KR101693017B1 - 검사 장치 - Google Patents

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정상헌
김완수
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바이옵트로 주식회사
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Abstract

본 발명의 검사 장치는 기판의 정렬 상태를 확인하는 정렬 유니트 및 보조 정렬 수단;을 포함하고, 상기 보조 정렬 수단은 상기 기판의 이동 경로 상으로 상기 정렬 유니트의 하류에 위치할 수 있다.

Description

검사 장치{APPARATUS FOR TESTING}
본 발명은 기판의 통전 상태를 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)은 세탁기나 텔레비전 등의 가전제품은 물론 휴대폰을 포함한 생활용품, 또는 자동차, 인공위성 등과 같이 거의 모든 장비에서 기본이 되는 필수 부품 중의 하나이다.
근래 들어, 인쇄회로기판을 구성하는 각종 전자부품의 집적도가 높아짐에 따라 그 패턴(pattern)이 상당히 미세화되어 매우 정교한 패턴의 인쇄공정이 요구되고 있으며, 그에 따른 불량률의 증가에 의해 인쇄회로기판에 대한 검사의 중요성이 부각되고 있다.
한국등록특허공보 제0176627호 공보에는 납땜 불량 및 프로브 팁의 진동을 방지하여 안정된 통전 검사를 수행할 수 있고, 납땜부의 다양한 표면 형상에 대해 적응성이 향상된 인쇄회로기판의 통전검사용 프로브 장치가 개시되고 있다. 그러나, 인쇄회로기판의 통전 상태를 신속하고 고정밀도로 검사하는 방안은 제시되지 않고 있다.
한국등록특허공보 제0176627호
본 발명은 기판의 통전 상태를 고속으로 또한 고정밀도로 검사하는 검사 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 검사 장치는 기판의 정렬 상태를 확인하는 정렬 유니트 및 보조 정렬 수단;을 포함하고, 상기 보조 정렬 수단은 상기 기판의 이동 경로 상으로 상기 정렬 유니트의 하류에 위치할 수 있다.
본 발명의 검사 장치는 기판의 정렬 상태를 확인하는 정렬 유니트 및 보조 정렬 수단을 포함하므로, 기판의 통전 상태를 신속하고 확실하게 검사할 수 있다.
특히, 불량으로 판정된 불량 기판의 재검사 정확도가 크게 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 검사 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 적재 유니트 및 로딩 유니트를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 검사 장치를 구성하는 적재 유니트에 포함된 정렬부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 검사 장치로 검사되는 기판(200)을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 검사 유니트(190)를 나타낸 개략도이다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 검사 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 14는 본 발명의 검사 장치를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 검사 장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 검사 장치를 나타낸 개략도이고, 도 14는 본 발명의 검사 장치를 나타낸 사시도이다.
도시된 검사 장치는 제1 적재 유니트(110), 로딩 유니트(130, 140), 셔틀 유니트(150), 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190), 제2 적재 유니트(120)를 포함할 수 있다.
제1 적재 유니트(110)에는 기판(200)이 적재된다. 제1 적재 유니트(110)에 적재된 기판(200)은 통전 상태의 검사, 즉 통전 검사를 받을 대상이 되는 기판(200)일 수 있다. 제1 적재 유니트(110)에는 복수의 기판(200)이 적재될 수 있다. 이때의 기판(200)은 각종 부품이 실장되기 전의 인쇄회로기판일 수 있다. 인쇄회로기판은, 통상 페이퍼 페놀수지(paper phnol resin)나 글래스 에폭시수지(glass epoxy resin) 등의 재질로 이루어진 기판(200) 상에 동박(銅薄)을 입히고 각종 회로를 인쇄한 것이다. 인쇄회로기판은 회로가 인쇄되지 않은 나머지 부분을 에칭(etching) 등의 식각 기술에 의해 제거하여 구성하게 되며, 이들 회로 상에 여러 전자부품들이 납땜되어 실장되는 것이다. 통상적으로, 인쇄회로기판의 각 접점부에 대한 통전 검사를 행하기 위해서는 각종 테스트 장비에 의해 인쇄회로기판의 각 접점부에 전기 신호를 보낸다. 이때 전류의 통전 상태를 확인하는 것에 의해 인쇄회로기판에 대한 이상유무를 판별할 수 있다.
로딩 유니트는 제1 적재 유니트(110)에 적재된 기판(200)을 초기 위치 ⓘ로 옮길 수 있다.
경우에 따라 적재 유니트와 로딩 유니트의 사이에 클리닝 유니트(180)가 배치될 수 있다. 이때의 적재 유니트는 검사 전 기판이 적재되는 제1 적재 유니트(110)일 수 있다.
클리닝 유니트(180)는 검사 유니트(190)에 의해 통전 검사가 수행되는 기판(200)의 검사면의 이물질을 제거할 수 있다. 예를 들어 클리닝 유니트(180)는 기판(200)의 표면을 닦아내는 롤러 등을 포함할 수 있다. 클리닝 유니트(180)에 의해 클리닝이 이루어지는 부분은 적어도 기판(200)에서 검사 유니트(200)에 의해 검사가 이루어지는 영역을 포함하는 것이 좋다. 클리닝 유니트(180)가 배치되는 경우 로딩 유니트는 클리닝 유니트(180)를 거친 기판(200)을 초기 위치 ⓘ로 옮길 수 있다. 참고로, 적재 유니트에 적재된 기판(200)을 클리닝 유니트(180)의 상류로 옮기는 제3 로딩 유니트가 마련될 수도 있다.
셔틀 유니트(150)는 기판(200)의 이송 경로를 따라 초기 위치 ⓘ의 기판(200)을 이송할 수 있다. 제1 적재 유니트(110)에 의해 초기 위치 ⓘ에 옮겨진 기판(200)은 셔틀 유니트(150)에 놓여진 상태로 셔틀 유니트(150)와 함께 이동할 수 있다. 또는 별도로 마련된 거치대에 기판(200)이 놓여진 후 셔틀 유니트(150)에 의해 거치대가 이송됨으로써 거치대에 놓여진 기판(200) 역시 함께 이송될 수 있다. 도면에서는 셔틀 유니트(150)에 기판(200)이 놓여지는 예가 개시된다.
정렬 유니트(170)는 기판(200)의 이송 경로 상에 위치하고 카메라 등을 이용하여 기판(200)의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 정렬 상태가 확인된 기판(200)은 정렬 유니트(170)에 의해 정렬 상태가 보정되거나 셔틀 유니트(150)에 의해 정렬 상태가 보정될 수 있다. 또는 정렬 상태 정보를 정렬 유니트(170)로부터 획득한 검사 유니트(190)가 위치 보정됨으로써 상대적으로 기판(200)의 정렬 상태를 보정할 수도 있다.
검사 유니트(190)는 기판(200)의 이송 경로 상으로 정렬 유니트(170)의 하류에 위치하고, 프로브(193) 등을 이용하여 기판(200)의 통전 상태를 검사할 수 있다. 정렬 유니트(170)는 기판(200)의 정렬 상태를 확인함으로써 검사 유니트(190)에서 신뢰성 있는 검사가 이루어지도록 하는 요소이다. 따라서, 검사 유니트(190)는 정렬 유니트(170)의 하류에 위치하는 것이 좋다. 이때, 기판(200)이 이송되는 방향 상으로 초기 위치 ⓘ에 가까운 위치가 상류가 되고, 초기 위치에서 먼 위치가 하류가 된다. 따라서, 정렬 유니트(170)의 하류는 초기 위치 ⓘ로부터 정렬 유니트(170)까지의 거리와 비교하여 초기 위치 ⓘ로부터의 거리가 보다 먼 위치를 나타낸다. 도 1의 예에서는 검사 과정에서 기판(200)이 초기 위치 ⓘ로부터 x축의 양의 방향으로 움직이므로 정렬 유니트(170)의 x 좌표값보다 큰 x 좌표값을 갖는 위치가 하류가 된다.
