KR100939645B1 - 웨이퍼 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양전지 셀의 표면검사 및 내부검사를 하나의 장치에서 연속적으로 실시할 수 있도록 한 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다. 이를 실현하기 위한 본 발명은 웨이퍼가 적재된 카세트가 엘리베이터에 의해 승·하강되고, 상기 웨이퍼를 수평방향으로 한 장씩 인출시킬 수 있도록 일측에 푸쉬수단이 설치되는 로딩부; 상기 로딩부에서 인출된 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 복수의 스테이지가 마련되며, 상측에 설치되는 제1비젼모듈을 통해 상기 웨이퍼의 표면검사를 실시하게 되는 표면검사부; 상기 표면검사가 완료된 웨이퍼의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시킬 수 있도록 중심부가 회전가능하게 설치되며 양끝단에 흡착부가 구비되는 웨이퍼이송부; 상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 회전되는 컨베이어가 설치되고, 상기 컨베이어의 상·하측에 설치된 제2비젼모듈을 통해 웨이퍼의 내부검사를 실시하게 되는 내부검사부; 상기 컨베이어의 끝단에 근접 위치되며 엘리베이터에 의해 승·하강되는 카세트가 구비되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼가 적재되는 언로딩부; 상기 일련의 웨이퍼 검사과정을 제어하게 되는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

웨이퍼, 태양전지 셀, 표면검사, 내부검사, 휨 검사

Description

웨이퍼 검사장치{Apparatus for inspecting wafer}

본 발명은 웨이퍼 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지 셀의 표면검사 및 내부검사를 하나의 장치에서 연속적으로 실시할 수 있도록 한 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양전지는 반도체 성질을 이용하여 태양 빛을 전기에너지로 변환하는 소자이다. 최근 들어 휴대전화기나 PDA와 같은 휴대용 정보기기의 보조 전원, 자동차등 이동수단의 구동 전원, 발전 및 온수의 생산용으로 사용되고 있으며, 현재 대전력을 얻기 위한 방편으로 여러 개의 태양전지 셀을 직, 병렬로 연결하여 소형화 및 고출력을 발생시키는 태양 전지 모듈이 활발하게 연구되고 있는 실정이다.

상기 태양전지 셀(이하 '웨이퍼'라 통칭함)은 제조 과정에서 표면 및 내부검사, 즉 셀의 균일성, 핫 스팟, 배열 불균일 및 표면 오염도 등의 필수 검사를 순차적으로 진행하게 되는데, 이러한 표면 및 내부검사는 각각 독립된 검사장치에서 이루어지게 된다. 즉 표면검사장치에서 웨이퍼의 표면검사가 완료되고 나면 작업자는 웨이퍼카세트를 또 다른 검사장치로 들어 옮긴 후 웨이퍼 내부검사를 실시하게 되는 방식이다.

그러나 상기와 같이 웨이퍼를 검사하기 위한 일련의 작업은 주요생산라인에서 독립적으로 구분되어 있어 작업의 연계성이 떨어지게 됨에 따라 생산효율이 감소하게 된다.

