KR20090008114A - 검사 장치 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

검사 장치 및 기판 처리 시스템 Download PDF

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이와오 다나카
사토시 야마모토
히로시 오다
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다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
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Abstract

기판을 촬영할 때의 기판의 평탄도(특히 촬상되는 부분의 평탄도)를 향상시켜, 정확하게 기판의 상면을 촬영한다.
검사 장치(1)에 있어서, 기판(90)을 수평 자세로 반송하는 롤러 반송 기구인 제1 반송부(5)와 제2 반송부(6)를 설치한다. 또, 제1 반송부(5)와 제2 반송부(6)의 사이에 지지부(2)를 설치해 반송 중인 기판(90)을 부상 지지함과 더불어, 지지부(2)에 의해서 부상 지지된 상태의 기판(90)을 X축 방향의 1라인을 촬상하는 라인 카메라(31)로 촬상한다. 지지부(2)는 기판(90)으로부터 이간한 상태로, 부상 스테이지로부터 토출하는 에어에 의해서 기판(90)을 부상 지지한다. 이와 같이 하여, Y축 방향의 위치 E(촬상 위치)에 있어서는, X축 방향의 전체 폭에 걸쳐 검사 장치(1)의 부재가 기판(90)에 닿지 않는 구조로 한다.

Description

검사 장치 및 기판 처리 시스템{INSPECTION APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 발명은, 기판을 검사하는 기술에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 검사 대상이 되는 기판의 상면의 평탄도를 향상시켜, 기판을 정확하게 촬상하는 기술에 관한 것이다.
레지스트액 등의 처리액이 도포된 기판에 대해서, 당해 기판의 표면에서 반사되는 광을 카메라로 촬영하고, 촬영된 화상 데이터에 기초하여 처리액의 도포 얼룩 등을 검사하는 검사 장치가 알려져 있다. 한편, 기판의 제조 공정에서는 「택트 타임의 단축」이 지상 명제이며, 검사 장치라고 해도 처리 시간의 단축은 중요한 과제이다.
그래서, 종래부터, 기판을 수평 방향으로 반송하는 반송 기구의 위쪽에 라인 카메라를 설치하여, 검사 대상의 기판을 정지시키는 일 없이 촬영하여 검사하는 검사 장치가 제안되어 있다. 이러한 검사 장치가, 예를 들면 특허 문헌 1, 2에 기재되어 있다. 이와 같이 검사 장치를 구성함으로써, 기판의 반송 중에 당해 기판에 대한 검사를 완료할 수 있으므로, 별도, 검사 장치에 당해 기판을 반입·반출하여 검사하는 경우에 비해 검사에 필요한 시간을 큰 폭으로 단축할 수 있다.
[특허 문헌 1:일본국 특허공개 2004-333198호 공보]
[특허 문헌 2:일본국 특허공개 2004-266014호 공보]
기판을 카메라로 촬영하여 촬영된 화상 데이터에 기초하여 검사를 행하는 경우, 촬영 영역에 있어서의 기판이 휘어 있으면 정확하게 기판을 촬영할 수 없고, 검사 정밀도가 저하한다. 따라서, 반송 중의 기판을 라인 카메라로 촬영하는 경우에 있어서는, 기판의 부분 중, 적어도 동시에 촬영되는 부분(반송 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 부분)의 평탄도를 향상시키는 것이 중요해진다.
그러나, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재되어 있는 기술에서는, 촬영시에 있어서, 기판의 촬영되는 부분의 단부를 유지하고 있기 때문에, 유지되고 있는 단부와 중앙부의 사이에서 기판에 휨이 생긴다는 문제가 있었다. 또, 단부를 유지하지 않고, 아래쪽으로부터 반송 롤러 등으로 지지하는 방법도 제안되어 있지만, 이 경우에도 반송 롤러가 닿아 있는 개소와, 그 이외의 개소의 사이에서 기판이 휘어져 버린다. 즉, 종래의 기술에서는, 촬영하는 부분에 작용하는 외력이 불균일하기 때문에, 당해 부분이 휨 평탄도가 저하된다고 하는 문제가 있었다.
반송 방향과 직교하는 방향에 걸치는 부분에 작용하는 외력을 균일화시키기 위해서, 평탄한 스테이지에 기판을 탑재하여, 당해 스테이지를 이동시키면서 촬영하는 것도 고려된다. 그러나, 이 경우는, 스테이지 자체의 평탄도가 문제가 된다(특히, 기판이 대형이 되면 스테이지를 평탄하게 가공하는 것이 곤란해진다). 또, 스테이지가 셔틀 이동하기 때문에, 승강 핀 등을 통해 스테이지에 기판을 수수하지 않으면 안 되고, 스테이지로의 기판의 수수에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 반송 시간의 증대를 억제하면서, 간이한 구성으로, 기판을 촬영할 때의 기판의 평탄도(특히 촬상되는 부분의 평탄도)를 향상시켜, 정확하게 기판의 상면을 촬영하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 기판의 상면에 설정되는 검사 영역을 검사하는 검사 장치로서, 수평 자세의 기판을 수평 제1 방향으로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되고 있는 상기 기판의 아래쪽으로부터 에어를 분무함으로써 상기 피지지 부분을 부상시켜 지지하는 지지 수단과, 부상되어 있는 상기 피지지 부분의 아래쪽의 분위기를 배기하는 배기 수단과, 부상되어 있는 상기 피지지 부분 중 수평 제2 방향을 길이 방향으로 하여 규정된 촬상 부분의 전체를 동시에 촬상하는 촬상 수단을 구비하고, 상기 반송 수단은, 상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 상류측에 설치되는 제1 구동 롤러와, 상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 하류측에 설치되는 제2 구동 롤러를 구비하고, 상기 제1 구동 롤러와 상기 제2 구동 롤러가 회전함으로써, 수평 자세의 상기 기판이 상기 수평 제1 방향으로 반송되는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 검사 장치로서, 상기 지지 수단은, 상기 피지지 부분의 상기 수평 제2 방향의 전체 폭에 걸쳐 에어를 분무하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2의 발명에 관한 검사 장치로서, 상기 촬상 부분은, 상기 기판의 검사 영역의 상기 수평 제2 방향의 전체 폭을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 4의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2의 발명에 관한 검사 장치로서, 상기 기판의 상기 수평 제2 방향의 위치를 결정하는 위치 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 5의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2의 발명에 관한 검사 장치로서, 상기 기판의 방향을 변경하는 변경 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 청구항 6의 발명은, 기판 처리 시스템으로서, 기판을 처리하는 처리부와, 상기 기판의 상면에 설정된 검사 영역을 검사하는 검사 장치와, 상기 처리부로부터 상기 검사 장치에 상기 기판을 반입하는 반입 수단과, 상기 검사 장치로부터 상기 기판을 반출하는 반출 수단을 구비하고, 상기 검사 장치는, 수평 자세의 상기 기판을 상기 수평 제1 방향으로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되고 있는 상기 기판의 아래쪽으로부터 에어를 분무함으로써 상기 피지지 부분을 부상시켜 지지하는 지지 수단과, 부상되어 있는 상기 피지지 부분의 아래쪽의 분위기를 배기하는 배기 수단과, 부상되어 있는 상기 피지지 부분 중 수평 제2 방향을 길이 방향으로 하여 규정된 촬상 부분의 전체를 동시에 촬상하는 촬상 수단을 구비하고, 상기 반송 수단은, 상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 상류측에 설치되는 제1 구동 롤러와, 상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 하류측에 설치되는 제2 구동 롤러를 구비하고, 상기 제1 구동 롤러와 상기 제2 구동 롤러가 회전함으로써, 수평 자세의 상기 기판이 상기 수평 제1 방향으로 반송되고, 상기 반입 수단은, 상기 제1 구동 롤러 상에 상기 기판을 반입하고, 상기 반출 수단 은, 상기 제2 구동 롤러 상으로부터 상기 기판을 반출하는 것을 특징으로 한다.
청구항 1 내지 6에 기재된 발명은, 수평 자세의 기판의 아래쪽으로부터 에어를 분무하여, 기판의 제2 방향의 전체 폭에 걸치는 피지지 부분을, 피지지 부분으로부터 이간한 상태로 부상 지지하고, 부상 지지된 피지지 부분 중 제2 방향을 길이 방향으로 하는 촬상 부분을 동시에 촬상함으로써, 기판의 촬상 부분의 휨을 억제하고, 당해 촬상 부분의 상면의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 기판을 정밀도 좋게 촬상할 수 있어, 검사 정밀도가 향상한다.
반송 수단에 의해서 반송되고 있는 기판의 피지지 부분을 부상 지지함으로써, 기판을 정지시키는 일 없이 촬상할 수 있기 때문에, 택트 타임을 단축할 수 있다.