제2 적재 유니트(120)에는 검사된 유니트에서 검사된 기판(200)이 적재될 수 있다. 제2 적재 유니트(120)는 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어 검사 유니트(190)에서 정상으로 판별된 기판(200)이 적재되는 유니트, 쇼트(short)로 판별된 기판(200)이 적재되는 유니트, 오픈(open)으로 판별된 기판(200)이 적재되는 유니트를 포함할 수 있다. 이때, 제2 적재 유니트(120)를 구성하는 각 유니트는 적재되는 기판(200)의 수량에 따라 배치 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어 정상의 기판(200)의 수량이 가장 많고, 쇼트 기판(200)의 수량이 그 다음이고, 오픈 기판(200)의 수량이 가장 적은 경우를 가정한다. 이때, 정상 기판(200)이 적재되는 유니트가 초기 위치에 가장 가깝게 배치될 수 있다. 오픈 기판(200)이 적재된 유니트가 초기 위치로부터 가장 멀리 배치되고, 쇼트 기판(200)이 적재된 유니트가 두 유니트의 중간에 배치될 수 있다. 경우에 따라 도 1에서와 같이 두 유니트가 초기 위치로부터 동일 위치에 배치될 수도 있다. 정리하면, 제2 적재 유니트(120)는 복수로 형성되고, 각 제2 적재 유니트(120)에는 검사 결과가 다른 기판(200)이 적재될 수 있다. 이때, 상대적으로 많은 수량의 기판(200)이 적재되는 제2 적재 유니트(120)는 상대적으로 적은 수량의 기판(200)이 적재되는 제2 적재 유니트(120)와 비교하여 초기 위치에 가깝게 배치될 수 있다. 이에 따르면 로딩 유니트의 움직임이 최소화되고, 로딩 유니트의 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한, 로딩 유니트에 의해 검사가 완료된 기판이 제2 적재 유니트(120)에 적재되는 전체 시간을 줄일 수 있다. 이를 통해 전체 검사 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 검사 장치는 제1 적재 유니트(110), 로딩 유니트(130, 140), 셔틀 유니트(150), 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190), 제2 적재 유니트(120)를 포함함으로써 기판(200)의 통전 검사를 자동으로 실시할 수 있다. 특히, 검사받기 전의 기판(200)과 검사가 완료된 기판(200)을 제1 적재 유니트(110)와 제2 적재 유니트(120)에 분리시켜 적재함으로써 검사 전 기판(200)과 검사 후 기판(200)이 섞이는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 셔틀 유니트(150)는 검사 유니트(190)에서 검사된 기판(200)을 초기 위치로 이송할 수 있다. 이때, 로딩 유니트는 검사 유니트(190)에서 검사되고 셔틀 유니트(150)에 의해 초기 위치로 이송된 기판(200)을 제2 적재 유니트(120)에 적재할 수 있다. 이에 따르면 검사 전의 기판(200)과 검사 후의 기판(200)은 서로 근처에 적재될 수 있다. 예를 들어 도 1의 실시예에 따르면 제1 적재 유니트(110)와 제2 적재 유니트(120)는 초기 위치로부터 검사 유니트(190)까지의 기판(200)의 이송 경로 ⓐ에 대해 가상의 수직선 ⓒ 상에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 따르면 사용자에 의해 운송이 가능한 제1 적재 유니트(110)와 제2 적재 유니트(120)를 거의 근처에 배치할 수 있으므로, 작업 편의성이 증대될 수 있다. 또한 도 1에서 x축의 한쪽에만 적재 유니트들이 배치되므로, x축 상으로 검사 유니트(190)를 가운데 두고 양쪽에 각 적재 유니트가 배치되는 경우와 비교하여 공간 활용도가 높은 장점이 있다. 또한, 제1 적재 유니트(110)의 기판(200)을 초기 위치로 옮기고, 초기 위치의 기판(200)을 제2 적재 유니트(120)로 옮기는 로딩 유니트의 이동 경로를 최소화시킬 수 있다. 또한, 로딩 유니트이 복수일 경우, 각 적재 유니트가 근처에 모여 있으므로 각 로딩 유니트 또한 서로 근처에 배치할 수 있다. 따라서, 서로 먼 곳에 로딩 유니트가 산재된 경우와 비교하여 공간 활용성이 높은 장점 있다.
본 발명의 검사 장치는 xy 평면에서 (x1, y1)좌표로부터 x축 방향으로 이송되는 기판(200)의 통전 상태를 검사하고, 검사된 상기 기판(200)을 (x1, ya)좌표(여기서, a는 1이 아닌 자연수이다)에 적재시키는 것일 수도 있다.
로딩 유니트는 복수로 존재할 수 있다. 예를 들어 도 1에는 2개의 로딩 유니트가 개시된다. 제1 로딩 유니트(130)는 제1 적재 유니트(110)에 적재된 기판(200)을 초기 위치로 옮길 수 있다. 제2 로딩 유니트(140)는 검사 유니트(190)에서 검사되고 셔틀 유니트(150)에 의해 초기 위치로 이송된 기판(200)을 제2 적재 유니트(120)로 옮길 수 있다. 제1 로딩 유니트(130)는 '검사 전 기판(200)'만을 옮기고, 제2 로딩 유니트(140)는 '검사 후 기판(200)'만을 옮김으로써 기판(200)을 옮기는 속도를 개선할 수 있다. 또한, 각 로딩 유니트의 이동 경로를 단순화시킬 수 있으므로 제어가 용이하고 각 로딩 유니트 간의 충돌 등 간섭 문제를 용이하게 해소할 수 있다.
이상에서 살펴본 제1 적재 유니트(110), 로딩 유니트, 셔틀 유니트(150), 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190), 제2 적재 유니트(120)의 움직임 즉, 자유도는 다음과 같을 수 있다. 설명의 편의를 위해 초기 위치로부터 검사 유니트(190)까지의 기판(200)의 이송 경로를 x축 방향으로 설정한 공간 좌표계를 도 1에 나타내었다. 물론, 공간 좌표계는 다양하게 적용될 수 있다. 이때의 자유도는 기판(200)을 검사하기 위해 각 유니트가 구동되는 상태에서의 자유도로 작업 자유도라 정의하기로 한다. 한편, 세팅 자유도는 기판(200)의 검사 작업 전 각 유니트를 초기 설계치로 세팅하는 과정에서의 각 유니트의 자유도를 나타낸다. 참고로, 자유도(Degrees of Freedom, DOF 또는 Mobility)는 어떤 물체의 상태를 최소한으로 표시할 수 있는 독립된 변수의 수를 말한다. 일반적으로 2차원의 물체는 3의 DOF값을 갖는다. 이는 기준점의 2차원 좌표, 그리고 물체가 기울어진 각도를 포함한다. 마찬가지로 3차원 물체는 6의 DOF 값을 가지는데, 이는 기준점의 3차원 좌표, 그리고 각 축마다의 회전 각도를 표현해야 하기 때문이다.
도 1에 도시된 공간 좌표계에 따르면, xyz 공간에서 제1 적재 유니트(110) 및 제2 유니트는 구동시 z축 작업 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어 지면을 기준으로 각 적재 유니트는 상승, 하강 운동을 할 수 있다.
xyz 공간에서 로딩 유니트는 구동시 x축, y축, z축 작업 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어 지면을 기준으로 로딩 유니트는 상승, 하강, 수평 운동을 할 수 있다.
xyz 공간에서 셔틀 유니트(150)는 구동시 x축, y축 작업 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어 지면으로 기준으로 셔틀 유니트(150)는 수평 운동을 할 수 있다.
xyz 공간에서 정렬 유니트(170)는 구동시 고정될 수 있다. 즉, 정렬 유니트(170)는 고정된 유니트일 수 있다.
xyz 공간에서 검사 유니트(190)는 구동시 z축 자유도를 가질 수 있다. 예를 들어 지면을 기준으로 검사 유니트(190)는 상승, 하강 운동을 할 수 있다.
기판(200)의 검사 과정에서 기판(200)은 위치가 보정될 필요가 있으며, 정렬 유니트(170) 및 검사 유니트(190)로 유입될 필요가 있다. 그런데, 본 발명의 검사 장치에 따르면 정렬 유니트(170)는 고정되고, 검사 유니트(190)는 z축 작업 자유도를 갖는다. 따라서, 기판(200)이 정렬 유니트(170) 및 검사 유니트(190)의 위치로 이송되어야 하고, 위치 보정도 되어야 한다. 기판(200)의 이송은 xyz 평면에서 x축 또는 y축으로의 움직임을 의미하는데, 이러한 기판(200)의 이송은 셔틀 유니트(150)에 의해 이루어진다. 따라서, 셔틀 유니트(150)는 x축, y축 작업 자유도를 갖는다. 본 발명의 검사 장치는 기판(200)의 이송을 위해 셔틀 유니트(150)에 부여된 x축, y축 작업 자유도를 이용해 기판(200)의 위치 보정도 수행할 수 있다.
이상의 구성에 따르면 셔틀 유니트(150)와 비교하여 상대적으로 무거운 정렬 유니트(170) 및 검사 유니트(190)의 움직임을 최소화시킬 수 있다. 이에 따라 작업 속도를 개선할 수 있는 동시에 정밀한 검사가 가능하다. 또한, 전력 소모를 줄일 수 있다.
작업 속도를 개선하기 위해 셔틀 유니트(150)에 의한 기판(200)의 이송 경로는 다음과 같이 결정될 수 있다.
초기 위치로부터 검사 유니트(190)까지의 기판(200)의 이송 경로 ⓐ를 제1 경로로 정의하고, 검사 유니트(190)로부터 초기 위치까지의 기판(200)의 이송 경로 ⓑ를 제2 경로로 정의할 때, 제1 경로의 길이는 제2 경로의 길이보다 짧을 수 있다. 셔틀 유니트가 단수로 마련된 경우 제1 경로와 제2 경로는 동일해도 무방하다. 그러나 복수의 셔틀 유니트가 마련되는 경우 제1 경로와 제2 경로가 동일하면 각 셔틀 유니트가 충돌되는 간섭 문제가 발생한다. 따라서, 적어도 2개의 셔틀 유니트가 마련되는 경우 제1 경로는 제2 경로는 달라야 하며, 이렇게 다른 경로를 어떻게 구성하냐에 따라 작업 효율이 달라질 수 있다.
통전 검사시 일반적으로 셔틀 유니트(150)의 이송 시간과 비교하여 정렬 유니트(170)에 의한 기판(200)의 정렬 상태 확인과 검사 유니트(190)에 의한 검사에 많은 시간이 소요된다. 따라서, 전체적인 기판(200)의 통전 검사 시간을 줄이기 위해서는 초기 위치로부터 정렬 유니트(170)까지의 이송 거리와 정렬 유니트(170)로부터 검사 유니트(190)까지의 이송 거리를 최소화하는 것이 유리하다. 이러한 목적은 제1 경로의 길이를 제2 경로의 길이보다 짧게 함으로써 달성될 수 있다.
구체적으로, 초기 위치, 정렬 유니트(170) 및 검사 유니트(190)는 가상의 일직선 상에 마련될 수 있다.
작업 속도의 개선을 위해서 셔틀 유니트(150)는 복수로 마련될 수 있다. 예를 들어 도 6 내지 도 13에는 제1 셔틀 유니트(150a)와 제2 셔틀 유니트(150b)가 개시된다.
