KR101695283B1 - 박막 트랜지스터 기판 검사 장치 - Google Patents

박막 트랜지스터 기판 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는 복수의 전극 패드와 복수의 프로브 핀을 용이하고 정확하게 정렬시키기 위한 것으로, 복수의 전극 패드를 갖는 기판이 탑재되는 스테이지와, 스테이지의 상부에 배치되며 복수의 프로브 핀을 갖는 복수의 프로브 모듈을 구비하는 프로브 유닛과, 스테이지 상에 탑재된 기판과 프로브 모듈 사이에 배치되어 전극 패드와 프로브 핀을 동시에 촬상하는 촬상 유닛을 포함할 수 있다.

Description

박막 트랜지스터 기판 검사 장치 {APPARATUS FOR TESTING THIN FILM TRANSISTOR SUBSTRATE}
본 발명은 박막 트랜지스터 기판을 검사하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는, 프로브 핀을 기판의 전극 패드에 접촉시켜 전극 패드에 전기 신호를 인가한 후, 프로브 핀을 통하여 얻은 신호의 파형을 분석하여 기판의 결함을 검사한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는, 기판(S)이 탑재되는 스테이지(1)의 상부에 복수의 프로브 핀(2)이 구비된 프로브 블록(3)을 위치시키고, 기판(S)을 프로브 블록(3)을 향하여 이동시켜, 기판(S) 상에 구비된 복수의 전극 패드(S2)에 복수의 프로브 핀(2)을 접촉시킨 후, 복수의 전극 패드(S2)에 소정의 전기 신호를 인가하는 과정을 통하여 진행된다.
이러한 검사 과정 중, 복수의 프로브 핀(2)과 복수의 전극 패드(S2)를 서로 정렬시키는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여, 종래의 박막 트랜지스터 기판 검사장치는, 기판 정렬용 카메라(5)와, 프로브 핀 정렬용 카메라(6)를 구비한다.
따라서, 기판(S)이 스테이지(1)에 탑재된 후 기판(S)에 표시된 얼라인먼트 마크를 기판 정렬용 카메라(5)로 촬상하면서, 기판(S)이 스테이지(1) 상의 적절한 위치에 탑재되었는지를 확인한 후, 기판(S)이 적절한 위치에 탑재되지 않은 경우에는, 스테이지(1)를 수평 방향으로 이동시키거나 회전시키면서 기판(S)의 위치를 보정한다.
그리고, 위치가 보정된 기판(S) 상의 복수의 전극 패드(S2)에 대하여 복수의 프로브 핀(2)을 정렬시킨다. 이때, 프로브 핀 정렬용 카메라(6)는 복수의 전극 패드(S2) 중 두 개의 전극 패드(S2)를 촬상하며, 이에 따라, 두 개의 전극 패드(S2)와 이에 대응하는 프로브 핀(2)이 서로 일치하도록 프로브 블록(3)이 수평 방향으로 이동될 수 있고, 복수의 프로브 핀(2)이 배열되는 방향이 두 개의 전극 패드(S2)가 연결되는 방향에 일치하도록 프로브 블록(3)이 회전될 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 정렬 방식에 따르면, 프로브 핀 정렬용 카메라(6)에 의해 촬상된 두 개의 전극 패드(S2)의 이미지를 기준으로 복수의 프로브 핀(2)을 정렬시키기 위하여, 복수의 프로브 핀(2)의 배열 위치 및 배열 방향에 따라 프로브 핀 정렬용 카메라(6)의 위치가 사전에 정밀하게 조절되어야 하는데, 이러한 과정이 매우 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 프로브 핀 정렬용 카메라(6)를 프로브 블록(3)에 미리 고정시킨 구성이 적용되고 있다.
한편, 기판(S) 상의 복수의 전극 패드(S2)의 배열 위치 및 배열 방향은 기판(S)의 종류에 따라 다른데, 여러 종류의 기판(S)을 검사하기 위해서는 복수의 전극 패드(S2)의 개수, 배열 위치 및 배열 방향에 일치하도록 복수의 프로브 핀(2)을 교정하는 작업을 수행한다. 그리고, 복수의 프로브 핀(2)을 교정할 때마다, 프로브 핀 정렬용 카메라(6)의 위치도 이에 대응하여 정밀하게 조절하여야 하는 문제가 있다.
