KR101244266B1

KR101244266B1 - 기판 검사 장치의 기판 홀더 및 기판 검사 장치

Info

Publication number: KR101244266B1
Application number: KR1020077007784A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 오카히라
Original assignee: 올림푸스 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2013-03-18
Also published as: TW200628781A; TWI393875B; WO2006035733A1; JP4377918B2; CN101027547B; JPWO2006035733A1; KR20070103354A; CN101027547A

Abstract

본 발명의 기판 검사 장치는, 기판 W를 지지하는 기판 홀더(6)를 구비하고 있다. 기판 홀더(6)는, 다관절 로봇(8)에 장착된 베이스부(7)로부터, 복수개의 지지부(10)를 평행하게, 또한 등간격으로 연장시키고 있고, 전체적으로 창살형으로 되어 있다. 각 지지부(10)의 상면(10a)에는, 기판 W를 흡착 지지하기 위한 흡착부(12)가 설치되어 있다. 또한, 지지부(10)의 기단부(11a)측과 선단부(11b) 측의 각각에 창살(15)이 장착되어 있고, 외측의 지지부(10)의 외측면에는 지지 창살(17)이 장착되어 있고, 이들 창살(15, 17)에 의해 기판 W의 측 둘레를 지지할 수 있도록 되어 있다.

기판 검사 장치, 기판 홀더, 지지부, 흡착부, 다관절 로봇

Description

기판 검사 장치의 기판 홀더 및 기판 검사 장치{SUBSTRATE HOLDER FOR SUBSTRATE INSPECTING APPARATUS, AND SUBSTRATE INSPECTING APPARATUS}

본 발명은, 플랫 패널 디스플레이(FPD)를 제조하는 투명 기판을 육안관찰에 의해 검사하는 매크로 검사 장치, 및 매크로 검사 장치에 사용하는 기판 홀더에 관한 것이다.

본원은, 2004년 9월 27일자로 출원된 특원 2004-279989호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용은 원용에 의해 본 출원에 포함된다.

각 제조 공정에서 제조되는 투명 기판으로서, 예를 들면, 마스터 유리 기판(이하, 단지 유리 기판이라고 함)의 외관을 육안 관찰에 의해 검사(매크로 검사)를 하는 검사 공정이 있고, 이 검사 공정에는, 유리 기판을 지지한 홀더를 소정 각도로 세운 상태에서 윗쪽으로부터 매크로 조명광을 조사(照射)하여 유리 기판 상의 결함을 검사하는 매크로 검사 장치가 사용되고 있다.

이 종류의 매크로 검사 장치는, 기판 홀더가 직사각형의 유리 기판보다 약간 작은 개구부를 가지는 직사각형 프레임형의 홀더 본체를 구비하고, 홀더 본체의 상면에서 유리 기판 배면의 주위둘레부를 흡착지지하도록 구성되어 있다. 여기서, 기판이 큰 경우에는, 기판의 주위둘레부만을 지지하면, 기판의 중앙 부분이 변형되 기 쉬우므로, 개구부에 가늘고 긴 봉형(棒形)의 기판 지지부를 복수개 평행으로 가설(架設)하고, 각 기판 지지부에는, 유리 기판 배면에 맞닿는 지지핀이나, 흡착부를 설치하고, 유리 기판을 다수의 점에서 지지함으로써, 기판의 변형이나, 휨을 억제하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 하기 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조). 그리고, 기판 지지부는, 유리 기판의 휘어짐 등을 방지할 정도의 지지 강도를 가지면 되므로, 홀더 본체에 비해 매우 가늘고, 또한 경량으로 제조되고 있다.

그러나, 이 종류의 기판 홀더에서는, 기판의 무게는 주로 홀더 본체에 의해 지지하고, 또한 소정 각도로 회동(回動)·요동(搖動) 조작되도록 하기 위하여, 홀더 본체는 두껍게 제조하여 강도를 높일 필요가 있으므로, 기판의 대형화에 따라 기판 홀더가 매우 무거워지고 있다. 최근에는, 2000mm를 초과하는 대형화된 유리 기판이 출현하고 있고, 이와 같이 유리 기판이 대형화되면, 그 주위둘레부를 지지하는 기판 홀더는, 대형화, 중량화되지 않을 수 없었다. 이와 같이 대형이고, 또한 무거운 기판 홀더를 매크로 검사를 위해 소정 각도로 회동시키기 위해서는, 대형의 구동 기구가 필요해지므로, 검사 장치 전체가 대형화되어 버리는 문제가 있었다.

또, 유리 기판이 대형화되면, 기판 지지부의 길이가 기판 사이즈에 비례하여 길어져, 기판 홀더의 회동이나 요동 동작에 의해 지지부 자체가 상하 방향으로 진동되기 쉬워지고, 또 지지 부재 자체의 자중(自重)에 의해 휨이 생기기 쉬운 문제가 새롭게 발생한다. 이것을 방지하기 위해 기판 지지부의 강성(剛性)을 증가시키면, 기판 홀더의 중량이 보다 증대하게 되어, 바람직하지 않다.

