KR20100105566A - 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접촉 민감성 만곡 표면들을 갖는 재료들뿐 아니라, 접촉 민감성 판형 재료들 또는 가공물,예컨대 반도체 산업용 웨이퍼들, 태양 전지들, FPD 기판들 또는 바이오 센서들용 생물학적 활성 기판들을 검사하기 위한 검사 장치에 관한 것이다. 상기 검사 장치는 그 상부 상에 재료(3)를 지지하기 위한 지지 요소(1), 상기 지지 요소(1)에 연결되고, 그 발진 주파수 및 진폭이 지지 요소(1) 상에 재료(3)가 부상하여 유지되도록 하는 방식으로 선택되는 적어도 하나의 발진기 및 적어도 하나의 광학 센서(4)를 구비한다. 지지 요소는 광투과성 재료로 만들어지고, 광학 센서(4)는 지지 요소(1) 아래에 배치된다.

Description

검사 장치{INSPECTION DEVICE}

본 발명은, 접촉 민감성 만곡 표면들을 갖는 재료들 뿐 아니라, 접촉 민감성 판형 재료들 또는 가공물, 예컨대 반도체 산업용 기판들, 태양 전지들, 유리들, FPD 기판들 또는 바이오 센서들을 위한 생물학적 활성 기판들을 감시하기 위한 장치에 관한 것이다. 다음에서는 모든 종류의 재료 또는 가공물이 재료로서 보여질 것이다. 재료들의 표면들은 상이한 가공 단계들 내에서 처리될 것이고, 상기 처리는 예를 들어 기상 증착 또는 구조화와 같은 가공 단계들로서 이해될 수 있을 것이다. 그 뒤에, 처리의 결과가 검사될 것이다. 검사는 영상 인식을 구비하는 카메라 및 평가 프로그램을 이용하여 수행될 수 있다.

재료들의 상면 또는 또한 저면의 처리를 위해 부과되는 기술들은 이들 양 표면들이 검사되기를 요한다. 재료의 상면은, 재료가 검사 테이블 또는 컨베이어 벨트 상에 위치하고 있어 그 상면으로의 시점이 자유롭기 때문에 쉽게 검사될 수 있다. 그러나, 재료의 저면을 동시에 검사하는 것은, 이 면이 지지 구조의 일부분들에 의해 적어도 부분적으로 가려지게 되어 예컨대 카메라가 이 면의 전부를 스캐닝할 수 없게 되어, 매우 어렵게 된다.

예를 들어, 그 저면이 기계적인 접촉에 대해 매우 민감한 태양 전지가 이송되는 때에는, 태양 전지는 몇몇의 작은 컨베이어 벨트들에 의하여 지탱된다. 따라서, 컨베이어 벨트들에 의하여 가려지지 않는 태양 전지의 저면의 이 영역들만이 아래로부터 카메라에 의해 검사될 수 있다. 그러나, 태양 전지의 저면 전체가 검사되어야 하는 때에는, 태양 전지는 컨베이어 벨트로부터 제거되어야 하고, 돌려져 다시 컨베이어 벨트 상에 놓여야 하는데, 이는 시간 소모가 크고, 연속으로 진행되는 과정들에서 문제를 일으킬 수 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위하여 종래 기술에 따르면, 이송 경로가 간격들을 두고 서로 분리되는 몇몇의 세그먼트들로 나누어지도록 하여 재료가 단일한 세그먼트들에 의해 인도되도록 한다. 재료가 이송 간격(transfer gap)에서는 지지 되지 않기 때문에, 그 전체 두께가 스캔될 수 있다. 그러나, 이송되는 재료가 충분한 강성을 갖지 않는 경우에는, 이송 간격이 매우 작은 크기를 가져야 한다는 문제가 있다. 때때로, 아무런 방해가 없는 방식으로 스캐닝을 수행하는 것이 불가능하다.

따라서, 본 발명의 목적은 광경로를 따라 접촉 민감성 재료들을 이송하기 위한 기술 및 그 재료가 지지되고 따라서 가려지게 되는 위치들에서 수행되는 검사를 방해함이 없이 그 전체의 저면들을 광학적으로 검사하는 기술을 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 기재된 검사 장치 및 청구항 5에 기재된 이송 및 검사 장치에 의해 해결된다.

청구항 1에 기재된 발명은 검사되는 재료를 지지하기 위한 지지 요소를 구비하는 검사 장치에 관한 것이다. 발진기가 지지 요소에 진동을 일으키기 위하여 연결되고, 검사되는 재료가 초음파 부상에 의하여 지지 요소의 상부 상에서 계속 부상하여 유지되도록 하기 위하여 발진 주파수 및 진폭이 선택된다. 지지 요소의 상면은 재료의 저면의 기하학적인 형상과 맞춰진다.

본 발명에 의하면, 지지 요소는, 지지 요소 상에 부상하여 있는 재료의 저면이 광학적으로 스캔되도록, 다시말해 카메라, 간섭계, 스펙클 측정 장치 또는 라인 스캔 카메라와 같은 광학 센서를 이용하여 검사되도록 광투과성 재료로 만들어진다.