지지 수단에 의해서 피지지 부분이 부상 지지된 상태의 기판의 아래쪽의 분위기를 배기함으로써, 배기에 의한 흡착 작용을 부가할 수 있고, 이른바 진동에 대한 절연 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 또한 평탄도를 향상시킬 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명은, 피지지 부분의 제2 방향의 전체 폭에 걸쳐 에어를 분무함으로써, 피지지 부분의 일부에 에어를 분무하는 경우에 비해, 더 평탄도를 향상시킬 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명은, 촬상 부분이, 기판의 검사 영역의 제2 방향의 전체 폭을 포함함으로써, 촬상 수단과 기판을 제2 방향으로 상대 이동시킬 필요가 없다. 따라서, 장치 구성이 간이하므로, 코스트를 억제할 수 있다.
청구항 4에 기재된 발명은, 기판의 제2 방향의 위치를 결정함으로써, 기판의 위치 정밀도가 향상되므로, 검사 영역을 정확하게 촬상할 수 있다.
청구항 5에 기재된 발명은, 기판의 방향을 변경함으로써, 반입·반출시의 기판의 방향에 관계없이, 검사에 따른 방향으로 기판을 설정할 수 있다. 따라서, 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또, 검사 장치의 상류측 혹은 하류측의 장치가 요구하는 기판의 방향에 따라 기판의 방향을 변경할 수 있다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서, 상세하게 설명한다.
＜1. 실시 형태＞
도 1은, 본 발명에 관한 검사 장치(1)를 구비한 기판 처리 시스템(100)의 평면도이다.
또한, 도 1에 있어서, 도시 및 설명의 편의상, Z축 방향이 연직 방향을 나타내고, XY 평면이 수평면을 나타내는 것으로서 정의하지만, 그것들은 위치 관계를 파악하기 위해서 편의상 정의하는 것으로서, 이하에 설명하는 각 방향을 한정하는 것은 아니다. 이하의 각 도면에 대해서도 마찬가지이다.
기판 처리 시스템(100)은 검사 장치(1) 외에, 처리하는 기판(90)이 반입되는 반입부(101), 기판(90)을 세정하여 청정화시키는 세정부(102), 및 기판(90)을 소정의 온도로 조절하는 온조부(103, 104, 106)를 구비한다.
또한, 자세한 것은 도시하지 않지만, 온조부(103, 104, 106)는, 기판(90)을 가열하는 가열 유닛(핫 플레이트), 기판(90)을 냉각하는 냉각 유닛(쿨 플레이트), 및 이들 유닛 사이에서 기판(90)을 반송하는 반송 유닛을 구비하고 있다.
또, 기판 처리 시스템(100)은, 기판(90)의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하여 박막을 형성하는 도포부(105), 기판(90)의 표면에 회로 패턴 등을 노광하는 노광부(107), 노광된 기판(90)을 현상 처리하는 현상부(108) 및 기판 처리 시스템(100)에 있어서의 처리가 완료된 기판(90)을 반출하는 반출부(109)를 구비한다.
이러한 구성의 기판 처리 시스템(100)은, 액정 표시 장치의 화면 패널을 제조하기 위한 각형 유리 기판을 피처리 기판(90)으로 하고 있다. 또한, 기판 처리 시스템(100)은, 도시하지 않은 메인 콘트롤러를 구비하고 있고, 당해 메인 콘트롤러와 각 구성(예를 들면, 검사 장치(1))과의 사이에서 데이터 통신이 가능하게 되어 있다.
도 2는 검사 장치(1)의 평면도이다. 또, 도 3은 검사 장치(1)의 측면도이다. 또한, 도 4는 기판(90)에 있어서의 피지지 부분(91)과 촬상 부분(92)을 나타내는 도면이다. 또한, 도 2 내지 도 4에 있어서, 검사 장치(1)에 있어서의 Y축 방향의 특정 위치를 「E」로서 나타낸다.
검사 장치(1)는, 기판(90)의 피지지 부분(91)을 부상 지지하는 지지부(2), 기판(90)의 촬상 부분(92)을 촬상하는 촬상부(3) 및 기판(90)을 수평 자세로 반송하는 반송부(4)를 구비하고 있다. 또한, 자세한 것은 후술하지만, 검사 장치(1)는, 반송부(4)에 의해서 기판(90)을 (＋Y) 방향으로 수평 반송하면서, 수평 자세의 당해 기판(90)의 상면에 설정되는 검사 영역(93)을 촬상부(3)에 의해서 촬상하고 검사하는 장치로서 구성되어 있다. 검사 장치(1)는, 특히 기판(90)의 표면에 발생하는 얼룩을 검사하는 장치이며, 본 실시 형태에서는, 현상 얼룩 또는 도포 얼룩을 검출하는 장치이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 검사 장치(1)에 있어서 고정된 위치 E에 대한 상대적인 위치 관계에 의해서, 반송 중인 기판(90)에는, 피지지 부분(91)과 촬상 부분(92)이 정의된다.
기판(90)의 일부분인 피지지 부분(91)은, X축 방향의 사이즈가 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭의 사이즈(W1)와 같다. 즉, 피지지 부분(91)은, 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭에 걸치는 부분이다. 또, 피지지 부분(91)의 Y축 방향의 사이즈는 「D」이며, Y축 방향의 대략 중심이 위치 E와 일치한다. 즉, 기판(90)이 (＋Y) 방향(반송 방향)으로 이동함에 따라, 피지지 부분(91)도 기판(90)에 있어서의 위치가 (-Y) 방향으로 순차 이동한다.
도 4에 있어서 굵은 선으로 나타내는 촬상 부분(92)은, 피지지 부분(91) 중 X축 방향을 길이 방향으로 하는 부분이다. 촬상 부분(92)의 Y축 방향의 사이즈는 미소하며, 자세한 것은 후술하지만 촬상부(3)의 촬상 영역의 Y축 방향의 사이즈와 동일하다. 또, 촬상 부분(92)의 Y축 방향의 위치는 「E 」이며, 기판(90)이 반송됨으로써 촬상 부분(92)도 순차 (-Y)방향으로 이동한다. 바꾸어 말하면, 촬상 부분(92)은, 기판(90)의 일부분으로서, 어느 순간에 있어서 촬상부(3)의 피사체가 되는 부분이다. 보다 자세한 것은 촬상 부분(92)의 상면이 촬상부(3)에 의해서 동시 에 촬상된다.
또, 본 실시 형태에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판(90)의 상면 전면이 검사 영역(93)으로서 설정되어 있다. 따라서, 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭의 사이즈(W1)와, 검사 영역(93)의 X축 방향의 전체 폭의 사이즈(W2)는 동일하다. 단, 검사 영역(93)은, 예를 들면 약간의 단부 영역을 포함하지 않도록 설정되어도 된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 지지부(2)는, 배기 기구(20), 공급 기구(21) 및 스테이지(22)를 구비한다.
배기 기구(20)는 진공 펌프 등의 부압원을 구비하고, 당해 진공 펌프를 구동함으로써, 후술하는 바와 같이, 피지지 부분(91)이 부상 지지된 상태의 기판(90)의 아래쪽의 분위기를 외부로 배기하는 기능을 갖는다. 또, 공급 기구(21)는 기체(에어)를 스테이지(22)에 공급하는 정압원으로서의 기능을 갖는다.
도 5는 스테이지(22)를 나타내는 도면이다. 스테이지(22)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 부상 스테이지(23) 및 한 쌍의 흡착 스테이지(24)를 구비한다. 또, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 스테이지(22)는 제1 반송부(5)와 제2 반송부(6)의 사이에 배치된다.
스테이지(22)의 X축 방향의 사이즈(W)는, 장축(52, 62)의 X축 방향의 사이즈와 거의 같아지도록 설계되어 있고, 적어도 반송부(4)에 의해서 반송되는 기판(90)의 X축 방향의 사이즈(W1)보다 크다.
부상 스테이지(23)는 챔버(26) 및 다공질 부재(27)를 구비하고 있고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 부상 스테이지(23)의 Y축 방향의 사이즈는 「D1」로 되어 있다. 또, 부상 스테이지(23)의 Y축 방향에 있어서의 중심 위치가 「E」가 되도록, 부상 스테이지(23)(스테이지(22))가 배치되어 있다.
또, 부상 스테이지(23)의 X축 방향의 사이즈는, 스테이지(22)의 X축 방향의 사이즈와 같은 「W」이며, 기판(90)의 X축 방향의 사이즈(W1)보다 크다. 즉, 부상 스테이지(23)(다공질 부재(27))는, 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭에 걸쳐, 당해 기판(90)의 아래쪽에 배치된다.
