KR101384092B1 - 기판 이송장치 및 이것을 포함하는 기판 검사장비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이송 스테이지를 따라 이동이 가능하고 이송 스테이지에서 부상된 기판을 흡입력으로 흡착하는 흡착유닛이 기판과 접촉되는 흡착면을 갖되 이 흡착면이 기판의 더미영역에 대응하는 구조를 가지므로 기판을 이송하기 위하여 흡착하는 과정에서 기판의 패턴영역에 찍힘이 발생되는 등 패턴영역이 손상되는 것을 방지할 수 있는 기판 이송장치 및 이러한 기판 이송장치를 포함하는 기판 검사장비를 제공한다.

Description

기판 이송장치 및 이것을 포함하는 기판 검사장비 {Substrate Transferring Apparatus and Substrate Inspecting System Having the Same}
본 발명은 기판을 이송하기 위한 기판 이송장치 및 이것을 포함하는 기판 검사장비에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체나 평판디스플레이(flat panel display, FPD)의 제조공정은 기판을 처리하는 과정, 기판을 검사하는 과정 등을 포함하고, 이들 과정에는 흡입력을 이용, 기판을 흡착하고서 한 장비에서 다른 장비로 이송시키거나 장비 내의 한 영역에서 다른 영역으로 이송시키는 기판 이송장치가 이용된다. 이렇듯, 흡착기능을 갖는 기판 이송장치는 반도체의 제조에든 평판디스플레이의 제조에든 모두 동일 또는 유사한 방식으로 적용되는 것이므로, 이하에서는 평판디스플레이의 제조를 위한 검사장비에 기판 이송장치가 적용된 것을 중심으로 하여 배경기술을 살펴보기로 한다.
LCD(liquid crystal display, 액정디스플레이)나 PDP(plasma display panel, 플라즈마 디스플레이 패널)나 OLED(organic light emitting diode, 유기발광다이오드)와 같은 평판디스플레이의 제조공정에서, 기판에는 스크래치나 얼룩 등 각종 결함이 생길 수 있으므로, 기판에 대해서는 각종 결함으로 인한 불량률을 감소시키고자 기판 검사장비를 이용, 결함 여부를 검사한다.
도 1, 도 2는 일반적인 기판 검사장비가 도시된 사시도 및 평면도로, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 기판 검사장비는 로딩위치(P11)에 반입된 기판을 검사위치(P12), 언로딩위치(P13)로 순서대로 이송시키는 이송장치(100), 이송장치(100)에 의하여 이송되는 기판을 검사하기 위하여 검사위치(P12) 상에서 기판을 촬영(스캔)하는 비전카메라(200)를 포함한다.
이송장치(110)는 기판 이송방향으로 배열된 복수의 단위 스테이지(112)로 구성되고 상측으로 공기를 분사하여 기판을 부상시키는 이송 스테이지(110), 이송 스테이지(110)에 이송 스테이지(110)의 길이방향을 따라 왕복이동 가능하게 장착되며 부상된 기판을 흡입력 발생원(도시되지 않음)으로부터 제공받는 흡입력으로 흡착하는 흡착유닛(120), 흡착유닛(120)을 이동시키는 구동유닛(도시되지 않음)을 포함한다. 흡착유닛(120)은 기판의 중앙부를 흡착하도록 구성되고, 기판의 나머지 부분은 이송 스테이지(110)에서 분사되는 공기에 의하여 부상된 상태를 유지한다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다. 도 3을 참조하면, 기판은 복수 개의 패턴영역(pattern zone)(Z11)과 더미영역(dummy zone)(Z12)을 갖는데, 패턴영역(Z11)은 가로와 세로방향으로 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 연속으로 배열되어, 복수의 패턴영역(Z11) 사이에는 더미영역(Z12)이 위치된다. 흡착유닛(120)은 요구되는 수준의 흡착력 보장을 위하여 소정의 흡착면적을 확보하여야 한다. 이러하다 보니, 흡착유닛(120)에 의하여 기판을 흡착 시, 흡착유닛(120)이 기판의 패턴영역(Z11)과 더미영역(Z12)에 걸쳐 접촉하게 된다. 이에, 흡착유닛(120)에 의한 기판의 흡착과정에서 흡착유닛(120)과 접촉하는 일부 패턴영역(Z11)에 흡착력으로 인하여 찍힘현상이 발생되는 등 기판의 패턴영역(Z11)이 손상될 소지가 다분하였다.