특히, 프로브 핀 정렬용 카메라(6)가 프로브 블록(3)에 고정되는 경우에는, 서로 다른 종류의 기판(S)을 검사하기 위해서, 프로브 블록(3) 전체를 교체하여야 하는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 기판 상의 복수의 전극 패드와 복수의 프로브 핀을 용이하고 정확하게 정렬시킬 수 있는 박막 트랜지스터 기판 검사 장치를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 복수의 전극 패드의 배열 위치 및 배열 방향이 서로 다른 여러 종류의 기판에 대한 검사를 효율적으로 수행할 수 있는 박막 트랜지스터 기판 검사 장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는, 복수의 전극 패드를 갖는 기판이 탑재되는 스테이지와, 스테이지의 상부에 배치되며 복수의 프로브 핀을 갖는 복수의 프로브 모듈을 구비하는 프로브 유닛과, 스테이지 상에 탑재된 기판과 프로브 모듈 사이에 배치되어 전극 패드와 프로브 핀을 동시에 촬상하는 촬상 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판과 프로브 모듈 사이의 공간으로 진입하여 전극 패드와 프로브 핀을 동시에 촬상하는 촬상 유닛을 구비함으로써, 전극 패드와 프로브 핀을 각각 독립적으로 촬상하는 것에 비하여, 복수의 전극 패드 및 복수의 프로브 핀을 더욱 효율적이고 정확하게 정렬시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기판과 프로브 모듈 사이의 공간 사이에서 카메라 모듈이 진입 및 후퇴하면서 전극 패드와 프로브 핀을 동시에 촬상하여 서로 정렬시키므로, 복수의 전극 패드의 배열 위치 및 배열 방향이 서로 다른 기판의 종류가 변경되는 경우에도, 복수의 전극 패드 및 복수의 프로브 핀을 효율적으로 정렬시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 카메라 모듈이 서로에 대하여 이격되거나 인접하는 방향으로 이동될 수 있으므로, 복수의 전극 패드의 배열 위치 및 배열 방향이 서로 다른 기판의 종류가 변경되는 경우에도, 복수의 전극 패드 및 복수의 프로브 핀을 효율적으로 정렬시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치에 의하면, 기판을 부양하여 이송시키는 기판 이송 유닛이 구비되므로, 기판에 대한 검사를 연속적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 측면이 도시된 개략도이다.
도 3은 도 1의 A부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 상면이 도시된 개략도이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 측면이 도시된 개략도이다.
도 8 및 도 9는 도 6의 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 작동을 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는, 기판(S)이 탑재되는 스테이지(10)와, 스테이지(10)의 상부에 배치되며 복수의 프로브 핀(22)을 갖는 복수의 프로브 모듈(21)을 구비하는 프로브 유닛(20)과, 스테이지(10) 상에 탑재된 기판(S) 및 프로브 모듈(21) 사이에 선택적으로 배치되어 기판(S) 상의 복수의 전극 패드(S2)와 프로브 모듈(21)에 구비된 복수의 프로브 핀(22)을 함께 동시에 촬상하는 촬상 유닛(30)을 포함할 수 있다.
이러한 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는, 복수의 프로브 핀(22)은 복수의 전극 패드(S2)에 접촉시켜 복수의 전극 패드(S2)로 전기 신호를 인가한 후, 복수의 프로브 핀(22)을 통하여 얻은 신호의 파형을 분석하여 기판(S)의 결함을 검사한다. 이러한 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 공지된 구성 및 검사 방법에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
기판(S) 상에는 복수의 셀들(S1)이 정렬되어 배치될 수 있으며, 각 셀(S1)에는 복수의 전극 패드(S2)가 소정의 간격을 두고 일직선상으로 배치된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는, 스테이지(10)를 수평 방향(X축 및 Y축 방향)으로 이동시키는 스테이지 이동부(14)와, 스테이지(10)를 수직 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 스테이지 승강부(15)와, 스테이지(10)를 수직축을 중심으로 회전시키는 스테이지 회전부(16)를 포함할 수 있다.