특허 문헌 1: 일본국 특개평 9-189641호 공보

특허 문헌 2: 일본국 특개 2003-232742호 공보

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 기판 홀더를 소형화, 경량화하는 것이며, 또한 매크로 검사 장치의 대형화를 방지하는 것이다.

본 발명의 제1 측면은, 구동부의 선단부에 장착되고, 기판을 지지한 상태에서 상기 기판을 이동시키는 기판 홀더로서, 상기 구동부에 연결되는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 창살형으로 평행하게 연장되는 복수개의 지지부와, 상기 지지부 상에서 상기 기판을 흡착지지하는 흡착부를 구비하고, 상기 복수개의 지지부는, 상기 기판을 지지하는 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치의 기판 홀더이다.

본 발명의 제2 측면은, 상기 기판 검사 장치의 기판 홀더로서, 상기 지지부의 높이를, 상기 베이스부에 장착된 부분인 기단부(基端部)로부터의 거리에 따라 변화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 측면은, 상기 기판 검사 장치의 기판 홀더로서, 상기 지지부의 상기 베이스부에 장착된 부분인 기단부와, 상기 지지부의 상기 베이스부로부터 먼 곳에 위치하는 부분인 선단부 각각에, 상기 기판의 주위둘레부를 흡착지지하는 홀더 프레임을, 상기 지지부에 직교하게 하여 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4 측면은, 상기 기판 검사 장치의 기판 홀더로서, 상기 복수개의 지지부 중, 가장 외측에 설치된 상기 지지부의 외측면으로부터, 상기 기판의 주위둘레부를 지지하는 빔을 연장시킨 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5 측면은, 상기 기판 홀더와, 상기 기판 홀더를 요동 가능하게 지지하는 상기 구동부인 다관절 로봇과, 소정의 가시광선을 발광하는 광원을 구비하고, 상기 기판에, 상기 광원으로부터의 가시광선을 조사하여, 상기 기판의 외관 검사를 행할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치이다.

본 발명에 의하면, 기판을 지지하는 지지부를 창살형으로 구비함으로써, 기판의 주위둘레부를 직사각형의 홀더 본체에 의해 지지하는 경우에 비하여, 소형화, 경량화할 수 있다. 또, 이로써, 기판 홀더의 요동이나 회전 등을 행하는 다관절 로봇 등의 부하를 저감할 수 있고, 기판 검사 장치를 소형화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 기판 홀더를 구비한 기판 검사 장치의 개략 구성을 나타낸 도면이다.

도 2는 기판 홀더 및 반송용(搬送用) 로봇의 평면도이다.

도 3은 도 2의 III-III선에 따른 단면도이다.

도 4는 기판 홀더의 측면도이다.

도 5는 기판 홀더 및 반송용 로봇의 평면도이다.

도 6은 기판 홀더의 측면도이다.

[부호의 설명]

(1) 기판 검사 장치 (3) 광원

(8) 검사용 다관절 암 로봇 (6, 30)기판 홀더

(7) 베이스부 (10)지지부

(10a) 상면 (10b) 경사면

(10c) 측면 (10d) 경사면

(11a) 기단부 (11b) 경사면

(12) 흡착부 (13)로드

(14) 흡착 패드 (15) 홀더 프레임

(16) 흡착 패드 (17)빔

(18) 지지핀 (20) 반송용 로봇

(21) 암 (22) 로봇 핸드

(23) 핑거 (24)흡착부

(30)기판 홀더 (31)흡착부

(32) 빔 W 기판

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 각 실시예에 한정되지 않고, 예를 들면, 이들 실시예의 구성 요소끼리를 적당히 조합시켜도 된다.

발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1에 기판 검사 장치의 측면도를 나타낸다.

매크로 검사 장치(1)는, 클린룸 내에 배치되고, 상면과 하면이 개방된 측벽 에 에워싸인 장치 본체(2)를 가진다. 이 장치 본체(2)의 상면에는, 장치 본체 내의 클린도를 높이기 위한 필터가 장착되어 있다. 또, 장치 본체(2)의 상부에는, 예를 들면, 메탈 할라이드 램프나, 나트륨 램프 등의 매크로 조명용의 광원(3)과, 이 광원(3)으로부터 출사(出射)되는 조명광의 광축 상에 반사 미러(4)가 설치되어 있다. 반사 미러(4)의 하측에는, 광원(3)으로부터의 조명광을 수속시켜 기판 W에 안내하는 프레넬 렌즈(5)가 배치되어 있다. 프레넬 렌즈(5)는, 광원(3)으로부터의 발산광을 수속광으로 하기 위해 사용된다. 이 프레넬 렌즈에는, 또한 광원으로부터의 발산광을 균일한 면광원으로 변경하는 산란 기능을 가지는 투과형 액정 산란판이 근접하여 배치되어 있다. 매크로 조명 광학계는, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 투명 기판의 전체를 일괄 조명해도 되고, 또 부분적으로 조명하고 조명광을 1차원 방향 또는 2차원 방향으로 주사(走査)해도 된다.

