KR20160144310A - 기판 검사 장치 - Google Patents

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KR20160144310A
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Abstract

본 발명은 기판을 소정 온도로 냉각시키고, 냉각된 기판에 소정 온도의 습공기를 분사하여 기판의 표면에 수분 입자(김서림)를 형성하며, 수분 입자가 형성된 기판에 기판 검사를 수행하는 기판 검사 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 기판 검사 장치는, 기판을 제1 온도로 냉각시키도록 동작하는 기판 냉각부와, 제1 온도보다 높은 제2 온도의 습공기를 형성하고, 냉각된 기판의 표면에 습공기를 분사하여, 냉각된 기판의 표면에 수분 입자를 형성하기 위한 습공기 분사부와, 수분 입자가 형성된 기판을 검사하도록 동작하는 기판 검사부를 포함한다.

Description

기판 검사 장치{BOARD INSPECTION APPARATUS}
본 발명은 기판 검사 기술 분야에 관한 것으로, 특히 기판의 표면에 수분 입자(김서림)를 형성하여 기판 검사를 수행하는 기판 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 부품이 실장된 기판의 신뢰성을 검증하기 위해, 전자 부품의 실장 전후에 기판의 제조가 제대로 이루어졌는지를 검사할 필요가 있다. 예를 들면, 전자 부품을 기판에 실장하기 전에 기판의 패드 영역에 납이 제대로 도포되어 있는지를 검사하거나, 전자 부품을 기판에 실장한 후 전자 부품이 제대로 실장되었는지를 검사할 필요가 있다.
최근, 기판에 실장된 검사 대상(예를 들어, 전자 부품 등)에 대한 정밀한 측정을 위하여, 검사 대상에 패턴 조명을 조사하는 적어도 하나의 조명부와, 패턴 조명의 검사를 통해 검사 대상의 영상을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 촬상부를 포함하는 기판 검사 장치를 이용하여 검사 대상의 2차원 또는 3차원 형상을 측정하는 기술이 사용되고 있다. 즉, 기판 검사 장치는 패턴 조명을 기판의 표면으로 조사하고, 측정 대상의 표면에서 반사 또는 확산되어 나오는 광을 수광하여 측정 대상의 표면에 대한 2차원 또는 3차원의 형상을 측정한다.
검사 대상으로부터 반사되는 광을 수광하여 검사 대상의 형상을 확인하게 되므로 반사되는 광이 촬상부로 입사되도록 하는 것이 중요하다. 일반적으로 검사 대상의 표면으로부터 입사된 광이 난반사되면, 난반사된 광은 전방위로 퍼지게 되어 촬상부의 위치에 관계없이 반사된 광을 수광할 수 있게 된다. 그러나, 검사 대상의 재질, 형상 등에 의해 입사된 광이 정반사 또는 투과되는 경우가 있고, 이 경우 정반사된 광은 일정 방향으로만 진행하게 되며, 또한 광이 검사 대상을 투과하게 되면 촬상부에 입사되는 광이 적어지므로 소정 위치에 고정된 촬상부를 통해 검사 대상으로부터의 광을 감지하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 검사가 불가능한 영역이 존재하게 된다. 따라서, 이러한 경우에는 검사 대상에 대한 정확한 검사를 수행하는 것이 곤란하게 된다.
종래에는 검사 대상의 성질에 따라 광을 정반사 또는 투과시키는 경우에, 검사 대상의 표면에 미세 액적을 도포하거나 미세 액적이 도포되도록 하여 검사 대상에 조사되는 광의 난반사를 유도하였다. 그러나, 미세 액적은 검사 대상의 형상에 따라 특정 부위에 도포되지 않는 경우가 있어, 검사 대상에 대한 정확한 검사를 수행할 수 없는 문제점이 있다.
한국 특허공개공보 제10-2014-0130720호 한국 특허공보 제1997-0003727호
본 발명은 입사된 광이 정반사 또는 투과되지 않도록 검사 대상 기판의 표면에 수분 입자(김서림)를 골고루 형성하여 기판 검사를 수행하는 기판 검사 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 기판 검사 장치는, 기판을 제1 온도로 냉각시키도록 동작하는 기판 냉각부와, 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도의 습공기를 형성하고, 냉각된 상기 기판의 표면에 상기 습공기를 분사하여, 냉각된 상기 기판의 표면에 수분 입자를 형성하기 위한 습공기 분사부와, 수분 입자가 형성된 상기 기판을 검사하도록 동작하는 기판 검사부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 검사 장치는, 기판을 제1 온도로 냉각시키고 수분 입자가 형성된 상기 기판을 냉각 유지시키도록 동작하는 적어도 하나의 기판 냉각대와, 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도의 습공기를 형성하고, 냉각된 상기 기판의 표면에 상기 습공기를 분사하여, 냉각된 상기 기판의 표면에 상기 수분 입자를 형성하기 위한 적어도 하나의 습공기 분사부와, 상기 수분 입자가 형성된 상기 기판을 검사하도록 동작하는 적어도 하나의 기판 검사부를 포함한다.
본 발명의 기판 검사 장치는 입사된 광이 정반사 또는 투과되지 않도록 검사 대상 기판의 표면에 수분 입자(김서림)를 골고루 형성할 수 있어, 기판에 대한 정확한 검사를 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 기판 검사 장치는 검사 대상의 형상에 관계없이 검사 대상 기판의 전체 표면에 수분 입자를 골고루 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 냉각부의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 습공기 분사부의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합부의 사시도.
