 슬라이딩에 따라서 팔레트(60)에 안정된 원통형의 부재들(64)과 관련되어 이동된다(도 4B 및 4C에서 도시). 게다가, 외부 연결 부재(66), 프로젝션(67) 및 이 정렬 유닛(61)의 슬라이딩 샤프트(63)의 일부는 대기압에서 팔레트(60)의 상부면에 형성된 요구된 기판 정렬 위치를 외부에 배치된다.
도 4A에서 4C에 따르는, 이 정렬 유닛(61)의 동작은 아래에서 설명될 것이다. 도 4B 및 4C는 화살표(IX)로부터 보여지는 바와 같은 도들이다. 도 4A에서 나타나는 정렬 유닛(61)에서, 내부 연결 부재(65)는 대기압 환경 하에서 수축된 진공 벨로우즈(62)에 의해 기준벽(60a)의 내부 단부면(도에서 왼쪽 단부면)으로부터 당겨지도록 이동된다. 이 내부 연결 부재(65)가 진공 벨로우즈(62)의 수축에 의해 이동되기 때문에, 외부 연결 부재(66)는 슬라이딩 샤프트들(63)을 거쳐 기준벽(60a) 의 외부 단부면(도에서 오른쪽 단부면)을 향해 이동된다. 즉, 외부 연결 부재(66)상에 형성된 프로젝션(67)은 대기압 환경 하에서 기준벽(60a)의 외부 단부면으로부터 투영된다. 이 방법에서, 프로젝션(67)은 대기압에서 팔레트(60)의 상부면 상에 형성된 요구된 기판 정렬 위치 외부로 배치된다.
도 4C는 정렬 유닛(61)을 가지는 팔레트(60)가 진공 챔버 내로 받아들여지고 진공 챔버가 비워지는 경우를 나타내는 도이다. 진공 환경에서, 진공 벨로우즈(62)는 벨로우즈의 탄성력에 의하여 연장된다. 따라서, 내부 연결 부재(65)는 진공 벨로우즈의 탄성력에 의한 기준벽(60a)의 내부 단부면으로부터 안쪽으로 이동된다. 이 내부 연결 부재(65)의 움직임에 따라, 외부 연결 부재(66)는 기준벽(60a)의 외부 단부면과 접촉되어질 때까지 슬라이딩 샤프트(63)에 의해 당겨진다. 즉, 외부 연결 부재(66)에 형성된 프로젝션(67)은, 외부 연결 부재(66)가 기준벽(60a)의 외부 단부면과 접촉되어질 때까지, 팔레트(60)의 내부 원주 방향으로 이동된다. 이 방법에서, 외부 연결 부재(66)의 이동이 제한되고, 프로젝션(67)의 이동 또한 제한된다. 정렬 유닛들(61D, 61E)은 기준벽(60a)이 제공되지 않는 것을 제외하고, 정렬 유닛들(61A에서 61C)과 같은 구성을 가진다.
도 5A에서 5C를 따라, 도 4B 및 4C에 나타낸 것처럼 챔버를 배기하고 정렬 유닛을 활성화함에 의해 팔레트(60) 상에 놓여진 기판(10)의 위치를 조절하는 동작이 아래에서 설명되어질 것이다.
도 5A는 일반적으로 정렬 유닛들(61A에서 61E)로 팔레트(60) 상에 놓여진 기판(10)을 나타낸다. 도 5A에서, 팔레트 상에 놓여진 기판은 실선에 의해 나타내고, 기판을 배치하기 위해 요구되는 영역은 점선으로 나타낸다. 또한, 정렬 유닛의 프로젝션(67)은 삼각형으로 나타낸다. 도 5A의 상태는 정렬 유닛의 진공 벨로우즈가 외부 대기 환경에서 수축되는, 기판이 팔레트 상에 놓여지는 초기 상태이다.
도 5B에서 나타난 것처럼, 진공 벨로우즈(62)내의 압력차가 해결되기 때문에, 진공 벨로우즈(62)는 진공 챔버로부터 공기를 배기함에 의해 차츰 연장되기 시작한다. 그리고 나서, 정렬 메카니즘의 프로젝션(67)(도에서 삼각형)은 진공 벨로우즈(62)의 연장에 따라, 팔레트의 내부 원주 방향으로 이동된다. 따라서, 팔레트 상에 배치된 5개의 정렬 유닛들(61A에서 61E)에 의해 밀어지는 동안, 기판(10)이 점차 예정된 정렬 위치로 이동된다. 도에서, 정렬 유닛(61)의 프로젝션은 실선의 위치로부터 점선의 위치로 이동된다.