제1 셔틀 유니트(150a)와 제2 셔틀 유니트(150b)는 제1 경로와 제2 경로 중 서로 다른 경로를 이용하여 기판(200)을 이송할 수 있다. 일예로 제1 셔틀 유니트(150a)가 제1 경로로 운행 중일 경우 제2 셔틀 유니트(150b)는 제2 경로로 운행하고, 제1 셔틀 유니트(150a)가 제2 경로로 운행 중일 경우 제2 셔틀 유니트(150b)는 제1 경로로 운행할 수 있다. 이때, 제1 셔틀 유니트(150a)의 제1 경로와 제2 셔틀 유니트(150b)의 제1 경로는 서로 동일할 수 있다. 즉, 도 1에서 제1 셔틀 유니트(150a)와 제2 셔틀 유니트(150b)는 모두 경로 ⓐ를 제1 경로로 할 수 있다. 제2 셔틀 유니트(150b)의 제2 경로와 제2 셔틀 유니트(150b)의 제2 경로는 제1 경로를 사이에 두고 형성될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면 제2 셔틀 유니트(150b)를 복수로 마련하는 경우에도 제1 경로의 길이를 제2 경로의 길이보다 짧게 할 수 있다. 예를 들어 제2 셔틀 유니트(150b)의 개수와 상관없이 제1 경로는 일직선 상에 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 적재 유니트 및 로딩 유니트를 나타낸 개략도이다.
적재 유니트에 적재된 기판(200) 중 지면을 기준으로 최상층에 위치한 기판(z축의 양의 방향으로 최대값 위치의 기판)을 최상층 기판이라 정의하기로 한다.
먼저, 제1 적재 유니트(110)에 적용되는 실시예를 살펴본다.
적어도 로딩 유니트에 의해 최상층 기판이 로딩되는 시점에서 지면으로부터 최상층 기판까지의 높이는 적재 유니트에 적재된 기판(200)의 개수와 상관없이 일정할 수 있다.
지면으로부터 높이 ⓓ에 위치하던 최상층 기판(제n 기판)이 로딩 유니트에 의해 상기 검사 유니트(190)의 상류로 옮겨지면, 지면으로부터 다음 최상층 기판(제n-1 기판)까지의 높이 ⓔ는 제n 기판의 두께만큼 낮아진다. 이에 따르면 제n-1 기판을 로딩하기 위해서 로딩 유니트는 제n 기판의 두께만큼 더 하강해야 한다. 이러한 로딩 유니트의 동작은 적재 유니트과의 간섭 문제, 제어의 복잡성을 유발하므로 바람직하지 못하다. 로딩 유니트에 의해 기판(200)의 로딩이 이루어지는 위치를 일정하게 하기 위해 적재 유니트는 제n-1 기판을 제n 기판의 두께만큼 상승시킬 수 있다.
이를 위해 적재 유니트는 기판(200)이 적재되고, z축 방향 또는 중력 방향을 따라 이동하는 적재부(111)를 포함할 수 있다.
적재부(111)는 로딩 유니트에 의해 지면으로부터 제1 높이의 기판(200)이 로딩되면, 제2 높이의 기판(200)을 제1 높이까지 상승시킬 수 있다.
그런데, 근대 고집적화, 소형화로 인해 기판(200)의 두께가 매우 얇아지고 있다. 따라서, 적재부(111)는 백 래쉬(back lash) 등의 기계 오차로 인해 신뢰성 있게 기판(200)의 두께만큼 상승하기가 어려울 수 있다. 이러한 기계 오차를 줄이기 위해 제어 거리를 길게 하는 것이 유리하다.
따라서, 적재부(111)는 제2 높이의 기판(200)을 제1 높이까지 바로 상승시키지 않고 제3 높이까지 하강시킨 후 제1 높이까지 상승시킬 수 있다. 도 1에서 제1 높이는 ⓓ이고, 제2 높이는 ⓔ, 제3 높이는 ⓕ일 수 있다. 이때, 각 높이는 ⓓ > ⓔ > ⓕ의 관계를 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하면 적재 유니트는 도 2에서 좌측 그림, 중간 그림, 우측 그림의 순서로 구동된다.
다음으로, 제2 적재 유니트(120)에 적용되는 실시예를 살펴본다.
적어도 로딩 유니트에 의해 검사 유니트(190)의 하류로부터 옮겨진 기판(200)이 언로딩되는 시점에서 지면으로부터 최상층 기판까지의 높이는 적재 유니트에 적재된 기판(200)의 개수와 상관없이 일정할 수 있다.
앞의 예와 반대로 검사 후 기판(200)이 적재 유니트에 적재되는 경우이다. 이때는 기판(200)의 두께만큼 최상층 기판을 하강시킬 필요가 있다. 이때도 적재부(111)는 기판(200)의 두께만큼 하강할 수 있다. 또는 정밀도 개선을 위해 기판(200)의 두께보다 더 하강한 후 적절하게 상승할 수도 있다.
즉, 도 2에서 제1 높이 ⓓ > 제2 높이 ⓔ > 제3 높이 ⓕ의 관계를 가질 때, 적재부(111)는 제1 높이의 최상층 기판을 제3 높이로 하강시킨 후 제2 높이로 상승시킬 수 있다. 이러한 구성에 따르면 적재부(111)는 도 2에서 우측 그림, 중간 그림, 좌측 그림의 순서로 구동된다.
도 2에 도시된 로딩 유니트는 x축, y축, z축 작업 자유도를 갖는 아암(arm)(131), 아암(131)의 단부에 형성되고 기판(200)을 흡착하는 흡착부(133)를 포함할 수 있다. 기판(200) 흡착시 기판(200)의 훼손을 최소화하기 위해 흡착부(133)는 아암(131)의 z축 작업 자유도와 비교하여 짧은 거리의 z축 작업 자유도를 가질 수 있다.
로딩 유니트 중 제1 로딩 유니트(130)는 검사 전 기판(200)을 초기 위치로 옮긴다. 이때 로딩 대상이 되는 기판(200)은 제1 적재 유니트(110)에 복수로 적재된 상태일 수 있다. 기판(200)이 얇을 경우 최상층 기판의 로딩시 그 밑의 기판(200)이 최상층 기판에 붙어서 함께 로딩될 수 있다. 복수의 기판(200)이 초기 위치에 놓일 경우 기판(200) 검사에 있어서 큰 오류를 유발할 수 있으므로, 신뢰성 있게 최상층 기판만이 로딩될 필요가 있다. 이를 위해 로딩 유니트는 적재 유니트에 적재된 기판(200)을 로딩한 후 제1 거리 h1만큼 상승한 후 제1 거리보다 짧은 제2 거리 구간 h2에서 상하 왕복 운동할 수 있다. 이러한 동작은 소위 무엇인가를 털어내는 동작과 유사하다. 로딩 유니트의 터는 동작에 의해 신뢰성 있게 최상위 기판(200)만이 로딩 유니트에 로딩될 수 있다.
한편, 제1 적재 유니트(110)의 기판(200)이 로딩 유니트에 의해 로딩되거나, 제2 적재 유니트(120)로 로딩 유니트의 기판(200)이 언로딩 된 경우 적재된 기판(200)이 xy 평면 방향으로 흐트러질 수 있다. 검사 전 기판(200)의 검사 신뢰도를 향상시키고, 검사 후 기판(200)의 관리 편의성 증대를 위해 흐트러진 기판(200)을 정렬시키는 것이 좋다. 이를 위해 각 적재 유니트는 정렬부를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 검사 장치를 구성하는 적재 유니트에 포함된 정렬부를 나타낸 개략도이다.
정렬부는 xyz 공간에서 z축 방향으로 복수의 기판(200)이 적재되고, 적재된 기판(200) 중 적어도 최상층의 기판(200)을 x축 방향, y축 방향 중 적어도 한 방향으로 정렬시킬 수 있다.
평면 상에서 기판(200)을 정렬하기 위해서는 네 방향에서 기판(200)을 가이드해야 한다. 따라서, x축 방향으로 움직이는 두개의 제1 정렬부(113), y축 방향으로 움직이는 두개의 제2 정렬부(115)가 마련될 수 있다. 정렬의 신뢰성을 개선하고, 구성을 간소화하기 위해 적재 유니트는 도 3과 같이 제1 정렬부(113) 중 한 개와 제2 정렬부(115) 중 한 개를 고정부(117)로 대체할 수 있다.
고정부(117)는 벽과 같이 고정된 요소로 이루어지며 x축 방향 또는 y축 방향 중 적어도 한 방향으로 기판(200)과 접촉될 수 있다. 도 3에서는 x축 방향과 y축 방향으로 기판(200)과 접촉되고 있으며, 이에 따라 한 개의 제1 정렬부(113)와 한 개의 제2 정렬부(115)로 기판(200)을 xy 평면 방향으로 정렬시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 검사 장치로 검사되는 기판(200)을 나타낸 개략도이다.
도 4에 도시된 기판(200)은 복수의 회로 패턴(210)과 각 회로 패턴별로 형성된 얼라인 마크(230)가 마련될 수 있다. 각 회로 패턴(210)은 제품에 탑재되는 단위일 수 있다. 예를 들어 도 4에는 8개의 회로 패턴이 도시되는데 각 회로 패턴은 이동 통신 단말기의 기판을 형성할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 기판(200)은 검사 장치의 하류에서 이루어지는 후 공정에서 8개의 회로 패턴으로 분리되어 각 이동 통신 단말기에 설치될 수 있다.
이와 같이 복수의 회로 패턴이 하나의 기판(200)에 포함되는 경우 후 공정의 편의를 도모하기 위해 각 회로 패턴 별로 얼라인 마크가 형성될 수 있다.
본 발명의 검사 장치를 구성하는 정렬 유니트(170)는 각 회로 패턴 별로 마련된 각 얼라인 마크를 이용하여 각 회로 패턴의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 정렬 유니트(170)는 검사 유니트(190)의 검사 단위와 상관없이 모든 얼라인 마크의 정렬 상태를 확인할 수 있다.
검사 유니트(190)는 기판(200)의 이송 경로 상으로 정렬 유니트(170)의 하류에 위치하고, 하나 이상의 회로 패턴을 검사 단위로 하여 각 회로 패턴의 통전 상태를 검사할 수 있다. 이때, 검사 단위는 검사 유니트(190)의 1회 구동, 구체적으로 xyz 공간에서 1회의 z축 왕복 운동 과정에서 검사할 수 있는 회로 패턴의 개수일 수 있다.