도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합부의 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사부를 개략적으로 나타낸 설명도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 냉각대를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 냉각대의 상면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 기판 검사 장치(100)는 기판 냉각부(110)를 포함한다.
기판 냉각부(110)는 기판(B)을 일정 온도로 냉각시킨다. 일실시예에 있어서, 기판 냉각부(110)는 기판(B)의 표면에 수분 입자가 형성(즉, 김서림이 발생)될 수 있는 온도(이하, "냉각 온도"라 함)로 기판(B)을 냉각시킨다. 냉각 온도는 -20℃ 내지 20℃가 바람직하고, 0℃ 내지 15℃가 보다 바람직하며, 2℃ 내지 5℃가 보다 더 바람직하다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 냉각부(110)의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 2를 참조하면, 기판 냉각부(110)는 기판 버퍼부(210)를 포함한다.
기판 버퍼부(210)는 기판(B)을 일시적으로 수납한다. 일실시예에 있어서, 기판 버퍼부(210)는 복수의 기판(B)을 다단으로 적재한다. 일실시예에 있어서, 기판 버퍼부(210)는 기판(B)이 이송되지 않는 동안에 밀폐되는 밀폐형 버퍼부일 수 있다.
기판 냉각부(110)는 냉풍 형성부(220)를 더 포함한다. 냉풍 형성부(220)는 기판 버퍼부(210)내에 수납된 기판(B)을 냉각 온도로 냉각시키기 위한 냉풍을 형성한다. 냉풍 형성부(220)는 에어컨, 냉동기 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판 냉각부(110)는 냉풍 공급관(230)을 더 포함한다. 냉풍 공급관(230)은 냉풍 형성부(220)와 기판 버퍼부(210)를 연결하기 위한 관으로, 냉풍 형성부(220)에서 형성된 냉풍을 기판 버퍼부(210)내로 공급한다. 일실시예에 있어서, 냉풍 공급관(230)의 일단은 기판 버퍼부(210)의 상단 일측에 설치되지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 기판 버퍼부(210)의 다양한 위치에 설치될 수 있다.
기판 냉각부(110)는 냉풍 순환관(240)을 더 포함한다. 냉풍 순환관(240)은 기판 버퍼부(210)와 냉풍 형성부(220)를 연결하기 위한 관으로, 기판 버퍼부(210)내에 공급된 냉풍을 냉풍 형성부(220)로 다시 공급하여 순환 구조를 이루게 한다. 일실시예에 있어서, 냉풍 순환관(240)의 일단은 기판 버퍼부(210)의 하단 측면에 설치되지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 기판 버퍼부(210)의 다양한 위치에 설치될 수 있다.
전술한 실시예에서는 기판 냉각부(110)가 냉풍 순환관(240)을 포함하여 기판 버퍼부(210)내에 공급된 냉풍을 냉풍 형성부(220)로 순환시키는 구성인 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 기판 냉각부(110)가 냉풍 순환관(240)을 포함하지 않고, 기판 버퍼부(210)의 하단 측면에 형성된 배기구(도시하지 않음)를 통해 기판 버퍼부(210)내에 공급된 냉풍을 배기시킬 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 기판 검사 장치(100)는 습공기 분사부(120)를 더 포함한다. 습공기 분사부(120)는 기판(B)의 표면에 수분 입자를 형성(즉, 김서림이 발생)할 수 있는 습공기를 형성하여 분사한다. 습공기는 기판(B)의 냉각 온도보다 높은 온도를 갖는다.
일실시예에 있어서, 습공기 분사부(120)는 습공기를 연속적 또는 비연속적으로 분사한다. 일례로서, 습공기 분사부(120)는 기판(B)의 위치를 검출하여, 기판(B)이 소정 위치(예를 들어, 습공기 분사부(120)의 아래)에 위치하였을 때 습공기를 분사한다. 다른 예로서, 습공기 분사부(120)는 습공기를 연속적으로(즉, 기판(B)의 위치를 검출하지 않고 지속적으로) 분사한다.
일실시예에 있어서, 습공기 분사부(120)는 기판(B)의 표면 전체에 일정한 습도를 갖는 습공기를 분사하기 위해, 기판(B)의 상단에 위치할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 습공기 분사부(120)의 구성을 개략적으로 보이는 구성도이다. 도 3을 참조하면, 습공기 분사부(120)는 온풍 형성부(310)를 포함한다.
온풍 형성부(310)는 기판(B)의 냉각 온도보다 높은 온도(이하, "온풍 온도"라 함)를 갖는 온풍을 형성한다. 온풍 온도는 20℃ 내지 300℃가 바람직하고, 30℃ 내지 200℃가 보다 바람직하며, 40℃ 내지 150℃가 보다 더 바람직하다. 일실시예에 있어서, 온풍 형성부(310)는 온풍기(도시하지 않음)를 포함하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 온풍을 형성할 수 있는 장치라면 어떤 장치라도 무방하다.
습공기 분사부(120)는 물방울 형성부(320)를 더 포함한다. 물방울 형성부(320)는 액체를 이용하여 미세한 물방울을 형성한다. 일실시예에 있어서, 액체는 물을 포함하고, 물방울의 크기는 수십㎛ 내지 수백㎛이지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일실시예에 있어서, 물방울 형성부(320)는 초음파 가습기(도시하지 않음)를 포함하지만, 반드시 이에 한정되지 않고 미세한 물방울을 형성할 수 있는 장치라면 어떤 장치라도 무방하다.