도 5에서는 상세하게 도시하지 않지만, 챔버(26)는 상면이 없는 대략 상자 형상의 구조체로서, 내부가 공동(空洞)으로 되어 있다. 챔버(26)의 아래쪽에는, 공급 기구(21)의 공급 배관이 챔버(26)의 내부와 연통하도록 접속되어 있다. 이러한 구조에 의해, 공급 기구(21)로부터 공급되는 에어는, 당해 공급 배관을 통해 챔버(26) 내에 공급된다. 즉, 공급 기구(21)가 구동되면, 챔버(26) 내에 에어가 공급되고, 챔버(26)의 내부압이 증가한다.
다공질 부재(27)는, 표면과 내부가 서로 연통하는 구조의 판 형상 부재이다. 다공질 부재(27)는, 챔버(26)의 상부에 고정되어 있고, 챔버(26)의 덮개부를 구성하고 있다. 또, 다공질 부재(27)의 측면은, 내부에 공급된 에어가 측면 방향으로 빠져 나오지 않도록 밀폐 처리가 되어 있다. 또한, 밀폐 처리란, 예를 들면, 다공질 부재(27)의 측면에 형성된 구멍을 페이스트 등에 의해서 메우는 처리이지만, 물 론 이것에 한정되는 것은 아니다.
선술과 같이, 공급 기구(21)에 의해서 챔버(26) 내에 에어가 공급되고, 챔버(26)의 내부가 가압되면, 다공질 부재(27)의 이면 전면에 형성된 다수의 구멍으로부터 다공질 부재(27)의 내부에 에어가 진입하고, 다공질 부재(27)의 상면 전면에 형성된 다수의 구멍으로부터 당해 에어가 토출된다. 즉, 다공질 부재(27)는, 공급 기구(21)로부터 공급되는 에어를 상면 전면으로부터 거의 균일하게 (＋Z) 방향으로 토출시켜, 다공질 부재(27)가 배치된 위치에 업 플로우를 발생시키는 기능을 갖는다.
선술과 같이, 다공질 부재(27)는, 제1 반송부(5)와 제2 반송부(6)의 사이를 반송되는 기판(90)의 아래쪽에 배치되어 있다. 따라서, 다공질 부재(27)가 발생시킨 업 플로우(다공질 부재(27)로부터 토출되는 에어)는 기판(90)의 이면에 분무되고, 당해 업 플로우가 분무되는 부분이 부상 스테이지(23)에 의해서 부상 지지된다.
기판(90)의 일부분 중, 이와 같이 하여 다공질 부재(27)로부터 토출된 에어가 분무되는 부분이, 당해 기판(90)의 피지지 부분(91)이 된다. 즉, 피지지 부분(91)의 Y축 방향의 위치는 위치 E에 따라 결정된다고 설명했지만, 보다 직접적으로는 다공질 부재(27)의 Y축 방향의 배치 위치에 의해서 결정된다. 또, 피지지 부분(91)의 Y축 방향의 사이즈(D)는, 다공질 부재(27)의 Y축 방향의 사이즈(D1)에 의해서 정해진다.
또한, 부상 스테이지(23)의 Y축 방향의 사이즈(D1)는, 제1 반송부(5)와 제2 반송부(6)의 간격에 따라 결정된다. 한편, 제1 반송부 및 제2 반송부(6)에 있어서 생긴 기판(90)의 휨이나 반송 진동을, 기판(90)의 위치 E에 있어서의 부분(촬상 부분(92))에 전파시키지 않기 위해서는, 제1 반송부(5)와 제2 반송부(6)의 간격은 넓은 것이 바람직하다. 그러나, 제1 반송부(5)와 제2 반송부(6)의 간격이 너무 넓으면, 피지지 부분(91)을 부상 지지시키기 위해서 필요한 힘이 증대한다(공급 기구(21)의 필요 용량이 증대한다). 따라서, 부상 스테이지(23)의 Y축 방향의 사이즈(D1)는 여러 가지 조건에 따라 적절히 결정된다.
다공질 부재(27)는, 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭의 사이즈(W1)보다 넓은 사이즈(W)에 걸쳐 배치되어 있다. 따라서, 다공질 부재(27)로부터 토출된 에어가 분무되는 부분인 피지지 부분(91)의 X축 방향의 전체 폭의 사이즈(W2)는, 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭의 사이즈(W1)가 된다.
이러한 구조에 의해, 검사 장치(1)의 부상 스테이지(23)는, 기판(90)의 피지지 부분(91)으로부터 이간한 상태로, 피지지 부분(91)의 X축 방향의 전체 폭에 걸쳐 에어를 토출시킴으로써 기판(90)의 피지지 부분(91)을 부상시켜 지지한다. 바꾸어 말하면, 검사 장치(1)에서는, 검사 장치(1)의 어떠한 부재도 피지지 부분(91)에 닿는 일이 없는 구조로 되어 있다.
또, 다공질 부재(27)는, 외표면에 있어서의 광의 반사성이 낮은 소재로 구성 되어 있다. 이로 인해, 로드 조명(30)으로부터 투사되어 기판(90)을 투과한 광이, 다공질 부재(27)의 상면에서 반사하여, 라인 카메라(31)에 입사하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 다공질 부재(27)는 반사성이 낮은 소재가 아니어도, 상면에서 반사한 광이 라인 카메라(31)에 입사하지 않도록, 당해 상면이 표면 처리되어 있어도 된다. 또, 다공질 부재(27)의 상면의 일부에 반사성이 낮은 판 형상 부재를 붙여도 된다. 어느 경우도, 에어의 토출이 방해받지 않도록 구성되어 있으면 된다.
한 쌍의 흡착 스테이지(24)는, 부상 스테이지(23)를 기판(90)의 반송 방향(Y축 방향)의 전후로부터 끼우도록, 부상 스테이지(23)의 근방에 인접하여 배치되어 있다. 각 흡착 스테이지(24)의 상면에는, X축 방향으로 연장되는 흡착 슬릿(25)이 설치되어 있다. 흡착 슬릿(25)의 바닥면에는 복수의 흡인구가 설치되어 있고, 이들 흡인구는 흡착 스테이지(24)의 이면에 접속되는 배기 기구(20)의 배기 배관에 연통 접속되어 있다.
이런 구조에 의해, 배기 기구(20)가 구동되면, 각 흡착 스테이지(24)의 위쪽(기판(90)의 아래쪽)의 분위기가 흡착 슬릿(25)으로부터 흡인되고, 흡인구나 배기 배관을 통해 검사 장치(1)의 외부에 배기된다. 즉, 검사 장치(1)의 흡착 스테이지(24)는, 위쪽을 반송되는 기판(90)에 대해서, X축 방향으로 균일한 흡인력(아래쪽 방향의 외력)을 작용시키는 기능을 갖는다.
이와 같이, 기판(90)(피지지 부분(91)을 부상 지지하는 위치의 근방에 있어서, 피지지 부분(91)이 부상 지지된 상태의 기판(90)의 아래쪽의 분위기를 배기하 여, 당해 기판(90)의 당해 위치 부근에 흡인력(아래쪽 방향의 외력)을 작용시킴으로써, 제1 반송부(5)나 제2 반송부(6)에 있어서 발생하는 기판(90)의 휨이나 반송 진동이, 피지지 부분(91)(촬상 부분(92))에 전파하는 것을 억제할 수 있고, 이른바 절연 효과를 발휘한다.
따라서, 또한 피지지 부분(91)(촬상 부분(92))의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 비록 배기 기구(20)를 구동시켰다고 해도, 기판(90)이 흡착 스테이지(24)에 직접 흡착되는(부착되는) 일은 없도록, 본 실시 형태에서는 흡착 스테이지(24)의 흡인력이 조정되어 있다.
도 3으로 돌아와, 촬상부(3)는, 로드 조명(30)과 라인 카메라(31)를 구비한다.
로드 조명(30)은, X축 방향으로 연장되는 막대 형상의 조명으로서, 기판(90)의 상면과 위치 E가 일치하는 위치를 조명하도록 세트되어 있다. 로드 조명(30)의 X축 방향의 사이즈는, 라인 카메라(31)의 촬상 영역의 X축 방향의 사이즈보다 커지도록 설계되어 있다. 이로 인해, 로드 조명(30)은, 주로 기판(90)의 촬상 부분(92)의 상면을 조명하는 기능을 갖는다.
라인 카메라(31)는, M개의 CCD 소자(도시 생략)를 구비하고 있고, M개의 CCD 소자가 일렬로 배열된 구조를 갖는다. 라인 카메라(31)에 있어서의 CCD 소자의 배열 방향은 X축 방향으로 대응되어 있다. 이러한 구조에 의해, 라인 카메라(31)의 촬상 영역(동시에 촬상 가능한 영역)은, Y축 방향의 사이즈가 1화소 사이즈, X축 방향의 사이즈가 M화소 사이즈로 되어 있다. 즉, 라인 카메라(31)의 촬상 영역은, X축 방향으로 연장되는 영역으로 되어 있다.
