KR20080029097A - 패턴 검사기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패턴 검사기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 패턴 검사시 기판 부양력을 상승시켜 기판이 접하는 척 플레이트의 수명을 연장할 수 있는 패턴 검사기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 패턴 검사기의 구성을, 기판이 척 스테이지에 반입되고 이동되면서 조사된 광원을 촬영하여 양불(良不)을 판단하는 패턴 검사기에 있어서, 상기 척 스테이지는, 함몰된 내측에 일정 간격마다 내측 돌출부가 형성되고 외측에 형성된 외측 돌출부에 일정 간격을 따라 외측 에어공급부가 구비되며, 내부에서 리프트 핀이 승강되는 연결구멍의 둘레에 돌출부가 형성되고 상기 연결구멍과 내측 에어공급부와 연결되도록 이루어진다.
패턴 검사기, 척 플레이트, 돌출부, TFT 기판, 부양, 테프론 코팅, 에어

Description

패턴 검사기{APPARATUS FOR INSPECTING PATTERN}
도 1은 종래의 패턴 검사기를 대략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 상기 패턴 검사기의 척 스테이지의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패턴 검사기의 척 스테이지를 도시한 측면도이다.
도 4는 상기 척 스테이지의 평면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 척 스테이지 112: 외측 돌출부
114: 내측 돌출부 116: 돌출부
118: 연결구멍 126a, 126b: 내, 외측 에어공급부
본 발명은 패턴 검사기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 패턴 검사시 기판 부양력을 상승시켜 기판이 접하는 척 플레이트의 수명을 연장할 수 있는 패턴 검사기에 관한 것이다.
최근 컴퓨터, 텔레비젼, 핸드폰 등 전자기기의 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 이러한 전자기기에 필수적으로 사용되는 평판표시소자에 대한 수요도 함께 증가하고 있다. 이러한 평판표시소자(Flat Panel Display)로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 등이 있으며, 그 중에서 고화질 구현이 가능하고, 이미 양산 기술이 구현되어 있는 LCD가 가장 각광받고 있다.
LCD는 액정의 굴절률 이방성을 이용하여 화면에 정보를 표시하는 표시장치이다. LCD는 상부기판과 하부기판 및 양 기판 사이에 형성된 액정으로 이루어진다. 일반적으로 하부기판은 구동소자 어레이(Array) 기판이며, 상부기판은 칼라 필터(Color Filter) 기판이다. 구동소자 어레이 기판에는 다수개의 화소가 형성되어 있으며, 각 화소에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)와 같은 구동 소자가 형성되어 있고, 칼라 필터 기판에는 칼라를 구현하기 위한 칼라 필터층이 형성되어 있으며, 화소 전극, 공통전극 및 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.
그리고 상부 기판과 하부 기판 사이에는 양 기판 사이의 간격을 유지하기 위하여 두께를 가지는 스페이서(spacer)가 배치된다. 이때 스페이서는 양 기판 사이의 전 영역에 골고루 배치되어야 양 기판의 모든 영역에 대하여, 양 기판이 일정한 간격을 유지하도록 할 수 있다.
이러한 스페이서로는 유리나 플라스틱 등의 재질로 이루어진 구 형상의 볼 스페이서(ball spacer)가 많이 사용되었으나, 볼 스페이서는 기판상에 균일하게 산포하기가 어려울 뿐만 아니라, 산포된 볼 스페이서도 기판상에서 뭉치게 되어 액정 패널의 셀갭(Cell gap) 불량의 원인이 된다. 따라서 상술한 볼 스페이서는 점차 칼럼 스페이서(column spacer)로 대체되고 있다.
칼럼 스페이서는 노광에 의하여 형성되므로 기둥 모양이며, 원하는 위치에 형성시킬 수 있어서 정교한 간격 및 두께 조절이 가능한 장점이 있다. 상술한 칼럼 스페이서는 칼라 필터 기판상의 각 픽셀(pixel)마다 한 개씩 형성된다. 따라서 최근에는 볼 스페이서 보다는 칼럼 스페이서가 널리 사용되고 있는 것이다.
칼라 필터 기판에 컬러 필터층, 배향막, 컬럼 스페이서 등이 모두 형성되고 나면, 칼라 필터에 결함이 없는지 여부를 검사한 후 결함이 없는 경우 구동소자 어레이 기판과 합착한다.
이러한 구동소자 어레이 기판의 결함 검사에는 도 1에 도시된 바와 같은 패턴 검사기가 이용된다.
이러한 종래의 패턴 검사기는 척 스테이지(10), 광원 조사부(20), 반사 검사용 카메라(30), 제어부(도면에 미도시)로 구성된다.
먼저, 척 스테이지(10)는 그 상부 면에 TFT 기판(이하 '기판'이라고 칭함)을 위치시킨 후 그 기판(S)을 일정한 속도의 수평 방향으로 이동시킨다. 그리고 광원 조사부(20)는 패턴 검사기의 상측에 마련되며, 기판(S) 표면에 검사용 광원을 조사한다. 또한, 반사 검사용 카메라(30)는, 패턴 검사기의 상측에 마련되며, 광원 조사부(30)에 의하여 조사된 광원이 기판(S)에 의하여 반사된 것을 촬영한다.