본 발명의 목적은 기판을 흡착하는 과정에서 기판의 패턴영역이 손상되는 것을 방지할 수 있는 기판 이송장치 및 이것을 포함하는 기판 검사장비를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상측으로 공기를 분사하여 이송할 기판을 부상시키는 이송 스테이지와; 상기 이송 스테이지에 기판의 이송방향으로 이동 가능하도록 장착되며 흡입력을 이용하여 상기 이송 스테이지에서 부상된 상기 기판을 흡착하는 흡착유닛과; 상기 흡착유닛을 이동시키는 구동유닛을 포함하고, 상기 흡착유닛은 상기 기판의 흡착 시 상기 기판과 접촉되는 흡착면을 갖되, 상기 흡착면은 상기 기판의 패턴영역들 사이에 위치한 더미영역에 대응하는 구조를 가져 상기 기판의 더미영역과 접촉되는 기판 이송장치가 제공된다.
상기 흡착유닛은 복수 개가 구비되고, 상기 이송 스테이지에 상기 기판의 이송방향을 따라 간격을 두고 배치되며, 연결부재에 의하여 서로 연결되어 동시에 이동할 수 있다.
상기 흡착유닛은 상기 흡착면을 구성하는 흡착패드를 가질 수 있다. 그리고, 상기 흡착패드는 복수의 단위 패드로 구성되고, 상기 복수의 단위 패드는 상기 기판의 더미영역에 대응하는 구조를 갖도록 간격을 두고 배열될 수 있다.
상기 기판의 패턴영역은 가로 및 세로방향으로 간격을 두고 연속하도록 배열되어, 상기 기판의 더미영역은 격자형으로 형성되고, 상기 흡착면은 상기 격자형인 기판 더미영역의 교차 부분에 대응하는 십자형 구조를 가질 수 있다. 이 때, 상기 십자형 구조의 흡착면은 가로방향의 길이와 세로방향의 길이 중 한쪽이 다른 쪽에 비하여 더 긴 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판을 이송시키고자 하는 방향으로 이동 가능하도록 설치되며 흡입력을 이용하여 기판을 흡착하는 흡착유닛과; 상기 흡착유닛을 이동시키는 구동유닛을 포함하고, 상기 흡착유닛은 상기 기판의 흡착 시 상기 기판과 접촉되는 흡착면을 갖되, 상기 흡착면은 상기 기판의 패턴영역들 사이에 위치한 더미영역에 대응하는 구조를 가져 상기 기판의 더미영역과 접촉되는 기판 이송장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상측으로 공기를 분사하여 검사할 기판을 부상시키는 이송 스테이지와; 상기 이송 스테이지에 상기 이송 스테이지를 따라 이동이 가능하도록 장착되며 흡입력을 이용하여 상기 이송 스테이지에서 부상된 상기 기판을 흡착하는 흡착유닛과; 상기 흡착유닛을 이동시키는 구동유닛과; 상기 기판의 검사를 위하여 상기 기판의 이동경로 상에서 상기 기판을 촬영하는 비전카메라를 포함하고, 상기 흡착유닛은 상기 기판의 흡착 시 상기 기판과 접촉되는 흡착면을 갖되, 상기 흡착면은 상기 기판의 패턴영역들 사이에 위치한 더미영역에 대응하는 구조를 가져 상기 기판의 더미영역과 접촉되는 기판 검사장비가 제공된다.
본 발명은 기판의 흡착과정에서 기판의 패턴영역에 찍힘이 발생되는 등 기판이 손상됨에 따라 경제적 손실을 입게 되는 것을 방지할 수 있다.
도 1, 도 2는 일반적인 기판 검사장비가 도시된 사시도 및 평면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 검사장비가 도시된 평면도이다.
도 5는 도 4의 B 부분 확대도이다.
도 6은 도 4, 도 5에 도시된 흡착유닛을 나타내는 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명에 따른 기판 이송장치는 반도체 제조를 위한 공정에도 채택, 사용될 수 있는 것이나, 본 실시예에서는 평판디스플레이의 제조공정 중 기판을 검사하기 위하여 적용된 것을 중심으로 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 검사장비가 도시된 평면도이고, 도 5는 이 도 4의 B 부분 확대도이다.
도 4, 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 검사장비는 로딩위치(P1)에 반입된 기판을 검사위치(P2), 언로딩위치(P3)로 차례로 이송시키기 위한 이송장치(1), 이송장치(1)에 의하여 이송되는 기판을 검사하기 위하여 검사위치(P2) 상에서 기판을 촬영(스캔)하는 적어도 하나의 비전카메라(2)를 포함한다.
