KR102033337B1 - 기판 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치는, 기판이 안착되는 기판 안착 부재; 기판 안착 부재의 상방에 구비되는 제1 편광판; 기판 안착 부재의 하방에 구비되는 제2 편광판; 제2 편광판의 하방에 구비되는 조명 모듈; 제1 편광판의 상방에 구비되며, 조명 모듈에서 조사되어 제2 편광판 및 제1 편광판을 순차적으로 통과한 광이 입사되는 촬상 모듈; 제1 편광판의 외주부를 지지하는 제1 편광판 지지 부재; 제1 편광판 지지 부재가 지지되며, 수직 중심축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 제1 편광판 회전 부재; 제1 편광판 회전 부재가 회전 가능하게 설치되며, 기판 안착 부재의 상방에 위치하도록 이동 가능하게 구성되는 제1 편광판 이동 부재; 및 제1 편광판 이동 부재 상에 설치되며, 제1 편광판 회전 부재와 연결되어 제1 편광판 회전 부재를 회전시키는 제1 편광판 회전 모듈을 포함할 수 있다.

Description

기판 검사 장치{APPARATUS FOR INSPECTING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 검사하는 기판 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 디스플레이는 액정 분자의 광학적 이방성과 복굴절 특성을 이용하여 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정으로 전계가 인가되면 액정의 배열이 변화되며, 변화된 액정의 배열 방향에 따라 빛이 투과되는 특성이 달라진다.
액정 디스플레이용 기판(이하, '기판'이라 함)은 제1 패널 및 제2 패널과, 제1 패널 및 제2 패널 사이에 형성되는 액정층으로 구성된다. 제1 패널 및 제2 패널 중 어느 하나에는 박막 트랜지스터가 형성되며, 제1 및 제2 패널 중 다른 하나에는 컬러 필터가 형성된다.
이러한 기판을 검사하기 위해, 광원과, 기판을 사이에 두고 배치되어 광원에서 조사된 광을 편광시키는 한 쌍의 편광판이 사용된다. 한 쌍의 편광판 중 하나를 고정한 상태에서, 한 쌍의 편광판 중 다른 하나를 회전시키면서, 광원에서 조사된 광이 기판을 통과할 때 광이 왜곡되는지 여부를 검출함으로써, 기판에 결함이 존재하는지 여부를 판단한다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 작업자가 직접 편광판을 수동으로 회전시키면서 광의 왜곡이 있는지를 육안으로 판별하였으므로, 작업자의 기판 검사 능력의 차이로 인하여 기판 검사 결과에 차이가 발생하는 문제가 있다. 또한, 매우 미세한 크기의 화소 불량은 작업자가 육안으로 판별하기 어려워 기판의 결함을 정확하게 검출하기 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 한 쌍의 편광판 중 적어도 어느 하나의 편광판을 회전하면서 이미지를 획득하는 공정 등을 자동으로 수행함으로써, 작업자가 육안으로 기판을 검사하는 경우에 비하여, 기판의 결함을 보다 정확하게 검출할 수 있는 기판 검사 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치는, 기판이 안착되는 기판 안착 부재; 기판 안착 부재의 상방에 구비되는 제1 편광판; 기판 안착 부재의 하방에 구비되는 제2 편광판; 제2 편광판의 하방에 구비되는 조명 모듈; 제1 편광판의 상방에 구비되며, 조명 모듈에서 조사되어 제2 편광판 및 제1 편광판을 순차적으로 통과한 광이 입사되는 촬상 모듈; 제1 편광판의 외주부를 지지하는 제1 편광판 지지 부재; 제1 편광판 지지 부재가 지지되며, 수직 중심축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 제1 편광판 회전 부재; 제1 편광판 회전 부재가 회전 가능하게 설치되며, 기판 안착 부재의 상방에 위치하도록 이동 가능하게 구성되는 제1 편광판 이동 부재; 및 제1 편광판 이동 부재 상에 설치되며, 제1 편광판 회전 부재와 연결되어 제1 편광판 회전 부재를 회전시키는 제1 편광판 회전 모듈을 포함할 수 있다.