그리고 제어부는 상기 척 스테이지(10)를 제어하여 기판(S)을 일정한 속도로 이동하게 하며, 반사 검사용 카메라(30)가 연속하여 기판(S)의 일정 영역을 촬영하 도록 제어하며, 반사 검사용 카메라(30)에 의하여 촬영된 정보를 받아 기판(S)의 양불(良不)을 판단한다.
이때 상기 척 스테이지(10)에는 상면 가장자리 외측에 외측 돌출부(12)가 구비되고 함몰된 내측에 일정 간격마다 다수 배열되는 내측 돌출부(14)가 구비된다.
그리고 상기 척 스테이지(10)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 기판(S)의 반입시 운송수단(도면에 미도시)에 의해 상기 기판(S)이 그 상측에 위치되면 상승하고 이 기판(S)을 받아서 내려놓는 다수개의 리프트 핀(20)이 플레이트(22)에 의해 일률적으로 승강 또는 하강하게 된다.
그리고 상기 리프트 핀(20)은 상기 척 스테이지(10)에 형성된 연결구멍(18)을 통해 승강하는데 상기 연결구멍(18)의 주위에는 홈부(16)가 형성되고 이 연결구멍(18)을 밀폐시킬 수 있도록 이 척 스테이지(10)와 상기 플레이트(22)의 사이에서 그 외주 면을 감싸도록 벨로우즈(24)가 구비된다.
그리고 상기 연결구멍(18)에는 기판(S)의 반출 또는 구동수단(도면에 미도시)에 의한 어라인(align) 공정을 수행할 때 상기 기판(S)을 부양시키고, 부양된 상태로 후공정을 위해 이동시킬 수 있도록 에어 공급부(26)가 연결된다.
그리고 상기 외측 돌출부(12)에는 정전기 및 마찰력 방지를 위해 테프론 코팅이 되어 있는데 기판 어라인시 상기 홈부(16)에 형성된 연결구멍(18)과 기판(S)과는 이격되어 있으므로 공급된 기량(氣量)만큼 상기 기판(S)에 전달되지 못하고 손실되어 부양력이 감소됨에 따라 기판(S) 가장자리가 테프론 코팅된 면과 마찰하게 되고 마모되어 수명을 단축시키며, 테프론 코팅은 마찰이 증가하면 기판과 붙으 려는 성질이 강해서 패턴 검사가 용이하지 수행되지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 기판을 공급되는 부양 매체의 손실이 없고 기판의 가장자리에서도 부양력을 제공하여 부양력 증대에 따른 테프론 코팅의 수명을 연장시킬 수 있게 한 패턴 검사기를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판이 척 스테이지에 반입되고 이동되면서 조사된 광원을 촬영하여 양불(良不)을 판단하는 패턴 검사기에 있어서, 상기 척 스테이지는, 함몰된 내측에 일정 간격마다 내측 돌출부가 형성되고 외측에 형성된 외측 돌출부에 일정 간격을 따라 외측 에어공급부가 구비되며, 내부에서 리프트 핀이 승강되는 연결구멍의 둘레에 돌출부가 형성되고 상기 연결구멍과 내측 에어공급부와 연결됨으로써, 상기 외측 에어공급부에서 부양력을 기판 가장자리 부위에 제공하고, 상기 기판의 저면까지 연장되는 돌출부에 의해 내측 에어공급부에서 부양 매체의 공급량만큼 그대로 기판에 전달되므로 최대로 상승된 부양력에 의해 기판이 테프론 코팅된 외측 돌출부와 마찰하지 않게 하므로 테프론 코팅 부위의 수명이 단축되는 것을 방지하므로 바람직하다.
이하, 본 발명의 패턴 검사기를 첨부도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 기판 검사기는 종래의 광원 조사부와, 검사용 카메라 및 제어부와 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략하며, 구조가 상이한 척 플레이트(110)에 대해서 설명한다.
상기 척 플레이트(110)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 그 상면 가장자리를 따라 외측 돌출부(112)가 형성되되 상기 외측 돌출부(112)를 제외한 내측은 적정 깊이로 함몰되어 있으며, 내측에 일정 간격마다 핀 형태로 돌출되는 내측 돌출부(114)가 다수 배열된다.
여기서, 상기 외측 돌출부(112)의 표면에는 마찰력 생성 방지 및 정전기 발생을 방지할 수 있도록 테프론 코팅이 되어 있으며, 이 내, 외측 돌출부(114, 112)의 상면에 운송수단(도면에 미도시)에 의해 반입된 기판(S)이 하강하여 안착된다.
그리고 상기 척 플레이트(110)에는 반입된 상기 기판(S)을 상승하여 지지한 후 하강하여 안착시키는 다수개의 리프트 핀(120)이 하단에 결합된 플레이트(122)에 의해 일률적으로 승강할 수 있도록 적정 간격으로 연결구멍(118)이 관통 형성된다. 그리고 상기 플레이트(122)는 승강수단(도면에 미도시)에 의해 승강하게 된다.