습공기 분사부(120)는 혼합부(330)를 더 포함한다. 혼합부(330)는 온풍 형성부(310)로부터 제공되는 온풍과 물방울 형성부(320)로부터 제공되는 미세 물방울을 혼합하여 습공기를 형성한다.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합부(330)의 사시도이고, 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합부(330)의 단면도이다. 도 4a 및 4b를 참조하면, 혼합부(330)는 케이스(410)를 포함한다. 케이스(410)는 온풍 형성부(310)로부터 제공되는 온풍과 물방울 형성부(320)로부터 제공되는 미세 물방울을 밀폐시킨다. 케이스(410)에는 온풍 형성부(310)로부터의 온풍이 유입되는 온풍 유입구(411), 물방울 형성부(320)로부터의 미세 물방울이 유입되는 물방울 유입구(412) 및 습공기가 토출되는 습공기 토출구(413)로 구성된다.
혼합부(330)는 혼합관(420)을 더 포함한다. 혼합관(420)은 케이스(410)의 온풍 유입구(411) 및 습공기 토출구(413)에 연결된다. 또한, 혼합관(420)은 복수의 관통구멍(TH)을 갖는다. 일실시예에 있어서, 관통구멍(TH)의 직경은 1㎜ 내지 10㎜인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 혼합관(420)은 원통 형상을 갖지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
일실시예에 있어서, 온풍 형성부(310)로부터의 온풍은 케이스(410)의 온풍 유입구(411)를 통해 혼합관(420)내에 유입된다. 또한, 물방울 형성부(320)로부터의 미세 물방울은 케이스(410)의 물방울 유입구(412)를 거쳐 관통구멍(TH)을 통해 혼합관(420)내에 유입된다. 따라서, 혼합관(420)내에서 온풍과 물방울이 혼합되어 습공기가 형성된다. 이와 같이, 혼합관(420)을 이용하여 습공기를 형성함으로써, 기판(B)의 표면 전체에 일정한 습도를 갖는 습공기가 분사될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 습공기 분사부(120)는 노즐(340)을 더 포함한다. 노즐(340)은 케이스(410)의 습공기 토출구(413)와 연결되어, 혼합부(330)에서 형성된 습공기를 기판(B)의 표면에 분사한다. 일실시예에 있어서, 노즐(340)은 기판(B)의 상단에 설치되지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 습공기를 기판(B)의 표면에 일정하게 분사할 수 있는 위치라면, 어떤 위치에 설치되어 있어도 무방하다.
다시 도 1을 참조하면, 기판 검사 장치(100)는 기판 검사부(130)를 더 포함한다. 기판 검사부(130)는 표면에 수분 입자가 형성된 기판(B)에 광을 조사하고, 기판(B)에 의해 반사된 광을 수광하여 기판(B)의 검사를 수행한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 검사부(130)를 개략적으로 나타낸 설명도이다. 도 5를 참조하면, 기판 검사부(130)는 조명부(510-1, 510-2)를 포함한다.
조명부(510-1, 510-2)는 기판(B)에 형성된 검사 대상(IO)의 형상을 측정하기 위해 패턴 조명을 기판(B)에 조사한다. 검사 대상(IO)은 기판(B)의 패드 상에 형성된 솔더(도시하지 않음)나 전자부품(도시하지 않음) 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
일실시예에 있어서, 조명부(510-1, 510-2)는 광을 발생시키기 위한 광원(511), 광원(511)으로부터의 광을 패턴 조명으로 변환시키기 위한 격자 소자(512), 격자 소자(512)를 피치 이송시키기 위한 격자 이송 기구(513) 및 격자 소자(512)에 의해 변환된 패턴 조명을 검사 대상(IO)에 투영시키기 위한 투영 렌즈(514)를 포함한다. 여기서, 격자 소자(512)는 패턴 조명의 위상 천이를 위해 PZT 엑추에이터(piezo actuator) 등의 격자 이송 기구(513)를 통해 소정의 거리(예를 들어, 2π/N(N은 2 이상의 자연수)만큼씩 이송될 수 있다. 이와 달리, 격자 소자(512) 및 격자 이송 기구(513)를 이용하는 대신, 액정 표시 장치의 영상을 이용하여 위상 천이된 격자 패턴광을 조사할 수도 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 위상 천이된 격자 패턴광을 조사할 수 있는 한 다른 수단으로 구현하는 것도 가능하다.
조명부(510-1, 510-2)는 1개 또는 원주 방향을 따라 일정한 각도로 이격되도록 복수개 설치될 수 있다. 조명부(510-1, 510-2)는 기판(B)에 대해 일정한 각도로 기울어지게 설치되어, 복수의 방향으로부터 기판(B)에 패턴 조명을 조사한다.