제1 편광판 회전 모듈은 제1 편광판 회전 부재의 외주부와 벨트, 링크 또는 기어를 통해 연결될 수 있다.
촬상 모듈은 기판 안착 부재의 상방에 위치하도록 이동 가능하게 구성될 수 있다.
제1 편광판 지지 부재는 제1 편광판의 외주부를 따라 복수로 구비될 수 있고, 제1 편광판 지지 부재에는 제1 편광판의 장력을 조절하는 편광판 유지 유닛이 연결될 수 있다.
편광판 유지 유닛은, 서로 대향하는 복수의 제1 편광판 지지 부재와 각각 연결되고 제1 편광판 회전 부재 상에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수의 이동 블록; 및 복수의 이동 블록을 각각 수평 방향으로 이동 시키도록 구성되는 복수의 구동 블록을 포함할 수 있다.
편광판 유지 유닛은, 복수의 이동 블록의 수평 방향으로의 위치를 측정하는 위치 측정 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치는, 제2 편광판을 수직 중심축을 기준으로 회전시키도록 구성되는 제2 편광판 회전 모듈을 더 포함할 수 있다.
제2 편광판은 조명 모듈과 일체로 연결될 수 있고, 제2 편광판 회전 모듈은 조명 모듈을 수직 중심축을 기준으로 회전시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치에 따르면, 기판이 기판 정렬 유닛에 의해 자동으로 정렬되고, 기판이 기판 반송 유닛에 의해 기판 검사 유닛으로 자동으로 반입되며, 제1 편광판 및/또는 제2 편광판이 자동으로 회전되면서, 촬상 모듈에 의해 이미지가 자동으로 획득될 수 있으므로, 작업자가 육안으로 기판을 검사하는 경우에 비하여, 기판의 결함을 보다 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치에 구비되는 기판 정렬 유닛이 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치에 구비되는 기판 정렬 유닛이 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치에 구비되는 기판 정렬 유닛이 작동되는 상태가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치에 구비되는 기판 검사 유닛이 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 검사 장치에 구비되는 기판 검사 유닛에 포함되는 편광판 유지 유닛이 개략적으로 도시된 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 검사 장치가 개략적으로 도시된 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치에 의해 검사되는 기판은 박막 트랜지스터가 형성되는 제1 패널과 컬러 필터가 형성되는 제2 패널이 액정층을 사이에 두고 합착된 LCD 패널일 수 있다.
도 1을 참조하면, 기판(S)을 검사하는 과정에서 기판(S)이 기판 검사 유닛(20)을 향하여 이송되는 방향을 Y축 방향이라 정의하고, 기판(S)이 이송되는 방향(Y축 방향)에 교차하는 방향을 X축 방향이라 정의한다. 그리고, 기판(S)이 놓이는 X-Y평면에 수직인 방향을 Z축 방향이라 정의한다. 또한, Y축 방향은 기판(S)의 길이 방향이고, X축 방향을 기판(S)의 폭 방향이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치는, 외부로부터 반입된 기판(S)의 위치를 결정하는 기판 정렬 유닛(10)과, 기판(S)을 검사하도록 구성되는 기판 검사 유닛(20)과, 기판 정렬 유닛(10)으로부터 기판 검사 유닛(20)으로 기판(S)을 반송하도록 구성되는 기판 반송 유닛(30)을 포함한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 정렬 유닛(10)은 기판(S)이 이송되는 방향(Y축 방향)으로 연장되며 X축 방향으로 소정의 간격으로 이격되게 배치되는 복수의 벨트(11)와, 복수의 벨트(11)와 연결되어 복수의 벨트(11)를 승강시키는 벨트 승강 모듈(12)과, 복수의 벨트(11) 사이에 배치되어 기판(S)을 부양시키는 복수의 부양 모듈(13)과, 복수의 부양 모듈(13)에 의해 부양된 기판(S)의 측면을 가압하는 가압 모듈(14)을 포함할 수 있다.
