KR20110077681A - 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치 및 이송 검사방법 - Google Patents

진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치 및 이송 검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치 및 이송 검사방법에 관한 것으로서, 특히 기판 이송장치에 있어서, 복수의 단위 유니트로 일렬로 배열되고, 각각의 상기 단위 유니트에서 진공을 발생하여 상기 기판을 진공으로 흡착시켜 이송시키는 이송 스테이지와; 상기 이송 스테이지중 어느 하나의 단위 유니트의 상부에 폭방향으로 설치되어 상기 기판을 검사하는 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 기판을 컨베이어 벨트를 통해 진공 흡착하여 이송함으로써 기판이 자중에 의해 휨이 발생하는 것을 방지하고, 이미지를 촬영하여 검사시 양호한 이미지를 얻어 검사의 정확성을 증대시킬 수 있다.
FPD, 기판, 이송, 진공, 흡착, 컨베이어 벨트

Description

진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치 및 이송 검사방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHECKING TRANSFERRED THIN FILM USING VACUUM SUCTION CONVEYER BELT}
본 발명은 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치에 관한 것으로서, 상세하게는 기판을 컨베이어 벨트에 진공 흡착시켜 이송하여 기판의 휨이 발생하는 것을 차단하여 기판을 평탄하게 반송할 수 있도록 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이(FPD, Flat Panel Display)는 전자기기와 사람과의 인터페이스로서, 각종 전자기기로부터 출력되는 전기적 정보신호를 광정보 신호로 변환하여, 인간이 시각을 통해 인식할 수 있는 숫자, 문자, 도형, 화상 등의 패턴화된 정보로 표시하는 장치이다. 특히, 두께가 수 cm, 작게는 수 mm에 불과하여 경량, 박형 설계가 용이하고 고화질, 저소비 전력 등의 장점을 가지고 있어 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel), AMOLED (Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode)와 같이 다양한 표시장치로 출시된다.
이러한 표시장치는 제조공정에서 기판 상에 스크래치나 각종 얼룩이 형성될 수 있는데, 스크래치나 각종 얼룩 등을 검사하여 불량률을 감소하기 위한 목적으로 검사장치가 사용된다. 예컨대, 인라인 검사장비(In-Line FPD Automatic Optical Inspection)는 박막으로 형성된 TFT LCD 기판, PDP, 컬러필터, 편광필터, 필름 등의 디스플레이 기판을 안내하면서 광학렌즈와 CCD 카메라를 사용하여 검사 대상물의 이미지를 캡쳐한 후 비전 이미지 프로세싱 알고리즘을 적용하여 사용자가 찾아내고자 하는 각종 결함을 검출해 내는 장비이다. 이러한 검사장비는 검사시스템으로서의 역할을 다하기 위해서 검출한 결함의 위치와 크기를 정확하게 알아내어 검출된 결함으로 찾아가 복원시키는 리페어(repair) 공정을 진행할 수 있다.
도 1은 일반적인 디스플레이 기판 이송장치를 나타낸 도면이다.
상기 디스플레이 기판 이송장치는 에어 슬라이드(air slide) 방식을 사용하여 이송하는 장치로서, 로더 암에 의해 상기 이송장치의 로딩/언로딩 위치에 기판(1)이 이송 스테이지(40)에 로딩이 되면, 기판은 상기 카메라 설치 프레임(20)에 설치된 여러 대의 비전카메라(10)에 의해 스캔되어 패턴 결함을 검사 받게 된다. 이때, 이송 스테이지(40)는 에어 플로팅 방식으로 에어를 분사하여 기판(1)을 부양시키며, 이송 스테이지(40)의 중앙부에 길이 방향으로 그리퍼(gripper)(41)가 마련되는 데, 그리퍼(41)는 이송 스테이지(40)의 중앙부에 설치된 이송 가이드(41a)와, 이송 가이드(41a)를 따라 이동 가능하도록 설치되고, 진공발생부(미도시)와 연결되어 부양된 기판(1)을 진공 흡착하는 진공 패드(41b)와, 진공 패드(41b)를 이동시키는 구동모듈(41c)로 이루어진다.
상기 기판의 패턴을 검사하기 위한 여러 대의 비전카메라(10)가 카메라 설치 프레임(20)에 설치되고, 상기 카메라 설치 프레임(20)은 기판(1)을 이송하는 이송장치 위에 형성된 프레임 지지대(30)에 설치된다.