라인 카메라(31)에 있어서의 M의 값(CCD 소자의 수)은, M화소 사이즈가 기판(90)의 검사 영역(93)의 X축 방향의 사이즈(W2)보다 커지도록 결정되어 있다. 이와 같이 M의 값을 결정함으로써, 라인 카메라(31)는, 검사 영역(93)의 X축 방향의 전체 폭을 동시에 촬상하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에서는, M의 값은, 라인 카메라(31)의 촬상 영역의 X축 방향의 사이즈가 「W」가 되도록 결정되어 있다. 이로 인해, 라인 카메라(31)는, 반송부(4)가 반송하는 기판 중, X축 방향의 사이즈가 최대의 기판이어도, X축 방향의 전체 폭에 대해서 동시에 촬상이 가능해진다. 단, M의 값은 이것에 한정되는 것은 아니다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 라인 카메라(31)는, 기판(90)의 상면 중, Y축 방향의 위치가 「E」로 되어 있는 영역을 촬상한다. 상기 설명에서는, 촬상 부분(92)은, 기판(90)의 일부분 중, Y축 방향의 위치가 「E」가 되는 부분이라고 설명했지만, 보다 직접적으로는, 촬상 부분(92)은 그 상면이 라인 카메라(31)의 촬상 영역과 일치하는 부분이다. 따라서, 촬상 부분(92)의 X축 방향의 사이즈는 기판(90)(검사 영역(93))과 같은 「W1(W2)」이며, Y축 방향의 사이즈는 1화소 사이즈이다.
이와 같이, 라인 카메라(31)의 촬상 영역의 Y축 방향의 사이즈가 1화소 사이즈(미소)인 것으로 인해, 검사 장치(1)에 있어서, 기판(90)의 Y축 방향에 있어서의 평탄도는 그다지 문제가 되지 않고, 당해 방향에 있어서의 기판(90)의 다소의 휨은 허용된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 검사 장치(1)에 있어서의 기판(90)은, 제1 반송부(5)의 가장 (＋Y)측에 배치된 장축(52)에 장착되어 있는 반송 롤러(54)와, 제2 반송부(6)의 가장 (-Y)측에 배치된 장축(62)에 장착되어 있는 반송 롤러(64)의 사이에 걸쳐진 상태로 지지된다. 즉, 기판(90)의 평탄도는, X축 방향에 비해, Y축 방향에 있어서 저하하지만, 촬상 영역이 Y축 방향으로 좁게 설정되어 있기 때문에, 검사 정밀도에 대한 영향은 억제되어 있다.
또한, 라인 카메라(31)는, 도시하지 않은 제어부로부터의 제어 신호에 따른 타이밍에 촬상을 행하고, CCD 소자의 출력값에 따라 1회의 촬상마다 1라인 분의 화상 데이터를 생성하고, 당해 제어부에 출력한다.
이와 같이 하여 얻어지는 화상 데이터에 기초하여, 기판(90)의 상면에 설정된 검사 영역(93)의 검사를 행하는 방법으로서는, 종래부터 여러 가지 방법이 제안되어 있고, 여기에서는 상세하게 설명하지 않는다. 단, 예를 들면, X축 방향으로 도포 얼룩이 생겼는지의 여부는, 1라인분의 화상 데이터에 있어서의 각 화소의 값(각 CCD 소자의 출력값)의 편차를 판정함으로써 판단할 수 있다.
또한, 라인 카메라(31)에 의한 촬상 타이밍은, 기판(90)이 1화소 사이즈 분의 거리만큼 (＋Y) 방향으로 반송되는 타이밍인 것이 바람직하다. 이와 같이 제어함으로써, 라인 카메라(31)는, 기판(90)이 반송되는 동안에, 검사 영역(93)의 전역을 촬상하는 것이 가능하다. 단, 촬상 타이밍은 이것에 한정되는 것이 아니라, 이 것보다도 늦춤으로써, 적절히 검사 영역(93)을 솎아내 촬상해도 된다.
도 2에 나타낸 반송부(4)는, 지지부(2)의 Y축 방향 상류측에 배치되는 제1 반송부(5)와, 지지부(2)의 Y축 방향 하류측에 배치되는 제2 반송부(6)를 구비하고 있고, 기판(90)을 (＋Y) 방향으로 수평 반송하는 기능을 갖는다. 자세한 것은 후술하지만, 반송부(4)는 이른바 롤러 반송 기구로 불리는 구조로 기판(90)을 반송한다.
제1 반송부(5)는, X축 방향으로 대향하여 배치되는 한 쌍의 지지 부재(50)와, 한 쌍의 지지 부재(50)에 양단부가 장착되는 복수의 장축(52)과, 한 쌍의 지지 부재(50) 중 어느 한쪽에만 장착되는 복수의 단축(53)을 구비한다.
장축(52) 및 단축(53)은, 모두 X축 방향에 따르도록 서로 대략 평행하게 배치된다. 자세한 것은 도시하지 않지만, 장축(52) 및 단축(53)은, 지지 부재(50)에 대해서 고정되어 지지축으로서 기능하는 것과, 도시하지 않은 모터로부터의 구동력에 의해서 X축 방향을 중심축으로 하여 회전하고 구동축으로서 기능하는 것이 있다.
또, 장축(52) 및 단축(53)에는, 적어도 1개의 반송 롤러(54)가 장착되어 있다. 자세한 것은 도시하지 않지만, 반송 롤러(54)는, 장축(52)(또는 단축(53))에 대해서 고정되어 구동 롤러로서 기능하는 것과, 장축(52)(또는 단축(53))에 대해서 회전 가능하게 장착되어 종동 롤러로서 기능하는 것이 있다. 반송 롤러(54) 중, 구동 롤러로서 기능하는 것이, 주로 본 발명에 있어서의 제1 구동 롤러에 상당한다.
반송 롤러(54)는 기판(90)의 아래쪽 면에 상단을 닿게 함으로써, 기판(90)을 (-Z) 방향(아래쪽)으로부터 지지한다. 복수의 반송 롤러(54)의 상단의 높이 위치(Z축 방향의 위치)는, 서로 대략 동일해지도록 설계되어 있고, 복수의 반송 롤러(54)에 의해서 지지되는 기판(90)은, 수평 자세로 지지된다.
상기 구동축으로서 기능하는 장축(52)(또는 단축(53))에 고정되어 있는 반송 롤러(54)는, 당해 구동축의 회전에 의해서 구동 롤러로서 회전하고, 지지한 기판(90)을 (＋Y) 방향으로 반송한다.
제2 반송부(6)는, X축 방향으로 대향하여 배치되는 한 쌍의 지지 부재(60)와, 한 쌍의 지지 부재(60)에 양단부가 장착되는 복수의 장축(62)을 구비한다.
장축(62)은, 모두 X축 방향을 따르도록 배치되고, 자세한 것은 도시하지 않지만, 지지 부재(60)에 대해서 고정되어 지지축으로서 기능하는 것과, 도시하지 않은 모터로부터의 구동력에 의해서 X축 방향을 중심축으로 하여 회전하고 구동축으로서 기능하는 것이 있다.
또, 장축(62)에는, 반송 롤러(64)가 장착되어 있다. 자세한 것은 도시하지 않지만, 반송 롤러(64)는, 장축(62)에 대해서 고정되어 구동 롤러로서 기능하는 것과, 회전 가능하게 장착되어 종동 롤러로서 기능하는 것이 있다. 반송 롤러(64) 중, 구동 롤러로서 기능하는 것이, 주로 본 발명에 있어서의 제2 구동 롤러에 상당한다.
반송 롤러(64)는 기판(90)의 아래쪽 면에 상단을 닿게 함으로써, 기판(90)을 (-Z) 방향(아래쪽)으로부터 지지한다. 복수의 반송 롤러(64)의 상단의 높이 위 치(Z축 방향의 위치)는, 서로 대략 동일해지도록 설계되어 있고, 복수의 반송 롤러(64)에 의해서 지지되는 기판(90)은, 수평 자세로 지지된다.
또한, 반송 롤러(64)의 상단의 높이 위치는, 반송 롤러(54)의 상단의 높이 위치와 대략 동일하게 되어 있다. 이로 인해, 제1 반송부(5)로부터 제2 반송부(6)에 수수될 때에 있어서도, 기판(90)의 높이 위치는 변경되는 일은 없다.
상기 구동축으로서 기능하는 장축(62)에 고정되어 있는 반송 롤러(64)는, 당해 구동축의 회전에 의해서 구동 롤러로서 회전하고, 지지한 기판(90)을 (＋Y) 방향으로 반송한다.
또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 검사 장치(1)는, 기판(90)의 위치를 결정하는 위치 결정 기구(7) 및 기판(90)의 방향을 변경하는 변경 기구(8)를 구비한다.
