KR100658258B1 - 기판 이송 모듈이 통합된 전자 빔 검사 시스템 - Google Patents

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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

기판의 전자 빔 검사 방법 및 통합 시스템이 제공된다. 한 형태에서, 통합 시스템은 내부에 기판 테이블이 배치된 이송 챔버를 포함한다. 기판 테이블은 검사 챔버 내에서 기판을 수평 및 수직 양방향으로 이동시킬 수 있다. 기판 테이블은 1차원으로 이동할 수 있는 제 1 스테이지, 2차원으로 이동할 수 있는 제 2 스테이지 및 3차원으로 이동할 수 있는 제 3 스테이지를 포함한다. 각각의 스테이지는 각각의 차원으로 독립적으로 이동한다. 상기 시스템은 또한 검사 챔버의 제 1 면에 인접하게 배치된 로드락 챔버, 및 검사 챔버 밑에 배치된 프로버 저장 어셈블리를 포함한다. 프로버 스택 어셈블리가 검사 챔버의 제 2 면에 인접하게 배치되어, 프로버 저장 어셈블리와 검사 챔버 사이에 하나 이상의 프로버를 이송하도록 배열될 수 있다. 또한, 검사 챔버 상부면에 하나 이상의 전자 빔 검사 디바이스가 배치될 수 있다.

Description

기판 이송 모듈이 통합된 전자 빔 검사 시스템{ELECTRON BEAM TEST SYSTEM WITH INTEGRATED SUBSTRATE TRANSFER MODULE}
도 1은 통합 전자 빔 검사 어셈블리의 일 실시예의 개략도이다.
도 2는 프로버 이송 어셈블리의 일 실시예의 개략적인 평면도이다.
도 3은 로드락 챔버의 일 실시예의 확대된 개략도이다.
도 4는 로드락 챔버 및 검사 챔버의 부분적인 단면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 검사 챔버의 실시예의 확대된 단면도이다.
도 6a 및 6b는 여기서 설명하는 일 실시예에 따른 구동 시스템의 확대된 개략도이다.
도 7은 기판 테이블로부터 연장된 위치에 나타낸 엔드 이펙터의 일 실시예의 개략적인 평면도이다.
도 8은 도 5에 나타낸 검사 챔버의 확대된 부분 단면도이다.
도 9는 도 5의 검사 챔버의 다른 확대 단면도이다.
도 10은 도 9의 단면도에 나타낸 것과 같은 이송 모듈의 실시예의 기본적인 개략 평면도이다.
도 11∼20은 검사 챔버 내에 배치된 이송 모듈의 동작 시퀀스를 나타내는 로드락 챔버 및 검사 챔버의 실시예에 대한 부분적인 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전자 빔 검사 시스템 200 : 프로버 저장 어셈블리
205 : 프로버 206 : 윈도우 또는 디스플레이
210 : 메인프레임 220 : 선반
230 : 리트랙터블 도어 300 : 프로버 이송 어셈블리
305, 535 : 베이스 310A, 310B : 지지부재
312 : 리세스 트랙 315 : 휠 또는 캐스터
320 : 리프트 암 400 : 로드락 챔버
402 : 챔버 바디 404, 406, 526A/B : 포트
408, 410 : 측벽 422 : 기판 지지부
424, 426 : 기판 지지 트레이 428 : 수직 지지부
429, 581 : 핀 500 : 검사 챔버
505 : 하우징 525A/B/C/D : EBT 칼럼
550 : 기판 테이블 555, 560, 565 : 스테이지
566A-E : 세그먼트 570 : 엔드 이펙터
571A-D : 핑거 572 : 베어링 블록
575 : Z-스테이지 리프트 576 : 채널
577 : 벨로우즈 579 : 칼라
580 : 핀 어셈블리 582 : 리세스
583 : 콘센트 585, 585A, 585B : 기판
702A, 702B : 레일 706A, 706B : 가이드
708A : 액추에이터 722, 726 : 구동 시스템
1101 : 슬릿 밸브
본 발명의 실시예는 일반적으로 유리 패널 기판용 통합 전자 빔 검사 시스템에 관한 것이다.
컴퓨터 및 텔레비전 모니터, 휴대전화 디스플레이, 개인 휴대 단말기(PDA) 및 점점 많아지고 있는 그 밖의 다른 디바이스들과 같은 어플리케이션에 능동 매트릭스 액정 디스플레이(LCD)가 일반적으로 사용된다. 일반적으로, 액티브 행렬 LCD는 액정 재료층이 사이에 끼워진 2개의 유리판을 포함한다. 상기 유리판들 중 하나는 일반적으로 그 위에 배치된 도전막을 포함한다. 다른 유리판은 일반적으로 전력원에 결합된 박막 트랜지스터(TFT) 배열을 포함한다. 각각의 TFT는 온 또는 오프 전환되어 TFT와 도전막 사이에 전계를 발생시킬 수도 있다. 전계는 액정 재료의 방향을 변화시켜 LCD 상에 패턴을 생성한다.
보다 큰 디스플레이, 증가된 생산량 및 보다 낮은 제조 비용에 대한 요구로 인해 사이즈가 보다 큰 기판을 수용할 수 있는 새로운 제조 시스템이 필요하게 되었다. 오늘날의 TFT LCD 처리 장비는 일반적으로 약 1.5 ×1.8 미터의 기판까지 수용하도록 구성된다. 그러나, 크기가 1.9 ×2.2 미터 이상인 기판을 수용하도록 구성된 처리 장비는 가까운 미래에 계획되고 있다. 따라서, 재정상의 관점 및 설계상의 관점으로부터 처리 장비의 크기는 물론 처리 쓰루풋 시간 또한 TFT LCD 제조자들에게 중대한 관심사이다.
품질 제어 및 수익성의 이유로, TFT LCD 제조자들은 처리 도중에 결함을 모니터링하여 수정하도록 검사하는 디바이스 쪽으로 점점 관심을 돌리고 있다. 제조 공정에서 전자 빔 검사(EBT)가 이용되어 결함을 모니터링하고 문제를 해결함으로써, 양산율을 증가시키고 제조 비용을 줄일 수 있다. 일반적인 EBT 공정에서는, TFT 응답이 모니터링되어 결함 정보를 제공한다. 예를 들어, TFT에 인가되는 전압에 응하여 TFT 전압을 감지하는데 EBT가 이용될 수 있다. 혹은, 전자 빔에 의해 TFT가 구동되고, 그에 따라 TFT에 의해 발생된 전압이 측정될 수도 있다.
검사시 각각의 TFT가 전자 빔 아래에 배치된다. 이는 빔 아래에 위치하는 테이블 상에 기판을 배치하고 테이블을 이동시켜 기판 상의 각 TFT를 전자 빔 검사 디바이스 아래에 순차적으로 배치함으로써 이루어진다.
평판 크기가 커짐에 따라, 검사에 사용되는 테이블 및 관련 장비도 커지게 된다. 보다 큰 장비는 보다 큰 공간, 즉 처리 단위 쓰루풋 당 보다 큰 밑넓이를 필요로 하므로, 소유비용도 높아지게 된다. 크기가 큰 장비는 또한 수송비용을 증가시키고 어떤 경우에는 이러한 장비가 수송될 수 있는 수단 및 장소를 제한한다.
따라서, 깨끗한 실내 공간을 유지하고 EBT 디바이스 아래에 평판을 확실히 배치할 수 있는 평판 디스플레이용 소형 검사 시스템이 필요하다.