검사 유니트(190)의 검사 대상은 기판(200)에 포함된 모든 회로 패턴이다. 그럼에도 불구하고 검사 유니트(190)를 구성하는 프로브(193)에 따라 검사 단위가 달라질 수 있다. 예를 들어 도 4의 기판(200)에 대해 하나의 회로 패턴을 검사할 수 있는 프로브(193)가 설치된 경우 검사 단위는 1개의 회로 패턴이 된다. 이때 검사 유니트(190)는 8번만큼 z축 왕복 운동 과정을 거치며, 적절한 회로 패턴이 검사되도록 셔틀 유니트(150)가 x축 방향 또는 y축 방향으로 기판(200)을 이동시킬 수 있다. 도 4의 기판(200)에 대해 두개의 회로 패턴을 한번에 검사할 수 있는 프로브(193)가 설치된 경우 검사 단위는 2개의 회로 패턴이다. 이때 검사 유니트(190)는 4번만큼 z축 왕복 운동 과정을 거친다.
셔틀 유니트(150)는 이송 경로를 따라 기판(200)을 이송시키고, 정렬 유니트(170)로부터 검사 유니트(190)까지의 구간에서 정렬 유니트(170)의 확인 결과와 검사 단위에 근거해서 기판(200)을 정렬시킬 수 있다.
본 발명의 정렬 유니트(170)는 xyz 공간에서 고정된 상태이므로 확인 결과 기판(200)의 정렬 상태에 이상이 있으면 기판(200)을 정렬시킬 수단이 필요하다. 이러한 수단으로 셔틀 유니트(150)가 이용될 수 있다.
셔틀 유니트(150)는 정렬 유니트(170)로부터 감사 유니트까지의 구간에서 x축 방향 또는 y축 방향으로 기판(200)을 이동함으로써 정렬 유니트(170)에서 확인된 기판(200)의 정렬 오차를 보정할 수 있다. 다시 말해, 셔틀 유니트(150)는 xy 평면 상에서 x축 자유도와 y축 자유도를 갖고, xy 평면 상에 형성된 기판(200)의 이송 경로를 따라 기판(200)을 이송할 수 있다. 또한, x축 자유도와 y축 자유도를 이용하여 정렬 유니트(170)에서 확인된 기판(200)의 x축 정렬 오차와 y축 정렬 오차를 보정할 수 있다.
검사 유니트(190)가 하나의 회로 패턴을 검사 단위로 할 때 각 회로 패턴에 정렬 오차가 있을 수 있다. 이때, 셔틀 유니트(150)는 검사 유니트(190)가 하나의 회로 패턴을 검사하고 z축 방향으로 기판(200)으로부터 멀어졌을 때, 다음 검사 대상이 되는 회로 패턴을 검사 유니트에 대해 매칭/정렬시킬 수 있다. 이러한 모습은 검사 단위가 기판(200)에 포함된 회로 패턴의 개수보다 작을 때도 유사하게 이루어진다. 도 4의 기판(200)에 대해 검사 단위가 4개의 회로 패턴일 때, 셔틀 유니트(150)는 4개의 회로 패턴을 포함하는 영역의 정렬 상태를 나타내는 얼라인 마크에 대한 위치 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어 아래 4개의 회로 패턴이 검사 단위일 때, 셔틀 유니트(150)는 정렬 유니트(170)의 확인 결과를 이용하여 맨 좌측 아래로부터 위로 두번째 얼라인 마크와 맨 우측 첫번째 마크를 이용하여 기판(200)을 정렬할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 정렬 유니트(170)는 검사 유니트(190)의 검사 단위와 무관하게 모든 회로 패턴의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 이를 통해 검사 유니트(190)의 검사 단위는 다양하게 설정될 수 있다. 검사 단위는 검사 유니트(190)의 프로브(193)에 의해 결정될 수 있으며, 프로브(193)는 초기 세팅시 결정된다. 따라서, 본 실시예에 따르면 검사 단위는 초기 세팅시 변경될 수 있고, 다양한 검사 단위에 대해 기판(200)을 정렬시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 검사 장치를 구성하는 검사 유니트(190)를 나타낸 개략도이다.
검사 유니트(190)는 기판(200)과의 접촉을 통해 기판(200)의 통전 상태를 검사할 수 있다. 통전 검사를 신뢰성 있게 수행하기 위해 검사 유니트(190)는 프로브(193)를 포함할 수 있다. 프로브(193)는 기판(200)에 형성된 회로 패턴에 직접 접촉함으로써 통전 검사를 수행할 수 있다.
검사 유니트(190)는 복수의 프로브(193), 프로브(193)를 지지하는 지그(191), 지그(191)가 설치되는 베이스판(195)을 포함할 수 있다. 지그(191)에서 검사될 회로 패턴에 대면하는 영역 ⓟ에 프로브(193)가 형성될 수 있다. 프로브(193)의 일단은 영역 ⓟ에 돌출되고, 타단은 전자 회로에 연결될 수 있다.
전자 회로는 회로 패턴에 검사 신호를 인가하고 응답 신호를 수신하며, 수신된 응답 신호로 통전 검사를 수행할 수 있다.
xyz 공간에서 검사 유니트(190)의 초기 세팅시의 세팅 자유도 개수와, 검사 유니트(190)의 구동시의 작업 자유도 개수가 서로 다를 수 있다.
다양한 환경에서 신뢰성 있게 통전 검사를 하기 위해 검사 유니트(190)는 다양한 자유도를 갖는 것이 유리하다. 이를 위해 검사 유니트(190)의 작업 자유도를 다양하게 할 수도 있다. 그러나, 검사 유니트(190)의 작업 자유도를 다양하게 부여할 경우 검사 유니트(190)의 제어가 복잡해진다. 검사 유니트(190)는 검사 장치에서 가장 크고 무거울 수 있는데, 이러한 검사 유니트(190)를 다양한 방향으로 이동시킨다는 것은 작업 속도가 저하되는 것을 의미한다. 또한, 많은 전력이 소모될 것은 자명하다.
따라서, 검사 유니트(190)의 작업 자유도는 가능한 적은 것이 좋다. 일예로 검사 유니트(190)는 z축 작업 자유도만 가질 수 있다. 그리고, 신뢰성 있는 통전 검사를 위해 필요한 나머지 자유도는 세팅 자유도로 해결할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 검사 유니트(190)의 작업 자유도의 개수와 세팅 자유도의 개수는 다를 수 있다. 구체적으로 작업 자유도 개수는 세팅 자유도 개수보다 적을 수 있다.
xyz 공간에서 검사 유니트(190)의 초기 세팅시의 세팅 자유도 집합은 검사 유니트(190)의 구동시의 작업 자유도 집합을 포함하는 관계에 있을 수 있다.
예를 들어 검사 유니트(190)의 작업 자유도 집합은 z축 자유도를 원소로 하는 {z}일 수 있다. 세팅 자유도 집합은 작업 자유도 집합의 원소를 모두 포함하는 {x, y, z, rz}일 수 있다. 이때, y는 y축 자유도, x는 x축 자유도, z는 z축 자유도, rz는 z축을 회전축으로 하는 회전 자유도일 수 있다. 참고로, 작업 자유도 집합에 포함된 z축 작업 자유도와, 세팅 자유도 집합에 포함된 z축 세팅 자유도는 자유도만을 나타내고 그 크기는 고려하지 않은 것임을 환기한다. 즉, xyz 공간에서 동일한 자유도를 갖더라도 작업 자유도와 세팅 자유도의 크기는 다를 수 있다. 예를 들어 초기 세팅시의 z축 세팅 자유도는 프로브(193)와 기판(200) 간의 거리를 조정하기 위한 것이고, 구동시의 z축 작업 자유도는 초기 세팅된 프로브(193)를 기판(200)에 접촉시키기 위한 것으로 그 크기가 서로 다를 수 있다.
한편, 검사 유니트(190)는 기판(200)의 양면에 대해 통전 검사를 수행할 수 있다. 근래 회로 패턴의 고집적화로 인하여 기판(200)의 양면에 복수의 회로 패턴이 형성될 수 있다. 경우에 따라 기판(200) 일면의 회로 패턴이 기판(200) 타면의 회로 패턴에 연결될 수도 있다. 따라서, 신속하고 신뢰성 있는 통전 검사를 위해 검사 유니트(190)는 기판(200)의 일면에 접촉되는 제1 검사부(192)와, 기판(200)의 타면에 접촉되는 제2 검사부(194)로 기판(200)의 통전 상태를 검사할 수 있다. 이때, 제1 검사부(192)와 제2 검사부(194)은 동시에 기판(200)에 접촉될 수 있다.
도 5에는 기판(200)의 상부에 제1 검사부(192)가 위치하고, 기판(200)의 하부에 제2 검사부(194)가 위치한 경우가 개시된다. 이때, 기판(200)은 통공(153)이 형성된 셔틀에 놓여지고, 셔틀의 그립부(151)에 의해 그립된 상태일 수 있다.
초기 세팅시, xyz 공간에서 제1 검사부(192)의 자유도 개수와 제2 검사부(194)의 자유도 개수가 서로 다를 수 있다. 제1 검사부(192)의 위치와 제2 검사부(194)의 위치는 상대적이다. 예를 들어 제2 검사부(194)를 제1 방향으로 이동시킬 필요가 있는 경우, 제1 검사부(192)를 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 이동시켜도 무방하다. 이런 점을 고려하면 제1 검사부(192)와 제2 검사부(194)에 모두 동일한 자유도를 부여할 필요가 없다. 오히려, 제1 검사부(192)와 제2 검사부(194)에 모두 동일한 자유도를 부여하면 사용자의 혼란을 초래하고 구성이 복잡해질 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면 제1 검사부(192)의 자유도 개수와 제2 검사부(194)의 자유도 개수가 서로 다르게 구성되므로 이러한 문제가 없다.