그러나, 이러한 종래의 이송장치는 기판의 두께가 얇아지는 추세이고, 플렉시블한 기판의 개발과 더불어 필름 종류를 이송하는 데 있어 에어를 분사하여 기판을 부양시키면 기판의 자중에 따른 휨이 발생하여 평탄하게 반송할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 이송장치는 기판의 휨이 발생한 채로 부양되어 이송되면 비전카메라를 이용하여 검사시 초점이 맞질 않아 정확한 검사를 수행하지 못하는 다른 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판을 컨베이어 벨트에 진공 흡착시켜 이송하여 기판의 휨이 발생하는 것을 차단하여 기판을 평탄하게 반송할 수 있도록 함으로써 비전카메라를 이용하여 검사시 초점 불량없는 양호한 이미지를 획득할 수 있도록 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치 및 이송 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
기판 이송장치에 있어서, 복수의 단위 유니트로 배열되고, 각각의 상기 단위 유니트에서 진공을 발생하여 상기 기판을 진공으로 흡착시켜 이송시키는 이송 스테 이지와; 상기 이송 스테이지중 어느 하나의 단위 유니트의 상부에 폭방향으로 설치되어 상기 기판을 검사하는 검사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 단위 유니트는 진공발생부와 진공 유로를 통해 연결되어 진공을 발생하는 챔버와; 상기 챔버의 외주연을 따라 회전되어 상기 챔버에서 발생된 진공을 이용하여 상기 기판을 흡착시켜 이송시키는 컨베이어 벨트와; 상기 컨베이어 벨트를 구동시키는 복수의 풀리; 및 상기 풀리를 정역회전시키는 구동 모터로 이루어진다.
여기에서 또한, 상기 챔버는 내부가 빈 중공상으로 하단이 좁고, 상단이 넓은 직육면체 형태로 형성되고, 상면에 복수의 에어 유입홀이 배열되며, 일측에 상기 진공 유로와 연결되는 유로 홀이 형성된다.
여기에서 또, 상기 컨베이어 벨트는 고무 또는 합성 수지 재질의 판형상으로 형성되고, 상기 챔버의 에어 유입홀과 대응되는 흡착홀이 배열된다.
여기에서 또, 상기 풀리는 상기 챔버의 각각의 모서리에서 일정 간격 이격되어 설치되어 상기 단위 유니트에서 이웃하는 단위 유니트로 상기 기판이 전달되도록 상기 컨베이어 벨트 상에 상기 기판의 미흡착 영역을 마련한다.
여기에서 또, 상기 구동 모터는 상기 풀리중 어느 하나와 연결되고, 정역회전된다.
본 발명의 다른 특징은,
상기 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치를 이용한 이송 검사방법에 있어서, 상기 기판의 로딩시 각각의 상기 단위 유니트에서 진공을 발생하는 단계와; 진공이 발생되면 로딩되는 상기 기판을 상기 컨베이어 벨트에서 흡착하는 단계와; 상기 기판의 흡착이 완료되면 상기 구동 모터를 정방향으로 회전시켜 상기 기판을 상기 검사부 측으로 이송시키는 단계와; 이송되는 상기 기판을 상기 검사부에서 검사하는 단계; 및 검사가 완료되면, 상기 단위 유니트의 진공 발생을 중지한 후 상기 기판을 언로딩하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 기판의 검사시 결함 발생이 발생되면 상기 구동 모터를 역방향으로 회전시켜 상기 기판을 로딩 위치로 복귀시킨 후 다시 상기 구동 모터를 정방향으로 회전시켜 상기 기판을 상기 검사부 측으로 이송시키는 단계를 더 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치 및 이송 검사방법에 따르면, 기판을 컨베이어 벨트를 통해 진공 흡착하여 이송함으로써 기판이 자중에 의해 휨이 발생하는 것을 방지하고, 이미지를 촬영하여 검사시 양호한 이미지를 얻어 검사의 정확성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치중 단위 이송 스테이지의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치중 단위 이송 스테이지의 구성을 나타낸 부분 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치중 단위 이송 스테이지의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치(100)는 이송 스테이지(200)와, 검사부(300)를 포함한다.
먼저, 이송 스테이지(200)는 복수의 단위 유니트(210)로 배열되고, 각각의 단위 유니트(210)에서 진공을 발생하여 기판(1)을 진공으로 흡착시켜 이송시킨다.