복수의 벨트(11)는 각각 복수의 풀리(111)에 의해 지지될 수 있다. 각각의 벨트(11)에 연결된 복수의 풀리(111) 중 적어도 하나는 벨트(11)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 풀리일 수 있다.
벨트 승강 모듈(12)은 복수의 풀리(111)와 연결되는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다.
복수의 부양 모듈(13)은 가스 공급원(미도시)과 연결되는 복수의 가스 분사 노즐(131)을 포함할 수 있다. 복수의 가스 분사 노즐(131)은 Y축 방향으로 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
복수의 가압 모듈(14)은 기판(S)의 서로 대향하는 적어도 두 개의 측면을 가압할 수 있도록 배치될 수 있다. 가압 모듈(14)은 기판(S)의 측면을 가압하도록 구성되는 가압 부재(141)와, 가압 부재(141)를 기판(S)을 향하는 방향 및 기판(S)으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 가압 부재 이동 모듈(142)을 포함할 수 있다. 가압 부재(141)는 기판(S)의 측면을 가압할 수 있도록 기판(S)의 측면에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
다른 예로서, 복수의 가압 모듈(14)은 기판(S)의 서로 대향하는 적어도 두 개의 코너부를 가압하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 가압 부재(141)는 기판(S)의 코너부를 가압할 수 있도록 기판(S)의 코너부에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부로부터 기판 정렬 유닛(10)으로 기판(S)이 반입되도록, 복수의 벨트(11)가 복수의 부양 모듈(13)로부터 상승된 상태를 유지한다. 이때, 기판(S)이 복수의 벨트(11)에 안착되고, 복수의 벨트(11)가 회전됨에 따라 기판(S)이 복수의 가압 부재(141) 사이의 소정의 위치로 이동될 수 있다.
그리고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 복수의 벨트(11) 상의 소정의 위치로 이동되면, 복수의 벨트(11)가 하강하는 것과 동시에 가스 분사 노즐(131)로부터 기판(S)을 향하여 가스가 분사되며, 분사된 가스에 의해 기판(S)이 부양된다.
그리고, 기판(S)이 부양된 상태에서, 가압 부재 이동 모듈(142)의 작동에 의해 가압 부재(141)가 기판(S)의 측면을 가압하며, 이에 따라, 기판(S)이 움직이면서 기판(S)의 위치 및 자세가 결정될 수 있다.
그리고, 기판(S)의 위치 및 자세가 결정된 이후에는, 가스 분사 노즐(131)로부터의 가스의 분사가 중단되는 것과 동시에 복수의 벨트(11)가 상승하며, 이에 따라, 기판(S)은 그 위치가 결정된 상태로 복수의 벨트(11) 상에 지지될 수 있다.
그리고, 위치 및 자세가 결정된 상태로 복수의 벨트(11) 상에 지지된 기판(S)은 기판 반송 유닛(30)에 의해 기판 검사 유닛(20)으로 이송될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 반송 유닛(30)은 기판(S)을 유지하여 이송하기 위한 픽커 모듈(31)과, 픽커 모듈(31)이 Y축 방향으로 이동 가능하게 픽커 모듈(31)을 지지하는 지지 프레임(32)과, 픽커 모듈(31)을 지지 프레임(32)을 따라 Y축 방향으로 이동시키는 픽커 이동 모듈(33)과, 픽커 모듈(31)을 Z축 방향으로 이동시키는 픽커 승강 모듈(34)을 포함할 수 있다.
픽커 이동 모듈(33) 및 픽커 승강 모듈(34)로는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 적용될 수 있다. 픽커 모듈(31)은 진공원(미도시)과 진공 라인을 통하여 연결되는 복수의 흡착 패드(313)를 포함할 수 있다.