기판 검사부(130)는 촬상부(520)를 더 포함한다. 촬상부(520)는 조명부(510-1, 510-2)로부터 조사된 광이 기판(B)에 의해 반사된 광을 수광하여 기판(B)에 해당하는 영상 데이터를 획득한다. 즉, 촬상부(520)는 조명부(510-1, 510-2)의 패턴 조명의 조사를 통해 기판(B)을 촬영하여 기판(B)에 해당하는 영상 데이터를 획득한다. 일례로서, 촬상부(520)는 기판(B)으로부터 수직한 상부 위치에 설치될 수 있다. 다른 예로서, 촬상부(520)는 기판(B)으로부터 수직한 상부 위치와, 원주 방향을 따라 일정한 각도로 이격되고, 상부 위치보다 아래의 위치에 복수개 설치될 수 있다. 촬상부(520)는 CCD(charge coupled device) 카메라 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 카메라를 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판 검사부(130)는 스테이지(530)를 더 포함한다. 스테이지(530)는 기판(B)을 지지 및 고정한다. 일실시예에 있어서, 스테이지(530)는 기판(B)의 일단부를 지지 및 고정하도록 동작하는 제1 스테이지(531)와, 기판(B)의 타단부를 지지 및 고정하도록 동작하는 제2 스테이지(532)를 포함한다. 도 5에 도시된 기판 검사부(130)는 기판(B)에 해당하는 영상 데이터를 획득할 수 있는 기판 검사 장치들 중 하나의 실시예를 나타낸 것으므로, 기판 검사부(130)가 반드시 도 5에 나타낸 형태로 한정되는 것이 아님에 주의하여야 한다.
다시 도 1을 참조하면, 기판 검사 장치(100)는 기판 이송부(140)를 더 포함한다. 기판 이송부(140)은 기판(B)을 기판 냉각부(110), 습공기 분사부(120) 및 기판 검사부(130)로 이송한다. 일실시예에 있어서, 기판 이송부(140)는 기판(B)을 일방향으로 이송한다. 기판 이송부(140)는 컨베어(도시하지 않음) 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판 검사 장치(100)는 감지부(SE1)를 더 포함한다. 감지부(SE1)는 온도 및 습도를 감지하여 감지 정보를 출력한다. 일실시예에 있어서, 감지부(SE1)는 온도 감지부(도시하지 않음) 및 습도 감지부(도시하지 않음)를 포함한다.
온도 감지부는 기판 검사 장치(100)의 소정 위치에 설치되어, 기판 검사 장치(100) 주위의 온도를 감지하고, 감지된 온도를 포함하는 감지 정보(이하, "온도 감지 정보"라 함)를 출력한다. 온도 감지부는 온도 센서 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
습도 감지부는 기판 검사 장치(100)의 소정 위치에 설치되어, 기판 검사 장치(100) 주위의 습도를 감지하고, 감지된 습도를 포함하는 감지 정보(이하, "습도 감지 정보"라 함)를 출력한다. 습도 감지부는 습도 센서 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 실시예에서는 감지부(SE1)가 온도 감지부와 습도 감지부를 별도로 포함하는 것으로 설명하지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 감지부(SE1)가 1개의 온습도 감지부(예를 들어, 온습도 센서 등)를 포함할 수도 있다.
선택적으로, 감지부(SE1)는 기판 이송부(140)에 의해 이송되는 기판(B)의 위치를 감지하고, 감지된 위치를 포함하는 위치 정보를 출력하도록 동작하는 위치 감지부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 위치 감지부는 위치 센서 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판 검사 장치(100)는 제어부(CNT1)를 더 포함한다. 제어부(CNT1)는 감지부(SE1)로부터 제공되는 감지 정보에 기초하여 기판 냉각부(110) 및 습공기 분사부(120)의 온도를 조절한다. 즉, 제어부(CNT1)는 온도 감지로부로부터 제공되는 온도 감지 정보 및 습도 감지부로부터 제공되는 습도 감지 정보에 기초하여 냉각 온도 및 온풍 온도를 설정하고, 설정된 냉각 온도에 기초하여 기판 냉각부(110)의 온도를 조절하고, 설정된 온풍 온도에 기초하여 습공기 분사부(120)의 온도를 조절한다. 또한, 제어부(CNT1)는 기판 검사 장치(100)의 각 구성요소, 즉 기판 냉각부(110), 습공기 분사부(120), 기판 검사부(130), 기판 이송부(140) 및 감지부(SE1) 각각의 동작을 제어한다.
일실시예에 있어서, 제어부(CNT1)는 온도 감지로부로부터 제공되는 온도 감지 정보에 기초하여 온풍 온도를 설정하고, 설정된 온풍 온도에 기초하여 습공기 분사부(120)의 온도를 조절한다. 또한, 제어부(CNT1)는 온도 감지로부로부터 제공되는 온도 감지 정보 및 습도 감지부로부터 제공되는 습도 감지 정보에 기초하여 냉각 온도를 설정하고, 설정된 냉각 온도에 기초하여 기판 냉각부(110)의 온도를 조절한다.
예를 들면, 제어부(CNT1)는 온도 감지 정보, 즉 온도 감지부에 의해 감지된 온도에 기초하여 온풍 온도를 설정한다. 일례로서, 온도 감지부에 의해 감지된 온도가 20℃인 경우, 제어부(CNT1)는 습공기 분사부(120)의 온도를 온풍 온도(20℃) 이상으로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제1 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 습공기 분사부(120)의 온풍 형성부(310)는 제어부(CNT1)로부터의 제1 제어신호에 따라 온풍 온도(20℃) 이상의 소정 온도의 온풍을 형성한다. 또한, 제어부(CNT1)는 온도 감지 정보 및 습도 감지 정보를 습공기선도에 적용하여 수분 입자가 형성될 수 있는 온도, 즉 김서림이 발생할 수 있는 온도(이하, "수분 입자 형성 온도"라 함)를 산출한다. 즉, 제어부(CNT1)는 온도 감지부에 의해 감지된 온도 및 습도 감지부에 의해 감지된 습도를 습공기선도에 적용하여 수분 입자 형성 온도를 산출하고, 냉각 온도를 수분 입자 형성 온도로 설정한다. 일례로서, 온도 감지부에 의해 감지된 온도가 20℃이고, 습도 감지부에 의해 감지된 습도가 50%인 경우, 제어부(CNT1)는 감지된 온도(20℃) 및 습도(50%)를 습공기선도에 적용하여 수분 입자 형성 온도(9℃)를 산출하고, 냉각 온도를 수분 입자 형성 온도(9℃)로 설정한다. 제어부(CNT1)는 기판 냉각부(110)의 온도를 냉각 온도 이하로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제2 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 기판 냉각부(110)는 제어부(CNT1)로부터의 제2 제어신호에 따라 기판(B)을 냉각 온도 이하로 냉각시킨다.