또한 상기 검사과정을 진행하기 위해서는 웨이퍼카세트를 작업자가 손수 들고 옮겨야 하는 번거로움이 있으며, 이러한 웨이퍼카세트의 운반 과정에서 작업자의 부주의로 인해 웨이퍼가 파손되거나 웨이퍼가 파티클에 오염되는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 태양전지 셀의 표면검사 및 내부검사를 하나의 장치에서 연속적으로 실시함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있도록 한 웨이퍼 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 검사장치는, 복수의 웨이퍼가 적재된 카세트가 엘리베이터에 의해 승·하강되고, 상기 웨이퍼를 수평방향으로 한 장씩 인출시킬 수 있도록 일측에 푸쉬수단이 설치되는 로딩부; 상기 로딩부에서 인출된 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 상면에 복수의 스테이지가 마련되며, 상측에 설치되는 제1비젼모듈을 통해 상기 웨이퍼의 표면검사를 실시하게 되는 표면검사부; 상기 표면검사가 완료된 웨이퍼의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시킬 수 있도록 중심부가 회전가능하게 설치되며 양끝단에 흡착부가 구비되는 웨이퍼이송부; 상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측으로 회전되는 컨베이어가 설치되고, 상기 컨베이어의 상·하측에 설치된 제2비젼모듈을 통해 상기 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시하게 되는 내부검사부; 상기 컨베이어의 이송방향 끝단에 근접 위치되며 엘리베이터에 의해 승·하강되는 카세트가 구비되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼가 순차적으로 적재되는 언로딩부; 상기 일련의 웨이퍼 검사과정을 순차제어프로그래밍에 따라 제어하게 되는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 푸쉬수단은, 에어실린더와, 상기 에어실린더의 내부에 전·후진가능하게 결합되되 선단에 수평왕복부재가 결합된 푸쉬로드로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 표면검사부는, 모터의 동력을 전달받아 회전가능하게 설치되되 그 상면에 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 적어도 4개의 스테이지가 회전축을 중심으로 일정각도 이격되게 설치되는 회전테이블; 상기 회전테이블과는 독립적으로 상측에 설치되는 카메라와 그 양측에 설치되는 표면검사용조명으로 이루어지는 제1비젼모듈; 및 상기 제1비젼모듈에서 불량으로 판단된 웨이퍼를 분리 배출시킬 수 있도록 상기 스테이지의 하측에 하향 경사지게 형성되는 제1배출구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스테이지는, 상기 웨이퍼의 양끝단을 지지해주는 지지대;와, 상기 지지대를 양측으로 확장시켜주는 에어실린더;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내부검사부는, 상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측 방향으로 회전되는 컨베이어; 상기 컨베이어에 의해 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시할 수 있도록 상기 컨베이어의 상·하측에 카메라와 내부검사용조명이 설치되어 이루어지는 제2비젼모듈; 및 상기 컨베이어의 길이방향으로 일단이 힌지축에 결합되고, 일측에 설치된 작동실린더에 의해 상기 힌지축을 회전중심으로 하측으로 일정각도 선회되는 제2배출구;를 포함하 여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2비젼모듈이 설치된 상기 컨베이어는 상기 카메라와 내부검사용조명이 상기 웨이퍼를 투시할 수 있도록 소정의 이격된 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내부검사부에는 들어오는 빛을 차단하여 상기 내부검사부를 어둡게 해주는 암막이 설치된 것을 특징으로 한다.

복수의 웨이퍼가 적재된 카세트가 엘리베이터에 의해 승·하강되고, 상기 웨이퍼가 수평방향으로 한 장씩 인출될 수 있도록 일측에 푸쉬로드가 설치되는 로딩부; 상기 로딩부에서 인출된 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 상면에 복수의 스테이지가 마련되며, 상측에 설치되는 제1비젼모듈을 통해 상기 웨이퍼의 표면검사를 실시함과 아울러 상기 웨이퍼의 휨 변형검사를 실시하게 되는 표면검사부; 상기 표면검사가 완료된 웨이퍼의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시킬 수 있도록 중심부가 회전가능하게 설치되며 양끝단에 흡착부가 구비되는 웨이퍼이송부; 상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측으로 회전되는 컨베이어가 설치되고, 상기 컨베이어의 상·하측에 설치된 제2비젼모듈을 통해 상기 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시하게 되는 내부검사부; 상기 컨베이어의 이송방향 끝단에 근접 위치되며 엘리베이터에 의해 승·하강되는 카세트가 구비되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼가 순차적으로 적재되는 언로딩부; 상기 일련의 웨이퍼 검사과정을 순차제어프로그래밍에 따라 제어하게 되는 제어부;를 포함하여 구성된다.