도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기판 검사 유닛(20)은 크게 제1 편광판(210), 제2 편광판(220), 조명 모듈(230), 촬상 모듈(240)을 포함한다. 또한, 기판 검사 유닛(20)은, 베이스(260)에 구비되며 기판(S)이 안착되는 기판 안착 부재(250)와, 안착 부재(250)의 상방에 배치되어 제1 편광판(210)을 지지하는 제1 편광판 지지 부재(211)와, 제1 편광판 지지 부재(211)와 연결되며 Z축과 평행한 수직 중심축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 제1 편광판 회전 부재(212)와, 제1 편광판 회전 부재(212)와 연결되어 제1 편광판 회전 부재(212)를 Z축과 평행한 수직 중심축을 중심으로 회전시키는 것에 의해 제1 편광판(210)을 회전시키는 제1 편광판 회전 모듈(213)과, 제1 편광판 회전 부재(212)를 통해 제1 편광판 지지 부재(211)와 연결되며 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 편광판 이동 부재(214)와, 제1 편광판 이동 부재(214)와 연결되며 제1 편광판 이동 부재(214)를 Y축 방향으로 이동시켜 제1 편광판(210)을 Y축 방향으로 이동시키도록 구성되는 제1 편광판 이동 모듈(215)을 포함할 수 있다.
기판 안착 부재(250)는 베이스(260)와 일체로 형성될 수 있거나, 별개의 부재로서 형성될 수 있다.
제1 편광판(210)은 기판 안착 부재(250)의 상방에 배치된다. 제1 편광판(210)은 기판 안착 부재(250)에 안착된 기판(S)으로부터 상방으로 이격되게 배치된다.
제2 편광판(220)은 베이스(260)에 지지되며 기판 안착 부재(250)의 하방에 배치된다. 제2 편광판(220)은 기판 안착 부재(250)에 안착된 기판(S)으로부터 하방으로 이격되게 배치된다.
조명 모듈(230)은 베이스(260)에 지지되며 제2 편광판(220)으로부터 하방으로 이격되게 배치된다.
촬상 모듈(240)은 기판 안착 부재(250)로부터 상방으로 이격되게 배치된다. 촬상 모듈(240)에는 조명 모듈(230)으로부터 조사되어 제2 편광판(220) 및 제1 편광판(210)을 순차적으로 통과한 광이 입사된다. 촬상 모듈(240)은 기판(S)의 전체 영역을 한 번에 촬상하여 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다. 따라서, 기판(S)의 전체의 영역에 대한 이미지를 분석하여, 기판(S)의 결함을 검출할 수 있다.
베이스(260), 기판 안착 부재(250), 제1 편광판 회전 부재(212), 제1 편광판 이동 부재(214)는 조명 모듈(230)로부터 조사된 광이 제2 편광판(220), 기판(S), 제1 편광판(210)을 통과하여 촬상 모듈(240)에 도달할 수 있도록 광로를 제공한다. 이를 위해, 베이스(260), 기판 안착 부재(250), 제1 편광판 회전 부재(212), 제1 편광판 이동 부재(214)는 광이 통과할 수 있는 공간을 갖는 형상으로 형성된다. 예를 들면, 광로는 베이스(260), 기판 안착 부재(250), 제1 편광판 회전 부재(212), 제1 편광판 이동 부재(214)에 각각 형성되는 관통홀에 의해 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 편광판 지지 부재(211)는 제1 편광판 회전 부재(212) 상에 설치될 수 있다. 따라서, 제1 편광판 지지 부재(211)는 제1 편광판 회전 부재(212)와 함께 Z축과 평행한 수직 중심축을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 편광판 지지 부재(211)는 제1 편광판(210)의 둘레 방향으로 복수로 구비되어, 제1 편광판(210)의 외주부를 제1 편광판 회전 부재(212)에 고정할 수 있다.
예를 들면, 제1 편광판 회전 부재(212)는 원판 형상을 가질 수 있다. 복수의 제1 편광판 지지 부재(211)는 제1 편광판 회전 부재(212)의 외주부에 둘레 방향으로 배치될 수 있다. 제1 편광판 회전 부재(212)는 제1 편광판 이동 부재(214)에 회전 가능하게 설치된다. 이를 위해, 제1 편광판 이동 부재(214)에는 링 형상의 가이드 레일(216)이 설치될 수 있으며, 제1 편광판 회전 부재(212)는 가이드 레일(216)을 따라 수직 중심축을 중심으로 회전될 수 있다.