스테이지 이동부(14)는 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)를 서로 정렬시키는 과정에서 기판(S)을 수평 방향으로 이동시키는 역할을 한다. 스테이지 이동부(14)는 스테이지(10)와 연결되는 리니어 모터 또는 볼 스크류 구조와 같은 직선 이송 기구로 구성될 수 있다. 예를 들면, 스테이지(10)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 이동시킬 수 있는 두 개의 직선 이송 기구가 스테이지(10)에 연결될 수 있다.
스테이지 승강부(15)는 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)를 서로 접촉시키는 과정에서, 기판(S)을 소정의 높이로 상승시키는 역할을 한다. 스테이지 승강부(15)로는 유체의 압력에 의하여 작동하는 실린더나 전기적으로 작동하는 리니어 모터, 볼 스크류 구조와 같이 스테이지(10)를 상승시키거나 하강시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다.
스테이지 회전부(16)는 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)를 서로 정렬시키는 과정에서 기판(S)를 회전시키는 역할을 한다. 스테이지 회전부(16)는 스테이지(10)와 연결되는 모터로 구성될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 스테이지(10)가 스테이지 이동부(14) 및 스테이지 승강부(15)에 의하여 수평 방향 및 수직 방향으로 이동되고, 스테이지 회전부(16)에 의하여 회전되면서, 스테이지(10) 상에 탑재된 기판(S)의 위치가 조절될 수 있다.
프로브 유닛(20)은, 복수의 프로브 모듈(21)을 함께 지지하는 지지대(23)와, 지지대(23)와 연결되어 복수의 프로브 모듈(21)을 수평 방향(X축 및 Y축 방향)으로 이동시키는 프로브 모듈 이동부(24)와, 지지대(23)와 연결되어 복수의 프로브 모듈(21)을 수직 방향(Z축 방향)으로 이동시키는 프로브 모듈 승강부(25)와, 지지대(23)와 연결되어 복수의 프로브 모듈(21)을 수직축을 중심으로 회전시키는 프로브 모듈 회전부(26)를 포함할 수 있다.
프로브 모듈 이동부(24)는 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)를 서로 정렬시키는 과정에서 프로브 모듈(21)을 수평 방향으로 이동시키는 역할을 한다. 프로브 모듈 이동부(24)는 지지대(23)와 연결되는 리니어 모터 또는 볼 스크류 구조와 같은 직선 이송 기구로 구성될 수 있다. 예를 들면, 프로브 모듈(21)을 X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 이동시킬 수 있는 두 개의 직선 이송 기구가 지지대(23)에 연결될 수 있다.
프로브 모듈 승강부(25)는 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)를 서로 접촉시키는 과정에서, 프로브 모듈(21)을 소정의 높이로 하강시키는 역할을 한다. 프로브 모듈 승강부(25)로는 유체의 압력에 의하여 작동하는 실린더나 전기적으로 작동하는 리니어 모터, 볼 스크류 구조와 같이 프로브 모듈(21)을 상승시키거나 하강시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다.
프로브 모듈 회전부(26)는 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)를 서로 정렬시키는 과정에서 프로브 모듈(21)을 회전시키는 역할을 한다. 프로브 모듈 회전부(26)는 지지대(23)와 연결되는 모터로 구성될 수 있다.
또한, 프로브 모듈 회전부(26)에 의하여 프로브 모듈(21)이 회전될 수 있으므로, 검사의 대상이 되는 기판(S)의 종류가 변경되어 복수의 전극 패드(S2)의 배열 방향, 즉, 복수의 전극(S2)이 배열되는 각도가 변경(예를 들면, 도 4에 도시된 방향에서 90도 회전된 각도로 변경)되는 경우에도, 복수의 프로브 핀(22)의 배열 방향을 복수의 전극 패드(S2)의 배열 방향과 일치시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는, 다양한 종류의 기판(S)에 대한 검사를 효율적으로 수행할 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 복수의 프로브 모듈(21)이 프로브 모듈 이동부(24) 및 프로브 모듈 승강부(25)에 의하여 수평 방향 및 수직 방향으로 이동되고, 프로브 모듈 회전부(26)에 의하여 회전되면서, 복수의 프로브 모듈(21)에 구비된 복수의 프로브 핀(22)의 위치가 조절될 수 있다.