기판 W는, 조명광에 대하여 투명한 평행평판으로 이루어지는 플랫 패널 디스플레이(FPD)용의 투명 기판으로, 기판 반송 장치에 의해, 도 1 중에 가상선(假想線)으로 나타낸 바와 같이, 수평으로 배치된 기판 홀더(6) 상에 반입(搬入)되도록 되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 기판 홀더(6)는, 후술하는 지지부를 장착하기 위해 평탄한 장착면(7a)을 가지는 베이스부(7)를 가지고, 이 베이스부(7)의 장착면(7a)과 반대측의 측면에는, 적어도 매크로 관찰 방향을 향해 회동(回動)하는 구동부가 연결된다. 구동부로서는, 베이스부(7)의 길이 방향으로 회전축을 가지고, 이 회전축에 모터를 연결한 것이라도 된다. 본 실시예에서는, 구동부로서 다방향 (도시한 화살표 A, B, C)으로 자유롭게 구동하는 검사용 다관절 암 로봇(이후, 단지 검사용 로봇이라고 함)(8)이 사용되고 있다. 베이스부(7)는, 이 검사용 로봇(8)의 다간접 암의 선단 암(9)에 연결되어 있다.

베이스부(7)의 장착면(7a)에는, 그 길이 방향을 따라 복수개의 지지부(10)가 충분한 간격을 가지고 배치되어 있고, 전체적으로 창살형으로 되어 있다. 각 지지부(10)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 폭치수에 대하여 높이 치수가 긴 금속제의 판재로 이루어지고, 상단과 하단 중 적어도 상단에는, 기판 W를 투과한 조명광이 지지부(10)의 상단면에서 반사하여 관찰의 방해가 되지 않게, 관찰 시야 밖으로 향하도록 반사시키는 경사면(10b),(10d)이 형성되어 있다.

지지부(10)의 상단에는, 그 길이 방향을 따라 흡착부(12)가 소정 간격으로 설치되어 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 흡착부(12)는, 지지부(10)로부터 세워설치되는 로드(13)의 선단에, 기판 W의 배면에 맞닿는 흡착 패드(14)가 장착된 것이며, 흡착 패드(14), 및 로드(13)에는 상하로 관통하는 에어 유통공(도시하지 않음)이 형성되어 있고, 이 에어 유통공은 흡인 펌프에 접속되어 있다.

로드(13)는, 후술하는 반송용 로봇(20)의 핑거(23)가 지지부(10)의 상단과 기판 W 사이에 삽입할 수 있고, 또한 상하 이동하는데 충분한 스페이스를 확보할 수 있도록 도 4에 나타낸 바와 같이 로드(13)의 높이가 조정된다.

여기서, 흡착부(12)는, 지지부(10)의 상단 측 정상부의 일부를 평탄하게 형성한 상면(10a)에 장착되어 있다. 지지부(10)의 상단에는, 아래쪽을 향해 열도록 한 경사면(10b)이 양측으로 연이어져 있다. 경사면(10b)은, 매크로 검사시에 기판 W를 투과한 조사광이 관찰자를 향해 반사되는 것을 방지하는 작용을 가지고 있다. 또, 경사면(10b)의 하단은, 상면(10a)에 대하여 수직인 측면(10c)으로 연이어지고, 측면(10c)의 하단에는, 경사면(10d)이 아래쪽으로 닫히도록 형성되어 있다. 이 경사면(10d)은, 기판 홀더(6)를 반전시켜 기판 W 배면의 매크로 검사를 행할 때, 조사광이 관찰자를 향해 반사되는 것을 방지한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 지지부(10)의 상면(10a)은, 기판 W에 대하여 수평이지만, 지지부(10)의 하단, 즉 아래쪽의 경사면(10d)이 만드는 능선(稜線)은, 베이스부(7) 측을 지지부(10)의 기단부(11a)로 한 경우에, 여기로부터 선단부(11b)를 향함에 따라 지지부(10)의 상하 방향의 높이를 감소시키도록 경사져 있다. 이와 같이 지지부(10)의 높이를 베이스부(7)로부터의 거리에 따라 변화시킴으로써, 지지부(10)의 지지 강도를 확보하고 개개의 기판 W의 중량을 억제하여, 경량화를 도모하고 있다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지부(10)의 기단부(11a) 측의 상면(10a)과 선단부(11b) 측에는, 지지부(10)와 직교하도록 기판 W의 상하 주위둘레부를 흡착지지하는 얇은 금속제의 판재로 이루어지는 경량화를 도모한 홀더 프레임(15)이 고정되어 있다. 홀더 프레임(15)은, 그 양 단부(15a)가, 서로 근접하는 방향으로 수직으로 굴곡되어 있다. 각 홀더 프레임(15)의 길이, 및 배치 간격은, 가상선으로 나타낸 기판 W의 가로 치수와 세로 치수에 맞도록 설정되어 있고, 각 홀더 프레임(15)의 상면에는 흡착 패드(16)가 소정 간격으로 복수개 설치되어 있다. 흡착 패드(16)는, 흡인 펌프에 접속되어 있고, 흡착부(12)와 함께 기판 W를 흡착지지하 는 것이다.