상기 표면검사부는, 모터의 동력을 전달받아 회전가능하게 설치되되 그 상면에 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 적어도 4개의 스테이지가 회전축을 중심으로 일정각도 이격되게 설치되는 회전테이블; 상기 회전테이블과는 독립적으로 상측에 설치되는 카메라와 그 양측에 설치되는 표면검사용조명으로 이루어지는 제1비젼모듈; 상기 제1비젼모듈의 일측에 위치되되 웨이퍼와 수직인 방향으로 설치되어 상기 웨이퍼를 향해 레이저 빔을 조사하는 레이저측정기와, 조사된 레이저 빔이 되돌아오게 되는 센서헤드로 이루어져 상기 웨이퍼의 휨 변형정도를 측정하게 되는 레이저측정부; 상기 제1비젼모듈 또는 상기 레이저측정부에서 불량으로 판단된 웨이퍼를 분리 배출시킬 수 있도록 상기 스테이지의 하측에 하향 경사지게 형성되는 제1배출구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

복수의 웨이퍼가 제1컨베이어에 의해 이송되는 로딩부; 상기 로딩부에서 이송된 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 상면에 복수의 스테이지가 마련되며, 상측에 설치되는 제1비젼모듈을 통해 상기 웨이퍼의 표면검사를 실시하게 되는 표면검사부; 상기 표면검사가 완료된 웨이퍼의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시킬 수 있도록 중심부가 회전가능하게 설치되며 양끝단에 흡착부가 구비되는 웨이퍼이송부; 상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측으로 회전되는 컨베이어가 설치되고, 상기 컨베이어의 상·하측에 설치되어 상기 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시하게 되는 제2비젼모듈과, 상기 제2비젼모듈의 일측에 설치되어 내부검사 후 이송되는 웨이퍼의 휨 변형을 측정할 수 있도록 레이저측정기 및 센서헤드로 이루어지는 레이저측정부와, 상기 컨베이어의 길 이방향으로 일단이 힌지축에 결합되되 일측에 설치된 작동실린더에 의해 상기 힌지축을 회전중심으로 하측으로 일정각도 선회되는 제2배출구를 포함하는 내부검사부; 상기 컨베이어의 이송방향 끝단에 근접 위치되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼를 순차적으로 이송시키는 제2컨베이어로 이루어지는 언로딩부; 및 상기 일련의 웨이퍼 검사과정을 순차제어프로그래밍에 따라 제어하게 되는 제어부;를 포함한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치은, 웨이퍼의 표면검사와 내부검사를 하나의 장비에서 연속적으로 실시하게 됨에 따라 작업효율이 향상될 수 있으며, 검사라인의 단축으로 웨이퍼 이송시 발생되는 오염, 분진을 최소화하여 생산량을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 사시도이고, 도 2는 웨이퍼 검사장치의 평면도이며, 도 3은 로딩부의 작동상태도이고, 도 4는 표면검사부를 나타내 는 측면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1)는 로딩부(10), 표면검사부(30), 웨이퍼이송부(50), 내부검사부(70), 언로딩부(90) 및 제어부(110)를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 각각 설명하면 다음과 같다.

상기 로딩부(10)는 웨이퍼(W)의 검사공정을 진행시킬 수 있도록 카세트(11) 내에 적재된 웨이퍼(W)를 한 장씩 순차적으로 인출해주게 되는 것으로, 상기 로딩부(10)는 내부에 복수의 웨이퍼(W)가 적재되는 카세트(11)와, 상기 카세트(11)를 승·하강시키는 엘리베이터(13)와, 상기 카세트(11)의 일측에 수평방향으로 전·후진 작동되도록 고정설치되어 카세트(11) 내에 적재된 웨이퍼(W)를 외부로 한 장씩 밀어주는 푸쉬수단(15)으로 이루어진다.

이 경우 상기 엘리베이터(13)는 카세트(11) 내에 적재된 웨이퍼(W)를 후술할 스테이지(32) 상에 로딩시킬 수 있도록 인출 대상 웨이퍼(W)를 상기 스테이지(32)와 동일한 수평선상에 위치시켜주게 된다.

또한 상기 푸쉬수단(15)은 공압을 이용한 에어실린더(15a)와, 상기 에어실린더(15a)의 내부에 전·후진가능하게 결합되되 선단에 수평왕복부재(15c)가 결합된 푸쉬로드(15b)로 구성되어, 상기 수평왕복부재(15c)가 전·후진되면서 카세트(11)내에 적재된 웨이퍼(W)를 수평방향으로 밀어줌으로써 상기 웨이퍼(W)를 외부로 인출해주게 된다.