여기서, 상기 연결구멍(118)은 상기 리프트 핀(120)이 내부에 위치된 상태로 승강되면서 이 리프트 핀(120)과의 틈으로 기판(S) 부양시 에어를 공급하는 기능을 한다.
그리고 상기 연결구멍(118)의 상단 둘레에는 상기 내, 외측 돌출부(114, 112)와 동일한 높이만큼 연장되는 사각 형상의 돌출부(116)가 형성된다. 상기 돌출 부(116)는 상기 기판(S)의 반송 또는 어라인(align) 공정 수행하기 위해 이 기판(S)을 적정 높이로 부양시키는 경우 에어의 공급량 그대로가 손실 없이 기판(S)에 전달될 수 있도록 분산을 차단하면서 안내한다.
그리고 상기 리프트 핀(120)의 하단은 척 스테이지(110)의 하측에 노출되므로 에어가 누출됨을 방지하는 벨로우즈(124)가 상기 척 스테이지(110)와 플레이트(122)의 사이에서 노출되는 이 리프트 핀(120)의 하단을 감싼다.
그리고 상기 벨로우즈(124) 및 연결구멍(118)과 연결되면서 기판(S) 부양시 에어를 공급하는 내측 에어공급부(126a)가 각각의 리프트 핀(120)의 위치마다 구비된다.
그리고 상기 척 플레이트(110)의 외측 돌출부(112)에는 상기 내측 에어공급부(126a)의 에어 공급 방향과 동일하면서 상기 기판(S)의 가장자리에 부양력을 제공할 수 있도록 일정 간격마다 외측 에어공급부(126b)가 구비된다.
그러므로 본 발명의 패턴 검사기의 작동 과정은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 먼저, 운송수단에 의해 검사 전의 기판(S)을 척 스테이지(110) 상에 위치시킨다.
다음으로, 상기 기판(S)을 반입할 높이까지 하강시키게 되며 이때, 상기 리프트 핀(120)은 승강수단에 의해 상기 척 스테이지(110)의 상방으로 상승하여 이 리프트 핀(120)의 상면에 기판(S) 저면에 접촉하게 되고 지지하게 되며 운송수단은 후퇴하게 된다.
다음으로, 상기 리프트 핀(120)이 하강하여 상기 척 플레이트(110) 상에 기판(S)이 안착되며, 이 척 플레이트(110)가 이동하면서 그 상측에 구비되되 이 기판(S) 이동시 광원을 조사하는 광원 조사부(도면에 미도시)와, 조사된 광원이 기판(S)에 반사된 영상을 촬영하는 검사용 카메라(도면에 미도시) 및 촬영된 정보를 받아 기판(S)의 불량 여부를 판단하는 제어부에 의해 패턴을 검사하게 된다.
여기서, 상기 기판(S)의 반출 또는 다수개의 구동수단에 의한 어라인시 이 기판(S)을 부양시킨 후 실시하게 되는데 상기 내측 에어공급부(126a)에서 공급되는 에어는 기판(S)의 저면에 접하는 돌출부(116)에 의해 손실 없이 전달되며, 상기 외측 돌출부(112)에 구비되는 외측 에어공급부(126b)에 의해 기판(S)의 가장자리까지 부양력을 제공함에 따라 부상량을 최대로 증대시킬 수 있다.
결국, 상기 기판(S)의 가장자리가 외측 돌출부(112)에 마찰하지 않도록 하여 상기 외측 돌출부(112)의 표면에 코팅된 테프론의 수명을 연장시킨다.
이와 같은 본 발명의 패턴 검사기는 기판을 공급되는 부양 매체의 손실이 없고 기판의 가장자리에서도 부양력을 제공하여 부양력 증대에 따른 테프론 코팅의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 기판이 척 스테이지에 반입되고 이동되면서 조사된 광원을 촬영하여 양불(良不)을 판단하는 패턴 검사기에 있어서,
    상기 척 스테이지는,
    함몰된 내측에 일정 간격마다 내측 돌출부가 형성되고 외측에 형성된 외측 돌출부에 일정 간격을 따라 외측 에어공급부가 구비되며, 내부에서 리프트 핀이 승강되는 연결구멍의 둘레에 돌출부가 형성되고 상기 연결구멍과 내측 에어공급부와 연결되는 것을 특징으로 하는 패턴 검사기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 돌출부는 기판이 접촉되는 상기 내, 외측 돌출부와 동일한 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 패턴 검사기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 외측 돌출부는 그 표면에 테프론(Teflon) 코팅 처리되는 것을 특징으로 하는 패턴 검사기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101032088B1 (ko) * 2008-12-31 2011-05-02 엘아이지에이디피 주식회사 기판검사장치
KR20230000122A (ko) * 2021-06-24 2023-01-02 에이치비솔루션㈜ 디스플레이 패널 검사 장치 및 방법

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