또한, 각 지지부(10) 중 가장 외측에 위치하는 지지부(10)의 외측면(10c)에는, 기판 W의 양측 에지부를 지지하는 지지핀(18)을 지지하는 복수개의 빔(17)이, 소정 간격으로 배치되어 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 빔(17)은, 지지부(10)에 대하여 수직으로 연장되어 있고, 그 선단부 상면에는, 지지핀(18)이 세워설치되어 있다. 지지핀(18)의 선단부에는, 테프론 등(테프론은 등록상표)의 유리 기판보다 경도가 낮은 내마모성이 우수한 감마재(減摩材)로 이루어지는 구체(球體)가 설치되어 있다. 그리고, 각 지지핀(18)은, 기판 W의 양측 에지부를 지지하도록 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 빔(17)에 지지핀(18)을 배치하였으나, 이것에 대신하여 흡착부(12)를 배치해도 된다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판 홀더(6)의 베이스부(7)를 장착한 검사용 로봇(8)은, 도시하지 않은 제어 장치에 의해, 예를 들면, 도 1에 가상선으로 나타낸 바와 같이, 수평으로 자세 유지되는 위치로부터, 도 1에 실선으로 나타낸 바와 같은, 소정의 경사 각도에서 일으킨 위치까지 기판 홀더(6)를 화살표 A 방향으로 회전 또는 요동시키거나 기판 홀더(6)를 암(9)의 축선 주위에 화살표 C 방향으로 회전시키거나, 기판 홀더(6)를 화살표 B 방향으로 상하 이동시키거나, 기판 홀더(6)를 화살표 D 방향으로 좌우 이동 가능하도록 되어 있다. 이 검사용 로봇(8)을 사용함으로써, 기판 홀더(6)를 매크로 조명 하에 있어서 관찰에 적합한 각도로 기립 상태로, 기판 홀더(6)를 상하 좌우로 이동시킴으로써, 기판 W의 전체면에 대하여 매크로 조명광을 주사할 수 있다. 매크로 조명 광학계를 XY 방향으로 이동 가능하게 설치한 경우에는, 검사용 로봇은 화살표 A 방향으로 회전 또는 요동, 화살표 C 방향으로 회전, 및 화살표 B 방향으로 상하 이동으로 조각된다.

그리고, 기판 홀더(6)를 일으켜 세웠을 때, 기판 홀더(6)의 앞쪽에 해당하는 위치에는, 장치 본체(2)에 개구가 형성되어 있고, 일으킨 상태의 기판 W의 외관을, 관찰자가 육안 관찰에 의해 관찰할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 도 2에는, 기판 홀더(6)에 기판 W를 반입출할 때 사용되는 반송용 로봇(20)이 도시되어 있다. 이와 같이 사용되는 반송용 로봇(20)은, 예를 들면, 복수개의 암(21)을 연결한 다간접 암 로봇으로, 선단에 로봇 핸드(22)가 장착되어 있다. 로봇 핸드(22)는, 복수개의 핑거(23)가 창살형으로 설치되어 있다. 기판 홀더(6) 측의 흡착부(12)는, 도 4에 나타낸 바와 같이 핑거(23)에 간섭하지 않도록 배치되어 있다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 핑거(23)의 두께는, 높이에 비해 충분히 얇다. 이와 같은 핑거(23)의 상부에는, 흡착부(24)가 설치되어 있고, 도 2의 가상선으로 나타낸 기판 W를 흡착지지하도록 되어 있다.

이 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1에 가상선으로 나타낸 바와 같이, 기판 홀더(6)를 기판 W의 반입출에 적합한 수평 위치에 대기시킨다. 반송용 로봇(20)은, 카세트로부터 기판 W를 1개 흡착지지하여 인출하고, 기판 W를 기판 홀더(6)의 위쪽으로 이송한다. 이 때, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 반송용 로봇(20)의 핑거(23)는, 수평인 상태로 기판 홀더(6)의 각 지지부(10)에 대하여 평면에서 볼 때 직교하는 방향으로부터 삽입된다. 반송용 로봇(20)에 의해 기판 W를 지지한 로봇 핸드(22)를 수평인 자세를 유지한 상태로 하강시키면, 핑거(23)가, 흡착부(12)나, 지지핀(18), 빔(15) 사이를 통과하도록 하여 도 4에 가상선으로 나타낸 위치까지 하강한다. 이 사이, 기판 W의 배면에 흡착부(12), 지지핀(18), 흡착 패드(16)가 맞닿고, 기판 W가 이들에 지지되고, 반송용 로봇(20)로부터 기판 홀더(6)에 기판 W가 이송탑재된다. 기판 W의 이송탑재가 종료되면, 반송용 로봇(20)의 암(21)을 후퇴시켜, 기판 W와 기판 홀더(6) 사이로부터 핑거(23)를 뽑아 낸다.

