KR101213990B1 - 기판 지지용 스테이지와 상기 스테이지가 마련되는 기판검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기판이 스테이지 상에 접촉시 발생되는 스크래치 방지를 위한 기판 지지용 스테이지와 상기 스테이지가 마련되는 기판 검사장치에 관한 것으로서, 이를 위하여, 기판을 이송하는 기판 이송장치에서 상기 평판 디스플레이를 공압으로 지지하는 상기 스테이지의 상부면의 적어도 일부면에 코팅막을 형성함으로써, 기판이 스테이지에 접촉시 발생되는 마찰에 의해 기판 또는 스테이지에 손상이 발생되는 것을 방지하고, 스테이지를 내마모성이 우수한 코팅막으로 보호하여 기판 이송장치의 신뢰성을 확보할 수 있는 특징이 있다.

기판, 스테이지, 평판 디스플레이, 스크래치

Description

기판 지지용 스테이지와 상기 스테이지가 마련되는 기판 검사장치{STAGE FOR SUPPORTING DISPLAY PANEL AND DISPLAY PANEL INSPECTION APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1a는 종래기술에 따른 기판 검사장치에 마련되는 스테이지를 도시한 평면도.

도 1b는 종래기술에 따른 기판 검사장치를 도시한 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 기판 검사장치를 도시한 측면도.

도 3는 본 발명에 따른 기판 검사장치의 스테이지를 도시한 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 기판 검사장치의 스테이지를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100...기판 200...스테이지

300...기판이송부 400...반송 테이블

본 발명은 기판 지지용 스테이지와 상기 스테이지가 마련되는 기판 이송장치에 관한 것으로서, 특히, 기판을 이송하는 기판 이송장치에서 상기 기판을 공압으로 지지하는 스테이지상에 코팅막을 형성하여 기판과 스테이지에 발생될 수 있는 손상을 방지하기 위한 기판 지지용 스테이지와 상기 스테이지가 마련되는 기판 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이(FPD, Flat Panel Display)는 종래의 TV나 컴퓨터 모니터에 사용되고 있는 음극선관을 대체하기 위해 개발된 차세대 표시장치로, 경량, 박형 설계가 용이하고 고화질, 저소비 전력 등의 장점을 가지고 있어 널리 이용되고 있다. 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel) 등의 다양한 표시장치가 출시되고 있는데, 이러한 표시장치는 제조공정에서 기판 상에 형성된 스크래치나 각종 얼룩 등을 검사하여 불량률을 감소하기 위한 목적으로 기판 검사장치가 사용되고 있다.

불량요인을 검사하기 위한 기판 검사장치 중에서 특히, 인라인 검사장비(In-Line FPD Automatic Optical Inspection)는 TFT LCD 기판이나, PDP, 컬러필터 등의 기판 등을 안내하면서 광학렌즈와 CCD 카메라를 사용하여 검사 대상물의 이미지를 캡쳐한 후 비전 이미지 프로세싱 알고리즘을 적용하여 사용자가 찾아내고자 하는 각종 결함을 검출해 내는 장비이다. 이러한 검사장비는 검사시스템으로서의 역할을 다하기 위해서는 검출한 결함의 위치와 크기를 정확하게 알아내어 검출된 결함으로 찾아가 복원시키는 리페어(repair) 공정을 진행할 수 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 기판 검사장치에 마련되는 스테이지를 도시한 도 면이고, 도 1b는 기판 검사장치의 스테이지 상부에 기판이 부양된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1a 및 도 1b에서 도시된 바와 같이, 일방향으로 연장 형성되는 반송 테이블(40)에는 상부로 에어를 분사하는 분사 에어홀(22a)와 에어를 흡입하는 흡입 에어홀(22b)이 각각 교호적으로 인접하게 배치된다.

상기 반송 테이블(40)의 길이방향을 따라 양측부에는 한 쌍의 가이드라인(23)이 서로 평행하게 마주보도록 마련되고, 상기 가이드라인(23)에는 반송 테이블(40)의 스테이지(20)에 반입된 기판(10)을 흡착할 수 있는 흡착패드(30)가 상,하운동 및, 상기 가이드라인(23)을 따라 수평이동가능하게 설치된다. 상기 반송 테이블(40)의 상부에는 CCD 카메라와 같은 검사장치(미도시)가 설치된다.