예를 들면, 제1 편광판 회전 모듈(213)은 제1 편광판 회전 부재(212)의 외주부와 벨트를 통해 연결되는 회전 모터일 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 편광판 회전 모듈(213)은 링크 부재, 기어 등의 다양한 전동 수단을 통해 제1 편광판 회전 부재(212)의 외주부와 연결될 수 있다. 이와 같이, 제1 편광판 회전 모듈(213)이 제1 편광판 회전 부재(212)의 외주부에 연결되므로, 조명 모듈(230)에 의해 조사되어 촬상 모듈(240)에 도달하는 광의 광로를 간섭하지 않고, 제1 편광판(210)을 회전시킬 수 있다.
제1 편광판 회전 모듈(213)은 제1 편광판 회전 부재(212)와 함께 제1 편광판 이동 부재(214) 상에 설치되어, 제1 편광판(210)과 함께 Y축 방향으로 이동 가능할 수 있다.
예를 들면, 제1 편광판 이동 모듈(215)로는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 적용될 수 있다.
베이스(260)에는 Y축 방향으로 길게 연장된 가이드 레일(217)이 설치될 수 있다. 제1 편광판 이동 부재(214)는 제1 편광판 이동 모듈(215)에 의해 가이드 레일(217)을 따라 Y축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 제1 편광판 이동 부재(214)는 기판 안착 부재(250)의 상방의 제1 위치 및 제1 위치로부터 후퇴한 제2 위치 사이에서 Y축 방향으로 이동될 수 있다. 기판 안착 부재(250) 상에 탑재된 기판(S)에 대해 검사를 수행하는 과정에서, 제1 편광판 이동 부재(214)는 기판 안착 부재(250)의 상방의 제1 위치에 위치될 수 있다. 그리고, 기판(S)이 기판 반송 유닛(30)에 의해 기판 안착 부재(250)로 반입되는 과정에서, 제1 편광판 이동 부재(214)는 기판 안착 부재(250)의 상방의 위치로부터 후퇴한 제2 위치에 위치될 수 있다.
촬상 모듈(240)은 제1 지지대(241) 및 제2 지지대(242)에 지지되어 제1 편광판(210)으로부터 상방으로 이격되게 배치된다. 제1 지지대(241)는 베이스(260)에 지지되며 X축 방향으로 연장될 수 있다. 제2 지지대(242)는 일단이 제1 지지대(241)에 지지되어 Y축 방향으로 연장될 수 있다. 촬상 모듈(240)은 제2 지지대(242)의 타단에 설치될 수 있다. 따라서, 촬상 모듈(240)은 기판 안착 부재(250)에 안착된 기판(S)의 중심의 상방에 위치될 수 있다. 제1 지지대(241)에는 X축 방향으로 연장되는 가이드 레일(247)이 설치될 수 있다. 제2 지지대(242)는 가이드 레일(247)을 따라 X축 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 촬상 모듈(240)은 기판 안착 부재(250)의 상방의 위치 및 기판 안착 부재(250)의 상방의 위치로부터 후퇴된 위치 사이에서 X축 방향으로 이동 가능하다. 따라서, 기판 안착 부재(250) 상에 탑재된 기판(S)에 대해 검사를 수행하는 과정에서, 촬상 모듈(240)은 기판 안착 부재(250)의 상방의 위치에 위치될 수 있다. 그리고, 기판(S)이 기판 반송 유닛(30)에 의해 기판 안착 부재(250)로 반입되는 과정에서, 촬상 모듈(240)은 기판 안착 부재(250)의 상방의 위치로부터 X축 방향으로 후퇴한 위치될 수 있다.
제1 편광판(210) 및 제2 편광판(220)은 원판 형상, 사각 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 제1 편광판(210) 및 제2 편광판(220)은 기판(S)의 전체 영역을 커버할 수 있는 크기를 갖는다.