다른 실시예에 있어서, 제어부(CNT1)는 온도 감지 정보에 기초하여 온풍 온도를 설정한다. 즉, 제어부(CNT1)는 온풍 온도를 온도 감지부에 의해 감지된 온도보다 소정 온도 높은 온도로 설정한다. 일례로서, 온도 감지부에 의해 감지된 온도가 20℃인 경우, 제어부(CNT1)는 온풍 온도를 온도 감지부에 의해 감지된 온도(20℃)보다 소정 온도(10℃) 높은 온도(30℃)로 설정한다. 제어부(CNT1)는 습공기 분사부(120)의 온도를 온풍 온도 이상으로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제3 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 습공기 분사부(120)의 온풍 형성부(310)는 제어부(CNT1)로부터의 제3 제어신호에 따라 온풍 온도(예를 들어, 30℃) 이상의 온도를 갖는 온풍을 형성한다.
또한, 제어부(CNT1)는 온도 감지 정보 및 습도 감지 정보를 습공기선도에 적용하여 수분 입자가 형성될 수 있는 수분 입자 형성 온도(즉, 김서림이 발생할 수 있는 온도)를 산출한다. 즉, 제어부(CNT1)는 온도 감지부에 의해 감지된 온도 및 습도 감지부에 의해 감지된 습도를 습공기선도에 적용하여 수분 입자 형성 온도를 산출한다. 수분 입자 형성 온도는 전술한 실시예에서 설명한 바와 같이 산출될 수 있으므로 본 예에서는 상세한 설명은 생략한다. 제어부(CNT1)는 온도 감지부에 의해 감지된 온도, 온풍 온도 및 수분 입자 형성 온도에 기초하여 냉각 온도를 설정한다. 즉, 제어부(CNT1)는 온풍 온도와 온도 감지부에 의해 감지된 온도 간의 온도차를 산출하고, 냉각 온도를 수분 입자 형성 온도에 온도차를 더한 온도로 설정한다. 일례로서, 제어부(CNT1)는 온풍 온도(30℃)와 온도 감지부에 의해 감지된 온도(20℃)간의 온도차(10℃)를 산출하고, 냉각 온도를 수분 입자 형성 온도(9℃)와 온도차(10℃)를 더한 온도(19℃)로 설정한다. 제어부(CNT1)는 기판 냉각부(110)의 온도를 냉각 온도 이하로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제4 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 기판 냉각부(110)는 제어부(CNT1)로부터의 제4 제어신호에 따라 기판(B)을 냉각 온도 이하로 냉각시킨다.
선택적으로, 기판 검사 장치(100)는 습공기 분사부(120)로부터 분사되는 습공기를 배기하도록 동작하는 습공기 배기구(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 이와 같이, 기판 검사 장치(100)는 습공기 배기구를 포함함으로써, 습공기 분사부(120)로부터 분사되는 습공기에 의해 기판 검사 장치(100)에 고장 등이 발생할 가능성을 감소시킬 수 있다.
제2 실시예
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 보이는 사시도이다. 본 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 기판 검사 장치(600)는 기판 냉각대(650)를 더 포함한다. 기판 냉각대(650)는 기판(B)의 표면에 형성된 수분 입자(김서림)가 유지되도록, 습공기 분사부(120)로부터 이송된 기판(B)을 일정 온도(즉, 냉각 온도)로 냉각시킨다. 즉, 기판 냉각대(650)는 기판(B)의 온도가 냉각 온도 이하로 유지되도록 기판(B)을 냉각시킨다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 냉각대(650)를 개략적으로 보이는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 냉각대(650)의 상면도이다. 도 7을 참조하면, 기판 냉각대(650)는 냉각 소자(710)를 포함한다. 냉각 소자(710)는 기판(B)을 냉각 온도로 냉각시킨다. 일실시예에 있어서, 냉각 소자(710)는 전류에 의해 열의 흡수가 일어나는 펠티에 효과를 이용하여 냉각하는 펠티에 소자를 포함한다. 그러나, 냉각 소자(710)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판 냉각대(650)는 상부판(720)을 더 포함한다. 상부판(720)은 기판(B)을 흡착 유지시킨다. 상부판(720)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 공기의 흡입에 의해 기판(B)을 흡착 유지하기 위한 복수의 천공(PH) 및 흡입관(721)을 포함한다. 또한, 상부판(720)은 냉각 소자(710) 상에 위치하여 기판(B)의 열을 냉각 소자(710)에 전달한다. 즉, 기판(B)의 열이 상부판(720)을 통해 냉각 소자(710)에 전달되어 냉각 소자(710)가 열을 흡수함으로써, 기판(B)이 냉각된다.