상기 반송 테이블(40)의 스테이지(20)에 기판(10)이 반입되면 상기 기판(10)의 일측부를 흡착패드(30)가 흡착하고, 상기 분사 에어홀(22a)에서 배출되는 에어가 흡입 에어홀(22b)로 흡입되어 들어가면서 상기 기판(10)과 반송테이블(40) 사이에는 에어갭이 형성된다. 상기 에어갭에 의해 부양된 기판(10)은 상기 흡착패드(30)를 이송시키면 상기 흡착패드(30)의 진행방향을 따라 이송하여 상기 반송테이블(40)의 상부에 설치된 검사장치에 의해 기판(10)의 이상유무를 검사한 후 외부로 반출하게 된다.

그러나, 이러한 기판 검사장치에서 에어를 분사하는 분사 에어홀(22a)에서 에어가 원할하게 분사되지 못하는 경우 스테이지의 공압에 의해 부양중인 기판(10)이 이송 중에 기판(10)의 처짐이 발생하여 스테이지(20)에 접촉될 수 있다. 상기 기판(10)에는 스테이지(20)과의 접촉에 의해 스크래치가 발생되고, 불량이 발생할 수 있으며, 상기 기판(10)과 스테이지(20) 간의 마찰에 의해 분진이 발생되어 전체적인 청정도에 영향을 주는 문제가 있었다.

또한, 상기 기판(10)과 상기 기판(10)을 공압에 의해 지지하는 스테이지(20)의 상부면이 상호 마찰시 파티클 또는 정전기가 발생되거나, 스크래치가 발생되어 기판 이송 장치의 생산성과 신뢰도가 저하되는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 전술된 종래기술의 문제점을 해결 하기 위한 것으로서, 스테이지의 에어 슬라이더면을 따라 이송중인 기판이 스테이지상부면에 접촉되는 경우 기판과 스테이지의 손상을 방지할 수 있는 기판 지지용 스테이지와 상기 스테이지가 마련되는 기판 검사장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기판을 이송하는 기판 이송장치에서 상기 평판 디스플레이를 공압으로 지지하는 스테이지로서, 상기 스테이지의 상부면의 적어도 일부에 코팅막이 형성된다.

이때, 상기 스테이지에는 에어가 배출되는 에어홀 주변의 소정 영역을 제외한 전영역으로 코팅막이 형성될 수 있고, 상기 코팅막은 불소수지 코팅막인 테프론으로 구성되고, 10~100 ㎛의 두께로 이루어질 수 있다.

본 발명은 상부면에 코팅막이 형성된 스테이지가 마련되는 기판 이송장치와, 이송되는 기판의 이상 유무를 검사하기 위한 카메라검사부를 포함한다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 기판 검사장치의 측면을 도시한 도면이다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 기판(100)이 에어플로팅되는 기판 이송장치의 스테이지(200)의 상부면에 코팅막(210)을 형성하는 구성으로 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 기판 검사장치는 코팅막(210)이 상부면에 형성된 스테이지(200)와 반송 테이블(400)에 마련되어 스테이지(200)에 반입된 기판(100)을 일방향 혹은 양방향으로 이송시키기 위한 기판이송부(300)를 포함하는 기판 이송장치와, 상기 기판(100)을 스캔하여 기판(100)의 패턴 결함 검사 및 이상유무를 검사하기 위한 카메라검사부(미도시)를 포함한다.

도 3 및 도 4는 기판 검사장치에 마련되는 스테이지를 도시한 측면과 평면을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 스테이지(200)는 반입된 기판(100)이 공압에 의해 부양될 수 있도록 다수의 에어홀(220)이 일정 간격 이격되어 형성되고, 상기 에어홀(220)은 상기 스테이지(200) 상에 에어를 분사하는 분사 에어홀(220a)과 에어를 흡입하는 흡입 에어홀(220b)이 상호 인접하도록 배치된다. 이에 따라 상기 스테이지(200)로 부터 발생되는 공압이 기판(100)의 저면을 받쳐 주어 특정 부위에서 응력이 집중되거나, 특정 부위의 처짐 없이 안정적인 기판(100)의 이송이 가능하다. 또한, 에어를 분사하는 분사 에어홀에서 에어가 원할하게 분 사되지 못하는 경우, 이송중인 기판(100)의 처짐에 의해 발생되는 스크래치 또는 분진의 발생을 방지하기 위한 코팅막(210)이 상기 스테이지(200)의 상부면에 형성된다.