제1 편광판(210) 및 제2 편광판(220)은 상이한 편광 방향을 갖는다. 기판(S) 내의 액정에 이물질, 얼룩, 파티클이 있는 경우, 기판(S) 내의 액정의 양이 불충분한 경우, 또는 기판(S) 내의 밀봉재가 붕괴되는 경우 등, 기판(S) 내에 결함 부분이 있는 경우에는, 조명 모듈(230)로부터 조사된 광이 제2 편광판(220), 기판(S) 및 제1 편광판(210)을 통과하여 촬상 모듈(240)로 진행할 때, 광이 결함 부분에서 산란된다. 따라서, 촬상 모듈(240)에서 촬상된 이미지에 광이 왜곡된 부분이 존재하게 된다. 따라서, 촬상 모듈(240)에서 촬상된 이미지에 광이 왜곡된 부분이 존재하는지 여부를 검출함으로써, 기판(S) 내에 결함 부분이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
이러한 과정에서, 제1 편광판(210) 및 제2 편광판(220) 사이의 광의 편광 방향을 변화시키기 위해, 제2 편광판(220)이 고정된 상태에서 제1 편광판(210)이 제1 편광판 회전 모듈(213)에 의해 회전된다. 예를 들면, 제1 편광판(210)의 편광 방향 및 제2 편광판(220)의 편광 방향이 서로 직교하는 초기 상태에서, 제1 편광판(210)은 45도 및 90도로 회전될 수 있다. 따라서, 초기 상태, 제1 편광판(210)이 45도 회전된 상태, 제1 편광판(210)이 90도 회전된 상태에서 촬상 모듈(240)이 각각의 이미지를 취득하여 이미지 내에 광의 왜곡이 있는지 여부를 검출한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치는, 기판(S)에 별도의 전기적 신호를 인가하지 않고, 기판(S) 내부의 결함(예를 들면, 얼룩, 빛 번짐, 결함, 파티클, 밀봉재 붕괴, 액정량 불충분)을 검출할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 검사 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 검사 장치는, 제1 편광판 지지 부재(211)와 연결되어 제1 편광판(210)을 적절한 상태로 유지하는 편광판 유지 유닛(50)을 더 포함할 수 있다.
편광판 유지 유닛(50)은 제1 편광판(210)의 장력을 조절하여 일정하게 유지하는 역할을 한다. 또한, 편광판 유지 유닛(50)은 제1 편광판(210)이 다양한 원인으로 인해 수평 방향으로 지나치게 변위되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 제1 편광판(210)은 편광판 유지 유닛(50)에 의해 적절한 장력을 가지면서 정확한 위치에 위치될 수 있다.
편광판 유지 유닛(50)은, 서로 대향하는 복수의 제1 편광판 지지 부재(211)와 각각 연결되고 제1 편광판 회전 부재(212) 상에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수의 이동 블록(55)과, 복수의 이동 블록(55)을 각각 수평 방향으로 이동 시키도록 구성되는 복수의 구동 블록(57)을 포함한다.
구동 블록(57)은 이동 블록(55)과 연결되는 공압 또는 유압을 사용하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구 등의 직선 이동 기구로 이루어질 수 있다.
복수의 이동 블록(55)이 서로 인접되는 방향으로 이동되는 경우, 제1 편광판(210)의 장력이 감소한다. 그리고, 복수의 이동 블록(55)이 서로로부터 이격되는 방향으로 이동되는 경우, 제1 편광판(210)의 장력이 증가할 수 있다. 따라서, 복수의 이동 블록(55)의 이동 방향 및 이동량을 조절하는 것에 의해 제1 편광판(210)의 장력을 조절할 수 있다.
편광판 유지 유닛(50)은, 복수의 이동 블록(55)의 수평 방향으로의 위치를 측정하는 위치 측정 센서(58)를 더 포함할 수 있다. 위치 측정 센서(58)는 기판 검사 장치의 각 구성 요소의 동작을 제어하는 제어 유닛(90)에 연결될 수 있다.