일실시예에 있어서, 상부판(720)은 열전달율이 높은 재료로 이루어진다. 예를 들면, 상부판(720)은 알루미늄으로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판 냉각대(650)는 하부판(730)을 더 포함한다. 하부판(730)은 냉각 소자(710)의 아래에 위치하여, 냉각 소자(710)에서 발생하는 열을 방산한다. 하부판(730)은 흡입관(721)에 연결되고 공기 흡입을 위한 흡입관(731)을 포함한다.
일실시예에 있어서, 하부판(730)은 열전달율이 높은 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 하부판(730)은 알루미늄으로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다시 도 7을 참조하면, 기판 검사 장치(600)는 감지부(SE2)를 더 포함한다. 감지부(SE2)는 온도 및 습도를 감지하여 감지 정보를 출력한다. 일실시예에 있어서, 감지부(SE2)는 기판 검사 장치(600)의 소정 위치에 설치되는 온도 감지부(도시하지 않음) 및 습도 감지부(도시하지 않음)를 포함한다.
온도 감지부는 기판 검사 장치(600) 주위의 온도를 감지하고, 감지된 온도를 포함하는 온도 감지 정보(이하, "제1 온도 감지 정보"라 함)를 출력하도록 동작하는 제1 온도 감지부와, 기판 냉각대(650)(즉, 기판 냉각대(650)의 상부판(710))에 설치되어 기판 냉각대(650)(즉, 기판 냉각대(650)의 상부판(710))의 온도를 감지하고, 감지된 온도를 포함하는 온도 감지 정보(이하, "제2 온도 감지 정보"라 함)를 출력하도록 동작하는 제2 온도 감지부를 포함한다.
선택적으로, 감지부(SE2)는 기판 이송부(140)에 의해 이송되는 기판(B)의 위치를 감지하고, 감지된 위치를 포함하는 위치 정보를 출력하도록 동작하는 위치 감지부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 위치 감지부는 위치 센서 등을 포함하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
기판 검사 장치(600)는 제어부(CNT2)를 더 포함한다. 제어부(CNT2)는 감지부(SE2)로부터 제공되는 감지 정보에 기초하여 기판 냉각부(110), 습공기 분사부(120) 및 기판 냉각대(650)의 온도를 조절한다. 즉, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지부로부터 제공되는 제1 온도 감지 정보 및 습도 감지부로부터 제공되는 습도 감지 정보에 기초하여 냉각 온도 및 온풍 온도를 설정하고, 설정된 냉각 온도에 기초하여 기판 냉각부(110) 및 기판 냉각대(650)의 온도를 조절하고, 설정된 온풍 온도에 기초하여 습공기 분사부(120)의 온도를 조절한다. 또한, 제어부(CNT2)는 기판 검사 장치(600)의 각 구성요소, 즉 기판 냉각부(110), 습공기 분사부(120), 기판 검사부(130), 이송부(140), 기판 냉각대(650) 및 감지부(SE2) 각각의 동작을 제어한다.
일실시예에 있어서, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지로부로부터 제공되는 제1 온도 감지 정보에 기초하여 온풍 온도를 설정하고, 설정된 온풍 온도에 기초하여 습공기 분사부(120)의 온도를 조절한다. 또한, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지부로부터 제공되는 제1 온도 감지 정보 및 습도 감지부로부터 제공되는 습도 감지 정보에 기초하여 냉각 온도를 설정하고, 설정된 냉각 온도에 기초하여 기판 냉각부(110)의 온도를 조절한다. 또한, 제어부(CNT2)는 제2 온도 감지부로부터 제공되는 제2 온도 감지 정보 및 냉각 온도에 기초하여 기판 냉각대(650)의 온도를 조절한다.
예를 들면, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지 정보에 기초하여 온풍 온도를 설정한다. 즉, 제어부(CNT2)는 온풍 온도를 제1 온도 감지부에 의해 감지된 온도로 설정한다. 제어부(CNT2)는 습공기 분사부(120)의 온도를 온풍 온도 이상으로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제5 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 습공기 분사부(120)의 온풍 형성부(310)는 제어부(CNT2)로부터의 제5 제어신호에 따라 온풍 온도를 갖는 온풍을 형성한다.
또한, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지 정보 및 습도 감지 정보를 습공기선도에 적용하여 수분 입자 형성 온도를 산출한다. 즉, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지부에 의해 감지된 온도 및 습도 감지부에 의해 감지된 습도를 습공기선도에 적용하여 수분 입자 형성 온도를 산출한다. 제어부(CNT2)는 냉각 온도를 수분 입자 형성 온도로 설정하고, 기판 냉각부(110)의 온도를 냉각 온도 이하로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제6 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 기판 냉각부(110)는 제어부(CNT2)로부터의 제6 제어신호에 따라 기판(B)을 냉각 온도 이하로 냉각시킨다.
또한, 제어부(CNT2)는 제2 온도 감지부에 의해 감지된 온도(즉, 제2 온도 감지 정보)와 냉각 온도를 비교하여, 제2 온도 감지부에 의해 감지된 온도가 냉각 온도보다 높으면, 기판 냉각대(650)의 온도를 냉각 온도 이하로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제7 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 기판 냉각대(650)는 제어부(CNT2)로부터의 제7 제어신호에 따라 기판(B)을 냉각 온도 이하로 냉각시킨다.