상기 표면검사부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 로딩부(10)로부터 로딩된 웨이퍼(W) 표면의 스크래치, 깨짐, 오염 등의 표면검사를 순차적으로 실시해줌과 아울러 웨이퍼(W)의 이상 여부에 따라 웨이퍼(W)를 분류해주는 역할을 한다.

이러한 상기 표면검사부(30)는 모터(미도시)의 동력을 전달받아 회전가능하게 설치되되 그 상면에 웨이퍼(W)가 로딩될 수 있도록 적어도 4개의 스테이지(33)가 회전축(32)을 중심으로 일정각도(90°) 이격되게 설치되는 회전테이블(31)과, 상기 웨이퍼(W)의 표면을 검사해줄 수 있도록 회전테이블(31)과는 독립적으로 상측에 고정 위치되는 카메라(35a)와 그 양측에 설치되는 표면검사용조명(LED조명)(35b)으로 이루어진 제1비젼모듈(35)과, 상기 제1비젼모듈(35)에서 실시한 웨이퍼(W)의 검사 결과에 따라 불량으로 판단된 웨이퍼(W)를 분리 배출시켜줄 수 있도록 스테이지(33)의 하측에 하향 경사지게 형성되는 제1배출구(37)를 포함한다.

이 경우 상기 지지대(33a)에는 웨이퍼(W)의 로딩 여부를 감지할 수 있도록 감지센서(33c)가 설치된다.

또한 상기 스테이지(33)는 도 6에 도시된 바와 같이, 에어실린더(33b)의 작동에 의해 양측으로 확장가능하게 설치되는 지지대(33a)가 웨이퍼(W)의 양끝단을 지지해주는 구조로 이루어진다. 따라서, 상기 제1배출구(37)를 통해 불량웨이퍼를 분리 배출해야 할 경우에는 에어실린더(33b)가 작동되어 지지대(33a)가 양측으로 확장됨에 따라 웨이퍼(W)가 수납부(39) 측으로 배출될 수 있게 된다.

참고로, 상기 회전테이블(31)은 검사대상 웨이퍼(W)의 사이즈에 맞게 각기 다른 크기의 스테이지(33)가 설치된 다른 회전테이블 교체하여 사용할 수 있다.

상기 웨이퍼이송부(50)는 표면검사부(30)에서 표면검사가 완료된 웨이퍼(W), 즉 표면검사시 이상이 없는 것으로 판단된 웨이퍼(W)의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시켜주는 역할을 한다.

이러한 상기 웨이퍼이송부(50)는 중심부(51)가 모터(미도시)의 동력에 의해 회전가능하게 결합됨과 아울러 공압실린더(미도시)에 의해 승·하강이 이루어질 수 있도록 설치되고, 양끝단에는 진공을 이용하여 웨이퍼(W)를 흡착 고정시킬 수 있도록 흡착부(53)가 구비된다.

상기 내부검사부(70)는 도 7에 도시된 바와 같이, 웨이퍼이송부(50)에 의해 이송되는 웨이퍼(W) 내부의 크랙, 보이드(Void) 등의 내부검사를 순차적으로 실시해줌과 아울러 웨이퍼(W)의 이상 여부에 따라 웨이퍼(W)를 분류해주게 된다.

이러한 상기 내부검사부(70)는 웨이퍼이송부(50)에 의해 이송된 웨이퍼(W)를 모터(미도시)의 동력을 전달받아 일측방향으로 회전 이송시키는 컨베이어(71)와, 상기 컨베이어(71)의 상·하측에 카메라(73a)와 내부검사용조명(IR조명)(73b)이 제각기 설치되어 이송되는 웨이퍼(W)의 내부검사를 실시하게 되는 제2비젼모듈(73)로 구성된다.

이 경우 상기 내부검사부(70)는 암막(78) 내부에 설치된다. 즉 상기 내부검사부(70)는 표면검사부(30)와는 달리 들어오는 빛을 차단하여 내부검사부(70)를 어둡게 해주어야만 검사조건 및 검사결과를 극대화할 수 있게 된다.