기판 검사 장치(1)는, 도시하지 않은 정렬 수단에 의해 기판 W를 기판 홀더(6) 상의 기준 위치에 정렬시켰으면, 그 위치에서 흡착부(12), 및 흡착 패드(16)에 의해 기판 W를 흡착지지한다. 또한, 검사용 로봇(8)이 기판 홀더(6)를 수평 위치로부터, 도 1에 실선으로 나타낸 바와 같이, 기판 W를 관찰자를 향해 일으킨다. 이 상태에서, 광원(3)으로부터의 조명광에 의해 기판 W를 윗쪽으로부터 비추면서, 관찰자가 매크로 검사를 행한다. 이 때, 검사용 로봇(8)에 의해, 기판 홀더(6)를 미소 각도로 상하 방향 또는 좌우방향으로 요동시키고, 기판 W에 대하여 조명광의 입사 각도를 변화시키면서 매크로 검사를 행해도 된다. 또, 기판 W의 배면의 매크로 검사를 행할 때는, 검사용 로봇(8)에 의해 기판 W를 반전시키고, 기판 W의 배면을 조명 방향을 향해 매크로 검사를 행해도 된다. 또한, 도시하지 않은 백라이트 장치를 설치하여, 기판 W의 배면 측으로부터 비추면서 관찰을 행해도 된다.

매크로 검사가 종료되면, 기판 홀더(6)를 수평 위치까지 되돌린 후, 흡착부(12), 흡착 패드(16)에 의한 흡착지지를 해제한다. 기판 W의 반출에 있어서는, 반송용 로봇(20)에 의해 로봇 핸드(22)를 수평으로 이동시켜 핑거(23)를 기판 W와 지지부(10) 사이에 삽입시킨다. 또한, 로봇 핸드(22)를 상승시켜, 기판 W를 반송용 로봇(20)에 이송탑재한 후, 암(21)을 후퇴시켜 카세트를 향하여 반출한다.

이 실시예에 의하면, 매크로 검사용의 기판 홀더(6)를 창살형의 프레임 구성으로 하고, 창살에 상당하는 각 지지부(10)에 기판 W를 지지하기 위한 강도를 갖게 했으므로, 종래와 같이 직사각형의 프레임을 가지는 기판 홀더에 비하여, 기판 홀더(6)의 외형을 소형화할 수 있어, 장치 전체를 소형화할 수 있다. 또한, 기판 홀더(6)는, 종래에 비해 경량으로 되므로, 기판 홀더(6)의 이동을 신속하게 행할 수 있도록 되어, 검사 시간을 단축할 수 있다. 또, 기판 홀더(6)는, 경량화이며, 하중의 분산이 없으므로 관성 모멘트를 작게 할 수 있고, 검사용 로봇(8)으로서 사용하는 다관절 암 로봇에 관한 부하를 저감할 수 있다. 따라서, 소형화의 다관절 암 로봇을 사용하는 것이 가능하게 된다. 또한, 백라이트를 사용하여 투과 조명 검사시에 행할 때도, 광의 차단을 최소한으로 멈추는 것이 가능하게 된다.

또, 기판 홀더(6)를 일으켰을 때, 지지부(10)가 세로 방향으로, 즉 기판 W의 배면을 위쪽으로부터 아래쪽에 걸쳐 지지하도록 설치되고, 기판 W의 배면을 흡착지지하고 있으므로, 매크로 관찰시에 기판 W의 굴곡이나, 진동을 억제할 수 있다. 홀더 프레임(16)을 창살형으로 배치한 지지부(10)의 기단부(11a)와 선단부(11b)에 설치하고, 기판 W의 반입 방향을 개방시킴으로써, 반송용 로봇(20)의 핑거(23)가 기판 홀더(6)에 간섭하지 않고, 기판 w의 반출입을 안전하게 행할 수 있다. 또, 지지부(10)에 의해 지지하지 않는 기판 W의 측방은, 외측에 배치된 지지부(10)로부터 빔(17)을 연장하여 지지하도록 했으므로, 반입출 측의 기판 W의 주위둘레부를 확실하게 지지할 수 있는 동시에, 양쪽의 홀더 프레임을 생략함으로써, 한층 더 경량화를 도모할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 제1 실시예와 같은 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 또, 중복되는 설명은 생략한다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판 홀더(30)는, 검사용 로봇(검사용 다관절 암 로봇)(8)의 암(9)의 선단부에 장착된 베이스부(7)를 가지고, 베이스부(7)의 장착면(7a)에는, 복수개의 지지부(10)가 베이스부(7)에 대하여 직교하면서 소정 간격으로 평행으로 설치되어 있다. 베이스부(7)는, 지지부(10)의 기단부(11a)의 높이 치수와 대략 동등한 두께 치수가 되어 있으므로, 제1 실시예의 베이스부에 비해 얇게 형성되어, 경량화가 도모되어 있다. 지지부(10)의 상면(10a)은, 평탄한 면으로 형성되고, 베이스부(7)의 상면보다 높은 위치에 배치되어 있다. 베이스부(7)와 지지부(10)의 각 상면은, 동일 평면으로 하여 베이스부(7)에 의해 기판 W의 일측 둘레부를 흡착지지하도록 해도 된다. 또, 지지부(10)의 상면(10a)에는, 개구부가 형성되고, 이 각 개구부에 흡착 패드를 끼어 넣은 흡착부(3)가 소정 간격으로 배치되어 있다. 이 흡착부(31)는, 지지부(10)에 형성된 유통공을 통하여 흡인 펌프에 접속되어 있다. 최외측의 지지부(10)의 외측면에는, 빔(32)이 설치되어 있다. 빔(32)은, 지지부(10)로부터 수직으로 연장되어 있고, 그 상면에서 기판 W의 배면을 지지하는 것이며, 빔(32)의 상면에는, 예를 들면, 흡착부(31)를 장착해도 된다.