예를 들면, 위치 측정 센서(58)는, 제1 편광판 회전 부재(212) 상에 구비되는 기준 부재(581)와, 기준 부재(581)에 대향하도록 이동 블록(55)에 설치되는 감지 부재(582)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 기준 부재(581)가 이동 블록(55)에 설치될 수 있고, 감지 부재(582)가 제1 편광판 회전 부재(212) 상에 설치될 수 있다. 위치 측정 센서(58)는 기준 부재(581)와 감지 부재(582)의 상호 작용을 이용하여 이동 블록(55)의 수평 방향으로의 위치 및 변위를 측정한다.
일 예로서, 기준 부재(581)는 소정의 눈금을 가지는 스케일로 구성될 수 있고, 감지 부재(582)는 스케일을 촬상하는 카메라로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 감지 부재(582)에 의하여 촬상된 스케일의 이미지를 기준으로 기준 부재(581)와 감지 부재(582) 사이의 상대 위치를 측정하고, 측정된 상대 위치를 기준으로 이동 블록(55)의 수평 방향으로의 위치 및 변위를 측정할 수 있다.
다른 예로서, 기준 부재(581)는 위치에 따라 반사 각도가 달라지는 반사면으로 구성될 수 있고, 감지 부재(582)는 반사면을 향하여 광을 발광하는 발광 센서와 반사면에서 반사되는 광을 수광하는 수광 센서로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 반사면에서 반사되는 광의 반사 각도를 측정하는 것에 의해, 기준 부재(581)와 감지 부재(582) 사이의 상대 위치를 측정하고, 측정된 상대 위치를 기준으로 이동 블록(55)의 수평 방향으로의 위치 및 변위를 측정할 수 있다.
제어 유닛(90)은 위치 측정 센서(58)와 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 이동 블록(55)과 각각 연결된 복수의 구동 블록(57)과 전기적으로 연결될 수 있다. 위치 측정 센서(58)에 의해 측정된 복수의 이동 블록(53)의 수평 방향으로의 위치 및 변위를 기준으로, 제어 유닛(90)은 제1 편광판(210)이 수평 방향으로 변위되었는지 여부를 검출할 수 있다.
예를 들어, 서로 대향하는 한 쌍의 이동 블록(55) 중 어느 한 쪽의 이동 블록(55)이 다른 한 쪽의 이동 블록(55)을 향하는 제1 방향으로 수평으로 이동된 경우, 제어 유닛(90)은 이동된 이동 블록(55)을 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 이동시켜, 제1 편광판(210)의 장력이 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 서로 대향하는 한 쌍의 이동 블록(55)이 함께 제1 방향으로 이동한 경우, 제어 유닛(90)은 위치 측정 센서(58)를 통해 이를 감지하여 제1 편광판(210)이 제1 방향으로 이동했다고 판단할 수 있다. 이때, 제어 유닛(90)은 복수의 구동 블록(57)을 제어하여 복수의 이동 블록(55)을 제1 방향에 반대되는 제2 방향으로 이동시킴으로써, 제1 편광판(210)이 다시 미리 설정된 정확한 위치에 위치되게 할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 검사 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 검사 장치의 기판 검사 유닛(20)은, 제2 편광판(220)을 Z축에 평행한 수직 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성되는 제2 편광판 회전 모듈(270)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제2 편광판(220) 및 조명 모듈(230)은 일체로 연결될 수 있고, 제2 편광판 회전 모듈(270)은 베이스(260)에 지지되어 제2 편광판(220) 및 조명 모듈(230)을 함께 Z축과 평행한 수직 중심축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 제2 편광판 회전 모듈(270)은 조명 모듈(230)과 연결되는 회전 모터일 수 있다.
제2 편광판 회전 모듈(270)은 제1 편광판 회전 모듈(213)과 함께 구비될 수 있다. 다른 예로서, 기판 검사 장치에는 제2 편광판 회전 모듈(270)만이 구비될 수 있다.
제1 편광판 회전 모듈(213) 및 제2 편광판 회전 모듈(270)이 함께 구비되는 경우에는, 제1 편광판(210) 및 제2 편광판(220)이 동시에 회전될 수 있으므로, 기판을 검사하는 데에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 제1 편광판(210) 및 제2 편광판(220)의 회전 각도, 회전 방향 등을 서로 다르게 조절하거나, 제1 편광판(210) 및 제2 편광판(220) 중 어느 하나만을 선택적으로 회전시킬 수 있으므로, 기판(S)을 다양한 조건 하에서 검사할 수 있다.