여기에서, 비전카메라(2)는 이송장치(1)를 폭방향으로 가로질러 설치된 지지대에 이동 가능하게 장착되고 별도의 구동유닛에 의하여 이송장치(1)의 폭방향으로 이동될 수 있다. 비전카메라(2)로 촬영한 이미지에 의해서는 비전 이미지 프로세싱 알고리즘을 이용하여 찾아내고자 하는 각종 결함을 검출할 수 있다.
이송장치(1)는, 기판의 이송방향으로 배열된 복수의 단위 스테이지(12)로 구성된 한편, 공기 공급원(도시되지 않음)으로부터 제공되는 공기를 소정의 압력으로 상측으로 분사하여 기판을 부상시키는 이송 스테이지(10)를 포함한다. 단위 스테이지(12)는 직사각형 구조를 갖는다. 단위 스테이지(12)는 기판의 이송방향으로 열을 이루어서 이송 스테이지(10)의 길이를 형성하고, 이송 스테이지(10)의 중앙부에 길이방향으로 폭(너비)가 일정한 공간이 형성되도록 이송 스테이지(10)의 폭방향으로 이격된다. 각각의 단위 스테이지(12)에는 공기 공급원으로부터의 공기를 분사하는 다수의 노즐이 전반에 걸쳐 있도록 마련된다.
이송장치(1)는, 이송 스테이지(10)의 중앙부에 길이방향으로 마련된 공간에 이 공간을 따라 왕복이동이 가능하도록 장착되며 이송 스테이지(10)에서 부상된 기판을 흡입력 발생원(도시되지 않음)으로부터 제공되는 소정의 흡입력으로 흡착하는 흡착유닛(20), 흡착유닛(20)이 정확히 이동하도록 안내하는 가이드(25), 흡착유닛(20)을 이동시키는 구동유닛(40)을 더 포함하므로, 흡착유닛(20)은 기판의 중앙부를 흡착하고, 기판의 나머지 부분은 이송 스테이지(10)의 노즐에서 분사되는 공기에 의하여 부상된 상태로 유지된다.
도 6은 흡착유닛(20)을 나타내는 사시도이다. 도 6을 비롯하여 도 4, 도 5를 참조하면, 흡착유닛(20)은 복수 개가 구비된다. 흡착유닛(20)은 이송 스테이지(10)의 중앙부에 마련된 공간에 이 공간의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 일정한 간격을 두고 배치되고, 연결부재(30)에 의하여 서로 연결되어 동시에 이동된다. 연결부재(30)는 가이드(25)의 안내를 받아 가이드(25)를 따라 이동된다.
흡착유닛(20)을 이동시키는 구동유닛(40)은 모터 및 이 모터로부터의 회전력을 연결부재(30)에 전달하는 동력전달수단을 포함할 수 있다. 이 때, 동력전달수단은 기판의 이송방향으로 이격되도록 배치된 복수의 풀리 및 이 풀리에 감긴 벨트를 포함하고, 벨트에는 연결부재(30)가 연결될 수 있다. 또는, 동력전달수단은 기판의 이송방향으로 배치된 볼 스크루를 포함하고, 볼 스크루에는 연결부재(30)가 연결될 수 있다.
흡착유닛(20)은 기판의 흡착 시 기판과 접촉되는 흡착면을 갖는데, 흡착면은 기판의 패턴영역(Z1)들 사이에 위치한 더미영역(Z2)에 대응하는 구조를 가짐으로써 기판의 더미영역(Z2)에 한하여 접촉되고, 이에 따라 흡착유닛(20)이 기판의 패턴영역(Z1)과 접촉되어 기판의 패턴영역(Z1)에 찍힘현상이 발생되는 등 기판의 패턴영역(Z1)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
기판의 패턴영역(Z1)은 가로방향 및 세로방향으로 일정한 간격을 두고 연속하도록 배열되어, 기판의 더미영역(Z2)은 격자형으로 형성되고, 흡착면은 격자형인 기판의 더미영역(Z2)의 교차 부분에 대응하는 십(十)자형의 구조를 갖는다. 십자형의 구조에 따르면, 기판의 흡착 시 기판의 패턴영역(Z1)과 접촉됨이 없으면서 요구되는 수준의 흡착면적을 확보할 수 있다. 특히, 십자형 구조의 흡착면에서, 가로방향의 길이와 세로방향의 길이 중 한쪽이 다른 쪽에 비하여 더 길게 하면, 흡착면적을 더욱 효과적으로 증대시킬 수 있다.