각 프로브 모듈(21)에는 복수의 프로브 핀(22)이 기판(S)의 각 셀(S1)에 배치되는 복수의 전극 패드(S2)의 개수, 배치 위치 및 배치 방향과 대응되는 개수, 배치 위치 및 배치 방향으로 배치된다. 복수의 프로브 핀(22)은 프로브 모듈(21)로부터 하측 방향으로 돌출될 수 있다.
그리고, 스테이지(10) 및 프로브 모듈(21)의 서로에 대한 상대 이동, 즉, 스테이지(10)의 수직 방향 이동, 프로브 모듈(21)의 수직 방향 이동, 또는 스테이지(10) 및 프로브 모듈(21)의 수직 방향 이동에 의하여, 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)가 서로 접촉되면서 기판(S)에 대한 통전 검사가 수행될 수 있다.
촬상 유닛(30)은, 각각 상측에 위치한 물체 및 하측에 위치한 물체를 동시에 촬상할 수 있는 적어도 한 쌍의 카메라 모듈(31)과, 적어도 한 쌍의 카메라 모듈(31)을 서로에 대하여 상대적으로 인접되는 방향 및 이격되는 방향으로 이동시키는 카메라 모듈 이동부(32)와, 적어도 한 쌍의 카메라 모듈(31)을 기판(S)과 복수의 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로 진입시키거나 기판(S)과 복수의 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로부터 후퇴시키는 카메라 모듈 전후진부(33)를 포함할 수 있다.
각 카메라 모듈(31)은, 상측으로 노출되어 프로브 핀(22)을 지향하는 상부 렌즈(311)와, 하측으로 노출되어 전극 패드(S2)를 지향하는 하부 렌즈(312)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상부 렌즈(311) 및 하부 렌즈(312)에는 두 개의 이미지 촬상 소자(미도시)가 각각 광학적으로 연결될 수 있다. 대안으로서, 카메라 모듈(31) 내에는 하나의 이미지 촬상 소자(미도시)가 배치되고, 상부 렌즈(311) 및 하부 렌즈(312)와 하나의 이미지 촬상 소자 사이에는 프리즘, 미러 등이 배치되어, 상부 렌즈(311) 및 상부 렌즈(312)을 통하여 유입되는 광이 프리즘, 미러 등을 통하여 하나의 이미지 촬상 소자로 입사될 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 상부 렌즈(311)를 통하여 프로브 핀(22)을 촬상하고, 하부 렌즈(312)를 통하여 전극 패드(S2)을 촬상하는 것에 의하여, 프로브 핀(22)과 전극 패드(S2)가 서로 정렬되었는지 여부가 판단될 수 있다.
하나의 카메라 모듈(31)은 하나의 프로브 핀(22)과 하나의 전극 패드(S2)를 촬상하도록 구성될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 카메라 모듈(31)은 두 개의 프로브 핀(22)과 두 개의 전극 패드(S2)를 동시에 촬상할 수 있고, 이에 따라, 두 개의 프로브 핀(22)을 잇는 가상의 선으로부터 복수의 프로브 핀(22)의 배열 방향을 인식할 수 있고, 두 개의 전극 패드(S2)를 잇는 가상의 선으로부터 복수의 전극 패드(S2)의 배열 방향을 인식할 수 있다. 그리고, 복수의 프로브 핀(22)의 배열 방향 및 복수의 전극 패드(S2)의 배열 방향이 서로 일치하도록, 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)가 서로 정렬될 수 있다.