검사 유니트(190)는 중력 방향을 기준으로 기판(200)의 상면에 접촉되는 제1 검사부(192), 기판(200)의 하면에 접촉되는 제2 검사부(194)로 통전 상태를 검사할 수 있다. 초기 세팅시 xyz 공간에서 제1 검사부(192)의 자유도 개수는 제2 검사부(194)의 자유도 개수보다 적을 수 있다. 이와 같이 하는 이유는 소위, 공중에 설치되는 제1 검사부(192)의 조작보다 바닥에 설치되는 제2 검사부(194)의 조작이 용이하기 때문이다. 예를 들어, 초기 세팅시, xyz 공간에서 제1 검사부(192)는 z축 자유도, rz 자유도를 가지며, 제2 검사부(194)는 x축 자유도, y축 자유도, z축 자유도, rz 자유도를 가질 수 있다. 제1 검사부(192)의 세팅 자유도와 제2 검사부(194)의 세팅 자유도를 합치면 검사 유니트(190)는 x축 자유도, y축 자유도, z축 자유도, rz 자유도를 갖게 된다.
도 6 내지 도 13은 본 발명의 검사 장치의 동작을 나타낸 개략도이다. 도면에서는 기판(200)이 직접 셔틀 유니트(150)에 놓여지는 경우가 개시된다.
도 6을 살펴보면, 제1 로딩 유니트(130)가 제1 적재 유니트(110)에서 기판(200)을 로딩하고 있다. 이때, 제1 셔틀 유니트(150a)는 검사 유니트(190)에 위치하고 있으며, 제1 셔틀 유니트(150a)에 의해 검사 유니트(190)로 이송된 기판(200)은 검사 유니트(190)에 의해 통전 검사가 수행 중이다. 제2 셔틀 유니트(150b)는 검사 유니트(190)에서 검사가 완료된 기판(200)을 초기 위치로 이송한 상태이고, 제2 로딩 유니트(140)가 초기 위치의 기판(200)을 로딩하고 있다.
도 7을 살펴보면, 제2 로딩 유니트(140)가 제2 셔틀 유니트(150b)에 놓여지고 검사가 완료된 기판(200)을 제2 적재 유니트(120) 중 정상 기판(200)이 적재되는 유니트에 언로딩하고 있다. 제1 로딩 유니트(130)는 제2 로딩 유니트(140)가 초기 위치를 벗어난 후 검사될 기판(200)을 제2 셔틀(초기 위치)에 언로딩하고 있다. 아직 제1 셔틀 유니트(150a)는 검사 유니트(190)에 있으며, 해당 기판(200)은 계속 검사 중이다.
도 8을 살펴보면, 검사 유니트(190)에서 검사가 완료된 기판(200)은 제1 셔틀 유니트(150a)에 의해 제2 경로로 빠진 상태이다. 검사될 기판(200)이 놓여진 제2 셔틀 유니트(150b)는 x축 방향으로 이동하고 정렬 유니트(170)로 이동한 상태이다. 이때 제2 셔틀 유니트(150b)에 놓여진 기판(200)의 정렬 상태가 확인된다. 정렬 유니트(170)의 촬영 범위가 회로 패턴보다 작을 경우 제2 셔틀 유니트(150b)는 적절하게 x축 방향 또는 y축 방향으로 이동하면서 적절한 촬영이 이루어지도록 할 수 있다. 제1 로딩 유니트(130)는 제1 적재 유니트(110)로 이동하는 중이고, 제2 로딩 유니트(140)는 초기 위치로 접근하기 용이한 위치로 이동한 상태이다.
도 9를 살펴보면, 제2 셔틀 유니트(150b)에 놓여진 기판(200)의 정렬 상태가 확인되고, 제2 셔틀 유니트(150b)에 의해 검사 유니트(190)로 이송된 상태이다. 제1 셔틀 유니트(150a)는 제2 경로를 따라 x축 상으로 초기 위치까지 이동한 상태이다. 제1 로딩 유니트(130)는 제1 적재 유니트(110)까지 이동한다. 제2 로딩 유니트(140)는 도 8의 위치를 유지하고 있다.
도 10을 살펴보면, 제1 셔틀 유니트(150a)가 검사 완료된 기판(200)을 완전하게 초기 위치에 위치시키고 있다. 제2 로딩 유니트(140)가 초기 위치로 이동하여 검사된 기판(200)을 로딩한다. 제1 로딩 유니트(130)는 검사될 기판(200)을 제1 적재 유니트(110)로부터 로딩한다. 제2 셔틀 유니트(150b)에 놓여진 기판(200)은 아직 검사 유니트(190)에서 검사 중이다.
도 11을 살펴보면, 제2 로딩 유니트(140)는 초기 위치의 기판(200)을 검사 결과에 따라 제2 적재 유니트(120) 중 오픈 기판(200)이 적재되는 유니트로 이송한다. 제1 로딩 유니트(130)는 제2 로딩 유니트(140)가 초기 위치를 벗어난 후 제1 적재 유니트(110)의 기판(200)을 초기 위치로 옮긴다. 제2 셔틀 유니트(150b)에 놓여진 기판(200)은 아직 검사 유니트(190)에서 검사 중이다.
도 12를 살펴보면, 검사 유니트(190)에서 기판(200)의 검사가 완료된 후 제2 셔틀 유니트(150b)는 제2 경로로 기판(200)을 이송시킨다. 검사될 기판(200)이 놓여진 제1 셔틀 유니트(150a)는 제1 경로를 따라 정렬 유니트(170)로 진입하고, 검사될 기판(200)의 정렬 상태가 확인된다.
제1 로딩 유니트(130)는 초기 위치로부터 제1 적재 유니트(110)로 이동하고, 제2 로딩 유니트(140)는 오픈 기판(200)이 적재되는 유니트로부터 초기 위치로 진입하기 용이한 위치로 이동한다.
도 13을 살펴보면, 제2 셔틀 유니트(150b)는 제2 경로를 따라 x축 상 초기 위치로 이동한다. 제1 셔틀 유니트(150a)는 정렬 유니트(170)에서의 정렬 확인이 완료된 기판(200)을 제1 경로를 따라 검사 유니트(190)로 이송한다. 제1 로딩 유니트(130)는 제1 적재 유니트(110)로 이동이 완료된 상태이고, 제2 로딩 유니트(140)는 도 12의 위치를 유지한다.
이후 도 7의 상태가 된다.
본 발명의 검사 장치는 이상의 도 6 내지 도 13의 동작 순서로 순환 반복되면서 기판(200)의 통전 상태를 검사할 수 있다.
이상의 검사 장치의 동작에 의하면 두 개의 셔틀 유니트(150), 제1 경로, 두 개의 제2 경로, 초기 위치로 검사 전 기판(200)만 옮기는 제1 로딩 유니트(130), 초기 위치로부터 검사 후 기판(200)만 옮기는 제2 로딩 유니트(140), 초기 위치로부터 직선 상에 배열되고, xy 평면상 운동이 없는 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190)가 서로 간섭없이 신속하고 자동으로 기판(200)의 통전 검사를 수행할 수 있다.
본 발명에서 정렬 유니트(170), 셔틀 유니트(150), 검사 유니트(190) 등과 비교하여 기판(200)의 회로 패턴(210)은 매우 미세한 크기를 갖는다. 따라서, 회로 패턴과 비교하여 매우 큰 크기를 갖는 각종 유니트의 정렬 오차, 이송 오차, 검사 오차 또는 회로 패턴의 제조 오차 등이 기판의 검사 결과에 영향을 미칠 수 있다.
일 예로, 셔틀 유니트(150)의 이송 오차로 인해 기판이 검사 유니트(190)의 검사 위치에 정확하게 배치되지 못하고 미세하게 다른 위치에 배치될 수 있다. 이 경우 검사 유니트(190)에 마련된 프로브(193)가 해당 기판의 회로 패턴에 접촉되지 못하므로 검사 유니트(190)는 해당 기판을 오프(open)으로 판정할 수 있다.
다른 예로, 하나의 기판에 복수의 회로 패턴이 형성된 경우 각 회로 패턴 간의 거리가 제조 오차로 인해 달라질 수 있다. 각 회로 패턴은 설정 간격 단위로 검사되므로, 설정 간격에 오차가 포함되면 정상적인 회로 패턴이라 하더라도 검사 유니트(190)에 의해 불량으로 판정될 수 있다.
정렬 오차, 이송 오차, 검사 오차, 제조 오차 각각 또는 각 오차의 중첩으로 인한 판정 오류로 인해 정상적인 기판 또는 정상적인 회로 패턴이 폐기되는 현상을 방지하기 위해 쇼트(short)나 오픈(open) 등과 같이 불량으로 판정된 기판은 검사 유니트(190)에 의해 재검사될 수 있다.
하나 이상의 회로 패턴이 불량으로 판정된 기판이 재검사되는 과정은 다음과 같을 수 있다.
복수로 마련된 제2 적재 유니트(120) 중 일부에는 불량으로 판정된 기판(이하, 불량 기판)이 적재될 수 있다. 해당 제2 적재 유니트(120)에 적재된 기판은 재검사를 위해 사용자에 의해 옮겨져 제1 적재 유니트(110)에 적재될 수 있다. 그리고, 제1 적재 유니트(110)에 적재된 기판은 다시, 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190)를 거쳐 재검사될 수 있다.
이와 같은 재검사 과정은 다음과 같은 문제를 가질 수 있다.