또한 상기 제2비젼모듈(73)에 설치된 컨베이어(71)에는 소정의 이격된 공간(t)이 형성되어야 한다. 즉 상기 컨베이어(71)가 카메라(73a)와 내부검사용조명(73b)의 사이를 가로막게 설치되는 경우 웨이퍼(W)를 투시할 수 없게 됨에 따라 내부검사 자체가 이루어질 수 없게 된다. 따라서, 상기 컨베이어(71)는 카메라(73a)와 내부검사용조명(73b)의 사이에서 소정의 공간(t)이 형성될 수 있도록 두 개로 분리된 구조로 설치된다.

또한 도 8을 참조하면, 상기 컨베이어(71) 상에는 제2비젼모듈(73)의 검사 결과에 따라 불량으로 판단된 웨이퍼(W)를 분리 배출시켜줄 수 있도록 제2배출구(75)가 구비된다. 즉 상기 제2배출구(75)는 컨베이어(71)의 길이방향으로 연이어 설치되되 일단이 힌지축(75a)에 결합되어 하측으로 선회가능하도록 설치되고, 일측에는 상기 힌지축(75a)을 회전중심으로 제2배출구(75)를 하측으로 일정각도 선회시켜주는 작동실린더(미도시)가 구비된다.

상기 언로딩부(90)는 컨베이어(71)의 이송방향 끝단에 근접 위치되되 엘리베이터(93)에 의해 승·하강되는 카세트(91)가 구비되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼(W)가 순차적으로 진입 적재된다. 이 경우 상기 카세트(91)의 내부 슬롯에는 웨이퍼 감지센서(미도시)가 각각 구비되어 웨이퍼(W)의 적재 여부를 감지함과 아울러 카세트(91)의 높낮이를 조절해줌으로써 상기 컨베이어(71)를 따라 순차적으로 이송되는 웨이퍼(W)의 원활한 적재가 이루어지게 된다.

상기 제어부(110)는 웨이퍼(W)의 표면 및 내부검사시 기입력된 데이터와 측정치를 비교해가며 웨이퍼(W)의 불량 여부를 판단해줌과 아울러 순차제어프로그래밍에 따라 웨이퍼(W)를 이송하는 등 일련의 웨이퍼(W) 검사 및 이송을 제어해주게 된다.

그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 웨이퍼 검사과정에 대하여 설명해 보기로 한다.

먼저, 상기 회전테이블(31)에 설치된 복수의 스테이지(33) 중 P1 지점의 스테이지(33)에 로딩부(10)로부터 웨이퍼(W)가 로딩되면 회전테이블(31)이 반 시계방향으로 90°회전하게 되면서 P2 지점에 위치하게 된다.

이 경우 상기 스테이지(33)에 첫 번째로 로딩된 웨이퍼(W)가 P1 지점에서 P2 지점으로 회전이송됨과 동시에 상기 P1 지점의 스테이지(33)에는 두 번째 웨이퍼(W)가 로딩되며, 이와 같은 웨이퍼(W) 로딩은 연속적으로 이루어진다.

그리고 상기 P2 지점에 설치된 제1비젼모듈(35)에 의해 로딩된 웨이퍼(W)의 표면검사가 이루어지게 된다.

표면검사에서 이상이 없는 웨이퍼(W)의 경우에는 P3 지점에서 후술할 웨이퍼이송부(50)에 의해 후속 공정인 내부검사부(70)로 이송된다.

표면검사에서 불량으로 판단된 웨이퍼(W)는 스테이지(33)가 P4 지점으로 회전 이송된 후 지지대(33a)가 양측으로 확장되면서 제1배출구(37)를 통해 하부의 수납부(39)로 분리 배출된다.

한편, 상기 내부검사부(70)로 이송된 웨이퍼(W)는 컨베이어(71)를 따라 이송되며 제2비젼모듈(73)을 통과하게 되면서 웨이퍼(W)의 내부검사를 실시하게 된다.

상기 제2비젼모듈(73)에서 내부검사 결과 이상이 없는 웨이퍼(W)는 컨베이어(71)의 끝단까지 계속 이송된 후 언로딩부(90)의 카세트(91)에 순차적으로 적재된다.

그러나 상기 제2비젼모듈(73)에서의 검사결과 불량으로 판단된 불량 웨이퍼(W)의 경우에는 제2배출구(75)가 하측으로 선회 작동되면서 하측에 마련된 수납부(77)로 분리배출된다.