본 발명은 일반적으로 평판 디스플레이를 포함하는 기판 검사용 통합 시스템을 제공한다. 통합 시스템은 내부에 기판 테이블이 배치된 이송 챔버를 포함한다. 기판 테이블은 검사 챔버 내에서 기판을 수평 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 기판 테이블은 1차원으로 이동할 수 있는 제 1 스테이지, 2차원으로 이동할 수 있는 제 2 스테이지 및 3차원으로 이동할 수 있는 제 3 스테이지를 포함한다. 각각의 스테이지는 각각의 차원으로 독립적으로 이동한다. 상기 또는 본 명세서의 다른 부분에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 시스템은 검사 챔버의 제 1 면에 인접하게 배치된 로드락 챔버를 더 포함한다. 상기 또는 본 명세서의 다른 부분에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 시스템은 검사 챔버 밑에 배치된 프로버 저장 어셈블리를 더 포함한다. 상기 또는 본 명세서의 다른 부분에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 검사 챔버의 제 2 면에 인접하게 프로버 이송 어셈블리가 배치될 수 있으며, 프로버 저장 어셈블리와 검사 챔버 사이에 하나 이상의 프로버를 이송하도록 배열될 수 있다. 상기 또는 본 명세서의 다른 부분에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 검사 챔버 상부면에 하나 이상의 검사 디바이스가 배치될 수 있다. 상기 또는 본 명세서의 다른 부분에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 검사 챔버 상부면에 하나 이상의 전자 빔 검사 디바이스가 배치될 수 있다. 상기 또는 본 명세서의 다른 부분에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 제 1 스테이지는 X 축을 따라 수평으로 이동할 수 있고, 제 2 스테이지는 Y 축을 따라 수평으로 이동할 수 있으며, 제 3 스테이지는 Z 축을 따라 수직으로 이동할 수 있다.
또한, 통합 검사 어셈블리 내에서 기판을 검사하는 방법이 제공된다. 하나 이상의 실시예에서, 상부면에 하나 이상의 검사 디바이스가 배치된 검사 챔버에 검사될 기판이 로드된다. 검사될 기판이 검사 챔버에 로드되면, 제 3 스테이지가 상승하여 기판을 검사 위치에 배치한다. 제 1 및 제 2 스테이지는 X 또는 Y 차원으로 이동하여 하나 이상의 검사 디바이스 아래에 기판을 배치한다. 검사가 완료된 후 제 3 스테이지는 하강하여 제 2 스테이지 상에 배치된 엔드 이펙터의 상부면으로 검사된 기판을 이송한다. 이어서 상부에 검사된 기판이 배치된 엔드 이펙터는 검사 챔버의 제 1 면에 인접하게 배치된 로드락 챔버로 연장하여, 검사된 기판을 로드락 챔버로 이송한다. 그 다음 엔드 이펙터는 검사 챔버로 수축한다.
본 발명의 상술한 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 상기에 간략히 요약된 본 발명에 대해 실시예들을 참조로 보다 상세히 설명하며, 실시예들 중 일부는 첨부 도면에 도시한다. 그러나, 첨부 도면은 단지 본 발명의 전형적인 실시예를 나타내는 것으로, 본 발명의 범위를 한정하지 않는 것이며, 본 발명은 동일한 효과를 갖는 다른 실시예들이 존재할 수도 있다.
도 1은 전자 빔 검사 시스템(100)의 개략도를 나타낸다. 전자 빔 검사 시스템(100)은 최소 공간을 필요로 하는 통합 시스템이며, 1.9 ×2.2 미터 이상의 큰 유리 패널 기판을 검사할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 전자 빔 검사 시스템은 안정적인 기판 취급을 제공하고, 기판과 프로버 모두 정렬 시간을 감소시키며, 불필요한 입자 생성을 줄이고, 개선된 검사 정확도, 신뢰도 및 반복성을 제공한다.
도 1을 참조하면, 전자 빔 검사 시스템(100)은 프로버 저장 어셈블리(200), 프로버 이송 어셈블리(300), 로드락 챔버(400) 및 검사 챔버(500)를 포함한다. 프로버 저장 어셈블리(200)는 용이한 사용 및 복구를 위해 검사 챔버(500)에 인접한 하나 이상의 프로버(205)를 수용한다. 바람직하게, 프로버 저장 어셈블리(200)는 도 1에 나타낸 바와 같이 검사 챔버(500) 아래에 배치되어, 오염이 없고 효과적인 작동에 필요한 깨끗한 실내 공간을 절약한다. 프로버 저장 어셈블리(200)는 검사 챔버(500)의 치수와 비슷한 치수를 갖는 것이 바람직하며, 검사 챔버(500)를 지지하는 메인프레임(210) 상에 배치된다. 프로버 저장 어셈블리(200)는 메인프레임(210) 주위에 배치되어 하나 이상의 프로버(205)에 대한 지지부를 제공하는 선반(220)을 포함한다. 프로버 저장 어셈블리(200)는 저장 영역을 봉쇄하여 저장된 프로버(205)를 사용하지 않을 때 보호할 수 있는 리트랙터블(retractable) 도어(230)를 더 포함할 수도 있다.
도 2는 프로버 이송 어셈블리(300)의 개략적인 평면도를 나타낸다. 프로버 이송 어셈블리(300)는 프로버 이송 어셈블리(200)와 검사 챔버(500) 사이로 프로버(205)를 이송하도록 검사 챔버(500) 근처에 배치될 수 있는 모듈 유닛이다. 프로버 이송 어셈블리(300)는 2개 이상의 수직 지지부재(310A, 310B)(2개 도시)에 연결된 베이스(305)를 포함한다. 베이스(305) 바닥 면에는 휠 또는 캐스터(315)가 배치되어 원하는 경우에 어셈블리(300)를 쉽게 이동시킬 수도 있다.
프로버 이송 어셈블리(300)는 또한 지지부재(310A, 310B)에 일 단부가 부착된 리프트 암(320)을 포함한다. 지지부재(310A, 310B)는 각각 리세스 트랙(312)(이 도면에는 하나가 도시됨)을 포함하여 리프트 암(320)과 맞물린다. 리세스 트랙(312), 하나 또는 둘 다 선형 액추에이터, 기압 실린더, 수압 실린더, 자기 드라이브, 스텝퍼나 서보 모터, 또는 다른 종류의 이동 디바이스(도시 생략)를 수용할 수도 있다. 이동 디바이스(도시 생략)와 함께 작동하는 리세스 트랙(312)은 리프트 암(320)의 수직 이동을 안내 및 용이하게 한다. 제 2 이동 디바이스(도시 생략) 또는 이동 디바이스 쌍(도시 생략)이 리프트 암(320)에 결합되어 리프트 암(320)을 수평 방향으로 이동시킨다. 이 수평 이동은 뒤에 상세히 설명하는 바와 같이, 상부에 프로버(205)를 배치한 리프트 암(320)을 검사 챔버(500) 또는 저장 어셈블리(200) 내에 용이하게 삽입시켜 프로버(205)를 전달한다. 마찬가지로, 리프트 암(320)의 수평 이동은 검사 챔버(500) 또는 저장 어셈블리(200)로부터 프로버(205)의 복구를 용이하게 한다. 상술한 수평 및 수직으로 가동된 모터들은 리프트 암(320)을 양방향으로 이동시킬 수 있는 단일 모터로 결합될 수도 있다. 이와 같이 결합된 모터는 리세스 트랙(312) 중 한쪽 또는 양쪽에 위치하거나 리프트 암(320)에 결합될 수도 있다.
동작시 리프트 암(320)은 그 상부면에 프로버(205)를 지지하고, 리세스 트랙(312) 내에 배치된 선형 모터(도시 생략)에 의해 상승 또는 하강하여 프로버(205)를 검사 챔버(500) 또는 저장 어셈블리(200)의 높이로 조절한다. 그리고 리프트 암(320)은 수평 선형 모터에 의해 확장 또는 수축되어 프로버(205)를 검사 챔버(500) 또는 저장 어셈블리(200) 안으로 또는 바깥으로 이송한다.
다시 도 1을 참조하면, 로드락 챔버(400)가 검사 챔버(500)에 인접하게 접속하여 배치된다. 이들 챔버(400, 500)는 검사 챔버(500)를 통해 결합된 펌프(도시 생략)에 의해 일반적으로 진공 상태로 유지되는 공통의 환경을 공유한다. 로드락 챔버(400)는 이송 챔버(500)와 통상적으로 대기압에서 깨끗한 실내인 외부간에 기판을 이송한다. 로드락 챔버(400)는 시스템 필요 조건에 따라 가열 또는 냉각은 물론 가압 또는 감압될 수 있는 격리된 처리 환경으로서 작용할 수도 있다. 따라서, 로드락 챔버(400)는 외부 오염에 대한 노출 없이 기판을 검사 챔버(500) 안밖으로 이송할 수 있게 한다.