1) 불량 기판이 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190), 셔틀 유니트(150)에 의한 정렬 오차, 검사 오차, 이송 오차로 인해 불량으로 판정된 경우 동일한 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190), 셔틀 유니트(150)를 통해 재검사되더라도 다시 불량으로 판정될 가능성이 높다. 왜냐하면, 정렬 유니트(170), 검사 유니트(190), 셔틀 유니트(150)가 갖는 각종 공차는 일정하게 유지될 가능성이 있기 때문이다.
2) 일부 회로 패턴이 불량으로 판정된 불량 기판의 경우 불량 패턴만 재검사되면 충분하다. 만약, 정상으로 판정된 패턴까지 재검사한다면, 정렬 오차, 검사 오차, 이송 오차 등으로 인해 정상 패턴까지 불량으로 판정될 가능성이 있으며, 이로 인해 검사 결과에 혼선이 발생할 수 있다.
불량 패턴만을 재검사하기 위해 검사 유니트(190)는 불량 패턴을 갖는 기판과 해당 기판의 불량 패턴을 식별하여 기억할 수 있다.
일 예로, 제2 적재 유니트(120)에 100장의 불량 기판이 적재되고, 각 기판에 10개의 회로 패턴이 실장된 경우를 가정한다. 이때, 검사 유니트(190)는 '11번째 기판의 3번째 회로 패턴이 불량'과 같은 양식으로 검사 결과를 저장하고, 추후 재검사에 이용할 수 있다.
정렬 유니트(170)는 재검사시 기억된 검사 결과를 추출한 후 제1 적재 유니트(110)로부터 11번째 기판이 입력되면 3번째 회로 패턴을 기준으로 기판의 정렬 상태를 확인하고 보정할 수 있다. 그리고, 검사 유니트(190)는 11번째 기판의 재검사시 정확하게 정렬된 3번째 회로 패턴을 검사할 수 있다.
그런데, 정렬 유니트(170)와 검사 유니트(190)의 재검사 동작은 어디까지나 11번째 기판이 11번째로 입력된 경우에 정상적으로 수행될 수 있다. 따라서, 제2 적재 유니트(120)로부터 제1 적재 유니트(110)로 옮겨지는 과정에서 100장의 기판이 서로 뒤섞이거나, 착오로 인해 다른 적재 유니트의 기판이 입력된 경우 재검사 동작의 정확도는 보장되기 어렵다.
3) 제2 적재 유니트(120)의 불량 기판을 제1 적재 유니트(110)로 옮기는 과정으로 인해 전체 기판의 검사 속도가 저하될 수 있다.
불량 기판의 재검사는 제1 적재 유니트(110)에 기적재된 새로운 기판에 대한 검사가 완료된 후 이루어질 수 있다. 그리고, 중간에 사용자가 개입해서 불량 기판을 제1 적재 유니트(110)로 옮겨야 한다. 재검사를 위해서는 일부 수동 작업이 요구되며, 수동 작업으로 인해 전체 기판 검사 속도가 저하될 수 있다. 여기서, 전체 기판 검사 속도는 특정 기판이 1차적으로 검사되고, 불량 판정을 받은 후 설정 회수만큼 재검사가 완료될 때까지의 시간과 관련된다.
중간에 사용자가 다른 작업을 위해 불량 기판을 제1 적재 유니트(110)로 옮기는 작업이 늦어진 경우, 늦어진 시간만큼 전체 기판 검사 속도는 저하될 수밖에 없다.
이상에서 살펴본 재검사 문제를 해소하기 위해 본 발명의 검사 장치는 정렬 유니트(170)를 포함할 뿐만 아니라 추가적으로 보조 정렬 수단(160)을 포함할 수 있다.
다시 도 1로 돌아가서, 보조 정렬 수단(160)은 정렬 유니트(170)와 유사하게 기판의 정렬 상태를 확인할 수 있다. 이때, 보조 정렬 수단(160)은 정렬 유니트(170)와 동일한 구성을 가지며 기판의 이동 경로 상으로 정렬 유니트(170)의 하류에 위치할 수 있다.
예를 들어, 도 1에서 기판의 x축 방향을 따라 이동되는 경우, 보조 정렬 수단(160)은 정렬 유니트(170)의 뒤에 배치될 수 있다. 따라서, 보조 정렬 수단(160)에는 정렬 유니트(170)를 통과한 기판이 입력될 수 있다.
보조 정렬 수단(160)은 정렬 유니트(170)에서 정렬 상태가 확인된 기판의 정렬 상태를 다시 확인할 수 있다. 보조 정렬 수단(160)에 따르면, 특정 기판의 정렬 상태는 정렬 유니트(170) 및 보조 정렬 수단(160)을 거치면서 2번 수행되므로, 정렬 과정에서 발생되는 오차가 해소될 수 있다. 일 예로, 정렬 유니트(170)의 정렬 확인 결과와 상기 보조 정령 수단의 정렬 확인 결과 간에 오차가 있는 경우, 셔틀 유니트(150) 또는 검사 유니트(190)는 기판의 위치를 위 오차의 평균값으로 설정할 수 있다. 또는 보조 정렬 수단(160)의 정렬 확인 결과에 보다 무게를 둘 수 있다.
검사 유니트(190)는 보조 정렬 수단(160)과 마찬가지로 정렬 유니트(170)의 하류에 배치되므로, 정렬 유니트(170)보다는 보조 정렬 수단(160)과의 거리가 가깝다. 따라서, 셔틀 유니트(150)에 의한 이송 오차의 발생은 보조 정렬 수단(160)과 검사 유니트(190) 사이에서 보다 작게 발생될 가능성이 높다. 다시 말해, 보조 정렬 수단(160)의 정렬 확인 결과가 정렬 유니트(170)의 정렬 확인 결과보다 신뢰도가 높을 수 있다.
따라서, 정렬 유니트(170)에서 특정 기판의 x축 좌표가 100으로 확인되고, 보조 정렬 수단(160)에서 101로 확인된 경우, 기판의 x축 좌표가 100.8로 설정되는 것과 같이 보조 정렬 수단(160)의 결과값이 보다 우선시될 수 있다. 만약, 평균값을 이용한다면, 기판의 x축 좌표는 100.5로 설정될 것이다.
정리하면, 셔틀 유니트(150) 또는 검사 유니트(190)로 입력되는 기판의 좌표값은 정렬 유니트(170)의 제1 확인값과 보조 정렬 수단(160)의 제2 확인값을 평균한 값보다 제2 확인값에 가까운 것이 좋다.
이상의 보조 정렬 수단(160)에 따르면, 특정 기판의 정렬 확인 상태가 두번에 걸쳐 이루어지므로, 기판의 정렬 오차로 인한 불량 판정이 크게 감소될 수 있다.
한편, 정렬 유니트(170)의 정확도가 설계 목적을 달성할 만큼 충분한 경우라면, 에너지 소모 절감, 기판 검사 속도의 개선을 위해 보조 정렬 수단(160)은 특수한 경우에만 구동될 수 있다.
일 예로, 보조 정렬 수단(160)은 기판의 1차 검사시 비구동되고, 기판의 재검사시에만 구동될 수 있다. 다시 말해 보조 정렬 수단(160)은 불량 기판의 재검사시에만 구동되는 것이 좋다. 실장된 회로 패턴이 정상임에도 불구하고 불량으로 판정된 불량 기판이 존재할 수 있는데, 이는 정렬 오차, 이송 오차, 검사 오차, 제조 오차 등의 각종 오차 값이 서로 중복 적용되는 것에 기인할 수 있다. 따라서, 이들 불량 기판을 구제하기 위해서는 각종 오차를 조금이라도 줄일 필요가 있는데, 이를 위해 보조 정렬 수단(160)이 이용될 수 있다.
제2 적재 유니트(120)에 적재된 불량 기판을 제1 적재 유니트(110)로 옮기면서 발생되는 문제를 해소하기 위해 보조 정렬 수단(160)은 검사 유니트(190)에서 검사되고 출력된 기판의 정렬 상태를 재확인할 수 있다.
일 예로, 검사 유니트(190)에 의해 현재 검사 중인 기판에서 3번째 회로 패턴이 불량으로 판정될 수 있다. 이때, 검사 유니트(190)로부터 출력된 해당 기판은 제2 적재 유니트(120)에 바로 적재되는 대신 보조 정렬 수단(160)에 의해 3번째 회로 패턴에 대한 정렬 상태가 재확인될 수 있다. 따라서, 제2 적재 유니트(120)에 적재되기 전에 불량으로 판정된 회로 패턴에 대한 재정렬이 이루어질 수 있다. 그 결과, 검사 유니트(190)에 의해 불량 회로 패턴에 대한 재검사가 수행될 수 있는 환경이 마련될 수 있다.
보조 정렬 수단(160)에 따르면 특정 기판에서 제조 오차로 인해 불량으로 판정된 패턴을 기준으로 기판이 재정렬되므로, 불량으로 판정된 패턴의 제조 오차가 해소될 수 있다.
여기에, 추가로 보조 정렬 수단(160)과 검사 유니트(190) 간의 거리차로 인한 이송 오차를 해소하기 위해 보조 정렬 수단(160)과 검사 유니트(190) 간의 거리는 짧을수록 좋다.
일 예로, 검사 유니트(190)와 보조 정렬 수단(160) 간의 제2 거리 L2는 검사 유니트(190)와 정렬 유니트(170) 간의 제1 거리 L1보다 짧을 수 있다. 이송 오차를 배제하기 위한 가장 좋은 방안은 보조 정렬 수단(160)을 검사 유니트(190)와 동일한 위치에 배치하는 것일 수 있다. 그러나, 보조 정렬 수단(160)에 마련된 카메라가 검사 유니트(190)의 프로브(193)를 가로막게 되므로 현실적으로 불가능하다. 따라서, L2는 카메라가 프로브(193)를 가로막지 않는 범위에서 최대한 짧은 것이 좋다.