도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 제2실시예이고, 도 10은 도 9의 표면검사부를 나타내는 평면도이다.

도 9을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1')의 표면검사부(30)에는 스테이지(33)에 로딩된 웨이퍼(W)의 휨 변형정도를 측정하는 레이저측정부(36)가 더 구비된다. 상기 레이저측정부(36)는 웨이퍼(W)와 수직인 방향으로 설치돠어 웨이퍼(W)를 향해 레이저 빔을 조사하는 레이저측정기(36a)와, 조사된 레이저 빔이 되돌아오게 되는 센서헤드(36b)를 포함하여 구성된다.

이러한 상기 레이저측정부(36)는 회전테이블(31)의 제1비젼모듈(35) 일측에 위치되어 제1비젼모듈(35)에서 표면검사를 끝마치고 반 시계 방향으로 회전 이송된 웨이퍼(W)의 휨 변형 정도를 측정해주게 된다. 즉 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 레이저측정기(36a)에서 웨이퍼(W)를 향해 레이저 빔을 조사한 후 센서헤드(36b)로 되돌아오는 레이저 빔의 시간에 대한 거리(L)를 산출하여 측정치를 얻게 되고, 제어부(110)에서는 측정치와 기설정된 기준치와 비교해줌으로써 상기 스테이지(33)에 로딩된 웨이퍼(W)의 휨 변형 여부를 판단해주게 된다.

이상과 같은 레이저측정부(36)가 추가된 표면검사부(30)는 도 9에 도시된 바와 같이, A 지점에서 첫 번째 웨이퍼(W)가 로딩되면 회전테이블(31)이 반 시계방향 으로 90°씩 회전되기 시작한다. 이 경우 상기 웨이퍼(W)는 B 지점 및 C 지점을 순차적으로 거치게 되면서 표면 검사 및 휨 변형검사를 실시하게 되고, 검사결과 이상이 없는 웨이퍼(W)는 D 지점에서 웨이퍼이송부(50)에 의해 후속공정인 내부검사부(70)로 이송된 후 상기 제1실시예와 동일한 과정을 거치게 된다.

그러나 표면검사 및 휨 변형검사에서 불량으로 판단된 웨이퍼(W)는 D 지점에서 스테이지(33)의 지지대(33a)가 양측으로 확장되면서 상기 불량 웨이퍼(W)는 제1배출구(37)를 통해 하부의 수납부(39)로 분리 배출된다.

도 11은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 제3실시예이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치(1'')는 표면검사부(30)와 웨이퍼이송부(50)의 구성은 제1실시예와 동일하다.

이 경우 웨이퍼 검사장치(1'')의 내부검사부(70)는 상기 웨이퍼이송부(50)에 의해 이송된 웨이퍼(W)가 이송될 수 있도록 모터(미도시)의 동력을 전달받아 일측으로 회전되는 컨베이어(71)가 설치되고, 상기 컨베이어(71)의 상·하측에 설치되어 상기 이송되는 웨이퍼(W)의 내부검사를 실시하게 되는 제2비젼모듈(73)과, 상기 제2비젼모듈(73)의 일측에 설치되어 내부검사 후 이송되는 웨이퍼(W)의 휨 변형을 측정할 수 있도록 레이저측정기(81)가 구비되는 레이저측정부(80)와, 상기 컨베이어(71)의 길이방향으로 일단이 힌지축(75a)에 결합되되 일측에 설치된 작동실린더(미도시)에 의해 상기 힌지축을 회전중심으로 하측으로 일정각도 선회되는 제2배출구(75)(도 8 참조)로 이루어지게 된다.

또한 로딩부(10) 및 언로딩부(90)는 제1컨베이어(11') 및 제2컨베이어(91')로 구성될 수 있다.

즉, 기존 라인에서 선공정이 완료된 웨이퍼(W)가 상기 로딩부(10)의 제1컨베이어(11')를 따라 곧 바로 이송되면서 웨이퍼(W)의 표면 및 내부 검사를 빠른 시간내에 효율적으로 수행하게 된다.