한편, 또 다른 예로서, 도시되지는 않았지만, 제2 편광판(220) 및 조명 모듈(230)이 일체로 연결되지 않고, 제2 편광판 회전 모듈(270)이 제2 편광판(220)에 직접 연결되어 제2 편광판(220)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 이와 같은 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 편광판 회전 부재(212)와 동일한 구성을 갖는 제2 편광판 회전 부재(미도시)에 제2 편광판(220)이 지지될 수 있고, 제2 편광판 회전 모듈(270)은 제1 편광판 회전 모듈(213)과 동일한 구성을 가지면서, 제2 편광판 회전 부재의 외주부에 벨트, 링크 또는 기어를 통해 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치에 따르면, 기판(S)이 기판 정렬 유닛(10)에 의해 자동으로 정렬되고, 기판(S)이 기판 반송 유닛(30)에 의해 기판 검사 유닛(20)으로 자동으로 반입되며, 제1 편광판(210) 및/또는 제2 편광판(220)이 자동으로 회전되면서, 촬상 모듈(240)에 의해 이미지가 자동으로 획득될 수 있으므로, 작업자가 육안으로 기판(S)을 검사하는 경우에 비하여, 기판(S)의 결함을 보다 정확하게 검출할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
10: 기판 정렬 유닛
20: 기판 검사 유닛
210: 제1 편광판
220: 제2 편광판
230: 조명 모듈
30: 기판 반송 유닛
S: 기판

Claims (8)

  1. 기판이 안착되는 기판 안착 부재;
    상기 기판 안착 부재의 상방에 구비되는 제1 편광판;
    상기 기판 안착 부재의 하방에 구비되는 제2 편광판;
    상기 제2 편광판의 하방에 구비되는 조명 모듈;
    상기 제1 편광판의 상방에 구비되며, 상기 조명 모듈에서 조사되어 상기 제2 편광판 및 상기 제1 편광판을 순차적으로 통과한 광이 입사되는 촬상 모듈;
    상기 제1 편광판의 외주부를 지지하는 제1 편광판 지지 부재;
    상기 제1 편광판 지지 부재가 지지되며, 수직 중심축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 제1 편광판 회전 부재;
    상기 제1 편광판 회전 부재가 회전 가능하게 설치되며, 상기 기판 안착 부재의 상방에 위치하도록 이동 가능하게 구성되는 제1 편광판 이동 부재; 및
    상기 제1 편광판 이동 부재 상에 설치되며, 상기 제1 편광판 회전 부재와 연결되어 상기 제1 편광판 회전 부재를 회전시키는 제1 편광판 회전 모듈을 포함하는 기판 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 편광판 회전 모듈은 상기 제1 편광판 회전 부재의 외주부와 벨트, 링크 또는 기어를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬상 모듈은 상기 기판 안착 부재의 상방에 위치하도록 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 편광판 지지 부재는 상기 제1 편광판의 외주부를 따라 복수로 구비되고,
    상기 제1 편광판 지지 부재에는 상기 제1 편광판의 장력을 조절하는 편광판 유지 유닛이 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 편광판 유지 유닛은,
    서로 대향하는 복수의 상기 제1 편광판 지지 부재와 각각 연결되고 상기 제1 편광판 회전 부재 상에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 복수의 이동 블록; 및
    상기 복수의 이동 블록을 각각 수평 방향으로 이동 시키도록 구성되는 복수의 구동 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 편광판 유지 유닛은, 상기 복수의 이동 블록의 수평 방향으로의 위치를 측정하는 위치 측정 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 편광판을 수직 중심축을 기준으로 회전시키도록 구성되는 제2 편광판 회전 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 편광판은 상기 조명 모듈과 일체로 연결되며, 상기 제2 편광판 회전 모듈은 상기 조명 모듈을 수직 중심축을 기준으로 회전시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
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