도 3은 이중 슬롯 기판 지지부를 갖는 로드락 챔버(400)의 일 실시예의 확대된 개략도를 나타낸다. 로드락 챔버(400)는 챔버 바디(402) 및 그 내부에 배치된 이중 슬롯 기판 지지부(422)를 포함한다. 챔버 바디(402)는 도시한 바와 같이 측벽(408, 410)을 뚫고 형성된 적어도 제 1 밀폐 가능 포트(404) 및 제 2 밀폐 가능 포트(406)를 포함한다. 각각의 포트(404, 406)는 슬릿 밸브(도시 생략)에 의해 선택적으로 밀폐되어 챔버 바디(402)의 내부 환경을 격리시킨다. 제 1 포트(404)는 일반적으로 로드락 챔버(400)를 공장 인터페이스(기판 대기 열 시스템), 처리 시스템 또는 다른 디바이스(도시 생략)에 결합시킨다. 제 2 포트(406)는 일반적으로 로드락 챔버(400)와 검사 챔버(500) 사이에 배치되어 그 사이의 기판 이송을 용이하게 한다.
펌핑 포트(간소화를 위해 도시 생략)를 통해 로드락 챔버(400)에 결합된 펌핑 시스템(도시 생략)은 로드락 챔버(400) 내의 압력이 검사 챔버(500) 내의 압력과 거의 동일한 수준으로 감소 또는 증가될 수 있게 한다. 이와 연결하여 흐름 제 어 밸브(도시 생략)를 갖는 배출구(도시 생략)가 로드락 챔버(400)의 챔버 바디(402)를 뚫고 형성된다. 제어 밸브는 선택적으로 개방되어 로드락 챔버(400)에 여과된 가스를 전달함으로써, 제 1 포트(406)에 의해 로드락 챔버(400)에 결합된 디바이스(도시 생략)의 압력과 거의 동일한 수준으로 로드락 챔버(400) 내의 압력을 높이거나 낮출 수도 있다.
이중 슬롯 지지부(422)는 승강 기구(도시 생략)에 접속된 샤프트(도시 생략)에 배치된다. 승강 기구는 이중 슬롯 지지부(422)가 챔버 바디(402) 내에서 수직으로 이동하여 로드락 챔버(400) 안밖으로의 기판 이송을 용이하게 할 수 있다. 이중 슬롯 지지부(422)는 한 쌍의 수직 지지부(428)에 의해 이격되어 쌓여진 관계로 유지되는 제 1 기판 지지 트레이(424) 및 제 2 기판 지지 트레이(426)를 포함한다.
로드락 챔버(400)는 그 안에 배치된 가열기 및/또는 냉각기를 구비하여 로드락 챔버(400) 내에 배치된 기판의 온도를 제어할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 가열판 및 하나 이상의 냉각판(도시 생략)이 기판 지지 트레이(424, 426)에 부착될 수도 있다. 또한, 예를 들어 열 교환기(도시 생략)가 챔버 바디(402)의 측벽 내에 배치될 수도 있다. 혹은, 예를 들어 질소 등의 무반응 가스가 로드락 챔버(400)를 통과하여 챔버(400) 안밖으로 열을 전달할 수도 있다.
각각의 트레이(424, 426)는 그 상부에 기판을 지지하도록 구성된다(도시 생략). 일반적으로, 하나 이상의 지지 핀(429)이 각각의 기판 지지 트레이(424, 426) 상부면에 결합되거나 적어도 일부가 각각의 상부면에 배치되어 기판을 지지한다. 지지 핀(429)은 어떤 높이가 될 수도 있으며, 기판 밑면과 기판 지지 트레이(424 또는 426)의 상부면 사이에 소정 간격 또는 갭을 제공할 수도 있다. 갭은 기판을 손상시키거나 기판 지지 트레이(424, 426)로부터 기판으로 오염물을 옮기게 되는 기판 지지 트레이(424, 426)와 기판 사이의 직접 접촉을 방지한다.
한 형태에서, 지지 핀(429)은 상부에 배치된 기판에 접촉하는 둥근 상부를 갖는다. 둥근 표면은 기판과의 접촉 표면 면적을 감소시킴으로써 그 위에 배치된 기판이 깨지거나 깎일 가능성을 줄인다. 일 실시예에서, 둥근 표면은 반구형, 타원체 또는 포물선형과 비슷하다. 둥근 표면은 적당히 평탄하게 가공 또는 연마되거나 다른 방법으로 적당히 마무리될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 둥근 표면은 4 마이크로 인치 미만의 표면 조도를 갖는다. 다른 형태에서, 지지 핀(429)의 둥근 상부는 화학적 불활성 재료로 코팅되어 지지 핀(429)과 그 위에 지지된 기판 사이의 화학적 반응을 감소시키거나 없앤다. 부가적으로, 코팅 재료는 기판과의 마찰을 최소화하여 파손이나 깎임을 감소시킨다. 적당한 코팅은 예를 들어 실리콘 질화물, 티탄 질화물 및 탄탈 질화물 등의 질화물 재료를 포함한다. 이러한 지지 핀과 코팅의 보다 상세한 설명은 미국 특허 제 6,528,767 호에 개시되어 있다.
다른 형태에서, 지지 핀(429)은 지지 트레이(424, 426) 상부면에 배치된 장착 핀과, 장착 핀 위에 배치될 수 있는 캡을 포함하는 투피스 시스템이 될 수도 있다. 장착 핀은 세라믹 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 캡은 속이 텅 빈 바디를 구비하여 장착 핀을 수용한다. 캡의 상부는 상술한 바와 같이 둥글고 매끄럽게 될 수도 있다. 마찬가지로, 캡은 상술한 바와 같이 코팅될 수도 있다. 이러한 투피스 시스템의 보다 상세한 설명은 미국 특허 제 6,528,767 호에 개시되어 있다.
또 다른 형태에서, 지지 핀(429) 상부는 소켓을 포함할 수도 있으며, 소켓은 그 안에서 움직일 수 있는 볼을 갖고 있다. 볼은 그 위에 배치된 기판과 접촉하여 지지한다. 볼은 소켓 내에서 볼 베어링과 상당히 비슷하게 회전 및 스핀할 수 있어 스크래치 없이 기판이 볼 위에서 이동할 수 있게 한다. 볼은 일반적으로 볼과 기판 사이의 마찰 감소를 제공하고 그리고/또는 화학적 반응을 억제하는 금속이나 비금속 재료로 구성된다. 예를 들어 볼은 금속 또는 금속 합금, 석영, 사파이어, 실리콘 질화물 또는 다른 적당한 비금속 재료를 포함한다. 바람직하게, 볼은 4 마이크로 인치 또는 그보다 매끄럽게 표면 마무리된다. 볼은 또한 상술한 코팅을 포함할 수도 있다. 이러한 지지 핀의 보다 상세한 설명은 미국 특허 제 6,528,767 호에 개시되어 있다.
대안적으로, 지지 핀(429)은 지지 트레이(424 또는 426) 상부면에 배치된 장착 핀과, 장착 핀 위에 배치될 수 있는 캡을 포함하는 투피스 시스템이 될 수도 있으며, 캡은 상술한 소켓 및 볼 구성을 포함한다. 이러한 볼 및 소켓의 보다 상세한 설명은 명칭이 둘 다 "기판 지지부"이며 Applied Materials, Inc.에 모두 양도된 동시 계속 미국 특허 출원 제 09/982,406 호 및 제 10/376,857 호에 개시되어 있다.
또한, 지지 핀(429)은 하나 이상의 롤러 어셈블리를 갖는 하우징 및 적어도 일부가 그 안에 배치된 지지 샤프트를 포함할 수도 있다. 지지 샤프트는 하우징 내에서 회전은 물론 하우징 사이를 축방향으로 이동할 수 있어 상부에 지지된 기판의 로드 및 언로드시 핀 헤드가 닳고 찢어지는 것을 감소시킨다. 지지 핀(429) 또한 하나 이상의 볼 어셈블리를 갖는 하우징 및 적어도 일부가 그 안에 배치된 지지 샤프트를 포함할 수도 있다. 볼 어셈블리는 적어도 일부가 하우징 주위에 배치된 슬리브에 의해 제자리에 수용되는 하나 이상의 구형 부재를 포함한다. 하나 이상의 구형 부재는 샤프트와 접촉하여 샤프트가 하우징 내에서 축방향 및 방사상으로 이동할 수 있게 한다. 이는 또한 상부에 지지된 기판의 로드 및 언로드시 핀 헤드가 닳고 찢어지는 것을 감소시킨다. 이러한 지지 핀의 보다 상세한 설명은 "평판 기판용 지지 부싱"이라는 명칭의 공동 양도된 동시 계속 미국 특허 출원 제 10/779,130 호에 개시되어 있다.