다른 실시예에 있어서, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지 정보에 기초하여 온풍 온도를 설정한다. 즉, 제어부(CNT2)는 온풍 온도를 제1 온도 감지부에 의해 감지된 온도보다 소정 온도 높은 온도로 설정한다. 제어부(CNT2)는 습공기 분사부(120)의 온도를 온풍 온도 이상으로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제8 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 습공기 분사부(120)의 온풍 형성부(310)는 제어부(CNT2)로부터의 제8 제어신호에 따라 온풍 온도 이상의 소정 온도의 온풍을 형성한다.
또한, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지 정보 및 습도 감지 정보를 습공기선도에 적용하여 수분 입자가 형성될 수 있는 수분 입자 형성 온도를 산출한다. 즉, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지부에 의해 감지된 온도 및 습도 감지부에 의해 감지된 습도를 습공기선도에 적용하여 수분 입자 형성 온도를 산출한다. 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지부에 의해 감지된 온도, 온풍 온도 및 수분 입자 형성 온도에 기초하여 냉각 온도를 설정한다. 즉, 제어부(CNT2)는 제1 온도 감지부에 의해 감지된 온도와 온풍 온도 간의 온도차를 산출하고, 온도차와 수순 입자 형성 온도를 더한 온도를 냉각 온도로 설정한다. 제어부(CNT2)는 기판 냉각부(110)의 온도를 냉각 온도 이하로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제9 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 기판 냉각부(110)는 제어부(CNT2)로부터의 제9 제어신호에 따라 기판(B)을 냉각 온도 이하로 냉각시킨다.
또한, 제어부(CNT2)는 제2 온도 감지부에 의해 감지된 온도(제2 온도 감지 정보)와 냉각 온도를 비교하여, 제2 온도 감지부에 의해 감지된 온도가 냉각 온도보다 높으면, 기판 냉각대(650)의 온도를 냉각 온도 이하로 조절하기 위한 제어신호(이하, "제10 제어신호"라 함)를 출력한다. 따라서, 기판 냉각대(650)는 제어부(CNT2)로부터의 제10 제어신호에 따라 기판(B)을 냉각 온도 이하로 냉각시킨다.
선택적으로, 기판 검사 장치(600)는 습공기 분사부(120)로부터 분사되는 습공기를 배기하도록 동작하는 습공기 배기구(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 이와 같이, 기판 검사 장치(600)는 습공기 배기구를 포함함으로써, 습공기 분사부(120)로부터 분사되는 습공기에 의해 기판 검사 장치(600)에 고장 등이 발생할 가능성을 감소시킬 수 있다.
또한 선택적으로, 기판 검사 장치(600)는 기판 냉각대(650)의 흡입관(731)에 연결되어, 기판(B)을 기판 냉각대(650)의 상부판(710)에 흡착 유지시키도록 공기를 흡입하도록 동작하는 석션부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
제3 실시예
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 보이는 사시도이다. 본 실시예에서는 제1 실시예 및 제2 실시예에서의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해 동일한 도면부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 검사 장치(900)는 기판 냉각대(950)를 포함한다. 기판 냉각대(950)는 기판(B)을 냉각 온도로 냉각 유지시킬 수 있다. 즉, 기판 냉각대(950)는 제1 실시예에서의 기판 냉각부(110) 및 제2 실시예에서의 기판 냉각대(650)의 기능을 수행하여, 기판(B)을 냉각시키고 냉각된 기판(B)을 일정 온도(냉각 온도)로 유지시킨다. 본 실시예에서의 기판 냉각대(950)는 제2 실시예에서의 도 7에 도시된 기판 냉각대(650)와 동일한 구성을 가지므로, 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 실시예에서는 제1 실시예에서의 기판 냉각부(110) 대신에 기판 냉각대(950)를 이용하여 기판(B)을 냉각함으로써, 기판 검사 장치를 단순화시키고 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
기판 검사 장치(900)는 감지부(SE3)를 더 포함한다. 본 실시예에서의 감지부(SE3)는 제2 실시예에서의 감지부(SE2)와 동일한 구성 및 기능을 가지므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다.
기판 검사 장치(900)는 제어부(CNT3)를 더 포함한다. 제어부(CNT3)는 감지부(SE3)로부터 제공되는 감지 정보에 기초하여 기판 냉각대(950) 및 습공기 분사부(120)의 온도를 조절한다. 본 실시예에서의 제어부(CNT3)는 기판 냉각대(950)의 온도만을 조절하는 점에서, 기판 냉각부(110) 및 기판 냉각대(650)의 온도를 조절하는 제2 실시예의 제어부(CNT2)와 상이하며, 그 외에는 제2 실시예의 제어부(CNT2)와 유사하므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다.
선택적으로, 기판 검사 장치(900)는 습공기 분사부(120)로부터 분사되는 습공기를 배기하도록 동작하는 습공기 배기구(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 이와 같이, 기판 검사 장치(900)는 습공기 배기구를 포함함으로써, 습공기 분사부(120)로부터 분사되는 습공기에 의해 기판 검사 장치(900)에 고장 등이 발생할 가능성을 감소시킬 수 있다.