이때, 두 개의 전극 패드(S2)는 모두 하나의 셀(S1)에 배치된 복수의 전극 패드(S2) 중 두 개의 전극 패드(S2)일 수 있거나, X축 방향으로 배치된 셀들(S1)에 각각 배치된 두 개의 전극 패드(S2)일 수 있다. 또한, 두 개의 전극 패드(S2)는 X축 방향으로 최외각에 배치된 셀들(S1)에 각각 배치된 두 개의 전극 패드(S2)일 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 두 개의 전극 패드(S2) 및 두 개의 프로브 핀(22)을 촬상하여, 복수의 전극 패드(S2)와 복수의 프로브 핀(22)이 서로 정렬되었는지 여부를 판단하게 된다. 여기에서 두 개의 개수는 최소한의 개수이며, 세 개 이상의 전극 패드(S2)와 세 개 이상의 프로브 핀(22)을 촬상하여, 복수의 전극 패드(S2)와 복수의 프로브 핀(22)이 서로 정렬되었는지 여부를 판단할 수도 있다. 이러한 경우에는 세 개 이상의 카메라 모듈(31)이 구비될 수 있다.
한편, 본 발명은 하나의 카메라 모듈(31)이 하나의 프로브 핀(22)과 하나의 전극 패드(S2)를 촬상하는 구성에 한정되지 않으며, 하나의 카메라 모듈(31)이 두 개 이상의 프로브 핀(22)과 두 개 이상의 전극 패드(S2)를 동시에 촬상하도록 구성될 수 있다.
카메라 모듈 이동부(32)는 한 쌍의 카메라 모듈(31)을 각각 복수의 전극 패드(S2)가 배열되는 방향(X축 방향)으로 이동시키는 역할을 한다. 이러한 카메라 모듈 이동부(32)에 의한 한 쌍의 카메라 모듈(31)의 이동에 의하여, 서로 이격된 두 개의 전극 패드(S2)와, 이 두 개의 전극 패드(S2)와 대응되며 서로 이격된 두 개의 프로브 핀(22)을 촬상할 수 있다. 카메라 모듈 이동부(32)는 카메라 모듈(31)과 연결되는 리니어 모터 또는 볼 스크류 구조와 같은 직선 이송 기구로 구성될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 검사의 대상이 되는 기판(S)이 변경되는 경우, 즉, 기판(S)의 셀들(S1)의 개수 및 간격 등이 변경되고, 이에 따라, 프로브 모듈(21)의 개수 및 간격 등이 변경되는 경우에도, 카메라 모듈 이동부(32)를 이용하여, 복수의 카메라 모듈(31)이 각각 적절한 프로브 핀(22)과 전극 패드(S2)를 촬상하도록 할 수 있다.
카메라 모듈 전후진부(33)는, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 정렬하는 과정에서 기판(S) 및 프로브 모듈(21)이 서로 대면하게 배치될 때, 카메라 모듈(31)이 전극 패드(S2)와 프로브 핀(22)을 촬상할 수 있도록 카메라 모듈(31)을 기판(S)과 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로 진입시키는 역할을 한다. 또한, 카메라 모듈 전후진부(33)는, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 정렬하는 과정이 완료된 후에, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)이 서로 접촉할 수 있도록, 기판(S)과 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로부터 카메라 모듈(31)을 후퇴시키는 역할을 한다. 카메라 모듈 전후진부(33)는 카메라 모듈(31)과 연결되는 리니어 모터 또는 볼 스크류 구조와 같은 직선 이송 기구로 구성될 수 있다.