본 실시예에 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 기판 홀더(30)를 기판 W의 반출입에 적합한 수평 위치에 대기시킨다. 반송용 로봇(20)은, 기판 W를 기판 홀더(6)의 위쪽으로 이송한다. 이 때, 반송용 로봇(20)의 핑거(23)는, 기판 홀더(30)의 각 지지부(10)에 대하여 평면에서 볼 때 평행하며, 인접하는 2개의 지지부(10) 사이에 핑거(23)가 배치되도록, 즉 기판 홀더(30)의 지지부(10)와 반송용 로봇(20)의 핑거(23)가 서로 맞물리도록 삽입된다. 기판 W에 대한 흡착을 해제한 후, 반송용 로봇(20)에 의해 기판 W를 지지한 로봇 핸드(22)를 수평인 자세로 유지한 상태에서 하강시키면, 핑거(23)가, 지지부(10) 사이를 하강하므로, 기판 W의 배면이 지지부(10), 빔(32)에 각각 맞닿고, 반송용 로봇(20)으로부터 기판 홀더(30)에 기판 W가 이송탑재된다. 기판 W의 이송탑재가 종료되면, 반송용 로봇(20)의 암(21)을 수평으로 후퇴시켜, 핑거(23)를 기판 W와 기판 홀더 사이로부터 뽑아낸다. 검사용 로봇(8)에 의해 기판 홀더(30)를 소정 각도로 기립시켜, 상하 방향 또는 좌우방향으로 요동시킬 때, 이 기판 홀더(30)와 간섭하지 않는 위치에서, 기판 W의 받아건넴 위치, 또는 이 받아건넴 위치보다 아래쪽으로 하강시킨 퇴피 위치에 로봇 핸드(22)가 대기해도 된다.

또한, 도시하지 않은 정렬 수단에 의해 기판 W를 기판 홀더(30) 상의 기준 위치에 기판 W를 정렬시키면, 그 위치에서 흡착부(31)에 의해 기판 W를 흡착지지한다. 또한, 검사용 로봇(8)이 기판 홀더(30)를 수평 위치로부터 기판 W를 관찰자를 향해 일으켜 기판 W를 윗쪽으로부터 조명광을 조사하여 매크로 검사를 행한다.

매크로 검사가 종료되면, 기판 홀더(30)를 수평 위치까지 되돌린 후, 흡착부(31)에 의한 흡착지지를 해제한다. 반송용 로봇(20)의 핑거(23)를 기판 W와 지 지부(10) 사이에 삽입하고나서 상승시켜, 기판 W를 반송용 로봇(20)에 이송탑재하고, 기판 W를 카세트를 향해 반출한다.

이 실시예에 따르면, 기판 홀더(30)를 창살형의 프레임 구성으로 하고, 그 선단측을 개방하고 있으므로, 반송용 로봇(20)을, 각 지지부(10) 사이에 서로 맞물리도록 평행하게 삽입시킬 수 있다. 이와 같이 서로 맞물리게 한 상태에서 기판 W을 받아건넴으로써, 반송용 로봇(20)과 기판 홀더(30) 사이에서 기판 W를 직접적으로 받아건넬 수 있으므로, 기판 홀더(30) 측에 기판 W를 수취하기 위한 리프트 기구를 설치할 필요가 없어져, 구성을 간략화할 수 있는 동시에, 기판 W을 받아건네는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 홀더 프레임을 생략함으로써, 기판 홀더(30)를 소형화, 경량화할 수 있다. 기판 홀더(30)의 소형화, 경량화, 및 이것에 따른 효과는, 제1 실시예와 같다.

그리고, 본 발명은, 전술한 실시예에 한정되지 않고 널리 응용할 수 있다.

예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같은 기판 홀더(6)에 있어서, 지지부(10)에, 기판 W의 배면에 맞닿는 지지핀(18)을 설치해도 된다. 이 경우에는, 지지핀(18), 및 흡착부(12)를 교대로 지지부(10)에 배열해도 되고, 지지부(10)마다 지지핀(18) 또는 흡착부(12)를 배치해도 된다.

또, 도 5에 나타낸 바와 같은 기판 홀더(30)에 있어서, 각 지지부(10)의 선단측을 판형의 긴 창살로 연결해도 된다. 이 창살은, 지지부(10)의 선단부(11b)를 연결함으로써, 각 지지부(10)의 진동을 억제할 수 있다. 반송용 로봇(20)의 핑거(23)가 창살과 간섭하지 않도록, 이 창살을 지지부(10)의 하면에 설치하거나, 창 살에 핑거의 형상에 맞춘 커팅부를 형성하면 된다.