또한 선택적으로, 기판 검사 장치(900)는 기판 냉각대(950)의 흡입관에 연결되어, 기판(B)을 기판 냉각대(950)의 상부판에 흡착 유지시키도록 공기를 흡입하도록 동작하는 석션부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
제4 실시예
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)를 개략적으로 보이는 사시도이다. 도 10을 참조하면, 기판 검사 장치(1000)는 기판 냉각대(1050-1, 1050-2)를 포함한다. 본 실시예에서의 기판 냉각대(1050-1, 1050-2)는 제2 실시예에서의 기판 냉각대(650)와 동일한 구성 및 기능을 가지므로 본 실시예서 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에서는 기판 검사 장치(1000)가 2개의 기판 냉각대(1050-1, 1050-2)를 포함하는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고 적어도 2개의 기판 냉각대를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 본 실시예에서도 제1 실시예에서의 기판 냉각부(110) 대신에 기판 냉각대(1050-1, 1050-2)를 이용하여 기판(B)을 냉각함으로써, 기판 검사 장치를 단순화시키고 제작 비용을 절감시킬 수 있다.
기판 검사 장치(1000)는 습공기 분사부(1020-1, 1020-2)를 더 포함한다. 본 실시예에서의 습공기 분사부(1020-1, 1020-2)는 제1 실시예에서의 습공기 분사부(120)와 동일한 구성 및 기능을 가지므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에서는 기판 검사 장치(1000)가 2개의 습공기 분사부(1020-1, 1020-2)를 포함하는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고 적어도 2개의 습공기 분사부를 포함할 수도 있다.
기판 검사 장치(1000)는 기판 검사부(1030)를 더 포함한다. 본 실시예에 있어서, 기판 검사부(1030)는 소정 방향으로 이동시키기 위한 이동기구(도시하지 않음)를 더 포함한다. 따라서, 기판 검사부(1030)는 이동기구에 의해 기판 냉각대(1050-1) 및 기판 냉각대(1050-2)측으로 이동하여, 기판 냉각대(1050-1) 및 기판 냉각부(1050-2) 위에 각각 적재된 기판(B)의 검사를 수행한다. 본 실시예에서는 기판 검사 장치(1000)가 1개의 기판 검사부(1030)를 포함하는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고 적어도 2개의 기판 검사부를 포함할 수도 있다.
기판 검사 장치(1000)는 기판 이송부(1040-1, 1040-2)를 더 포함한다. 본 실시예에서의 기판 이송부(1040-1, 1040-2)는 제3 실시예에서의 기판 이송부(140)와 동일한 구성 및 기능을 가지므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에서는 기판 검사 장치(1000)가 2개의 기판 이송부(1040-1, 1040-2)를 포함하는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고 적어도 2개의 기판 이송부를 포함할 수도 있다.
기판 검사 장치(1000)는 감지부(SE4)를 더 포함한다. 본 실시예에서의 감지부(SE4)는 기판 냉각대(1050-1, 1050-2) 각각에 설치되어 기판 냉각대(1050-1, 1050-2) 각각의 온도를 감지하는 점에서 제3 실시예에서의 감지부(SE3)와 상이하고, 그 외에는 제3 실시예에서의 감지부(SE3)와 유사하므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다.
기판 검사 장치(1000)는 제어부(CNT4)를 더 포함한다. 본 실시예에서의 제어부(CNT4)는 기판 냉각대(1050-1, 1050-2) 및 습공기 분사부(1020-1, 102022) 각각의 온도를 조절하는 점에서 제3 실시예에서의 제어부(CNT3)와 상이하며, 그 외에는 제3 실시예에서의 제어부(CNT3)와 유사하므로 본 실시예에서 상세한 설명은 생략한다.
선택적으로, 기판 검사 장치(1000)는 습공기 분사부(1020-1, 1020-2) 각각으로부터 분사되는 습공기를 배기하도록 동작하는 습공기 배기구(도시하지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 이와 같이, 기판 검사 장치(1000)는 습공기 배기구를 포함함으로써, 습공기 분사부(1020-1, 1020-2) 각각으로부터 분사되는 습공기에 의해 기판 검사 장치(1000)에 고장 등이 발생할 가능성을 감소시킬 수 있다.
또한 선택적으로, 기판 검사 장치(1000)는 기판 냉각대(1050-1, 1050-2) 각각의 흡입관에 연결되어, 기판(B)을 기판 냉각대(1050-1, 1050-2) 각각의 상부판에 흡착 유지시키도록 공기를 흡입하도록 동작하는 석션부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부한 청구 범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
100, 600, 900, 1000: 기판 검사 장치 110: 기판 냉각부
120, 1020-1, 1020-2: 습공기 분사부 130, 1030: 기판 검사부
140, 1040-1, 1040-2: 기판 이송부 210: 기판 버퍼부
220: 냉풍 형성부 230: 냉풍 공급관
240: 냉풍 순환관 310: 온풍 형성부
320: 물방울 형성부 330: 혼합부
340: 노즐 410: 케이스
411: 온풍 유입구 412: 물방울 유입구
413: 습공기 토출구 420: 혼합관
510-1, 510-2: 조명부 511: 광원
512: 격자 소자 513: 격자 이송 소자
514: 투영 렌즈 520: 촬상부
530: 스테이지 531: 제1 스테이지
532: 제2 스테이지 710: 냉각 소자
720: 상부판 730: 하부판
650, 950, 1050-1, 1050-2: 기판 냉각대 721, 731: 흡입관
B: 기판 IO: 검사 대상
TH: 관통구멍 PH: 천공
SE1, SE2, SE3, SE4: 감지부 CNT1, CNT2, CNT3, CNT4: 제어부

Claims (1)

  1. 제1항에 기재된 장치.
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