한편, 촬상 유닛(30)은, 카메라 모듈(31)을 수직축을 중심으로 회전시키는 카메라 모듈 회전부(34)를 더 포함할 수 있다. 카메라 모듈 회전부(34)는, 기판(S) 상의 복수의 전극 패드(S2)의 배열 위치 및 배열 방향이 바뀌는 경우, 카메라 모듈(31)을 이에 대응하여 회전시키는 역할을 한다. 따라서, 카메라 모듈 회전부(34)에 의하여 복수의 카메라 모듈(31)이 수직축을 중심으로 회전되면서, 복수의 전극 패드(S2)와 복수의 프로브 핀(22)을 정확하게 촬상할 수 있고, 이에 따라, 복수의 전극 패드(S2)와 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬하는 과정을 원활하게 수행할 수 있다. 카메라 모듈 회전부(34)는 2축 직선 이송 기구, 3축 직선 이송 기구 또는 회전 기구로 구성되어 작업자가 수동으로 카메라 모듈(31)을 회전시킬 수 있다. 대안적으로, 카메라 모듈 회전부(34)는 리니어 모터 또는 볼 스크류 구조와 같은 직선 이송 기구로 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 검사의 대상이 되는 기판(S)이 스테이지(10) 상에 탑재된다.
그리고, 스테이지(10)가 스테이지 이동부(14)에 의하여 수평 방향으로 이동되고, 스테이지 회전부(16)에 의하여 회전되면서, 기판(S)이 미리 설정된 정렬 위치로 이동되는 과정이 수행될 수 있다.
그리고, 기판(S)을 정렬시키는 과정과 동시에 또는 선행하거나 후행하여, 프로브 모듈(21)이 미리 설정된 정렬 위치로 이동되는 과정이 수행될 수 있다. 이때, 프로브 모듈(21)은 프로브 모듈 이동부(24)에 의하여 수평 방향으로 이동될 수 있고, 프로브 모듈 회전부(26)에 의하여 회전될 수 있다.
상기와 같이 기판(S) 및 프로브 모듈(21)이 이동 및/또는 회전하여 서로 대면하도록 배치되면, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬하는 과정이 수행된다. 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬하는 과정은 기판(S)에 대한 검사를 수행할 때마다 수행될 수 있거나, 미리 설정된 주기마다 수행될 수 있거나, 검사의 대상이 되는 기판(S)의 종류가 변경될 때마다 수행될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬하기 위하여, 카메라 모듈 전후진부(33)의 작동에 의해 복수의 카메라 모듈(31)이 기판(S)과 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로 진입한다.
그리고, 복수의 카메라 모듈(31)에 의하여 복수의 전극 패드(S2)와, 이 복수의 전극 패드(S2)와 대응되는 복수의 프로브 핀(22)이 촬상되며, 촬상된 이미지로부터 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)가 서로 정렬되었는지 여부가 판단된다.
이때, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)의 배열 위치 및 배열 방향이 서로 일치하지 않는 경우에는, 스테이지(10)가 이동 및/또는 회전되거나, 프로브 모듈(21)이 이동 및 회전되면서, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬시키는 과정이 수행된다. 이때, 복수의 카메라 모듈(31)이 실시간으로 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 촬상하면서, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)이 서로 정렬되었는지 여부가 측정될 수 있다.
이에 따라, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬시키는 과정이 완료되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 전후진부(33)의 작동에 의해 복수의 카메라 모듈(31)이 기판(S)과 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로부터 후퇴한다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 그리고, 기판(S) 및 프로브 모듈(21)의 서로에 대한 상대 이동, 즉, 기판(S)의 수직 방향 이동, 프로브 모듈(21)의 수직 방향 이동, 또는 기판(S) 및 프로브 모듈(21)의 수직 방향 이동에 의하여, 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)가 서로 접촉되면서 기판(S)에 대한 통전 검사가 수행될 수 있다. 이때, 스테이지(10)가 스테이지 승강부(15)에 의하여 상승될 수 있고/있거나 프로브 모듈(21)이 프로브 모듈 승강부(25)에 의하여 하강될 수 있다.
상기한 바와 같이 구성되고 작동되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치에 의하면, 기판(S)과 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로 진입하여 전극 패드(S2)와 프로브 핀(22)을 동시에 촬상하는 촬상 유닛(30)을 구비함으로써, 전극 패드(S2)와 프로브 핀(22)을 각각 독립적으로 촬상하는 것에 비하여, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 더욱 효율적으로 정렬시킬 수 있다.