여기에서, 단위 유니트(210)는 챔버(211)와, 컨베이어 벨트(213)와, 풀리(215)와, 구동 모터(217)로 구성된다.
챔버(211)는 진공발생부(110)와 진공 유로(120)를 통해 연결되어 진공을 발생한다. 이때, 챔버(211)는 금속 재질로 내부가 빈 중공상의 직육면체로 형성되되, 그 측면 형상이 하단이 좁고 상단이 넓은 사다리꼴 형태로 형성되고, 상면에 복수의 에어 유입홀(211a)이 배열되며, 일측에 진공 유로(120)와 연결되는 유로 홀(211b)이 형성된다.
컨베이어 벨트(213)는 고무, 합성수지 재질로 띠형상으로 형성되고, 챔버(211)의 외주연을 따라 회전되어 챔버(211)에서 발생된 진공을 이용하여 기판(1)을 흡착시켜 이송시킨다. 이때, 컨베이어 벨트(213)는 챔버(211)의 에어 유입홀(211a)과 대응되는 흡착홀(213a)이 배열된다. 또한, 흡착홀(213a)은 넓은 영역으로 기판(1)을 흡착하도록 테이퍼진 형상으로 형성될 수도 있다. 또, 컨베이어 벨트(210)는 하기에서 설명할 검사부(300)를 통해 검사시 이미지 오류를 최소화시키도록 표면에 별도의 유색 코팅층(미도시)을 부착할 수도 있다.
풀리(215)는 챔버(211)의 각각의 모서리에서 일정 간격 이격되어 설치된다. 이때, 풀리(215)는 단위 유니트에서 이웃하는 단위 유니트로 기판(1)이 전달되도록 챔버(211)와 일정 영역 이격되어 컨베이어 벨트(213) 상에 기판(1)의 미흡착 영역(A)을 형성하는 것이 바람직하다. 반대로 풀리(215)를 챔버(211)와 이격시키지 않고, 챔버(211)의 에어 유입홀(211a)을 일부 미형성하여 미흡착 영역(A)을 형성할 수도 있다.
구동 모터(217)는 복수의 풀리(215)중 어느 하나의 풀리와 연결되고, 상기 풀리를 정역회전시킨다.
그리고, 검사부(300)는 이송 스테이지(200)의 단위 유니트(210)중 어느 하나 의 단위 유니트의 상부에 폭방향으로 설치되어 기판(1)을 검사한다.
여기에서, 검사부(300)는 CCD 카메라(310)를 사용하여 기판(1)의 이미지를 캡쳐한 후 비전 이미지 프로세싱 알고리즘을 적용하여 사용자가 찾아내도록 설치 프레임(320)에 복수개의 CCD 카메라(310)가 배열 설치된다.
한편, 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치(100)의 이송 스테이지(200)중 단위 유니트(210)와 단위 유니트(210)의 거리는 기판(1)의 원활한 이송 및 휨 발생을 최소화시키도록 컨베이어 벨트(213)가 상호 간섭없이 회전될 수 있는 최소의 거리를 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치를 통해 기판의 이송 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기판(1)이 이송 스테이지(200)로 로딩되면, 진공발생부(110)가 동작되어 진공압이 진공 유로(120)를 통해 각각의 단위 유니트(210)의 챔버(211) 내에 걸린다.
이러한 상태에서 각각의 단위 유니트(210)의 구동 모터(217)가 동작되어 풀리(215)를 회전시켜 컨베이어 벨트(213)를 동일 방향으로 회전시켜 기판(1)을 검사부(300) 측으로 이송시킨다.
그러면, 챔버(211) 내에 걸린 진공압에 의해 이의 에어 유입홀(211a)과 컨베이어 벨트(213)의 흡착홀(213a)을 통해 공기가 흡입되어 기판(1)이 컨베이어 벨 트(213)의 상면에 흡착된다.
그리고, 컨베이어 벨트(213)가 기판(1)을 흡착한 채로 이동하다가 이웃하는 단위 유니트(210)로 기판(1)이 전달되는 데, 이때, 컨베이어 벨트(213) 상에 형성된 미흡착 영역(A)에 의해 기판(1)의 전단에서 흡착력이 소멸되기 때문에 기판(1)의 수평하게 이웃하는 단위 유니트(210)의 컨베이어 벨트(213)로 전달된다.