이때, 상기 코팅막(210)은 상기 스테이지(200)의 상부면의 일부 또는 전 표면에 형성되고, 기계적 화학적 전기적 특성이 양호한 불소수지를 포함하는 코팅막(210)으로 형성되는데, 바람직한 코팅막(210)의 재료로는 테프론을 포함한다. 여기서, 상기 코팅막(210)은 상기 스테이지에 마련되는 에어홀(220)을 통해 배출 또는 흡입되는 에어의 유통에 방해되지 않도록 에어홀(220)을 포함하는 주변의 소정 영역은 제외되어야 한다. 즉, 상기 코팅막(210)은 에어홀(220) 주변의 소정 영역을 제외한 일부분에 형성될 수 있고, 상기 에어홀 주변의 소정 영역을 제외한 전영역으로 코팅막이 형성될 수도 있다.

본 실시예에서 사용되는 테프론 코팅막에 대하여 간략히 설명하면, 테프론은 PTFE(Poly Tetra Fluore Ethylene), FEP(Flourinated Ethylene Prophylene) PFA(Per Fluore Alkoxy)와 같이 3가지 형태를 기본으로 하는 물질로서, 불소수지를 도료화하여 페인트처럼 표면에 적당량 도포한 후, 일정한 온도에서 가열, 소성을 거치면 비활성의 단단한 코팅막을 형성할 수 있다. 테프론이 코팅된 표면은 물이나 기름이 잘 묻지 않기 때문에 청소가 용이하며 많은 경우 자동적으로 청결이 유지된다. 상기 코팅막은 광범위한 주파수대에 걸쳐 높은 절연성, 낮은 손실률 및 높은 표면 저항을 가지고 있다.

또한, 상기 테프론 코팅막은 동마찰계수가 0.2~0.5 정도의 저 마찰계수를 가 지므로 기판(100)이 스테이지(200)의 상부면을 따라 접촉 상태로 슬라이딩될 때 테프론 코팅막에 부드럽게 슬라이딩될 수 있다. 따라서, 상기 기판(100)과 스테이지(200)의 마찰로 인한 파티클 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 테프론 코팅막은 내마모성이 크므로 장기간 사용하여도 테프론 코팅의 마모를 최소화할 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 코팅막(210)은 상기 기판(100)과 스테이지(200) 간의 대전 방지를 위한 정전기 방지용 테프론 코팅제를 사용가능하고, 별도의 정전기 방지 코팅막을 상기 스테이지(200) 상부면에 형성할 수도 있다.

상기 스테이지(200)의 상부면에 형성되는 코팅막(210)의 두께는 10~100 ㎛로 구성하는 것이 바람직하다. 상기 코팅막(210)의 두께가 10㎛이하인 경우에는 상기 기판(100)이 코팅막(210)이 형성된 스테이지(200)에 접촉시 코팅막에 손상이 발생될 수 있고, 코팅막(210)의 두께가 100 ㎛이상인 경우에는 상기 스테이지(200) 상부면에 열변형이 발생될 수 있다. 즉, 상기 스테이지가 알루미늄 재질로 이루어져 있어서 두께가 100 ㎛이상으로 코팅막을 형성할 경우에는 코팅막 형성을 위하여 여러번의 산화,환원이 반복하게 되면 스테이지(200) 상에 열변형이 발생될 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 기판(100)을 이송시키기 위한 기판이송부(300)는 반송 테이블의 일측에 마련된 클림프 장치에 의해 상기 기판(100)을 파지하여 스테이지(200)를 따라 이동시키도록 구성된다.

다만, 상기에서는 기판이송부(300)가 기판(100)을 흡착하여 이동시키는 이송수단에 대해 설명하였으나 이는 하나의 실시예에 지나지 않으며, 롤링에 의해 상기 기판(100)을 이송시키거나, 상기 반송 테이블을 상하, 수평이동하며 상기 기판 (100)을 흡착하여 이송시키는 이송수단 등과 같이 상기 기판(100)을 부양시켜 이송시킬 수 있는 다른 여러 이송수단으로도 변경 가능함은 물론이다.