위치 결정 기구(7)는, 제1 반송부(5) 상의 기판(90)의 Y축 방향의 위치를 결정하는 한 쌍의 제1 위치 결정부(70)와, 서로 X축 방향으로 대향하도록 배치되는 한 쌍의 제2 위치 결정부(71, 72)를 구비하고 있다.
한 쌍의 제1 위치 결정부(70)는, Y축 방향의 위치가 실질적으로 동일해지도록, 동일한 장축(52)에 고정되어 있다. 자세한 것은 후술하지만, 한 쌍의 제1 위치 결정부(70)는, 제1 반송부(5)에 의해서 반송되고 있는 기판(90)을, 변경 기구(8)의 위쪽에 정지시키기 위해서 사용된다.
제1 위치 결정부(70)가 고정되는 장축(52)은 회전하지 않는 구조의 장축(52)이며, 당해 장축(52)에 장착되어 있는 반송 롤러(54)는 당해 장축(52)에 대해서 회전 가능한 종동 롤러이다. 단, 한 쌍의 제1 위치 결정부(70)는, 예를 들면, 지지 부재(50)에 대해서 고정되어 있어도 된다. 즉, Y축 방향으로 이동하지 않는 구조이면, 어떠한 부재에 고정되고 있어도 된다.
자세한 것은 도시하지 않지만, 각 제1 위치 결정부(70)는, Z축 방향으로 진퇴 가능한 핀 부재를 구비하고 있다. 기판(90)의 위치 결정을 행하는 경우(기판(90)을 변경 기구(8)의 위쪽에 정지시키는 경우), 각 제1 위치 결정부(70)는, 기판(90)이 반송되는 높이 위치까지 당해 핀 부재를 (＋Z) 방향으로 진출시킨다. 이 상태로, 기판(90)이 반송되어 오면, 당해 기판(90)의 선단부(＋Y측의 단부)가 당해 핀 부재에 닿고, 당해 기판(90)의 Y축 방향의 위치가 결정된다.
한편, 제1 반송부(5)가 기판(90)을, 또한 (＋Y) 방향으로 반송할 때에 있어서, 각 제1 위치 결정부(70)는 당해 핀 부재를 (-Z) 방향으로 퇴출시켜, 핀 부재가 기판(90)에 닿는 것을 회피한다. 이로 인해, 기판(90)은, 제1 위치 결정부(70)의 위쪽을 통과하는 것이 가능해진다.
서로 X축 방향으로 대향하도록 배치되는 한 쌍의 제2 위치 결정부(71, 72)는, 서로 같은 구조이기 때문에, 이하에서는, 제2 위치 결정부(71)의 구조에 대해서만 설명한다.
도 6은, 제2 위치 결정부(71)를 (-X) 방향으로부터 나타낸 측면도이다. 또, 도 7은, 제2 위치 결정부(71)를 (-Y) 방향으로부터 나타낸 측면도이다.
제2 위치 결정부(71)는, 도시하지 않은 발판에 대해서 고정되는 장착 부재(73), 구동부(74) 및 가압부(75)를 구비한다. 장착 부재(73)에 고정 설치되는 구동부(74)는, 일반적인 직동 기구이며, 도시하지 않은 제어부로부터의 제어 신호 에 따라서, X축 방향으로 가압부(75)를 진퇴시키는 기능을 갖는다. 또한, 가압부(75)의 X축 방향의 위치는, 구동부(74)의 구동 거리를 제어하는 것에 의해서 결정된다.
가압부(75)는, 지지부(76)와, 한 쌍의 축부(77a, 77b)와, 패드(78a, 78b)를 구비하고, 선술과 같이, 구동부(74)에 의해서 일체적으로 X축 방향으로 진퇴 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.
가압부(75)의 기대로서 기능하는 지지부(76)는, 길이 방향이 Y축 방향을 따르는 방향이 되도록 배치된다. 지지부(76)에는 구동부(74)가 연결되어 있고, 구동부(74)의 구동력이 전달된다.
한 쌍의 축부(77a, 77b)는, 지지부(76)의 Y축 방향의 양단부에 Z축 방향으로 직립한 상태로 배치되는 막대 형상의 부재이다. 즉, 각 축부(77a, 77b)의 (-Z) 방향의 단부는, 모두 지지부(76)에 고정 설치되어 있고, 축부(77a, 77b) 및 지지부(76)는 일체적인 구조물을 구성하고 있다.
패드(78a, 78b)는, 각각 축부(77a, 77b)의 선단부에, Z축 방향을 중심축으로 하여 회전 가능하게 장착되어 있고, 가압부(75)가 기판(90)이 존재하는 방향으로 진출 이동함으로써 기판(90)의 단부 측면에 닿는다.
제2 위치 결정부(71)의 한 쌍의 패드(78a, 78b)는 Y축 방향에 대향해 있고, X축 방향의 위치가 서로 동일해지도록 배치되어 있다. 따라서, 한 쌍의 패드(78a, 78b)의 전부가 기판(90)의 단부에 닿는 상태에서는, 당해 단부가 연장되는 방향은 Y축 방향이 된다. 즉, 제2 위치 결정부(71)의 패드(78a, 78b)가 기판(90)에 닿음 으로써, 기판(90)의 (-X)측의 단부에 대해서, 그 연장하는 방향이 Y축 방향이 되도록 조정된다. 한편, 제2 위치 결정부(72)의 패드(78a, 78b)가 기판(90)에 닿음으로써, 기판(90)의 (＋X)측의 단부에 대해서, 그 연장하는 방향이 Y축 방향이 되도록 조정이 된다. 따라서, 제2 위치 결정부(71, 72)는, 기판(90)의 방향을 정확하게 미세 조정하는 기능을 갖는다.
또, 구동부(74)는, 선술의 제어부로부터의 제어 신호에 따라서, 가압부(75)를 X축 방향으로 이동시킴으로써, 패드(78a, 78b)의 X축 방향의 위치를 결정한다. 이로 인해, 패드(78a, 78b)에 닿는 기판(90)의 단부의 X축 방향의 위치가 결정된다. 즉, 검사 장치(1)는, 대향하는 한 쌍의 제2 위치 결정부(71, 72)의 패드(78a, 78b)를 미리 정해진 X축 방향의 위치에 각각 이동시킴으로써, 제1 반송부(5) 상의 기판(90)의 X축 방향의 위치를 결정한다.
또한, 패드(78a, 78b)가 Z축 방향을 축으로 하여 회전 가능하게 장착되어 있음으로써, 기판(90)은 패드(78a, 78b)에 닿은 상태로, Y축 방향으로의 이동이 가능하게 되어 있다.
도 8은, 변경 기구(8)에 관한 구성을 나타내는 측면도이다. 변경 기구(8)는, 테이블(80), 지지핀(81), 지주 부재(82), 베이스(83), 승강 기구(84), 회전축(85), 회전 모터(86) 및 타이밍 벨트(87)로 구성된다.
테이블(80)은 대략 직사각형의 판 형상의 부재로서, 대략 수평 자세로 배치되어 있다. 또, 테이블(80)은, 제1 반송부(5)에 의한 기판(90)의 반송로의 X축 방향의 중앙부에 배치되어 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 테이블(80)의 상면의 모서리부 부근에는 4개의 지지핀(81)이 세워 설치되어 있다. 각 지지 핀(81)의 선단(상단)은 같은 높이 위치로 되어 있고, 각 지지핀(81)의 상단이 기판(90)의 이면에 닿음으로써, 변경 기구(8)는 기판(90)을 수평 자세로 소정의 위치로 유지하는 것이 가능해져 있다. 또한, 도 2에서는, 4개의 지지핀(81)만 도시하고 있지만, 지지핀(81)의 수는 4개로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상 구비하고 있으면 된다.
테이블(80)의 이면 중심부에는 원주 형상의 지주 부재(82)가 Z축을 따르는 방향으로 늘어뜨려 설치되어 있고, 테이블(80) 및 지주 부재(82)는 일체 구조물을 구성하고 있다. 또, 후술하는 바와 같이, 지주 부재(82)는 승강 기구(84)에 연결되어 있다.
베이스(83)는, 승강 기구(84) 및 회전축(85)이 부착되는 기대로서 기능하는 부재이다.
베이스(83)에 고정 설치되는 승강 기구(84)는, 일반적인 직동 기구이며, 선술과 같이 지주 부재(82)에 연결되어 있다. 승강 기구(84)는 지주 부재(82)를 Z축 방향으로 승강시키는 기능을 갖는다. 승강 기구(84)가 지주 부재(82)를 승강시킴으로써, 지주 부재(82)에 대해서 고정되어 있는 테이블(80)이 아래쪽 위치와 위쪽 위치의 사이에서 승강한다.