또, 도 2에 나타낸 바와 같이 기판 홀더(6)에 있어서, 홀더 프레임(15)을 직사각형의 유리 기판 W의 형상에 맞추어, 한쪽을 개방한 ㄷ자형으로 형성하고, 한쪽이 개방된 측으로부터 기판 W를 반출입시켜도 된다. 도 2에 나타낸 홀더 프레임(15)을 지지부(10)의 선단측에만 설치하고, 베이스부(7)에 의해 기판 W의 일측 둘레부를 흡착지지하도록 해도 된다.

본 발명에 의하면, 기판을 지지하는 지지부를 창살형으로 구비함으로써, 기판의 주위둘레부를(11)를 직사각형의 홀더 본체에 의해 지지하는 경우에 비하여, 소형화, 경량화할 수 있다. 이로써, 기판 홀더의 요동이나 회전 등을 행하는 다관절 로봇 등의 부하를 저감할 수 있고, 기판 검사 장치를 소형화할 수 있다.

Claims

회동(回動)하는 구동부의 선단부에 장착되고, 기판을 지지한 상태에서 상기 기판을 조명 광학계의 조명 하에 있어서 육안관찰에 적합한 각도로 세워서 검사하는 기판 검사 장치의 기판 홀더로서,

평탄한 장착면을 가지며, 상기 장착면의 반대측의 측면에서 상기 구동부가 연결된 베이스부와,

상기 장착면의 길이 방향을 따라 간격을 두고 평행하게 연장되는 복수개의 지지부와,

상기 복수개의 지지부 상에 세워설치된 복수개의 로드 및 상기 로드의 선단에 장착되어 상기 기판의 배면을 흡착하는 흡착 패드로 구성된 흡착부

를 구비하고,

상기 흡착부는, 상기 기판을 반송(搬送)하는 반송용 로봇의 핑거에 간섭하지 않는 위치에 배치되고, 또한 상기 로드는 상기 반송용 로봇의 핑거에 의해 상기 기판을 상기 흡착부에 받아넘길 때의 상기 핑거의 상하 이동, 삽입 및 인출을 위한 스페이스를 확보할 수 있는 높이로 조정되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제1항에 있어서,

상기 복수개의 지지부는, 상기 기판의 주위둘레부를 흡착지지하는 흡착 패드가 복수개 배치된 판재로 이루어진 홀더 프레임을 상기 복수개의 지지부의 기단부 측 및 선단부 측, 또는 상기 복수개의 지지부의 상기 선단부 측에 상기 복수개의 지지부에 직교하게 하여 설치한 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제2항에 있어서,

상기 홀더 프레임이 상기 복수개의 지지부의 기단부 측과 선단부 측에 각각 설치되고, 이들 대향하는 홀더 프레임의 한쪽 끝의 사이로부터 상기 반송용 로봇의 핑거가 삽입 및 인출되도록 한 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제2항에 있어서,

상기 홀더 프레임은, 상기 복수개의 지지부의 기단부 측과 선단부 측에 직교하여 상기 기판의 직사각형 형상에 맞추어 한쪽이 개방된 ㄷ자형으로 설치되고, 이 한쪽이 개방된 측으로부터 상기 반송용 로봇의 핑거가 삽입 및 인출되는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제2항에 있어서,

상기 홀더 프레임은, 상기 복수개의 지지부의 선단부에 직교하여 설치되고, 상기 홀더 프레임과 대향하는 상기 베이스부에 상기 기판을 흡착지지하는 흡착부가 설치된 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제1항에 있어서,

상기 복수개의 지지부 중 가장 외측에 설치된 상기 지지부의 외측면에는, 상기 기판의 주위둘레부를 지지하는 지지핀 또는 흡착부를 지지하는 빔이 연장되어 설치된 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제1항에 있어서,

상기 복수개의 지지부는, 폭치수에 대하여 높이 치수가 긴 판재로 이루어지고, 상기 복수개의 지지부의 각 상단에 상기 조명 광학계로부터의 조명광이 관찰 시야 밖을 향하도록 반사시키는 경사면을 형성한 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제1항 또는 제7항에 있어서,

상기 복수개의 지지부는, 폭치수에 대하여 높이 치수가 긴 판재로 이루어지고, 상기 복수개의 지지부의 각 상단은 상기 기판에 대하여 평행으로 형성되고, 하단은 상기 복수개의 지지부의 기단부(基端部)로부터 선단부를 향해 상기 높이 치수가 감소 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제6항에 있어서,

상기 복수개의 지지부는, 폭치수에 대하여 높이 치수가 긴 판재로 이루어지고, 상기 복수개의 지지부의 각 상단은 상기 기판에 대하여 평행으로 형성되고, 하단은 상기 복수개의 지지부의 기단부(基端部)로부터 선단부를 향해 상기 높이 치수가 감소되도록 형성되며,

상기 흡착부는, 상기 빔의 상단에 에어 유통공이 형성된 로드를 세워설치하고, 상기 로드 선단에 상기 기판의 배면을 흡착하는 흡착 패드를 장착한 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제8항에 있어서,