구체적으로, 제1 거리 L1은 검사 유니트(190)의 작업 범위와 정렬 유니트(170)의 작업 범위가 이격되는 거리일 수 있다. 이로 인해, 검사 유니트(190)와 정렬 유니트(170)는 서로 독립적으로 구동될 수 있다. 즉, 검사 유니트(190)는 정렬 유니트(170)의 동작 여부와 상관없이 기판을 검사할 수 있다. 마찬가지로, 정렬 유니트(170)는 검사 유니트(190)의 동작 여부와 상관없이 기판의 정렬 상태를 확인할 수 있다. L1에 의한 검사 유니트(190)와 정렬 유니트(170)의 독립적인 구동은 기판의 검사 속도를 고속화하는데 일조할 수 있다.
반면, 제2 거리 L2는 검사 유니트(190)의 작업 범위와 보조 정렬 수단(160)의 작업 범위 ⓜ이 적어도 일부 겹치는 거리일 수 있다. 이로 인해 검사 유니트(190)와 보조 정렬 수단(160) 중에서 어느 하나가 구동되면 나머지 하나가 정지되어야 할 정도로 둘 사이는 근접할 수 있다.
일 예로, xy 평면 상에 배치되는 기판의 정렬 상태를 확인하기 위해 보조 정렬 수단(160)은 설정 범위 내에서 x축 자유도 및 y축 자유도를 가질 수 있다. 이때의 설정 범위가 검사 유니트(190)의 작업 범위에 일부 겹칠 경우, 검사 유니트(190)와 보조 정렬 수단(160)이 함께 구동된다면 서로 간섭될 것은 자명하다.
다른 예로, 보조 정렬 수단(160)이 고정되고, 대신 기판을 이송하는 셔틀 유니트(150)가 x축 자유도 및 y축 자유도를 갖는 경우 정렬 확인 과정에서 셔틀 유니트(150)의 유동 범위가 검사 유니트(190)의 작업 범위에 일부 겹칠 경우에도 간섭이 발생하게 된다.
따라서, L2 거리로 배치된 보조 정렬 수단(160)은 기판의 재검사시에만 구동되는 것이 좋다. 이에 따르면, 1차 검사되는 기판에 대해 보조 정렬 수단(160)이 구동되지 않으므로, 검사 유니트(190)는 자유롭게 구동될 수 있다. 따라서, 1차 검사시 기판의 검사 속도는 저하되지 않는다.
검사 유니트(190)를 통과한 기판이 재검사될 경우 해당 기판이 다시 검사 유니트(190)로 입력되어야 하므로, 1차 검사를 기다리는 다음 기판은 검사 유니트(190)의 상류에서 대기할 수 있다. 또한, 검사 유니트(190)는 보조 정렬 수단(160)에 의한 정렬 재확인이 수행될 때까지 정지될 수 있다. 검사 유니트(190)가 정지된 상태이므로 보조 정렬 수단(160)은 자유롭게 재검사될 기판의 정렬 상태를 재확인할 수 있다. 재확인이 완료되면 보조 정렬 수단(160)은 정지되고, 보조 정렬 수단(160)에 의해 재확인된 기판은 다시 검사 유니트(190)로 입력될 수 있다. 보조 정렬 수단(160)이 정지된 상태이므로 검사 유니트(190)는 자유롭게 불량 기판을 재검사할 수 있다. 따라서, 재검사시 L2로 인한 불이익 또한 없다. 또한, 보조 정렬 수단(160)에 의해 정렬 오차가 해소되고, L2로 인해 이송 오차가 최소화되므로 재검사에 대한 정확도가 개선되는 효과가 있다.
아울러, 사용자에 의해 불량 기판이 재입력되는 대신 자동으로 기판이 재입력되므로, 전체 검사 속도의 저하를 방지할 수 있다.
정렬 유니트(170)가 배제된 상태로 보조 정렬 수단(160)이 재검사 및 1차 검사에 이용되는 경우가 고려될 수 있는데, 검사 유니트(190)에 종속적으로 구동되는 보조 정렬 수단(160)의 특성상 1차 검사의 작업 속도가 크게 저하되므로 바람직하지 못하다.
재검사가 정상적으로 이루어지기 위해 셔틀 유니트(150)가 요구될 수 있다. 앞에서 설명된 바와 같이 셔틀 유니트(150)는 기판의 이송 경로를 따라 기판을 이송할 수 있다.
셔틀 유니트(150)는 특정 기판이 검사 유니트(190)에서 정상으로 판정되면 특정 기판을 제2 적재 유니트(120)로 이송할 수 있다. 셔틀 유니트(150)가 초기 위치로 이동하는 경우 앞에서 설명된 제2 로딩 유니트(140)가 추가로 이용될 수 있다.
반면, 셔틀 유니트(150)는 특정 기판이 검사 유니트(190)에서 불량으로 판정되며 특정 기판을 보조 정렬 수단(160)으로 이송할 수 있다. 또한, 보조 정렬 수단(160)에서 정렬 상태가 재확인된 특정 기판을 재검사를 위해 검사 유니트(190)로 이송할 수 있다.
재검사 결과 정상으로 판정되면, 셔틀 유니트(150)는 해당 특정 기판을 정상 기판이 적재되는 제2 적재 유니트(120)를 향해 옮길 수 있다.
재검사 결과 다시 불량으로 판정되면, 셔틀 유니트(150)는 해당 특정 기판을 다시 보조 정렬 수단(160)으로 옮기거나 불량 기판이 적재되는 제2 적재 유니트(120)를 향해 이송시킬 수 있다. 전자의 경우, 불량 기판이 무한 반복적으로 재검사될 수 있으므로, 설정 회수가 설정되는 것이 좋다. 제2 적재 유니트(120)에 적재된 불량 유니트는 보조 정렬 수단(160)과 검사 유니트(190)에 의해 재검사 과정이 완료된 상태이므로, 추후 별도의 재검사 과정을 거치지 않고 바로 폐기되거나 재활용될 수 있다.
이상의 보조 정렬 수단(160)에 따르면, 불량 판정된 기판이 바로 재검사될 수 있는 환경이 구축되므로, 재검사 속도가 개선될 수 있다. 또한, 불량 기판이 서로 뒤섞일 염려가 없다.
한편, 보조 정렬 수단(160)은 다양한 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 보조 정렬 수단(160)은 검사 유니트(190)의 하류에 배치될 수 있다. 검사 속도의 고속화를 위해 복수의 셔틀 유니트(150)가 마련된 경우 검사 유니트(190)로부터 출력된 각 셔틀 유니트(150)의 이동 경로는 서로 다를 수 있다. 도 1에서는 제1 셔틀 유니트(150a)가 이동하는 제2 경로와 제2 셔틀 유니트(150b)가 이동하는 제2 경로가 다르다. 따라서, 검사 유니트(190)의 하류에 보조 정렬 수단(160)이 배치될 경우, 복수로 마련된 제2 경로의 특정 위치 P1, P2마다 보조 정렬 수단(160)이 설치되어야 하는 문제가 있다.
하나의 보조 정렬 수단(160)만을 설치하기 위해 검사 유니트(190)의 하류에 각 셔틀 유니트(150)의 공통 경로를 만들 수 있다. 공통 경로 상의 P4 위치에 보조 정렬 수단(160)이 설치될 경우 1개면 충분하지만, 검사 장치의 전체 길이가 증가하고, 셔틀 유니트(150)의 총 이동 거리가 증가하는 문제가 있다.
바람직하게, 보조 정렬 수단(160)은 도 1과 같이 검사 유니트(190)의 상류에 배치되는 것이 좋다. 예를 들어 보조 정렬 수단(160)은 제1 경로 상에서 정렬 유니트(170)와 검사 유니트(190)의 사이에 배치될 수 있다.
정렬 유니트(170)로부터 출력된 특정 기판은 보조 정렬 수단(160)을 바이패스해서 검사 유니트(190)로 입력될 수 있다. 이때의 특정 기판은 1차 검사되는 기판일 수 있다.
검사 유니트(190)로 입력된 특정 기판은 검사 유니트(190)에서 정상으로 판정되면 검사 유니트(190)의 하류로 출력될 수 있다. 만약, 검사 유니트(190)에서 불량으로 판정되면, 특정 기판은 검사 유니트(190)의 상류로 출력되고 보조 정렬 수단(160)으로 입력될 수 있다.
보조 정렬 수단(160)이 배제된 비교 실시예를 가정한다.
비교 실시예에 따르면, 기판의 재검사 과정은 다음과 같이 이루어질 수 있다.
1차 검사되는 기판은 정렬 유니트(170)를 거쳐 검사 유니트(190)로 입력된다.
검사 유니트(190)에서 불량으로 판정되면 해당 기판은 상류로 이동되어 정렬 유니트(170)로 다시 입력된다.
정렬 유니트(170)에서 정렬 상태가 재확인된 기판은 다시 검사 유니트(190)로 이송되고 재검사된다.
그러나, 비교 실시예에 따르면 앞에서 설명된 문제 중 각종 오차로 인한 불량 판정 문제를 그대로 가지게 된다. 구체적으로, 1차 검사시 불량 판정을 초래한 각종 오차가 재검사시에도 그대로 적용되므로 재검사에 대한 신뢰도가 낮게 된다.
반면, 본 발명에 따르면, 정렬 유니트(170)와 별도로 마련된 보조 정렬 수단(160)에서 정렬 확인이 다시 이루어지므로, 우선 정렬 오차로 인한 문제가 해소될 수 있다. 또한, 검사 유니트(190)에 최대한 밀접하게 배치된 보조 정렬 수단(160)으로 인해 이송 오차 역시 최소화될 수 있다. 또한, 재검사 과정에서 불량 기판이 L1을 왕복하는 대신 L1보다 짧은 L2를 왕복하므로 기판의 이송 시간 및 재검사 시간이 단축될 수 있다.
또한, 비교 실시예의 경우 복수의 셔틀 유니트(150)가 마련된 검사 장치에 적용하기 어려운 반면, 본 발명에 따르면 해당 검사 장치에도 용이하게 적용될 수 있다.