또한, 아래쪽 위치란, 제1 반송부(5)에 의해서 지지되고 있는 기판(90)에 각 지지핀(81)이 닿지 않도록, 테이블(80)이 (-Z) 방향으로 하강(퇴피)하는 위치이다. 보다 자세히는, 테이블(80)이 아래쪽 위치에 배치되어 있을 때는, 각 지지핀(81)의 상단의 높이 위치가, 제1 반송부(5)의 각 반송 롤러(54)의 상단의 높이 위치보다 낮아진다. 이와 같이, 승강 기구(84)가 테이블(80)을 아래쪽 위치로 하강시킴으로써, 제1 반송부(5)는, 기판(90)을 변경 기구(8)와 간섭시키는 일 없이 반송하는 것이 가능해진다.
또, 위쪽 위치란, 테이블(80)의 아래쪽 면의 높이 위치가 제1 반송부(5)의 각 반송 롤러(54)의 상단의 높이 위치보다 높아지도록, 테이블(80)이 (＋Z) 방향으로 상승한 위치이다. 이와 같이, 승강 기구(84)가 테이블(80)을 위쪽 위치로 상승시킴으로써, 변경 기구(8)는, 제1 반송부(5)에 의해서 변경 기구(8)의 위쪽까지 반송된 기판(90)을 제1 반송부(5)로부터 받는 것이 가능해진다. 또, 위쪽 위치에 있는 테이블(80)은 제1 반송부(5)와 간섭하는 일 없이, 축(P)을 중심으로 회전하는 것이 가능해진다(후술).
회전축(85)은, 축(P)이 중심축이 되도록, 베이스(83)의 이면측으로 늘어뜨려 설치된다. 회전축(85)과 회전 모터(86)의 사이에는 타이밍 벨트(87)가 걸쳐져 있고, 회전 모터(86)에 의해서 생성되는 회전 구동력이 타이밍 벨트(87)를 통해 회전축(85)에 전달된다.
이러한 구성에 의해, 회전 모터(86)를 회전 구동시키면, 회전축(85)이 축(P)을 중심으로 하여 회전하고, 이로 인해 테이블(80)이 대략 수평면 내에서 회전한다. 이 회전 모터(86)의 회전 각도는, 대략 90°가 되도록 제어된다. 본 실시 형태에 있어서의 변경 기구(8)는, 지지핀(81)에 의해서 기판(90)을 유지한 상태로 테이블(80)을 90° 회전시킴으로써, 유지한 기판(90)을 대략 수평면 내에서 90° 회 전시켜, 당해 기판(90)의 방향을 변경한다.
기판(90)의 상태에 따라서는, 표면에 형성되는 얼룩의 형상이나 성질이 다르고, 촬상하는 방향에 따라서 검출의 용이함이 다른 경우가 있다. 따라서, 경험적으로 얼룩을 검출하기 쉬운 방향이 있는 경우에는, 당해 기판의 특성에 따라서, 방향을 조정하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 검사 장치(1)(제1 반송부(5))에 반입된 기판(90)의 방향이 검사에 적절한 방향으로 되어 있지 않은 경우라도, 검사 장치(1)는, 변경 기구(8)에 의해서 미리 기판(90)의 방향을 검사에 적절한 방향으로 변경할 수 있다. 따라서, 검사 장치(1)는, 또한 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 도 2에는, 제1 반송부(5)에 의해서 반송되는 기판(90)의 방향을 변경하는 변경 기구(8)를 도시했지만, 변경 기구(8)는 제2 반송부(6)에 의해서 반송되는 기판(90)의 방향을 변경하도록 배치해도 된다. 이 경우, 변경 기구(8)는, 검사 장치(1)로부터 반출되는 기판(90)의 방향을, 검사 장치(1)의 하류측의 장치(본 실시 형태에서는 반출부(109))가 요구하는 방향에 따라 변경할 수 있다. 또, 검사 장치(1)는 2개의 변경 기구(8)를 구비하고 있어도 된다.
이상이 본 실시 형태에 있어서의 검사 장치(1)의 구성 및 기능의 설명이다. 다음으로, 검사 장치(1)를 이용해 기판(90)의 상면에 설정된 검사 영역(93)을 검사하는 방법에 대해 설명한다.
도 9 및 도 10은, 검사 장치(1)를 이용한 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
우선, 초기 상태로서, 검사 장치(1)는 제1 위치 결정부(70)의 핀을 상승시 켜, 당해 핀에 의해서 기판(90)을 정지시키는 상태로 한다. 또, 반송되어 오는 기판(90)이 패드(78a, 78b)에 간섭하지 않도록, 제2 위치 결정부(71, 72)의 가압부(75)를 퇴피시킨다. 또, 반송되어 오는 기판(90)이, 변경 기구(8)의 테이블(80)이나 지지핀(81)에 간섭하지 않도록, 테이블(80)을 아래쪽 위치에 퇴피시킨다. 이러한 초기 상태로, 검사 장치(1)는, 기판(90)이 반입될 때까지 대기한다(단계 S10).
기판(90)이 검사 장치(1)의 제1 반송부(5)에 반입되면, 검사 장치(1)는 단계 S10에 있어서 Yes로 판정하고, 제1 반송부(5)에 의한 기판(90)의 반송을 개시하고(단계 S11), 반송하고 있는 기판(90)이 제1 위치 결정부(70)에 닿았는지의 여부를 감시한다(단계 S12). 본 실시 형태에서는 단계 S12의 판정은, 제1 반송부(5)의 반송 속도와 반송 거리에 따라서, 기판(90)의 선단부가 제1 위치 결정부(70)에 도달하는데 충분한 시간 경과를 감시함으로써 행한다. 단, 기판(90)의 선단부의 위치를 검출하는 센서를 설치해도 된다.
기판(90)의 (＋Y)측의 선단부가 제1 위치 결정부(70)에 닿으면(단계 S12에 있어서 Yes), 제1 반송부(5)는 기판(90)의 반송을 정지한다(단계 S13). 이로 인해, 기판(90)은, 제1 위치 결정부(70)에 의해서 Y축 방향의 위치가 결정되고, 변경 기구(8)의 위쪽의 소정의 위치에 정지한다.
다음에, 검사 장치(1)는, 제1 위치 결정부(70)의 핀을 하강시킴과 동시에(단계 S14), 기판(90)의 방향 변경이 필요한지의 여부를 판정한다(단계 S15). 검사 장치(1)에는, 미리 상류측의 장치로부터 어떠한 방향으로 기판(90)이 반입되는지를 나타내는 정보나, 검사에 적절한 기판(90)의 방향에 관한 정보, 및 하류측의 장치가 요구하는 기판의 방향을 나타내는 정보 등이 주어져 있고, 이것들에 따라 단계 S15에 있어서의 판정을 행한다.
방향 변경이 불필요한 경우(단계 S15에 있어서 No), 검사 장치(1)는 후술하는 단계 S16 내지 S18을 생략함으로써 기판(90)의 방향을 변경하는 일 없이, 다음의 처리로 옮긴다.
한편, 방향 변경이 필요한 경우(단계 S15에 있어서 Yes), 검사 장치(1)의 변경 기구(8)는, 승강 기구(84)를 구동하여, 테이블(80)을 (＋Z) 방향을 향해서 위쪽 위치까지 상승시킨다(단계 S16). 단계 S16이 실행되는 과정에서, 지지핀(81)이 기판(90)의 이면에 닿고, 또한 테이블(80)(지지핀(81))이 상승함으로써 당해 기판(90)이 반송 롤러(54)로부터 이간하고, 당해 기판(90)은 제1 반송부(5)로부터 변경 기구(8)에 수수된다.
테이블(80)이 위쪽 위치까지 상승하면, 변경 기구(8)는 승강 기구(84)를 정지시킴과 더불어, 회전 모터(86)를 구동한다. 그리고, 회전 모터(86)의 회전 구동력이 타이밍 벨트(87)를 통해 회전축(85)에 전달되고, 회전축(85)이 축(P)을 중심으로 회전하고, 이것에 연동하여 테이블(80)이 마찬가지로 축(P)을 중심으로 회전한다. 이와 같이 하여, 변경 기구(8)는 테이블(80)을 90° 회전시켜, 테이블(80) 상의 기판(90)의 방향을 90° 변경한다(단계 S17).
방향 변경이 완료되면, 변경 기구(8)는 승강 기구(84)를 구동하여, 테이블(80)을 (-Z) 방향을 향해서 아래쪽 위치까지 하강시킨다(단계 S18). 단계 S18이 실행되는 과정에서, 반송 롤러(54)의 상단이 기판(90)의 이면에 닿고, 또한 테이블(80)(지지핀(81))이 하강함으로써 당해 기판(90)이 지지핀(81)으로부터 이간하고, 당해 기판(90)은 변경 기구(8)로부터 제1 반송부에 수수된다.