도 4는 로드락 챔버(400) 및 검사 챔버(500)의 부분적인 단면도를 나타낸다. 검사 챔버(500)는 하우징(505), 하나 이상의 전자 빔 검사(EBT) 칼럼(524A/B)(이 도면에서는 2개 도시), 베이스(535) 및 기판 테이블(550)을 포함한다. 도 1에 4개의 EBT 칼럼(525A/B/C/D)이 도시되어 있다. EBT 칼럼(525A/B/C/D)은 하우징(505) 상부면에 배치되며, 그 상부면을 뚫고 형성된 포트(526A/B)에 의해 하우징(505)에 결합된다. 하우징(505)은 입자 없는 환경을 제공하고 기판 테이블(550)과 베이스(535)를 둘러싼다. 베이스(535)는 하우징(505) 바닥에 고정되며 기판 테이블(550)을 지지한다.
기판 테이블(550)을 보다 상세히 고려하면, 도 5는 도 4에 나타낸 검사 챔버 (500)의 실시예의 확대된 단면도를 나타낸다. 기판 테이블(550)은 제 1 스테이지(555), 제 2 스테이지(560) 및 제 3 스테이지(565)를 포함한다. 3개의 스테이지(555, 560, 565)는 평면 단일체 또는 거의 평면 단일체이며 서로 적층된다. 한 형태에서, 3개의 스테이지(555, 560, 565) 각각은 직교 축 또는 차원을 따라 독립적으로 이동한다. 설명의 간결함 및 용이함을 위해, 제 1 스테이지(555)는 X 축을 따라 이동하는 스테이지를 나타내는 것으로서 하기에 더 설명하며 하부 스테이지(555)라 한다. 제 2 스테이지(560)는 Y 축을 따라 이동하는 스테이지를 나타내는 것으로서 하기에 더 설명하며 상부 스테이지(560)라 한다. 제 3 스테이지(565)는 Z 축을 따라 이동하는 스테이지를 나타내는 것으로서 하기에 더 설명하며 Z-스테이지(565)라 한다.
하부 스테이지(555) 및 상부 스테이지(560)는 각각 검사 챔버(500)의 방향에 따라 좌우로 또는 전후방으로 이동할 수 있다. 즉, 하부 스테이지(555) 및 상부 스테이지(560)는 모두 동일 수평면 상에서 선형적으로 이동하지만, 서로 직교하는 방향으로 이동한다. 이에 반해, Z-스테이지(565)는 수직 방향 또는 " Z 방향"으로 이동한다. 예를 들어, 하부 스테이지(555)는 "X 방향"으로 좌우 이동하고, 상부 스테이지(560)는 "Y 방향"으로 전후방 이동하며, Z-스테이지(565)는 "Z 방향"으로 상하 이동한다.
하부 스테이지(555)는 제 1 구동 시스템(이 도면에서는 도시 생략)을 통해 베이스(535)에 결합된다. 제 1 구동 시스템은 X 축을 따라 하부 스테이지(555)를 선형적으로 이동시킨다. 마찬가지로, 상부 스테이지(560)는 제 2 구동 시스템(이 도면에서는 도시 생략)에 의해 하부 스테이지(555)에 결합되며, 제 2 구동 시스템은 Y 축을 따라 상부 스테이지(560)를 선형적으로 이동시킨다. 제 1 구동 시스템은 기판 테이블(550)을 X 방향 또는 차원으로 기판 폭의 적어도 50%만큼 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제 2 구동 시스템은 기판 테이블(550)을 Y 방향 또는 차원으로 기판 길이의 적어도 50%만큼 이동시킬 수 있다.
도 6a 및 6b는 이러한 구동 시스템의 확대된 개략도를 나타낸다. 도 6a를 참조하면, 제 1 구동 시스템(722)은 일반적으로 베이스(535)에 결합된 한 쌍의 선형 레일(702A)을 포함한다. 다수의 가이드(706A)가 이동 가능하게 레일(702A)과 맞물려 하부 스테이지(555)(이 도면에서는 도시 생략)의 제 1 면(704A)에 결합된다. 가이드(706A)는 레일(702A)을 따라 이동함으로써, 하부 스테이지(555)가 베이스(535) 위에서 제 1 방향으로, 즉 X 축을 따라 이동할 수 있게 한다. 볼 나사 및 모터 등의 선형 모터(708A)가 하부 스테이지(555)와 베이스(535) 사이에 결합되어 가이드(706A)의 위치를 제어한다. 하부 스테이지(555)는 각각의 가이드(706A)에 결합되며, 액추에이터(708A)에 응하여 하부 스테이지(555)가 이동할 수 있게 한다. 선형 액추에이터 외에도, 예를 들어 기압 실린더, 수압 실린더, 자기 드라이브 또는 스텝퍼나 서보 모터 등, 다른 종류의 이동 디바이스가 사용될 수도 있다.
도 6b를 참조하면, 상부 스테이지(560)가 제 2 구동 시스템(726)에 의해 하부 스테이지(555)에 결합된다. 제 2 구동 시스템(726)이 제 1 구동 시스템(722)에 직교 방향으로 배향되는 점을 제외하고 제 2 구동 시스템(726)은 제 1 구동 시스템(722)과 비슷하게 구성된다. 상기 하부 스테이지(555)와 마찬가지로, 상부 스테이 지(560)의 하부 면은 각각의 가이드(706B)에 결합되어, 선형 모터(708B)에 응하여 상부 스테이지(560)가 이동할 수 있게 한다. 일반적으로, 구동 시스템(722, 726)은 검사시 검사 챔버(500) 내에 배치된 기판의 모든 표면 영역이 EBT 칼럼(525) 아래에서 이동할 수 있게 하는 이동 범위를 갖는다.
다시 도 5를 참조하면, 검사 챔버(500)는 기판(585)을 검사 챔버(500) 안밖으로 이송하는 엔드 이펙터(570)를 더 포함한다. 동작시 엔드 이펙터(570)는 검사 챔버(500)로부터 로드락 챔버(400)로 연장되어 기판을 로드한다. 마찬가지로, 상부에 기판이 로드된 엔드 이펙터(570)는 검사 챔버(500)로부터 로드락 챔버(400)로 연장되어 기판을 로드락 챔버(400)로 이송한다. 예를 들어 선형 액추에이터, 기압 실린더, 수압 실린더, 자기 드라이브 또는 스텝퍼나 서보 모터 등의 이동 디바이스가 엔드 이펙터(570)에 결합되어 이러한 이송을 보조한다. 한 형태에서, 엔드 이펙터(570)는 검사 챔버(500) 안밖으로 엔드 이펙터(570)가 이동할 수 있게 하는 한 쌍의 베어링 블록(572)을 포함한다.
엔드 이펙터(570)는 기판(585)이 지지되는 평면 또는 거의 평면의 상부면을 갖는다. 한 실시예에서, 엔드 이펙터(570)는 상부 스테이지(560) 상부면에 위치하는 슬롯형 단일체이다. 도 5는 일정한 간격으로 떨어져, 기판(585)이 상부에 배치될 때 기판(585)과 접촉하여 지지하는 4개의 핑거를 갖는 엔드 이펙터(570)의 일 실시예를 나타낸다. 핑거의 실제 개수는 설계상의 문제이며 당업자 수준에서 처리될 기판의 크기에 필요한 적절한 개수의 핑거를 결정한다.