이 방식에서, 웨이퍼 또는 태양 전지들과 같은 접촉 민감성 재료들이 검사 동안 부상하여 있도록 유지하고, 그 저면들을 완전히 검사하는 것이 가능하다.

검사에 사용되는 광에 따라, 청구항 2 내지 청구항 4에서 정의되는 바와 같이, 유리, 광투과성 세라믹 재료, 사파이어 또는 진동 광투과성 플라스틱 재료(oscillatory light-permeable plastic material)와 같은 재료의 지지 요소를 만드는 것도 방책이 될 수 있다.

지지 요소의 광학적 특성들이, 그것을 만들어내는 재료, 그 기하학적 형상 및 검사에 사용되는 광의 파장에 의존한다는 것이 당업자에게 명백하다.

웨이퍼들을 이송하기 위하여, 예컨대 지지요소는 균등한 표면을 가지는 평행 평판(plane-parallel plate)으로서 형성될 수 있다. 광학 시스템이 구성되어야 할 때, 당 업계의 전문가는 광의 굴절에 대하여 평행 평판의 광학적 특성들이 고려되어지도록 그 광학 센서를 설계할 수 있다.

반면에, 원형 단면을 갖는 막대형 재료가 비 접촉식으로 유지되고, 검사되는 때에는, 막대형 재료는 그 반경이 막대형 재료의 것과 대응되는 지지요소의 원형 홈(groove) 내에 위치된다. 이 경우, 지지 요소의 광학 특성들은 평형 평판의 것과는 상이하며, 따라서 광학 센서를 설계하는 경우 및 또한 요구되는 조명 시스템을 설계함에 있어서 타당한, 만곡된 표면들의 굴절 및 반사 특성들이 당업자에 의해 고려되어져야 한다.

따라서, 지지 요소는 구조적인 광학 요소들을 만들기 위해 그리고 코팅하기 위해 알려진 기술들을 사용하여 만들어질 수 있는 구조적인 광학 요소들로서 여겨져야 한다.

청구항 5에 의하면, 이송 및 검사 장치가 구비되고, 그 위에서 재료들이 광경로를 따라 이송된다. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 검사 장치는 광경로의 특정 위치에서 배치된다.

지지판이 지지되는 재료의 형상 및 크기에 의존하고, 검사되는 표면이 재료의 전체 표면이거나 또는 그것의 일부만이 될 수 있기 때문에, 지지판의 설계 및 형상에 대한 구체적인 기하학적 정보를 주는 것이 가능하지 않다. 당업자 및 개시되는 기술 과학을 알고 있는 자들에 있어서, 광선의 전파가 차폐되지 않거나 또는 방해받지 않는 지지판의 표면부만이 검사에 사용될 수 있는 것이 명백하다.

당업자에게 있어서는 광학 센서에 의해 제공되는 신호들이 평가되어야 한다는 것이 명백하다. 신호 처리 및 평가는 본 발명의 주제가 아니고, 종래 기술로부터 알려져 있는 것이기 때문에, 당업자들을 위하여 여기서 자세하게 설명할 필요가 없다.

아래에서는 본 발명이 실시예 및 첨부된 개략적인 도면들을 이용하여 자세히 설명될 것이다.

도 1은 지지판과 그 위에 놓이는 판형 재료의 개략도 및 투시도이다.
도 2는 도 1에서 도시되는 지지판 및 그 아래에 배치되는 카메라의 측면도이다.

도 1은 측면으로 굽혀진 지지판(1)의 개략도 및 투시도이다. 발진기(도시되지 않음)는 이 판의 다리(2)에 연결된다. 진동의 발생은 쌍촉 화살표에 의해 표시된다. 판형 재료(3)는 지지판(1)의 0.1mm 위로 부상하여 있는 실리콘 웨이퍼이다.

도 2는 도 1에서 도시되는 구조의 측면도이다. 지지판 상에서 부상하여 있는 실리콘 웨이퍼의 저면을 검사하기 위하여 사용되는 카메라(4)는 지지판(1) 아래에 배치된다. 지지판은 광학 유리로 만들어지고, 아래로부터 측면으로 조명된다.

Claims (5)

1. 재료(3)를 상부 상에 지지하기 위한 지지 요소(1),
   상기 지지 요소(1)에 연결되고, 상기 지지 요소(1) 상에서 재료(3)가 부상하여 유지되도록 발진 주파수 및 진폭이 선택되는 것인 적어도 하나의 발진기, 및
   적어도 하나의 광학 센서를 구비하고,
   -상기 지지 요소(1)는 광투과성 재료로 만들어지고
   -상기 광학 센서는 상기 지지 요소(1) 아래에 배치되는 것인 검사 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지 요소(1)가 유리로 만들어지는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지 요소(1)가 광투과성 세라믹 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지 요소(1)가 진동 광투과성 플라스틱 재료(oscillatory light-permeable plastic material)로 만들어지는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
5. 이송되고 검사되며 이송 수단을 사용함에 의하여 이송 경로를 따라 이동되는 재료들을 위한 이송 및 검사 장치로서, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 검사 장치가 상기 이송 경로의 영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 이송 및 검사 장치.

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