이와 같은 흡착유닛(20)은 흡착면을 구성하는 흡착패드(22)를 가져 기판의 흡착 시 기판에 가하여지는 충격을 완화시킬 수 있다. 흡착패드(22)는 하나에 의하여 십자형 구조를 갖도록 할 수도 있겠으나, 본 실시예에서는 흡착패드(22)를 복수의 단위 패드(24)로 구성하고, 이들 단위 패드(24)가 십자형 구조를 갖도록 일정한 간격을 두고 배열하였다. 이렇게 흡착패드(22)를 단위 패드(24)로 구성하면, 일부에 막힘현상 등이 발생하는 등 이상이 있을 시 해당 단위 패드(24)만을 신규의 것으로 교체하면 되므로 유지, 보수 면에서 유리하다.
이상, 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
1 : 기판 이송장치 2 : 비전카메라
10 : 이송 스테이지 12 : 단위 스테이지
20 : 흡착유닛 22 : 흡착패드
24 : 단위 패드 25 : 가이드
30 : 연결부재 40 : 구동유닛
Z1 : 기판의 패턴영역 Z2 : 기판의 더미영역

Claims (8)

  1. 상측으로 공기를 분사하여 이송할 기판을 부상시키는 이송 스테이지와;
    상기 이송 스테이지에 기판의 이송방향으로 이동 가능하도록 장착되며, 흡입력을 이용하여 상기 이송 스테이지에서 부상된 상기 기판을 흡착하는 흡착유닛과;
    상기 흡착유닛을 이동시키는 구동유닛을 포함하고,
    상기 흡착유닛은 상기 기판의 흡착 시 상기 기판과 접촉되는 흡착면을 갖되, 상기 흡착면은 상기 기판의 패턴영역들 사이에 위치한 더미영역에 대응하는 구조를 가짐으로써 상기 기판의 더미영역에 한하여 접촉되어 상기 기판의 패턴영역의 손상을 방지하며,
    상기 흡착유닛은 상기 흡착면을 구성하는 충격 완화용의 흡착패드를 갖는 기판 이송장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착유닛은 복수 개가 구비되고, 상기 이송 스테이지에 상기 기판의 이송방향을 따라 간격을 두고 배치되며, 연결부재에 의하여 서로 연결되어 동시에 이동하는 기판 이송장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 흡착패드는 복수의 단위 패드로 구성되고,
    상기 단위 패드들은 상기 기판의 더미영역에 대응하는 구조를 갖도록 간격을 두고 배열된 기판 이송장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판의 패턴영역은 가로 및 세로방향으로 간격을 두고 연속하도록 배열되어, 상기 기판의 더미영역은 격자형으로 형성되고,
    상기 흡착면은 상기 격자형인 기판 더미영역의 교차 부분에 대응하는 십(十)자형 구조를 갖는 기판 이송장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 십자형 구조의 흡착면은 가로방향의 길이와 세로방향의 길이 중 한쪽이 다른 쪽에 비하여 더 긴 기판 이송장치.
  7. 기판을 이송시키고자 하는 방향으로 이동 가능하도록 설치되며, 흡입력을 이용하여 기판을 흡착하는 흡착유닛과;
    상기 흡착유닛을 이동시키는 구동유닛을 포함하고,
    상기 흡착유닛은 상기 기판의 흡착 시 상기 기판과 접촉되는 흡착면을 갖되, 상기 흡착면은 상기 기판의 패턴영역들 사이에 위치한 더미영역에 대응하는 구조를 가짐으로써 상기 기판의 더미영역에 한하여 접촉되어 상기 기판의 패턴영역의 손상을 방지하며,
    상기 흡착유닛은 상기 흡착면을 구성하는 충격 완화용의 흡착패드를 갖는 기판 이송장치.
  8. 상측으로 공기를 분사하여 검사할 기판을 부상시키는 이송 스테이지와;
    상기 이송 스테이지에 상기 이송 스테이지를 따라 이동이 가능하도록 장착되며, 흡입력을 이용하여 상기 이송 스테이지에서 부상된 상기 기판을 흡착하는 흡착유닛과;
    상기 흡착유닛을 이동시키는 구동유닛과;
    상기 기판의 검사를 위하여, 상기 기판의 이동경로 상에서 상기 기판을 촬영하는 비전카메라를 포함하고,
    상기 흡착유닛은 상기 기판의 흡착 시 상기 기판과 접촉되는 흡착면을 갖되, 상기 흡착면은 상기 기판의 패턴영역들 사이에 위치한 더미영역에 대응하는 구조를 가짐으로써 상기 기판의 더미영역에 한하여 접촉되어 상기 기판의 패턴영역의 손상을 방지하며,
    상기 흡착유닛은 상기 흡착면을 구성하는 충격 완화용의 흡착패드를 갖는 기판 검사장비.
KR1020110147844A 2011-12-30 2011-12-30 기판 이송장치 및 이것을 포함하는 기판 검사장비 KR101384092B1 (ko)

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