그 후, 상기 컨베이어(71)의 끝단에 근접 위치된 제2컨베이어(91')에 의해 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼(W)를 후공정으로 이송시켜주게 된다.

한편, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치는 웨이퍼(태양전지 셀)의 표면 및 내부검사에 사용되는 것으로 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고 휴대폰 카메라 렌즈, 디카렌즈, CCTV렌즈, IR카메라렌즈(인조사파이어), 보석류 등의 표면 및 내부검사에도 사용될 수 있으며, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 제1실시예,

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 전체 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 로딩부의 작동상태도,

도 5는 본 발명에 따른 표면검사부를 나타내는 측면도,

도 6의 (a)(b)는 본 발명에 따른 스테이지의 작동상태를 나타내는 평면도,

도 7은 본 발명에 따른 내부검사부를 나타내는 측면도,

도 8은 본 발명에 따른 내부검사부에서 불량웨이퍼를 분리배출하는 상태를 나타내는 측면도,

도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 제2실시예,

도 10은 도 9의 표면검사부를 나타내는 평면도,

도 11은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사장치의 제3실시예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 웨이퍼 검사장치 10 : 로딩부

30 : 표면검사부 50 : 웨이퍼이송부

70 : 내부검사부 90 : 언로딩부

110 : 제어부

Claims (10)

1. 복수의 웨이퍼가 적재된 카세트가 엘리베이터에 의해 승·하강되고, 상기 웨이퍼를 수평방향으로 한 장씩 인출시킬 수 있도록 일측에 푸쉬수단이 설치되는 로딩부;

   상기 로딩부에서 인출된 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 상면에 복수의 스테이지가 마련되며, 상측에 설치되는 제1비젼모듈을 통해 상기 웨이퍼의 표면검사를 실시하게 되는 표면검사부;

   상기 표면검사가 완료된 웨이퍼의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시킬 수 있도록 중심부가 회전가능하게 설치되며 양끝단에 흡착부가 구비되는 웨이퍼이송부;

   상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측으로 회전되는 컨베이어가 설치되고, 상기 컨베이어의 상·하측에 설치된 제2비젼모듈을 통해 상기 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시하게 되는 내부검사부;

   상기 컨베이어의 이송방향 끝단에 근접 위치되며 엘리베이터에 의해 승·하강되는 카세트가 구비되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼가 순차적으로 적재되는 언로딩부;

   상기 일련의 웨이퍼 검사과정을 순차제어프로그래밍에 따라 제어하게 되는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 푸쉬수단은,

   에어실린더와, 상기 에어실린더의 내부에 전·후진가능하게 결합되되 선단에 수평왕복부재가 결합된 푸쉬로드로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 표면검사부는,

   모터의 동력을 전달받아 회전가능하게 설치되되 그 상면에 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 적어도 4개의 스테이지가 회전축을 중심으로 일정각도 이격되게 설치되는 회전테이블;

   상기 회전테이블과는 독립적으로 상측에 설치되는 카메라와 그 양측에 설치되는 표면검사용조명으로 이루어지는 제1비젼모듈; 및

   상기 제1비젼모듈에서 불량으로 판단된 웨이퍼를 분리 배출시킬 수 있도록 상기 스테이지의 하측에 하향 경사지게 형성되는 제1배출구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 스테이지는,

   상기 웨이퍼의 양끝단을 지지해주는 지지대;와,

   상기 지지대를 양측으로 확장시켜주는 에어실린더;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 내부검사부는,

   상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측 방향으로 회전되는 컨베이어;

   상기 컨베이어에 의해 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시할 수 있도록 상기 컨베이어의 상·하측에 카메라와 내부검사용조명이 설치되어 이루어지는 제2비젼모듈; 및

   상기 컨베이어의 길이방향으로 일단이 힌지축에 결합되고, 일측에 설치된 작동실린더에 의해 상기 힌지축을 회전중심으로 하측으로 일정각도 선회되는 제2배출구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제2비젼모듈이 설치된 상기 컨베이어는 상기 카메라와 내부검사용조명이 상기 웨이퍼를 투시할 수 있도록 소정의 이격된 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 내부검사부에는 들어오는 빛을 차단하여 상기 내부검사부를 어둡게 해주는 암막이 설치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
8. 복수의 웨이퍼가 적재된 카세트가 엘리베이터에 의해 승·하강되고, 상기 웨이퍼가 수평방향으로 한 장씩 인출될 수 있도록 일측에 푸쉬로드가 설치되는 로딩부;