Z-스테이지(565)는 상부 스테이지(560) 상부면에 배치된다. Z-스테이지(565)는 평면 또는 거의 평면의 상부면을 가지며 검사 챔버(500) 내의 기판(585)에 접촉하여 이를 지지한다. Z-스테이지(565)는 각각의 세그먼트가 엔드 이펙터(570)의 핑거에 인접하게 위치하도록 슬롯이 형성되거나 분할된다. 이러한 Z-스테이지(565) 및 엔드 이펙터(570)는 동일 수평면 상에서 서로 맞물릴 수 있다. 이러한 구성은 Z-스테이지(565)가 엔드 이펙터(570) 상하로 이동할 수 있게 한다. 이에 따라, Z-스테이지(565)의 세그먼트들 사이의 간격은 엔드 이펙터(570)의 핑거의 폭과 약간의 추가 측정치와의 합에 대응하여 제거가능하게 한다. 도 5의 단면도에 5개의 세그먼트가 도시되었지만, Z-스테이지는 임의의 개수의 세그먼트를 가질 수도 있다.
다시 도 5를 참조하면, 하나 이상의 Z-스테이지 리프트(575)가 Z-스테이지(565)를 구성하는 세그먼트 각각의 뒷면에 결합된다. 각각의 Z-스테이지 리프트(575)는 상부 스테이지(560)에 형성된 채널(576) 안에 배치되며, 각각의 Z-스테이지 리프트(575) 주위에 벨로우즈(bellows)(577)가 배치되어 검사 챔버(500) 내의 입자 오염을 줄인다. Z-스테이지 리프트(575)는 수직으로 상하 이동하며 기압에 의해 또는 전기적으로 가동된다. 벨로우즈(577)는 리프트(575)의 이동에 응하여 압축 및 팽창된다.
도 7은 기판 테이블(550)로부터 연장된 위치에 나타낸 엔드 이펙터(570)의 개략적인 평면도를 나타낸다. 엔드 이펙터(570)는 검사 챔버(500)(도시 생략)로부터 로드락 챔버(400)(도시 생략)로 연장하여 이들 사이에 기판을 이송한다. 그 시퀀스에 관해서는 뒤에 보다 상세히 설명한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 엔드 이펙터는 Z-스테이지(565)의 5개의 세그먼트(566A-E)로부터 연장한 4개의 핑거(571A-D)를 포함한다. 기판(585)은 핑거(571A-D) 상에 배치되어 지지된다. 핑거(571A-D)는 엔드 이펙터(570)가 Z-스테이지(565)와 거의 동일 평면에 배치될 때 세그먼트(566A-E)와 서로 맞물리도록 Z-스테이지(565) 안밖으로 이동한다. 이러한 구성은 엔드 이펙터(570)가 자유롭게 신장 및 수축할 수 있게 한다. 후술하는 바와 같이, Z-스테이지(565)는 엔드 이펙터(570) 위로 승강하여 기판(585)을 엔드 이펙터(570)와 Z-스테이지(565) 사이로 로드 및 언로드할 수 있다.
도 8은 도 5에 나타낸 검사 챔버(500)의 확대된 부분 단면도를 나타낸다. Z-스테이지 리프트(575)가 가동되어 Z-스테이지(565)를 수직으로 상하 이동시킨다. 도시한 바와 같이, Z-스테이지(565)는 낮아진 또는 "기판 이송" 위치에 있다. 이 위치에서, 기판(585)은 엔드 이펙터(570)의 핑거 상부면에 위치하며, 프로버(205) 하부 면과 접촉하지 않는다. 또한, 리프트(575)가 채널(576) 바닥에 위치하며, 벨로우즈(577)가 연장한다.
다시 도 8을 참조하면, 도시한 바와 같이 상부 스테이지(560) 상부면에 배치된 칼라(579) 상에 프로버(205)가 위치하며 핀 어셈블리(580)를 이용하여 칼라(579)에 고정된다. 핀 어셈블리(580)는 칼라(579)에 형성된 리세스(582) 내에 배치된 스프링 로드 핀(581)을 포함할 수도 있다. 프로버(205) 주변에 맞게 만들어진 매칭 콘센트(583)로 핀(581)이 연장하여, 프로버(205)를 상부 스테이지(560)에 고정시킨다.
도 9는 검사 챔버(500)의 다른 확대 단면도를 나타낸다. 이 도면에서, Z-스 테이지(565)는 상승된 또는 "기판 검사" 위치에 도시된다. 검사 위치에서, Z-스테이지 리프트(575)가 가동되어 Z-스테이지(565)를 "Z 방향" 위쪽으로 수직 이동시킨다. Z-스테이지(565)는 위쪽으로 이동하여, 엔드 이펙터(570)의 핑거를 이동시키고 기판(585)을 엔드 이펙터(570)로 들어올린다. Z-스테이지(565)는 기판(585)이 프로버(205) 뒷면에 기대어 위치하여 프로버(205)와 기판(585) 사이에 전기 접속을 형성할 때까지 계속해서 위쪽으로 이동한다. 이것은 프로버(205)가 기판(585)에 직접 접촉할 수 있게 하고 후술하는 전자 빔 검사 방법을 용이하게 한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, Z-스테이지 리프트(575)가 채널(576) 상부로 이동하였고, 벨로우즈(577)가 압축된다.
이해를 돕기 위해, 도 10은 도 9에서 단면도로 나타낸 것과 같은 기판 테이블(550)의 기본적인 개략 평면도를 나타낸다. EBT 검사 칼럼(525A-D)과 관련하여 기판 테이블(550)의 부품들을 보다 쉽게 볼 수 있도록 하우징(505)이 제거되었다. 기판 테이블(550)은 일면(550A)이 X 방향 쪽으로 배치된 프로버 이송 어셈블리(300)에 인접하고 일면(550B)이 Y 방향 쪽으로 배치된 로드락 챔버(400)에 인접하도록 도시된다.
이러한 사시도에 나타낸 바와 같이, 하부 스테이지(555)가 베이스(535) 상에 배치되어 레일(702A)을 따라 이동한다. 상부 스테이지(560)는 하부 스테이지(555) 상에 배치되어 레일(702B)을 따라 이동한다. Z-스테이지(565)는 상부 스테이지(560) 상에 배치되며 이들 사이에 엔드 이펙터(570)(도시 생략)가 배치된다. 기판(585)은 Z-스테이지(565)의 상부면에 위치하고 있으며, 프로버(205)의 하부 면과 접한다.
동작시, 기판 테이블(550)은 칼럼(525A-D)이 기판(585)의 각각의 부분들과 상호 작용하도록 기판(585) 및 프로버(205)의 위치를 정한다. 각각의 칼럼(525A-D)은 기판(585) 상에 형성된 디바이스의 전압 레벨을 검출하는 전자 빔 발생기이다.
프로버(205)는 일반적으로 액자 구조를 가지며, 적어도 일부가 칼럼(525A-D)을 기판(585)과 상호 작용시키는 적어도 하나의 윈도우 또는 디스플레이(206)를 형성하는 면들을 갖는다. 각각의 윈도우(206)는 기판(585) 상에 형성된 소정 필드의 픽셀(또는 다른 디바이스)이 칼럼(525A-D)에 의해 발생된 전자 빔에 노출될 수 있도록 배치된다. 이에 따라, 특정 프로버(205)에서 윈도우(206)의 개수, 크기 및 위치는 기판(585)의 레이아웃 및 검사될 기판(585) 상의 디바이스를 기초로 선택된다.
기판(585)과 접촉하는 프로버(205) 면은 일반적으로 제어기(도시 생략)에 결합된 다수의 전기 접촉 패드를 포함한다. 전기 접촉 패드는 소정 픽셀(또는 기판(585) 상에 형성된 다른 디바이스)과 제어기 사이에 전기 접속을 제공하도록 배치된다. 따라서, 기판(585)이 프로버(205)에 반대로 압력을 가할 때, 프로버(205) 상의 접촉 패드를 통해 제어기와 기판(585) 상의 디바이스 사이의 전기 접촉이 이루어진다. 이는 제어기가 선택된 픽셀에 전압을 인가하거나 검사시 전압 등의 속성 변화에 대해 각각의 픽셀을 모니터할 수 있게 한다.
일 실시예에서, 박막 트랜지스터 행렬을 구성하는 각각의 부분들 또는 픽셀 들 상에 칼럼(525A-D)으로부터 방출되는 적어도 하나의 전자 빔을 연속적으로 충돌시킴으로써 기판이 검사된다. 픽셀이 검사된 후, 기판 테이블(550)은 기판(585)을 검사 챔버(500) 내의 다른 개별 위치로 이동시켜 기판(585) 표면 상의 다른 픽셀이 검사될 수 있게 한다.