이하, 기판 검사장치에 로딩되고, 이송 및 언로딩 되는 기판의 이동 과정을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 언급될 기판을 이송하기 위한 기판 이송장치는 주지 관용의 기술로서 이에 대한 보다 상세한 설명과 도면은 생략한다.

먼저, 기판(100)을 카세트로부터 이송하는 로딩 장치에 의해 기판 이송장치로 기판(100)이 반입되면, 상기 기판(100)은 공압에 의해 부상하며 스테이지(200)의 상부에 위치된다. 상기 기판(100)은 상기 스테이지(200)의 상부에 부양된 상태로 기판이송부(300)에 의해 상기 스테이지(200)의 진행 방향을 따라 이동한다. 이때, 이송중인 기판(100)이 상기 스테이지(200)의 상부면과 접촉되더라도 상기 스테이지(200)의 상부면에 형성된 코팅막(210)에 의해 기판(100)에 발생될 수 있는 스크래치에 의한 손상을 방지하고, 마찰시 발생될 수 있는 분진을 미연에 방지하여 전체적인 청정도를 유지할 수 있다.

계속하여 상기 기판(100)은 카메라검사부(도시되지 않음)를 통해 스캔되어 기판(100)의 패턴 결함 검사와 기타 이상유무를 검사받게 되고, 검사를 받은 기판(100)은 언로딩 장치에 의해 외부로 반출된다.

이상에서 설명된 기판 검사장치는 하나의 실시예에 따른 구성에 의거하여 설명하였으나, 상기 기판(100)이 로딩되어 이송중에 기판(100)과 스테이지(200) 간의 직접적인 접촉을 방지하기 위해 코팅막(210)이 형성된 스테이지(200)가 포함되는 구성을 모두 포함한다.

이와 같이 본 발명은 상기 기판이 이송되는 스테이지의 상부면에 절연성이 뛰어난 테프론 코팅막이 형성되어 상기 기판이 코팅막에 접촉시 마찰로 인한 파티클의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 기판과 스테이지간의 마찰에 의한 정전기의 발생을 방지하고, 상기 기판과 코팅막의 접촉면에 스크래치가 발생되는 것을 방지하여 기판의 이송이 안전하게 이루어질 수 있다.

특히, 코팅막의 동마찰계수가 작기 때문에 기판의 고속 이송중 상기 스테이지의 에어 슬라이더면에 기판이 접촉하더라도 기판에 손상이 없고, 내마모성이 우수하므로 코팅이 벗계지지 않아 반영구적으로 사용 가능하다. 또한 정전기를 방지하기 위해 대전 방지 코팅의 특수처리하여 정전기가 기판에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화 될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판이 코팅이 형성된 스테이지의 에어 슬라이더면을 따라 고속으로 이송중에 기판이 접촉하더라도 그로 인한 기판의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 스테이지에 코팅되는 코팅막이 벗겨지지 않아 상기 스테이지 의 반영구적인 사용이 가능한 이점이 있다.

또한 본 발명은 스테이지와 기판 사이에서 발생되는 정전기를 방지하기 위해 대전 방지 코팅의 특수처리하여 정전기가 기판에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 기판을 이송하는 기판 이송장치에서 상기 기판을 공압으로 지지하는 스테이지로서,

   상기 스테이지에 마련된 다수의 에어홀;

   상기 스테이지의 상부면의 적어도 일부에 형성된 코팅막을 포함하고,

   상기 다수의 에어홀은 상기 스테이지 상에 에어를 분사하는 분사 에어홀과 에어를 흡입하는 흡입 에어홀로 이루어지며, 상기 분사 에어홀과 흡입 에어홀이 상호 인접하도록 배치되는 스테이지.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 스테이지에는 에어가 입출되는 에어홀 주변의 소정 영역을 제외한 전영역으로 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이지.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 코팅막은 불소수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
4. 삭제
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,

   상기 코팅막은 10~100 ㎛의 두께로 코팅된 것을 특징으로 하는 스테이지.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 따른 스테이지가 마련되는 기판 이송장치와,

   이송되는 기판의 이상 유무를 검사하기 위한 카메라검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 코팅막은 10~100 ㎛의 두께로 코팅된 것을 특징으로 하는 기판 검사장치.

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