일 예로, 도 1과 같이 제1 경로를 따라 교번하여 이동되는 제1 셔틀 유니트(150a)와 제2 셔틀 유니트(150b)가 마련될 수 있다. 이때, 제1 셔틀 유니트(150a)는 제1 기판을 이송하고, 제2 셔틀 유니트(150b)는 제2 기판을 이송할 수 있다.
제1 기판이 탑재된 제1 셔틀 유니트(150a)가 검사 유니트(190)에 위치할 때, 제2 기판이 탑재되고 제1 경로로 진입한 제2 셔틀 유니트(150b)는 정렬 유니트(170)에서 대기할 수 있다.
각 셔틀 유니트(150)가 제2 경로를 따라 이동하는 시간, 로딩 유니트에 의해 로딩과 언로딩이 이루어지는 시간과 비교해서 정렬 유니트(170)의 정렬 확인 시간과 검사 유니트(190)의 검사 시간이 길기 때문에 제1 셔틀 유니트(150a)가 검사 유니트(190)에 위치할 때 제2 셔틀 유니트(150b)가 정렬 유니트(170)에 위치하는 경우가 빈번하게 발생될 수 있다.
이때, 비교 실시예의 경우 제1 기판의 재검사가 필요한 경우 정렬 유니트(170)에 위치한 제2 셔틀 유니트(150b)로 인해 제1 셔틀 유니트(150a)는 정렬 유니트(170)로 바로 가지 못한다. 2개의 셔틀 유니트(150)가 마련된 경우라면, 정렬 유니트(170)에 위치한 제2 셔틀 유니트(150b)가 잠시 상류로 거슬러 이동하고, 그 틈을 타서 제1 셔틀 유니트(150a)가 정렬 유니트(170)로 진입할 수도 있다. 그러나, 셔틀 유니트(150)가 3개 이상 마련된 경우라면, 이 또한 쉽지 않다. 설사 모든 셔틀 유니트(150)의 후퇴가 가능하다고 하더라도, 제2 기판의 이송 오차가 증가하는 문제가 있다. 왜냐하면, 제1 기판에 정렬 유니트(170)를 양보하기 위해 제2 셔틀 유니트(150b)가 L2보다 먼거리로 이동한 상태에서 검사 유니트(190)까지 이동해야 하기 때문이다.
반면, 본 발명에 따르면, 제1 기판의 재검사가 요구되더라도, 보조 정렬 수단(160)으로 인해 정렬 유니트(170)에 위치한 제2 셔틀 유니트(150b)는 뒤로 이동할 필요가 전혀 없으므로 현재 위치에서 대기하면 충분하다.
구체적으로, 본 발명에 따르면, 제1 기판의 검사 결과가 정상으로 판정되면, 제1 셔틀 유니트(150a)는 검사 유니트(190)의 하류로 이동하며, 정렬 유니트(170)에서 대기 중인 제2 셔틀 유니트(150b)는 검사 유니트(190)로 이동할 수 있다.
만약, 제1 기판의 검사 결과가 불량으로 판정되면, 제1 셔틀 유니트(150a)는 보조 정렬 수단(160)으로 이동하고, 정렬 유니트(170)에서 대기 중인 제2 셔틀 유니트(150b)는 뒤로 이동할 필요없이 현재의 대기 상태를 유지하면 충분하다. 한편, 제2 셔틀 유니트(150b)에 탑재된 제2 기판에 대한 정렬 확인 작업이 정렬 유니트(170)에 의해 수행될 수 있으므로, 보조 정렬 수단(160)의 작업 범위는 정렬 유니트(170)의 작업 범위로부터 이격되는 것이 좋다.
도 15는 본 발명의 검사 장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
설명의 편의를 위해 도 15에는 각종 요소를 배제하고 검사 유니트(190)와 보조 정렬 수단(160)을 나타내었다.
보조 정렬 수단(160)에는 양면 기판의 정렬 상태를 확인하기 위해 2개의 카메라가 아래위로 서로 마주보게 배치될 수 있다.
보조 정렬 수단(160)을 구성하는 카메라는 기판의 이동되는 x축 방향 상으로 프로브(193)에 매우 근접하게 배치되고 있다. 살펴보면, z축 방향을 따라 상하로 이동하는 프로브(193)의 작동 범위를 제한하지 않은 범위에서 프로프의 옆에 딱 붙어 있는 것을 알 수 있다.
보조 정렬 수단(160)의 구동시 셔틀 유니트(150)와 프로브(193)가 충돌하지 않도록 프로브(193)는 z축 방향 상으로 검사 위치로부터 후퇴할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
110...제1 적재 유니트 111...적재부
113...제1 정렬부 115...제2 정렬부
117...고정부 120...제2 적재 유니트
130...제1 로딩 유니트 131...아암
133...흡착부 140...제2 로딩 유니트
150...셔틀 유니트 151...그립부
153...통공
160...보조 정렬 수단 170...정렬 유니트
190...검사 유니트 191...지그
192...제1 검사부 193...프로브
194...제2 검사부 195...베이스판
200...기판 210...회로 패턴
230...얼라인 마크 180...클리닝 유니트

Claims (8)

  1. 기판이 적재되는 제1 적재 유니트;
    상기 제1 적재 유니트에 적재된 상기 기판을 초기 위치로 옮기는 제1 로딩 유니트;
    상기 기판의 이송 경로를 따라 상기 초기 위치의 상기 기판을 이송하는 셔틀 유니트;
    상기 기판의 이송 경로 상에 위치하고, 상기 기판의 정렬 상태를 확인하는 정렬 유니트;
    상기 기판의 이송 경로 상으로 상기 정렬 유니트의 하류에 위치하고, 상기 기판의 통전 상태를 검사하는 검사 유니트;
    상기 기판의 이송 경로 상에서 상기 정렬 유니트와 상기 검사 유니트의 사이에 배치되고, 상기 검사 유니트에서 검사된 상기 기판의 정렬 상태를 재확인하는 보조 정렬 수단;
    상기 검사 유니트에서 검사된 상기 기판이 적재되는 제2 적재 유니트;
    상기 검사 유니트에서 검사된 상기 기판을 상기 제2 적재 유니트에 적재하는 제2 로딩 유니트;를 포함하고,
    상기 셔틀 유니트는 상기 검사 유니트에서 검사된 상기 기판을 상기 초기 위치로 이송하며,
    상기 제2 로딩 유니트는 상기 검사 유니트에서 검사되고 상기 셔틀 유니트에 의해 상기 초기 위치로 이송된 상기 기판을 상기 제2 적재 유니트에 적재하며,
    상기 제1 로딩 유니트는 상기 제2 로딩 유니트가 상기 초기 위치를 벗어난 후 상기 제1 적재 유니트의 상기 기판을 상기 초기 위치로 옮기고,
    상기 셔틀 유니트는 상기 기판을 움직여서 상기 정렬 유니트 또는 상기 보조 정렬 수단에서 확인된 상기 기판의 정렬 오차를 보정하며,
    상기 셔틀 유니트는 상기 기판이 상기 검사 유니트에서 정상으로 판정되면, 상기 기판을 상기 제2 적재 유니트를 향해 옮기고,
    상기 셔틀 유니트는 상기 기판이 상기 검사 유니트에서 불량으로 판정되면 상기 기판을 상기 보조 정렬 수단으로 이송하고, 상기 보조 정렬 수단에서 정렬 상태가 재확인된 상기 기판의 상기 정렬 오차를 보정하며, 상기 정렬 오차가 보정된 상기 기판을 상기 검사 유니트로 이송하며,
    상기 검사 유니트와 상기 정렬 유니트 간의 제1 거리는 상기 검사 유니트의 작업 범위와 상기 정렬 유니트의 작업 범위가 이격되는 거리이고,
    상기 보조 정렬 수단은 상기 검사 유니트로부터 제2 거리만큼 이격되어 배치되며,
    상기 제2 거리는 상기 검사 유니트의 작업 범위와 상기 보조 정렬 수단의 작업 범위가 일부 겹치는 거리이고,
    상기 검사 유니트는 중력 방향을 따라 상하로 이동하는 프로브를 이용해서 상기 기판의 통전 상태를 검사하고,
    상기 프로브는 상기 보조 정렬 수단의 구동시 상기 중력 방향 상으로 상기 검사 유니트의 검사 위치로부터 후퇴하는 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 초기 위치로부터 상기 검사 유니트까지의 상기 기판의 이송 경로를 제1 경로로 정의할 때,
    상기 셔틀 유니트는 상기 제1 경로를 따라 교번하여 이동되는 제1 셔틀 유니트 및 제2 셔틀 유니트를 포함하고,
    상기 보조 정렬 수단은 상기 제1 경로 상에서 상기 정렬 유니트와 상기 검사 유니트의 사이에 배치되며,
    상기 제1 셔틀 유니트는 제1 기판을 이송하고,
    상기 제2 셔틀 유니트는 제2 기판을 이송하며,
    상기 제1 기판이 탑재된 상기 제1 셔틀 유니트가 상기 검사 유니트에 위치할 때, 상기 제2 기판이 탑재되고 상기 제1 경로로 진입한 상기 제2 셔틀 유니트는 상기 정렬 유니트에서 대기하고,
    상기 제1 기판의 검사 결과가 정상으로 판정되면, 상기 제1 셔틀 유니트는 상기 검사 유니트의 하류로 이동하며, 상기 정렬 유니트에서 대기 중인 상기 제2 셔틀 유니트는 상기 검사 유니트로 이동하고,
    상기 제1 기판의 검사 결과가 불량으로 판정되면, 상기 제1 셔틀 유니트는 상기 보조 정렬 수단으로 이동하고, 상기 정렬 유니트에서 대기 중인 상기 제2 셔틀 유니트는 상기 대기 상태를 유지하는 검사 장치.
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