단계 S15에 있어서 No라고 판정되거나, 혹은 단계 S18의 처리가 완료되면, 검사 장치(1)는, 제2 위치 결정부(71, 72)에 의해서, 기판(90)의 X축 방향의 위치를 결정한다(단계 S20). 즉, 각 제2 위치 결정부(71, 72)의 구동부(74)를 구동하여, 각 가압부(75)를 기판(90)이 존재하는 방향으로 이동시킨다. 이로 인해, 각 패드(78a, 78b)가 기판(90)의 단부에 닿고, 기판(90)의 X축 방향의 위치가 결정됨과 더불어, 기판(90)의 방향의 미조정이 완료된다. 또한, 기판(90)의 X축 방향의 위치는, 반송로의 X축 방향에 있어서의 중앙 위치로 하는 것이 바람직하다.
다음에, 검사 장치(1)는, 공급 기구(21)를 구동하여 부상 스테이지(23)의 챔버(26) 내에 에어의 공급을 개시한다(단계 S21). 이로 인해, 다공질 부재(27)로부터의 에어의 토출이 개시되고, 이후 다공질 부재(27)의 위쪽에 도달한 기판(90)의 이면에 에어가 분무되어, 당해 부분(피지지 부분(91))이 부상 지지된다.
또, 검사 장치(1)는, 배기 기구(20)를 구동하여 한 쌍의 흡착 스테이지(24)에 의한 배기를 개시한다(단계 S22). 이로 인해, 흡착 슬릿(25)으로부터의 배기가 개시되고, 이후 흡착 스테이지(24)의 위쪽에 도달한 기판(90)의 이면에 흡인력이 작용하여, 휨이나 진동이 절연된다.
또한, 검사 장치(1)는, 촬상부(3)에 의한 촬상을 개시함과 더불어(단계 S23), 제1 반송부(5) 및 제2 반송부(6)에 의한 기판(90)의 반송을 개시한다(단계 S24). 이로 인해서, 기판(90)이 Y축 방향으로 반송되면서, 당해 기판(90)의 검사 영역(93)의 X축 방향의 전체 폭(촬상 부분(92)의 상면)이 순차 촬상되어 화상 데이터가 생성된다.
또한, 단계 S21 내지 S24의 처리는 동시에 병행하여 실행되어도 된다. 혹은, 기판(90)의 위치에 따라 적절한 단계를 적절한 순서로 실행하도록 구성해도 된다. 적어도 단계 S24가 개시되고 기판(90)의 (＋Y) 방향의 선단부가 위치 E에 도달하기까지 단계 S21 내지 S23이 개시되어 있으면 된다.
단계 S21 내지 S24의 처리가 개시되면, 검사 장치(1)는 기판(90)이 반출 위치에 도달했는지의 여부를 감시하면서(단계 S25), 기판(90)의 반송과 촬상부(3)에 의한 촬상을 계속한다.
이들 처리와 병행하여, 검사 장치(1)는, 촬상부(3)에 의해서 얻어진 화상 데이터에 기초하여, 검사 영역(93)의 검사를 행하고, 검사 결과를 적절히 출력한다. 검사 결과의 출력 방법으로서는, 예를 들면, 당해 기판(90)의 이력 정보에 검사 결과를 저장하거나, 도시하지 않은 표시부(디스플레이나 램프)에 의해서 오퍼레이터에 경고를 보내거나 하는 것이 고려된다. 혹은, 검사 결과에 따라서, 기판(90)의 반송처(반출 위치)를 변경해도 된다.
기판(90)이 반출 위치에 도달했다고 판정하면, 검사 장치(1)는 단계 S25에 있어서 Yes로 판정하고, 제2 반송부(6)에 의한 기판의 반송을 정지한다(단계 S26).
또한, 자세한 것은 설명하지 않지만, 단계 S26이 실행될 때까지, 제1 반송부(5)에 의한 기판(90)의 반송의 정지, 배기 기구(20)에 의한 흡인의 정지, 공급 기구(21)에 의한 에어의 공급의 정지, 및 촬상부(3)에 의한 기판(90)의 촬상의 정지 등의 처리가 실행된다. 이들 처리를 실행하는 타이밍은, 기판(90)의 Y축 방향의 위치(기판(90)이 어디까지 반송되었는지)에 따라서 결정하는 것이 바람직하다.
단계 S26이 실행되어 기판(90)이 반출 위치에서 정지하면, 검사 장치(1)는 기판(90)이 검사 장치(1)로부터 반출될 때까지 대기한 후, 더 검사해야 할 기판(90)이 존재하는지의 여부(검사를 종료하는지의 여부)를 판정한다(단계 S27).
검사해야 할 새로운 기판(90)이 존재하는 경우, 검사 장치(1)는 초기 상태로 돌아가, 단계 S10으로부터의 처리를 반복한다. 한편, 모든 기판(90)에 대해 검사를 종료한 경우, 검사 장치(1)는 처리를 종료한다.
또한, 상기 설명에서는, 새로운 기판(90)의 검사 장치(1)로의 반입은, 검사가 종료한 기판(90)의 반출이 종료한 후에 행한다고 설명했다. 그러나, 검사 장치(1) 내에 있어서 전후의 기판(90)이 간섭하지 않도록 충분한 시간 간격이 설치된다면, 반드시 검사가 종료한 기판(90)의 반출을 기다리지 않고 새로운 기판(90)이 반입되어도 된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서의 검사 장치(1)는, 수평 자세의 기판(90)의 아래쪽으로부터 에어를 분무하고, 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭에 걸치는 피지지 부분(91)을, 피지지 부분(91)으로부터 이간한 상태로 부상 지지하고, 부상 지지된 피지지 부분(91) 중 X축 방향을 길이 방향으로 하는 촬상 부분(92)을 촬상부(3)에 의해서 동시에 촬상한다. 이로 인해, Y축 방향의 위치 E(촬상 위치)에 있어서는, X축 방향의 전체 폭에 걸쳐 검사 장치(1)의 부재가 기판(90)에 닿지 않 는 구조로 되기 때문에, 당해 부분에 있어서 기판(90)에 작용하는 외력이 균일화된다. 따라서, 기판(90)의 촬상 부분(92)의 휨이 억제되기 때문에, 당해 촬상 부분(92)의 상면의 평탄도가 향상된다. 따라서, 촬상 부분(92)을 정밀도가 좋게 촬상할 수 있어, 검사 정밀도가 향상된다.
또, 피지지 부분(91)의 X축 방향의 전체 폭에 걸쳐 에어를 분무함으로써, 피지지 부분(91)의 일부에 에어를 분무하는 경우에 비해, 또한 평탄도를 향상시킬 수 있다.
또, 촬상 부분(92)이, 기판(90)의 검사 영역(93)의 X축 방향의 전체 폭을 포함함으로써, 검사 영역(93)의 X축 방향의 전체 폭을 촬상하기 위해서, 촬상부(3)와 기판(90)을 X축 방향으로 상대 이동시킬 필요가 없다.
또, 수평 자세의 기판(90)을 Y축 방향으로 수평 반송하는 반송부(4)를 더 구비하고, 반송부(4)에 의해 반송되고 있는 기판(90)의 피지지 부분(91)을 부상 지지함으로써, 기판(90)을 정지시키는 일 없이 촬상할 수 있기 때문에, 택트 타임을 단축할 수 있다.
또, 지지부(2)에 의해 피지지 부분(91)이 부상 지지된 상태의 기판(90)의 아래쪽의 분위기를 배기함으로써, 배기에 의한 흡착 작용을 부가할 수 있고, 이른바 진동의 절연 효과가 얻어진다. 따라서, 또한 평탄도를 향상시킬 수 있다.
또, 제2 위치 결정부(71, 72)에 의해서 기판(90)의 X축 방향의 위치를 결정함으로써, 기판(90)의 위치 정밀도가 향상되므로, 검사 영역을 정확하게 촬상할 수 있다.
또한, 기판(90)의 방향을 변경함으로써, 반입·반출시의 기판(90)의 방향에 관계없이, 검사에 따른 방향으로 기판(90)을 설정할 수 있다.
＜2. 변형예＞
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니며 여러 가지 변형이 가능하다.
예를 들면, 촬상부(3)는 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭을 촬상하도록 구성되어 있지 않아도 된다(촬상 부분(92)은 반드시 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭에 걸쳐 있지 않아도 된다). 즉, 라인 카메라(31)의 촬상 영역의 X축 방향의 사이즈는, 기판(90)의 X축 방향의 사이즈(W1)보다 작아도 된다. 예를 들면, 검사 영역(93)이 X축 방향의 단부를 제외하는 영역으로서 설정되어 있으면, 적어도 당해 검사 영역(93)을 포함하는 영역을 촬상할 수 있으면 충분하다. 이와 같이, 피지지 부분(91)의 평탄도가 확보되어 있으면, 반드시 촬상 부분(92)이 기판(90)의 X축 방향의 전체 폭에 걸치는 부분일 필요는 없다.