또한, 기판(S)과 프로브 모듈(21) 사이의 공간 사이에서 카메라 모듈(31)이 진입 및 후퇴하면서 전극 패드(S2)와 프로브 핀(22)을 동시에 촬상하여 서로 정렬시키므로, 복수의 전극 패드(S2)의 배열 위치 및 배열 방향이 서로 다른 기판(S)의 종류가 변경되는 경우에도, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 효율적으로 정렬시킬 수 있다.
또한, 복수의 카메라 모듈(31)이 서로에 대하여 이격되거나 인접하는 방향으로 이동될 수 있으므로, 복수의 전극 패드(S2)의 배열 위치 및 배열 방향이 서로 다른 기판(S)의 종류가 변경되는 경우에도, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 효율적으로 정렬시킬 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치에 대하여 설명한다. 전술한 제1 실시예에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치는 전술한 제1 실시예에서 설명한 스테이지(10)를 대체하는 기판 이송 유닛(40)을 구비한다.
기판 이송 유닛(40)은 기판(S)을 스테이지(10)와 프로브 유닛(20) 사이의 공간으로 일정 간격으로 이송하는 역할을 한다.
기판 이송 유닛(40)은 상부에 기판(S)이 탑재되는 지지 플레이트(41)와, 지지 플레이트(41) 상에 탑재된 기판(S)을 이동시키는 기판 이동부(45)를 포함할 수 있다.
지지 플레이트(41)는 검사의 대상이 되는 기판(S)이 로딩되는 부분 및 검사가 완료된 기판(S)이 언로딩되는 부분에 각각 배치될 수 있다.
기판 이동부(45)는 기판(S)이 이송되는 방향과 평행한 방향(Y축 방향)으로 연장되는 가이드 레일(451)과, 가이드 레일(451)을 따라 이동이 가능하게 설치되는 이동 부재(453)와, 이동 부재(453)에 연결되며 기판(S)의 폭방향 양측을 지지하는 지지 부재(452)를 포함할 수 있다.
가이드 레일(451)로는 리니어 모터 또는 볼 스크류 구조와 같은 직선 이송 기구가 적용될 수 있다. 지지 부재(452)는 유체의 압력을 이용한 실린더, 전자석 또는 기타 전기적으로 작동되는 클램프 등을 포함하여 이루어져, 기판(S)의 폭방향 양측을 파지하거나 파지를 해제하는 기능을 할 수 있다. 이에 따라, 지지 부재(452)가 기판(S)의 폭방향 양측을 지지한 상태에서 지지 부재(452)와 연결된 이동 부재(453)가 가이드 레일(451)을 따라 이동되는 것에 의하여, 기판(S)이 Y축 방향으로 이동될 수 있다.
여기에서, 기판(S)의 폭방향 양측은 기판(S)의 하면 또는 기판(S)의 측면이 될 수 있다.
기판(S)은 지지 플레이트(41)의 상면으로부터 소정의 높이로 부양된 상태에서 기판 이동부(45)의 작동에 의하여 이송된다. 이를 위하여, 지지 플레이트(41)에는 복수의 분사홀(42)이 형성되며, 복수의 분사홀(42)은 연결관(43)을 통하여 기체 공급기(44)와 연결된다.
기체 공급기(44)는 기체, 예를 들면, 공기를 강제로 공급하는 송풍기 등의 장치로 구성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 기체 공급기(44)에는 연결관(43) 및 복수의 분사홀(42) 내의 기체의 흐름을 제어하는 제어 밸브가 설치될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 지지 플레이트(41)의 상부로 반입되는 경우, 기체 공급기(44)의 작동에 의하여 기체가 소정의 압력 및 유량으로 복수의 분사홀(42)을 통하여 분사된다. 그리고, 복수의 분사홀(42)을 통하여 분사되는 기체에 의하여 기판(S)이 지지 플레이트(41)의 상면으로부터 부양된다.
이때, 지지 부재(452)는 기판(S)의 폭방향 양측을 지지한다. 이와 같은 상태에서, 이동 부재(453)가 가이드 레일(451)을 따라 이동하며, 이에 따라, 기판(S)이 스테이지(10)와 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로 진입될 수 있다.