상기 흡착부는, 상기 지지부의 상단에 에어 유통공이 형성된 로드를 세워설치하고, 상기 로드 선단에 상기 기판의 배면을 흡착하는 흡착 패드를 장착한 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
회동하는 구동부의 선단부에 장착되고, 기판을 지지한 상태에서 상기 기판을 조명 광학계의 조명 하에서 육안관찰에 적합한 각도로 세워서 검사하는 기판 검사 장치의 기판 홀더로서,

상기 구동부에 연결되는 베이스부와,

상기 베이스부로부터 평행하게 소정 간격을 두고 연장되고, 폭치수에 대하여 높이 치수가 긴 판재로 이루어진 복수개의 지지부와,

상기 복수개의 지지부에 소정 간격으로 배치되어 상기 기판을 흡착지지하는 복수개의 흡착부

를 구비하고,

상기 복수개의 지지부는, 상기 베이스부에 반송용 로봇의 핑거와 맞물리도록 평행하게 배치되고, 상기 반송용 로봇의 핑거를 상기 복수개의 지지부 사이에 맞물리도록 평행하게 삽입하여 상하 방향으로 이동시키는 것에 의해 상기 기판을 받아건네는 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제11항에 있어서,

상기 흡착부는, 상기 복수개의 지지부의 각각의 평탄한 상면에 형성된 개구에 흡착 패드가 끼워넣어지고, 상기 복수개의 지지부에 형성된 유통공을 통해 흡인(吸引) 펌프에 연결된 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제11항에 있어서,

상기 복수개의 지지부는, 상기 베이스부로부터 먼쪽에 위치하는 선단부가 판형의 창살로 연결되고, 상기 창살은 상기 반송용 로봇의 핑거와 간섭하지 않도록 상기 복수개의 지지부의 하면에 설치된 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
제11항에 있어서,

상기 복수개의 지지부는, 상기 베이스부로부터 먼쪽에 위치하는 선단부가 판상의 창살로 연결되고, 상기 창살은 상기 반송용 로봇의 핑거의 형상에 맞춘 커팅부를 형성한 것을 특징으로 하는 기판 홀더.
검사 장치 본체의 위쪽에 배치되어 기판 전체를 일괄 또는 기판을 부분적으로 조사(照射)하는 매크로 조명 광학계와,

상기 기판을 흡착지지하는 흡착부를 가지는 복수개의 지지부를 베이스부에 소정 간격으로 배치한 기판 홀더와,

상기 기판 홀더의 베이스부에 연결되고, 상기 기판 홀더를 수평인 상태로부터 육안관찰에 적합한 각도로 회동시키는 회동 제어를 하는 검사용 로봇과,

상기 검사용 로봇에 의해 수평 자세로 제어된 상기 기판 홀더에 상기 기판을 받아건네는 반송용 로봇

을 구비하고,

상기 흡착부는, 상기 복수개의 지지부 상에 세워설치된 복수개의 로드 및 상기 로드의 선단에 장착되어 상기 기판의 배면을 흡착하는 흡착 패드로 구성되고,

상기 로드는 상기 반송용 로봇의 핑거에 의해 상기 기판을 상기 흡착부에 받아넘길 때의 상기 핑거의 상하 이동, 삽입 및 인출을 위한 스페이스를 확보할 수 있는 높이로 조정되어 있고,

상기 반송용 로봇은, 상기 기판을 지지한 상기 핑거를 상기 홀더의 위쪽으로부터 하강시켜 상기 흡착부에 상기 기판을 이송탑재 한 후, 상기 기판 홀더로부터 퇴피시키는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
검사 장치 본체의 위쪽에 배치되어 기판 전체를 일괄 또는 기판을 부분적으로 조사(照射)하는 매크로 조명 광학계와,

상기 기판을 흡착지지하는 흡착부를 가지는 복수개의 지지부를 베이스부에 소정 간격으로 배치한 기판 홀더와,

상기 기판 홀더의 베이스부에 연결되고, 상기 기판 홀더를 수평인 상태로부터 육안관찰에 적합한 각도로 회동시키는 회동 제어하는 검사용 로봇과,

상기 검사용 로봇에 의해 수평 자세로 제어된 상기 기판 홀더에 상기 기판을 받아건네는 반송용 로봇

을 구비하고,

상기 복수개의 지지부는 폭치수에 대하여 높이 치수가 긴 판재로 이루어지고, 상기 반송용 로봇의 핑거와 서로 맞물리도록 평행하게 배치되고,

상기 반송용 로봇은, 상기 복수개의 지지부의 사이에 맞물리도록 상기 핑거를 상하 방향으로 이동시켜 상기 기판을 상기 복수개의 지지부에 대해 받아건네는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
제16항에 있어서,

상기 흡착부는, 상기 복수개의 지지부의 각각의 평탄한 상면에 형성된 개구에 흡착 패드가 끼워넣어지고, 상기 복수개의 지지부에 형성된 유통공을 통해 흡인(吸引) 펌프에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.