도 10a는 12개의 다른 검사 위치를 나타내는 전형적인 검사 패턴을 나타낸다. 각각의 칼럼(525A-D) 아래 기판 표면의 각각의 부분들은 하나의 검사 위치를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 기판(585)은 화살표(1001)로 나타낸 바와 같이 X 축을 따라 이동하여 칼럼(525A, 525B, 525C, 525D) 아래의 4개의 위치에서 검사된다. 이어서 기판(585)은 화살표(1002)로 나타낸 바와 같이 Y 축을 따라 이동하여 4개의 다른 위치에서 검사된다. 그리고 기판(585)은 전체 표면 또는 기판 표면 중 원하는 부분들이 원하는 전자 빔 검사 방법을 이용하여 검사될 때까지 화살표(1003, 1004)로 나타낸 바와 같이 이동하여 검사된다.
전자 빔 검사는 몇 가지 검사 방법을 채용할 수도 있다. 예를 들어, 전자 빔이 이용되어 프로버(205)의 전기 접속부를 통해 픽셀들 또는 픽셀에 인가되는 전압에 응하여 픽셀 전압을 감지할 수도 있다. 혹은, 픽셀(들)을 충전하기 위한 전류를 제공하는 전자 빔에 의해 하나의 픽셀 또는 다수의 픽셀들이 구동될 수도 있다. 전류에 대한 픽셀 응답은 프로버(205)에 의해 픽셀에 결합된 제어기(도시 생략)에 의해 모니터되어 결함 정보를 제공할 수도 있다. 전자 빔 검사의 예는 1994년 11월 29일자로 Schmitt에 의해 발행된 미국특허 제 5,369,359 호; 1995년 5월 9일자로 Brunner 등에 의해 발행된 미국특허 제 5,414,374 호; 1993년 11월 2일자로 Brunner 등에 의해 발행된 미국특허 제 5,258,706 호; 1991년 1월 15일자로 Brunner 등에 의해 발행된 미국특허 제 4,985,681 호; 및 1994년 12월 6일자로 Brunner 등에 의해 발행된 미국특허 제 5,371,459 호에 개시되어 있다. 전자 빔은 또한 전자기적으로 편향되어 소정 기판 테이블(550) 위치에서 훨씬 많은 픽셀들이 검사되게 할 수도 있다.
도 11∼20은 기판 테이블(550)의 동작 시퀀스를 나타내는 로드락 챔버(400) 및 검사 챔버(500)의 부분적인 단면도를 나타낸다. 도 11은 "검사 위치"에서 Z-스테이지(565)를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 로드락 챔버(400)와 검사 챔버(500) 사이의 슬릿 밸브(1101)가 폐쇄된다. 기판(585A)은 Z-스테이지(565) 상부면에 배치된다. Z-스테이지(565)는 엔드 이펙터(570)의 핑거 상부로 올려져 기판(585A)을 프로버(205)에 기대어 지지한다. 상기 단면도에 도시하지 않았지만 상술한 바와 같이, 하부 스테이지(555) 및 상부 스테이지(560)가 각각의 방향으로 선형적으로 이동하여 기판(585A) 각각의 부분들을 적어도 하나의 검사 칼럼(525A-D) 아래에 배치한다. 검사가 완료되면, 검사된 기판(585A)은 검사 챔버(500)로부터 이송되고, 로드락 챔버(400)로부터의 검사되지 않은 기판(585B)이 검사 챔버(500)에 삽입된다.
도 12∼16은 검사된 기판(585A)의 검사 챔버(500)로부터 로드락 챔버(400)로의 이송을 나타낸다. 이송을 용이하게 하기 위해, 슬릿 밸브(1101)는 도 12에 나타낸 바와 같이 개방된다. Z-스테이지(565)는 도 13에 나타낸 바와 같이 낮아져 기판(585A)을 엔드 이펙터(570)로 이송한다. 상부에 기판(585A)이 배치된 엔드 이 펙터(570)는 도 14에 나타낸 바와 같이 슬릿 밸브(1101)를 통해 이중 기판 지지부(422)의 하부 트레이(424) 상부로 연장한다. 이어서 기판 지지부(422)가 상승하여 기판(585A)을 엔드 이펙터(570)로부터 언로드한다. 기판(585A)은 도 15에 나타낸 바와 같이 핀(429) 위에 배치되어 지지된다. 그리고 엔드 이펙터(570)는 도 16에 나타낸 바와 같이 검사 챔버(500)로 수축되어, 검사된 기판(585A)의 로드락 챔버(400)로의 교환을 완료한다.
도 17∼20은 검사되지 않은 기판(585B)의 검사 챔버(500)로의 이송 시퀀스를 나타낸다. 이송을 개시하기 위해, 도 17에 나타낸 바와 같이 이중 기판 지지부(422)가 하강하여 기판(585B)을 슬릿 밸브(1101)에 정렬한다. 엔드 이펙터(570)는 도 18에 나타낸 바와 같이 로드락 챔버(400)로 연장하고, 이중 기판 지지부(422)는 도 19에 나타낸 바와 같이 더 낮아져 기판(585B)을 엔드 이펙터(570) 상에 로드한다. 상부에 기판(585B)이 배치된 엔드 이펙터(577)는 검사 챔버(500)로 수축하고 슬릿 밸브(1101)가 폐쇄됨으로써, 도 20에 나타낸 바와 같이 검사되지 않은 기판(585B)의 로드락 챔버(400)로부터 검사 챔버(500)로의 이송이 완료한다.
본 발명의 실시예들을 중심으로 상기에 설명하였지만, 본 발명의 기본 범위를 벗어나지 않으면서 또 다른 실시예들이 안출될 수 있으며, 그 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다. 또한, 이 출원에서 인용한 모든 특허, 공보 및 그 밖의 문헌들은 그 개시가 본 출원에 부합하는 정도로, 또한 이러한 통합이 가능한 모든 권한에 대해 참조로서 완전히 통합된다.
본 발명에 의해 깨끗한 실내 공간을 유지하고 EBT 디바이스 아래에 평판을 확실히 배치할 수 있는 평판 디스플레이용 소형 검사 시스템이 제공된다.

Claims (71)

  1. 통합 검사 시스템으로서,
    내부에 기판 테이블이 배치된 검사 챔버 - 상기 기판 테이블은 상기 검사 챔버 내에서 수평 및 수직 방향으로 기판을 이동시키고,
    1차원으로 이동 가능한 제 1 스테이지,
    2차원으로 이동 가능한 제 2 스테이지, 및
    3차원으로 이동 가능한 제 3 스테이지를 포함하며, 상기 각각의 스테이지는 상기 각각의 차원으로 독립적으로 이동함 -;
    상기 검사 챔버의 제 1 면에 인접하게 배치된 로드락 챔버; 및
    상기 검사 챔버 내에 배치되며 상기 로드락 챔버와 상기 검사 챔버 사이에 상기 기판을 이송시키는 엔드 이펙터
    를 포함하는 통합 검사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 스테이지는 선형적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 스테이지의 상부면은 상기 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 상기 제 2 스테이지의 상부면에 배치되고, 상기 제 3 스테이지는 상기 엔드 이펙터 주위로 상승 및 하강할 수 있는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 스테이지는 상기 엔드 이펙터 상에 기판을 로드하도록 하강되고 상기 엔드 이펙터로부터 상기 기판을 언로드하도록 상승되는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 상기 로드락 챔버와 상기 검사 챔버 사이로 상기 기판들을 이송시킬 수 있도록 상기 로드락 챔버로 연장 가능한 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터 및 상기 제 3 스테이지는 동일 수평면 상에 배치될 때 서로 맞물리는 슬롯형 단일체인 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 로드락 챔버는 적어도 2개의 지지 트레이들을 갖는 기판 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 지지 트레이 각각은 상기 지지 트레이들의 상부면에 배치된 다수의 지지 핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 검사 챔버 아래에 배치된 프로버 저장 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 검사 챔버의 제 2 면에 인접하게 배치되며 상기 프로버 저장 어셈블리와 상기 검사 챔버 사이에 하나 이상의 프로버들을 이송시키도록 배치되는 프로버 이송 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 프로버 이송 어셈블리는 상기 검사 챔버와 상기 프로버 저장 어셈블리 사이에 프로버들을 이송시킬 수 있는 리프트 암을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 프로버 이송 어셈블리는 상기 프로버 저장 어셈블리와 상기 검사 챔버 사이에 하나 이상의 프로버들을 이송하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 프로버 이송 어셈블리는 하나 이상의 휠들을 갖는 모듈 유닛인 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 검사 챔버의 상부면에 배치된 하나 이상의 전자 빔 검사 디바이스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판 테이블 상부에 배치된 4개의 전자 빔 검사 디바이스들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 스테이지는 상기 기판 테이블을 X 축을 따라 상기 기판의 폭의 적어도 50%만큼 이동시키고, 상기 제 2 스테이지는 상기 기판 테이블을 Y 축을 따라 상기 기판의 길이의 적어도 50%만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 통합 검사 시스템.