그리고, 기판(S)이 스테이지(10)와 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로 진입하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 기체 공급기(44)의 작동이 중단되면서 기판(S)이 하강된다. 이에 따라, 검사의 대상이 되는 셀(S1)에 배치된 전극 패드(S2)가 프로브 모듈(21)의 프로브 핀(22)의 하측에 위치된다.
그리고, 제1 실시예에서 설명한 것과 동일한 방식으로, 복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬하는 과정이 수행된다.
복수의 전극 패드(S2) 및 복수의 프로브 핀(22)을 서로 정렬시키는 과정이 완료되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 카메라 모듈 전후진부(33)의 작동에 의해 복수의 카메라 모듈(31)이 기판(S)과 프로브 모듈(21) 사이의 공간으로부터 후퇴한다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 프로브 모듈(21)의 수직 방향 이동에 의하여, 복수의 프로브 핀(22)과 복수의 전극 패드(S2)가 서로 접촉되면서 기판(S)에 대한 통전 검사가 수행될 수 있다.
그리고, 기판(S)에 대한 검사 과정이 완료되면, 프로브 모듈(21)이 상승하고, 기체 공급기(44)가 작동되면서 기판(S)이 지지 플레이트(41)의 상면으로부터 부양되며, 기판 이동부(45)의 작동에 의하여 기판(S)이 이동되어, 후속하는 검사의 대상이 되는 셀(S1)에 배치된 전극 패드(S2)가 프로브 모듈(21)의 프로브 핀(22)의 하측에 위치될 수 있다.
상기한 바와 같이 구성되고 작동되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판 검사 장치에 의하면, 기판(S)을 부양하여 이송시키는 기판 이송 유닛(40)이 구비되므로, 복수의 기판(S)을 연속적으로 로딩 및 언로딩 하면서, 복수의 기판(S)을 검사할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
S: 기판 S2: 전극 패드
10: 스테이지 20: 프로브 유닛
21: 프로브 모듈 22: 프로브 핀
30: 촬상 유닛 31: 카메라 모듈

Claims (5)

  1. 복수의 전극 패드를 갖는 기판이 탑재되는 스테이지;
    상기 스테이지의 상부에 배치되며 복수의 프로브 핀을 갖는 복수의 프로브 모듈을 구비하는 프로브 유닛;
    상기 스테이지 상에 탑재된 상기 기판과 상기 프로브 모듈 사이에 배치되어 상기 전극 패드와 상기 프로브 핀을 동시에 촬상하는 촬상 유닛; 및
    상부에 상기 기판이 탑재되며 복수의 분사홀이 형성되는 지지 플레이트와, 상기 복수의 분사홀과 연결되어 상기 복수의 분사홀로 기체를 공급하는 기체 공급기를 포함하여 구성되어, 상기 기판을 부양시켜 상기 스테이지와 상기 프로브 유닛 사이의 공간으로 이송하는 기판 이송 유닛을 포함하고,
    상기 프로브 유닛은 상기 프로브 모듈을 수직축을 중심으로 회전시키는 프로브 모듈 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬상 유닛은,
    상측 및 하측을 동시에 촬상하도록 구성되는 카메라 모듈; 및
    상기 카메라 모듈을 상기 기판과 상기 프로브 모듈 사이로 진입시키거나, 상기 기판과 상기 프로브 모듈 사이로부터 후퇴시키는 카메라 모듈 전후진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판 검사 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 상기 복수의 전극 패드가 배열되는 방향으로 복수로 배치되고,
    상기 촬상 유닛은 상기 복수의 카메라 모듈 각각에 연결되어 상기 복수의 카메라 모듈을 서로 인접되는 방향 및 서로 이격되는 방향으로 이동시키는 카메라 모듈 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판 검사 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 카메라 모듈은 각각 하나의 전극 패드 및 이에 대응하는 하나의 프로브 핀을 촬상하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판 검사 장치.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은,
    상측으로 노출되어 상기 프로브 핀을 지향하는 상부 렌즈; 및
    하측으로 노출되어 상기 전극 패드를 지향하는 하부 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판 검사 장치.
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