   상기 로딩부에서 인출된 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 상면에 복수의 스테이지가 마련되며, 상측에 설치되는 제1비젼모듈을 통해 상기 웨이퍼의 표면검사를 실시함과 아울러 상기 웨이퍼의 휨 변형검사를 실시하게 되는 표면검사부;

   상기 표면검사가 완료된 웨이퍼의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시킬 수 있도록 중심부가 회전가능하게 설치되며 양끝단에 흡착부가 구비되는 웨이퍼이송부;

   상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측으로 회전되는 컨베이어가 설치되고, 상기 컨베이어의 상·하측에 설치된 제2비젼모듈을 통해 상기 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시하게 되는 내부검사부;

   상기 컨베이어의 이송방향 끝단에 근접 위치되며 엘리베이터에 의해 승·하강되는 카세트가 구비되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼가 순차적으로 적재되는 언로딩부;

   상기 일련의 웨이퍼 검사과정을 순차제어프로그래밍에 따라 제어하게 되는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 표면검사부는,

   모터의 동력을 전달받아 회전가능하게 설치되되 그 상면에 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 적어도 4개의 스테이지가 회전축을 중심으로 일정각도 이격되게 설치되는 회전테이블;

   상기 회전테이블과는 독립적으로 상측에 설치되는 카메라와 그 양측에 설치되는 표면검사용조명으로 이루어지는 제1비젼모듈;

   상기 제1비젼모듈의 일측에 위치되되 웨이퍼와 수직인 방향으로 설치되어 상기 웨이퍼를 향해 레이저 빔을 조사하는 레이저측정기와, 조사된 레이저 빔이 되돌아오게 되는 센서헤드로 이루어져 상기 웨이퍼의 휨 변형정도를 측정하게 되는 레이저측정부;

   상기 제1비젼모듈 또는 상기 레이저측정부에서 불량으로 판단된 웨이퍼를 분리 배출시킬 수 있도록 상기 스테이지의 하측에 하향 경사지게 형성되는 제1배출구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.
10. 복수의 웨이퍼가 제1컨베이어에 의해 이송되는 로딩부;

    상기 로딩부에서 이송된 웨이퍼가 로딩될 수 있도록 상면에 복수의 스테이지가 마련되며, 상측에 설치되는 제1비젼모듈을 통해 상기 웨이퍼의 표면검사를 실시 하게 되는 표면검사부;

    상기 표면검사가 완료된 웨이퍼의 상면을 흡착고정하여 후속공정으로 이송시킬 수 있도록 중심부가 회전가능하게 설치되며 양끝단에 흡착부가 구비되는 웨이퍼이송부;

    상기 웨이퍼이송부에 의해 이송된 웨이퍼가 이송될 수 있도록 모터의 동력을 전달받아 일측으로 회전되는 컨베이어가 설치되고, 상기 컨베이어의 상·하측에 설치되어 상기 이송되는 웨이퍼의 내부검사를 실시하게 되는 제2비젼모듈과, 상기 제2비젼모듈의 일측에 설치되어 내부검사 후 이송되는 웨이퍼의 휨 변형을 측정할 수 있도록 레이저측정기 및 센서헤드로 이루어지는 레이저측정부와, 상기 컨베이어의 길이방향으로 일단이 힌지축에 결합되되 일측에 설치된 작동실린더에 의해 상기 힌지축을 회전중심으로 하측으로 일정각도 선회되는 제2배출구를 포함하는 내부검사부;

    상기 컨베이어의 이송방향 끝단에 근접 위치되어 내부검사가 완료된 상기 웨이퍼를 순차적으로 이송시키는 제2컨베이어로 이루어지는 언로딩부; 및

    상기 일련의 웨이퍼 검사과정을 순차제어프로그래밍에 따라 제어하게 되는 제어부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사장치.

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