  18. 기판 검사 방법으로서,
    내부에 기판 테이블이 배치된 검사 챔버에 검사될 기판을 로드하는 단계 - 상기 기판 테이블은 상기 검사 챔버 내에서 수평 및 수직 방향으로 기판을 이동시키고,
    1차원으로 이동 가능한 제 1 스테이지,
    2차원으로 이동 가능한 제 2 스테이지, 및
    3차원으로 이동 가능한 제 3 스테이지를 포함하며, 상기 각각의 스테이지는 상기 각각의 차원으로 독립적으로 이동함 -;
    상기 기판을 검사 위치에 배치시키기 위해 상기 제 3 스테이지를 승강시키는 단계;
    상기 검사 챔버의 상부면에 배치된 하나 이상의 검사 디바이스들을 사용하여 상기 기판을 검사하는 단계 - 상기 제 1 및 제 2 스테이지는 X 또는 Y 방향으로 이동하여 상기 기판을 상기 하나 이상의 검사 디바이스들 아래에 배치함 -;
    상기 제 2 스테이지 상에 배치된 엔드 이펙터의 상부면에 상기 검사된 기판을 로드하기 위해 상기 제 3 스테이지를 하강시키는 단계;
    상기 엔드 이펙터를 상기 검사 챔버의 제 1 면에 인접하게 배치된 로드락 챔버로 연장시키는 단계;
    상기 로드락 챔버 내의 상기 기판을 언로드하는 단계; 및
    상기 엔드 이펙터를 수축시키는 단계
    를 포함하는 기판 검사 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 검사 챔버의 제 2 면에 인접하게 배치된 프로버 이송 어셈블리를 사용하여 상기 이송 챔버 아래에 저장된 프로버를 이송시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 프로버는 상기 검사 챔버 아래에 배치된 프로버 저장 어셈블리 내에 저장되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  21. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 스테이지는 X 방향으로 상기 기판의 폭의 적어도 50%만큼 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  22. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 스테이지는 Y 방향으로 상기 기판의 길이의 적어도 50%만큼 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  23. 통합 전자 빔 검사 어셈블리 내에서 기판을 전자 빔 검사하는 방법으로서,
    3개의 차원들로 이동 가능한 기판 테이블이 내부에 배치된 검사 챔버로 검사될 기판을 로드하는 단계;
    상기 기판을 상기 기판 테이블 상에 배치시키는 단계;
    상기 기판을 검사 위치로 승강시키는 단계;
    상기 기판의 적어도 일부분을 전자 빔으로 검사하는 단계;
    상기 기판을 적어도 하나의 차원에서 상기 전자 빔에 대해 다른 위치로 이동시키는 단계;
    상기 기판을 상기 다른 위치에서 검사하는 단계; 및
    상기 검사 챔버로부터 상기 기판을 언로드하는 단계
    를 포함하는 기판의 전자 빔 검사 방법.
  24. 기판을 지지하고 이송시키는 기판 테이블로서,
    상기 기판을 지지하기 위한 상부면을 갖는 세그먼트 스테이지; 및
    상기 기판을 지지하기 위해 두 개 이상의 분리 이격된 핑거들 및 상부면을 갖는 엔드 이펙터 - 상기 엔드 이펙터는 상기 엔드 이펙터의 핑거들과 상기 세그먼트 스테이지가 서로 맞물려 동일한 수평면을 점유할 수 있도록 상기 세그먼트 스테이지 내에서 적어도 부분적으로 배치되고 이동가능하며, 상기 세그먼트 스테이지는 상기 엔드 이펙터 주위에서 승강 및 하강함 -
    를 포함하는 기판 테이블.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 세그먼트 스테이지의 상부면들 및 상기 엔드 이펙터는 상기 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 세그먼트 스테이지는 상기 기판을 상기 엔드 이펙터의 상부면으로 이동시키기 위해 하강하고, 상기 기판을 상기 엔드 이펙터로부터 상기 세그먼트 스테이지의 상부면까지 이송시키기 위해 승강하는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  27. 제 24 항에 있어서, 제 1 수평 방향으로 이동가능한 제 1 스테이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  28. 제 27 항에 있어서, 제 2 수평 방향으로 이동가능한 제 2 스테이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제 1 스테이지는 상기 제 1 수평 방향으로 상기 엔드 이펙터와 상기 세그먼트 스테이지를 이동시키고, 상기 제 2 스테이지는 상기 제 2 수평 방향으로 상기 제 1 스테이지, 상기 엔드 이펙터, 및 상기 세그먼트 스테이지를 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  30. 제 24 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 상기 기판을 제 1 위치로부터 제 2 위치까지 이동시키기 위해 상기 세그먼트 스테이지로부터 연장가능한 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 위치는 내부에 상기 기판 테이블이 적어도 부분적으로 배치된 처리 챔버이고, 상기 제 2 위치는 로드락 챔버 또는 이송 챔버인 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  32. 기판을 지지하고 이송시키는 기판 테이블로서,
    제 1 방향으로 이동가능한 제 1 스테이지;
    제 2 방향으로 이동가능한 제 2 스테이지;
    제 3 방향으로 이동가능한 제 3 슬롯형 스테이지; 및
    상기 제 2 스테이지의 상부면 상에 배치되고 상기 제 3 슬롯형 스테이지 내에서 이동가능한 엔드 이펙터를 포함하며,
    상기 각각의 스테이지는 상기 각각의 방향으로 독립적으로 이동하며, 상기 제 3 슬롯형 스테이지는 상기 엔드 이펙터 주위에서 승강 및 하강하는 기판 테이블.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 두 개 이상의 분리 이격된 핑거들을 포함하고 상기 제 3 스테이지는 상기 엔드 이펙터의 핑거들과 상기 제 3 슬롯형 스테이지가 서로 맞물려 동일 수평면을 점유하도록 끼워진 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 제 3 스테이지의 상부면과 상기 엔드 이펙터의 상부면은 상기 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  35. 제 32 항에 있어서, 상기 제 3 스테이지는 상기 엔드 이펙터 상의 기판을 로드하기 위해 하강하고 상기 기판을 상기 엔드 이펙터로부터 언로드하기 위해 승강하는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  36. 제 32 항에 있어서, 상기 하강된 스테이지는 상기 기판 테이블을 X 축을 따라 상기 기판의 폭의 적어도 50 퍼센트만큼 이동시키고, 상기 승강된 스테이지는 상기 기판을 Y 축을 따라 상기 기판의 길이의 적어도 50 퍼센트만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  37. 통합 기판 검사 시스템으로서,
    로드락 챔버에 결합된 검사 챔버를 포함하며, 상기 로드락 챔버는 적어도 두 개의 지지 트레이들을 갖는 기판 지지부를 포함하고, 상기 지지 트레이들은 상기 지지 트레이들의 상부면에 다수의 지지 핀들을 가지며, 상기 지지 핀들은 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판 지지부는 하나 이상의 기판들이 상기 검사 챔버로 이동하고 상기 검사 챔버로부터 이동하는 것을 용이하게 하도록 수직 방향으로 이동하는 통합 기판 검사 시스템.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 검사 챔버는,
    내부에 형성된 다수의 슬롯들을 갖는 상부 스테이지를 포함하는 기판 테이블 - 상기 각각의 슬롯은 내부에 배치된 엔드 이펙터의 핑거를 가짐 - 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 기판 검사 시스템.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 기판 테이블은,
    제 1 스테이지; 및
    제 2 스테이지 - 상기 제 1 스테이지와 상기 제 2 스테이지는 수평 방향으로 이동하고, 상기 제 1 스테이지는 상기 엔드 이펙터와 상기 상부 스테이지를 지지하며 상기 제 2 스테이지는 상기 제 1 스테이지를 지지함 - 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 기판 검사 시스템.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 상기 검사 챔버와 상기 로드락 챔버 사이에서 이동하며 상기 각각의 핑거는 상기 각각의 다수의 지지 핀들 사이에서 인접하게 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 통합 기판 검사 시스템.