도 5C는 챔버가 비운 상태를 나타낸다. 진공 챔버가 진공 상태에 위치되기 때문에, 진공 벨로우즈의 연장은 완료되고, 정렬 유닛의 프로젝션은 요구된 기판 위치에 도달하는 위치를 얻는다. 이 방법에서, 팔레트 상에 놓여진 기판은 요구된 위치에 위치된다. 정렬 유닛들(61A, 61B, 61C)의 프로젝션들은 외부 부재(66)가 기준벽(60a)에 기대는 때까지 기판(10)을 이동한다. 또한, 기준벽(60a)이 없는 정렬들(61D, 61E)은 기판(10)을 계속 밀고, 마침내 정렬들(61A, 61B, 61C)의 이동이 완료되는 정렬 완료 위치에 도달한다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 진공 벨로우즈는 모터를 사용하지 않고, 챔버의 배출을 이용하여 기판의 정렬을 수행한다. 그것에 의해, 정렬 유닛으로 배치된 작동 유닛으로부터 방출 가스에 관해 특별한 염려를 하지 않아도 된다. 또한, 정렬 유닛을 위한 모터와 같은 전기 모터 부재의 사용으로 인한 케이블을 안내(leading)할 필요가 없고, 따라서 정렬 메카니즘의 디자인이 간단해진다.
본 발명은 이상의 실시예들로 제한되지 않을 뿐만 아니라, 실시예들의 조합으로서도 사용될 수 있다. 또한, 프로버와 팔레트는 크랭크(crank)를 통해 연결될 수 있다. 게다가, 프로버와 기판 유지 유닛을 조이기 위한 고정 유닛은 볼트로 제한되지 않을 뿐 아니라, 클립도 될 수 있다.
본 발명은 기판 검사 장치를 위한 팔레트 어셈블리(pallet assembly), 및 기판이 검사 장치로 인해 파손될 때 검사 장치의 손상없이 파손된 파편들을 쉽게 회수할 수 있는, 이 팔레트 어셈블리의 이용을 위한 기판 검사 장치를 제공하는 것이다.

Claims (10)

  1. 상부면 상에 기판을 유지하기 위한 팔레트; 및
    상기 팔레트와 프로버 사이에서 상기 기판을 유지하도록 위로부터 상기 팔레트 상에 놓은 프로버를 포함하고,
    상기 프로버는 상기 기판에 전압을 인가하는 프로브 핀을 구비하고 있는, 기판 유지 팔레트 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 운송하기 위한 운송 유닛을 받아들이는 오목한 홈들이 상기 팔레트의 상부면 상에 형성되는, 기판 유지 팔레트 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 놓여진 때에 상기 팔레트 상에 상기 기판의 위치를 정렬하기 위한 위치 정렬 메카니즘을 더 포함하는, 기판 유지 팔레트 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 팔레트는 외부 전원과 접촉된 전극, 상기 전극으로부터 프로버로 전압을 인가하기 위한 피딩부 및 상기 피딩부와 상기 전극을 연결하기 위한 플렉시블 회로를 포함하고,
    상기 프로브 핀은 상기 팔레트의 피딩부와 접촉된 전극 및 상기 전극으로부터 상기 기판으로 전압을 인가하고, 상기 프로브 핀은 상기 프로버로 절연 부재를 거쳐 장착되는, 기판 유지 팔레트 어셈블리.
  5. 높은 진공 상태 안으로 챔버를 배기하기 위한 배기 장치;
    기판에서 전자 빔을 조사하기 위한 전자 빔 생성기; 및
    상기 전자 빔 생성기로부터 전자 빔의 조사에 의하여 상기 기판으로부터 생성된 2차측 전자를 검출하기 위한 2차측 전자 검출기를 구성하는 챔버;
    상부면 상에 상기 기판을 유지하기 위한 팔레트; 및
    상기 팔레트와 프로버 사이에 상기 기판을 유지하도록 위로부터 상기 팔레트 상에 놓은 프로버를 포함하는, 기판 검사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판을 운송하기 위한 운송 유닛을 받아들이는 오목한 홈들은 상기 팔레트의 상부면 상에 형성되는, 기판 검사 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판이 놓여질 때 상기 팔레트 상에 상기 기판의 위치를 정렬하기 위한 위치 정렬 메카니즘을 더 포함하는, 기판 검사 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 팔레트는 외부 전원과 접촉된 전극, 상기 전극으로부터 프로버까지 전 압을 인가하기 위한 피딩부, 상기 피딩부와 상기 전극을 연결하기 위한 플렉시블 회로를 포함하고,
    상기 프로버는 상기 팔레트의 피딩부에 접촉된 전극, 상기 전극으로부터 상기 기판까지 전압을 인가하기 위한 프로브 핀들을 포함하고, 상기 프로브 핀들은 상기 프로버에 절연 부재를 통해 장착되어지는, 기판 검사 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 챔버는 배기 장치를 가지고 개폐가능한 제 1 구획벽을 통해 외부로 연결되는 예비 챔버와, 상기 전자빔 생성기 및 2차측 전자 생성기를 가지는 주 챔버로 구성되고,
    상기 예비 챔버와 상기 주 챔버는 개폐가능한 2차측 구획벽을 통해 연결되고, 상기 예비 챔버와 상기 주 챔버 사이에 상기 팔레트 어셈블리를 운송하기 위한 운송 유닛을 더 포함하는, 기판 검사 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    2개 이상의 상기 예비 챔버들이 각각 하나의 주 챔버에 제공되는, 기판 검사 장치.
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