또, 부상 스테이지(23)는, 피지지 부분(91)의 X축 방향의 전체 폭에 대해서 분무하지 않아도 된다. 즉, 부상 스테이지(23)(다공질 부재(27))의 X축 방향의 사이즈(W)는, 기판(90)의 X축 방향의 사이즈(W1)보다 작아도 된다. 기판(90)의 중앙부만을 부상 지지한 것만으로도 충분히 기판(90)의 휨이 작은 경우에는, 예를 들면 기판(90)의 X축 방향의 양단부에는 에어를 분무하지 않아도 된다.
또, 도 9 및 도 10에 나타낸 각 공정은, 어디까지나 예시로서, 이러한 처리 내용 또는 순서에 한정되는 것은 아니다. 즉, 같은 효과를 얻을 수 있다면, 적절히, 처리 내용이나 순서가 변경되어도 된다.
또, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 실시 형태에서는, 제1 반송부(5)(지지 부재(50))와 제2 반송부(6)(지지 부재(60))의 사이(Y축 방향의 스페이스)가, 스테이지(22)의 Y축 방향의 폭보다 크게 설계되어 있지만, 이러한 치수 관계에 한정되는 것은 아니다.
또, 상기 실시 형태에서는, 스테이지(22)의 아래쪽 면의 Z축 방향의 위치가, 지지 부재(50) 및 지지 부재(60)의 하단의 Z축 방향의 위치와 동일하게 되어 있다(도 3 참조). 그러나, 예를 들면, 스테이지(22)의 아래쪽 면의 Z축 방향의 위치는, 지지 부재(50) 및 지지 부재(60)의 하단의 Z축 방향의 위치보다 높아지도록 설계되어 있어도 된다.
또, 상기 실시 형태에서는, 스테이지(22)의 상면의 Z축 방향의 위치가, 지지 부재(50) 및 지지 부재(60)의 상단의 Z축 방향의 위치보다 낮아져 있다(도 3 참조). 그러나, 예를 들면, 스테이지(22)의 상면의 Z축 방향의 위치는, 지지 부재(50) 및 지지 부재(60)의 상단의 Z축 방향의 위치와 대략 동일해지도록 설계되어 있어도 된다.
또, 검사 장치(1)를 설치하는 위치는, 온조부(103)와 반출부(109)의 사이로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도포 얼룩을 검출하는 것이면, 도포 처리 후의 베이크 처리의 후에 검사가 실행되도록, 검사 장치(1)를 온조부(106)의 하류측, 혹은 온조부(106) 내에 설치해도 된다.
또, 상기 실시 형태에서는, 1개의 스테이지(22)가 기판(90)을 부상시키는 예에 대해서 설명했지만, 스테이지(22)의 수는 이것에 한정되는 것은 아니다. 도 11은, 변형예에 있어서 기판(90)을 부상 지지하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 11에 나타낸 예에서는, 2개의 스테이지(22)가 Y축 방향으로 간격을 두고 설치되어 있고, Y축 방향의 위치 E에는 판부재(28)가 설치되어 있다. 즉, 도 11에 나타낸 구성에서는, 2개의 스테이지(22)에 의해서 기판(90)의 피지지 부분(91)을 부상 지지하지만, 촬상 부분(92)의 이면에는 에어는 분무되지 않는다. 판부재(28)는, 반사성이 낮은 소재로 구성되는 판 형상의 부재이다. 이와 같이, 기판(90)의 피지지 부분(91)을 부상 지지하는 것이면, 위치 E의 바로 아래가 아닌 위치에 있어서 기판(90)을 부상 지지해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 위치 E에는, 기판(90)을 투과한 광이 라인 카메라(31)로 향하지 않도록, 판부재(28)를 배치할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 기판 처리 시스템(100)이 도포부(105) 및 현상부(108)를 구비하고 있고, 검사 장치(1)는 도포 얼룩 및 현상 얼룩을 검출하는 장치로서 구성되어 있었다. 그러나, 기판 처리 시스템(100)은 처리부로서, 에칭부나 박리부를 구비하고 있어도 된다. 이러한 경우에는, 검사 장치(1)는 에칭 얼룩을 검사하기 위해서 에칭부 내에 배치되어도 되고, 박리 얼룩을 검사하기 위해서 박리부 내에 배치되어도 된다.
도 1은 본 발명에 관한 기판 처리 시스템의 평면도.
도 2는 검사 장치의 평면도.
도 3은 검사 장치의 측면도.
도 4는 기판에 있어서의 피지지 부분과 촬상 부분을 나타낸 도면.
도 5는 스테이지를 나타낸 도면.
도 6은 제2 위치 결정부를 (-X) 방향으로부터 나타낸 측면도.
도 7은 제2 위치 결정부를 (-Y) 방향으로부터 나타낸 측면도.
도 8은 변경 기구에 관한 구성을 나타낸 측면도.
도 9는 검사 장치를 이용한 검사 방법을 나타낸 흐름도.
도 10은 검사 장치를 이용한 검사 방법을 나타낸 흐름도.
도 11은 변형예에 있어서 기판을 부상 지지하는 모습을 나타낸 도면.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
100:기판 처리 시스템 1:검사 장치
2:지지부 20:배기 기구
21:공급 기구 23:부상 스테이지
24:흡착 스테이지 27:다공질 부재
3:촬상부 31:라인 카메라
4:반송부 5:제1 반송부
54:반송 롤러(제1 구동 롤러) 6:제2 반송부
64:반송 롤러(제2 구동 롤러) 7:위치 결정 기구
70:제1 위치 결정부 71, 72:제2 위치 결정부
8:변경 기구 90:기판
91:피지지 부분 92:촬상 부분
93:검사 영역

Claims (6)

  1. 기판의 상면에 설정되는 검사 영역을 검사하는 검사 장치로서,
    수평 자세의 기판을 수평 제1 방향으로 반송하는 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해 반송되고 있는 상기 기판의 아래쪽으로부터 에어를 분무함으로써 상기 피지지 부분을 부상시켜 지지하는 지지 수단과,
    부상되어 있는 상기 피지지 부분의 아래쪽의 분위기를 배기하는 배기 수단과,
    부상되어 있는 상기 피지지 부분 중 수평 제2 방향을 길이 방향으로 하여 규정된 촬상 부분의 전체를 동시에 촬상하는 촬상 수단을 구비하고,
    상기 반송 수단은,
    상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 상류측에 설치되는 제1 구동 롤러와,
    상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 하류측에 설치되는 제2 구동 롤러를 구비하고,
    상기 제1 구동 롤러와 상기 제2 구동 롤러가 회전함으로써, 수평 자세의 상기 기판이 상기 수평 제1 방향으로 반송되는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 수단은, 상기 피지지 부분의 상기 수평 제2 방향의 전체 폭에 걸 쳐 에어를 분무하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 촬상 부분은, 상기 기판의 검사 영역의 상기 수평 제2 방향의 전체 폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기판의 상기 수평 제2 방향의 위치를 결정하는 위치 결정 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 기판의 방향을 변경하는 변경 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  6. 기판 처리 시스템으로서,
    기판을 처리하는 처리부와.
    상기 기판의 상면에 설정되는 검사 영역을 검사하는 검사 장치와,
    상기 처리부로부터 상기 검사 장치에 상기 기판을 반입하는 반입 수단과,
    상기 검사 장치로부터 상기 기판을 반출하는 반출 수단을 구비하고,
    상기 검사 장치는,
    수평 자세의 상기 기판을 상기 수평 제1 방향으로 반송하는 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해 반송되고 있는 상기 기판의 아래쪽으로부터 에어를 분무함으로써 상기 피지지 부분을 부상시켜 지지하는 지지 수단과,
    부상되어 있는 상기 피지지 부분의 아래쪽의 분위기를 배기하는 배기 수단과,
    부상되어 있는 상기 피지지 부분 중 수평 제2 방향을 길이 방향으로 하여 규정된 촬상 부분의 전체를 동시에 촬상하는 촬상 수단을 구비하고,
    상기 반송 수단은,
    상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 상류측에 설치되는 제1 구동 롤러와,
    상기 수평 제1 방향에 관해서 상기 지지 수단의 하류측에 설치되는 제2 구동 롤러를 구비하고,
    상기 제1 구동 롤러와 상기 제2 구동 롤러가 회전함으로써, 수평 자세의 상기 기판이 상기 수평 제1 방향으로 반송되고,
    상기 반입 수단은, 상기 제1 구동 롤러 상에 상기 기판을 반입하고,
    상기 반출 수단은, 상기 제2 구동 롤러 상으로부터 상기 기판을 반출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
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