  41. 베이스;
    상기 베이스에 각각 연결된 적어도 두 개의 지지 암들 - 상기 각각의 지지 암은 제 1 이동 디바이스를 하우징하기 위한 리스세된 트랙을 포함함 - ;
    제 1 단부에서 상기 적어도 두 개의 지지 암들에 연결된 리프트 암; 및
    상기 리프트 암 상에서 지지된 프로버 - 상기 프로버는 다수의 전기 콘택 패드들을 갖는 제 1 면을 포함함 -
    을 포함하는 프로버 이송 어셈블리.
  42. 제 41 항에 있어서, 상기 리프트 암은 상기 지지 암들에 수직인 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  43. 제 41 항에 있어서, 상기 리프트 암은 상기 지지 암들에 수평인 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 수평 방향으로 상기 리프트 암을 이동시키기 위해 상기 리프트 암에 결합된 제 2 이동 디바이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  45. 제 41 항에 있어서, 상기 베이스는 다수의 휠들 또는 캐스터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  46. 제 41 항에 있어서, 상기 제 1 이동 디바이스는 선형 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  47. 제 41 항에 있어서, 상기 베이스는 프레임 멤버 및 제 4 개방 면에 의해 둘러싸인 제 3 면들을 갖는 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  48. 제 41 항에 있어서, 상기 리프트 암은 네 개의 상호접속된 지지 암들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  49. 제 48 항에 있어서, 상기 상호접속된 지지 암들은 상기 프로버들을 지지하기 위한 표면을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 프로버 이송 어셈블리.
  50. 대형 면적의 기판을 주위 환경으로부터 검사 시스템까지 이송시키기 위한 로드락 챔버로서,
    인클루져;
    상기 인클루져 내에 함께 결합된 적어도 두 개의 지지 트레이들 - 상기 각각의 지지 트레이는 상기 대형 면적의 기판을 수용하도록 구성된 지지 면을 가짐 - ; 및
    상기 인클루져의 외부에서 상기 적어도 두 개의 지지 트레이들에 결합된 리프트 메커니즘
    을 포함하는 로드락 챔버.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 리프트 메커니즘은 상기 지지 트레이들을 수직 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  52. 제 50 항에 있어서, 상기 인클루져는,
    상기 주위 환경으로부터 선택적으로 밀봉된 제 1 개방부; 및
    검사 챔버에 결합된 제 2 개방부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  53. 제 50 항에 있어서, 상기 각각의 적어도 두 개의 지지 트레이들은 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  54. 제 50 항에 있어서, 상기 각각의 적어도 두 개의 지지 트레이들은 상부면에 결합된 다수의 지지 핀들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  55. 대형 면적의 기판을 지지하고 이송시키는 검사 테이블로서,
    제 1 수평 방향으로 이동가능한 제 1 스테이지;
    상기 제 1 수평 방향에 직교하는 제 2 수평 방향으로 이동가능한 제 2 스테이지; 및
    수직 방향으로 이동가능한 세그먼트 스테이지 - 상기 스테이지들은 서로 적층되고 상기 각각의 스테이지는 상기 각각의 방향으로 독립적이고 선형적으로 이동함 -
    를 포함하는 검사 테이블.
  56. 제 55 항에 있어서, 상기 세그먼트 스테이지는 다수의 슬롯들을 포함하고, 상기 각각의 슬롯은 엔드 이펙터의 핑거를 수용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 검사 테이블.
  57. 제 56 항에 있어서, 상기 세그먼트 스테이지와 상기 다수의 슬롯들 각각의 핑거는 검사 시퀀스 동안 동일한 수평면에 있는 것을 특징으로 하는 검사 테이블.
  58. 제 56 항에 있어서, 상기 세그먼트 스테이지와 상기 다수의 슬롯들 각각의 핑거는 이송 시퀀스 동안 다른 수평면에 있는 것을 특징으로 하는 검사 테이블.
  59. 제 55 항에 있어서, 상기 대형 면적의 기판은 소정의 길이와 폭을 가지며 상기 검사 테이블은 상기 기판을 상기 검사 테이블의 상부면 상에서 지지하는 것을 특징으로 하는 검사 테이블.
  60. 제 59 항에 있어서, 상기 제 1 스테이지는 상기 대형 면적의 기판을 상기 제 1 수평 방향으로 상기 기판의 폭의 적어도 50 퍼센트만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 검사 테이블.
  61. 제 59 항에 있어서, 상기 제 2 스테이지는 상기 대형 면적의 기판을 상기 제 2 수평 방향으로 상기 기판의 길이의 적어도 50 퍼센트만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 검사 테이블.
  62. 기판을 지지하고 이송시키기 위한 기판 테이블로서,
    처리 영역 내에 배치되고 상기 기판을 지지하기 위한 상부면을 갖는 스테이지; 및
    두 개 이상의 이격된 핑거들 및 제 1 위치와 제 2 위치 - 상기 제 2 위치는 상기 핑거들이 상기 처리 영역으로 기판을 이송시키거나 상기 처리 영역으로부터 기판을 이송시키기 위해 상기 처리 영역 외부로 연장하는 위치임 - 에서 상기 스테이지 위로 상기 기판을 지지하기 위한 실질적으로 평탄한 표면을 갖는 엔드 이펙터
    를 포함하는 기판 테이블.
  63. 제 62 항에 있어서, 제 3 위치를 더 포함하고, 상기 제 3 위치에서는 상기 기판 테이블에는 상기 엔드 이펙터가 상기 기판을 상기 스테이지의 상부면으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  64. 제 63 항에 있어서, 상기 제 3 위치에서는 상기 엔드 이펙터가 상기 스테이지에 대해 이동하고 상기 스테이지가 고정된 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  65. 제 63 항에 있어서, 상기 스테이지가 상기 스테이지에 대해 이동하고 상기 엔드 이펙터가 고정된 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  66. 대형 기판을 처리하고 이송시키기 위한 시스템으로서,
    처리 영역 내에 배치되고, 상기 기판을 지지하기 위한 상부면을 갖는 스테이지; 및
    적어도 두 개의 이격된 핑거들을 갖는 엔드 이펙터를 포함하고,
    상기 엔드 이펙터는 상기 스테이지를 향하고 상기 스테이지로부터의 기판 이송 위치를 형성하는 제 1 위치 및 상기 적어도 상기 대형 기판을 상기 처리 영역 내로 또는 외부로 이송시키도록 상기 처리 영역으로부터 로드락 챔버 또는 이송 챔버 중 하나로 연장하는 대형 기판 처리 및 이송 시스템.
  67. 제 66 항에 있어서, 상기 처리 영역은 밀봉가능한 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 대형 기판 처리 및 이송 시스템.
  68. 제 66 항에 있어서, 상기 처리 영역은 전자 빔 검사 챔버인 것을 특징으로 하는 대형 기판 처리 및 이송 시스템.
  69. 제 66 항에 있어서, 상기 제 1 위치에서는 상기 엔드 이펙터가 상기 스테이지에 대해 수직 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 대형 기판 처리 및 이송 시스템.
  70. 제 66 항에 있어서, 상기 제 1 위치에서는 상기 스테이지가 상기 엔드 이펙터에 대해 수직 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 대형 기판 처리 및 이송 시스템.
  71. 제 66 항에 있어서, 상기 스테이지 또는 상기 적어도 두 개의 핑거들 중 하나는 수직으로 이동하고, 상기 적어도 두 개의 핑거들은 상기 제 2 위치를 향해 수평으로 이동하는 것을 특징으로 하는 대형 기판 처리 및 이송 시스템.
KR1020040088655A 2004-02-12 2004-11-03 기판 이송 모듈이 통합된 전자 빔 검사 시스템 KR100658258B1 (ko)

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