한편, 검사부(300)는 단위 유니트(210)의 컨베이어 벨트(213)를 통과하는 기판(1)의 이미지를 캡쳐한 후 비전 이미지 프로세싱 알고리즘을 적용하여 사용자가 찾아내고자 하는 각종 결함을 검출한다.
마지막으로, 기판(1)의 검사가 종료되고, 다시 기판의 정밀 검사가 필요한 경우 단위 유니트(210)의 구동 모터(217)를 역방향으로 회전시켜 기판(1)을 로딩 위치로 복귀시킨다.
그런 다음, 단위 유니트(210)의 구동 모터(217)를 정방향으로 회전시켜 기판(1)을 검사부(300) 측으로 이송시킨다.
검사가 종료되면, 단위 유니트(210)의 진공 발생을 중지한 후 기판(1)을 언로딩시킨다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 FPD 제조 장치에 적용되는 각종 기판의 이송을 설명하였으나 반도체 설비 등에도 이용 가능하다.
도 1은 일반적인 기판 이송장치를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치중 단위 이송 스테이지의 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치중 단위 이송 스테이지의 구성을 나타낸 부분 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치중 단위 이송 스테이지의 구성을 나타낸 측단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
1 : 기판 200 : 이송 스테이지
211 : 챔버 213 : 컨베이어 벨트
215 : 풀리 217 : 구동 모터
300 : 검사부 310 : CCD 카메라
320 : 설치 프레임

Claims (8)

  1. 기판 이송장치에 있어서,
    복수의 단위 유니트로 배열되고, 각각의 상기 단위 유니트에서 진공을 발생하여 상기 기판을 진공으로 흡착시켜 이송시키는 이송 스테이지와;
    상기 이송 스테이지중 어느 하나의 단위 유니트의 상부에 폭방향으로 설치되어 상기 기판을 검사하는 검사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위 유니트는,
    진공발생부와 진공 유로를 통해 연결되어 진공을 발생하는 챔버와;
    상기 챔버의 외주연을 따라 회전되어 상기 챔버에서 발생된 진공을 이용하여 상기 기판을 흡착시켜 이송시키는 컨베이어 벨트와;
    상기 컨베이어 벨트를 구동시키는 복수의 풀리; 및
    상기 풀리를 정역회전시키는 구동 모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 챔버는,
    내부가 빈 중공상으로 하단이 좁고, 상단이 넓은 직육면체 형태로 형성되고, 상면에 복수의 에어 유입홀이 배열되며, 일측에 상기 진공 유로와 연결되는 유로 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨베이어 벨트는,
    고무 또는 합성 수지 재질의 판형상으로 형성되고, 상기 챔버의 에어 유입홀과 대응되는 흡착홀이 배열되는 것을 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 풀리는,
    상기 챔버의 각각의 모서리에서 일정 간격 이격되어 설치되어 상기 단위 유니트에서 이웃하는 단위 유니트로 상기 기판이 전달되도록 상기 컨베이어 벨트 상에 상기 기판의 미흡착 영역을 마련하는 것을 특징으로 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 모터는,
    상기 풀리중 어느 하나와 연결되고, 정역회전되는 것을 특징으로 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치.
  7. 제 1 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치를 이용한 이송 검사방법에 있어서,
    상기 기판의 로딩시 각각의 상기 단위 유니트에서 진공을 발생하는 단계와;
    진공이 발생되면 로딩되는 상기 기판을 상기 컨베이어 벨트에서 흡착하는 단계와;
    상기 기판의 흡착이 완료되면 상기 구동 모터를 정방향으로 회전시켜 상기 기판을 상기 검사부 측으로 이송시키는 단계와;
    이송되는 상기 기판을 상기 검사부에서 검사하는 단계; 및
    검사가 완료되면, 상기 단위 유니트의 진공 발생을 중지한 후 상기 기판을 언로딩하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치를 이용한 이송 검사방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판의 검사시 결함 발생이 발생되면 상기 구동 모터를 역방향으로 회전시켜 상기 기판을 로딩 위치로 복귀시킨 후 다시 상기 구동 모터를 정방향으로 회전시켜 상기 기판을 상기 검사부 측으로 이송시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공흡착 컨베이어 벨트를 이용한 박막 이송 검사장치를 이용한 이송 검사방법.
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