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KR102634944B1 - 기판 표면 검사 장치 및 방법 - Google Patents

기판 표면 검사 장치 및 방법 Download PDF

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KR102634944B1
KR102634944B1 KR1020170184514A KR20170184514A KR102634944B1 KR 102634944 B1 KR102634944 B1 KR 102634944B1 KR 1020170184514 A KR1020170184514 A KR 1020170184514A KR 20170184514 A KR20170184514 A KR 20170184514A KR 102634944 B1 KR102634944 B1 KR 102634944B1
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최한현
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주식회사 탑 엔지니어링
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치는, 기판을 이송하는 이송 유닛; 기판의 상면 또는 하면을 검사하는 복수의 제1 카메라를 구비하며 복수의 제1 카메라는 상이한 각도로 기판의 상면 또는 하면을 향하여 배치되는 제1 검사 유닛; 및 기판의 에지부를 검사하는 복수의 제2 카메라를 구비하는 제2 검사 유닛을 포함하는 기판 표면 검사 장치.

Description

기판 표면 검사 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INSPECTING SURFACE OF SUBSTRATE}
본 발명은 기판의 표면을 검사하는 기판 표면 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이에 사용되는 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광 디스플레이 패널, 무기 전계 발광 디스플레이 패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판 등은 유리와 같은 취성의 머더 글라스 패널(이하, '기판'이라 함)로부터 소정의 크기로 절단된 단위 글라스 패널을 사용한다.
이러한 기판이 제품에 적용되기 전에, 기판의 표면을 검사하는 공정이 수행된다. 기판의 표면을 검사하기 위해, 다양한 종류의 기판 표면 검사 장치가 사용된다. 기판 표면 검사 장치는 기판의 표면에 대향하게 배치되는 카메라를 포함하며, 카메라에 의해 촬상된 기판의 표면의 이미지로부터 기판의 표면 결함을 검출한다.
이러한 기판 표면 검사 장치는 단일 종류의 카메라를 사용하여 기판의 상면 또는 하면과 기판의 에지부를 촬상하는 데, 기판의 표면 전체를 검사하는 데에 고가의 고속 카메라가 사용되었으므로, 기판 표면 검사 장치를 제조하는 데에 요구되는 비용이 증가하는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2007-0050803호 (2007.05.16.)
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 기판의 상면 또는 하면과 기판의 에지부를 사양이 상이한 제1 및 제2 검사 유닛을 사용하여 검사함으로써, 기판 표면 검사 장치의 제조에 요구되는 비용을 줄일 수 있고, 기판의 표면을 검사하는 과정을 보다 신속하게 수행할 수 있는 기판 표면 검사 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치는, 기판을 이송하는 이송 유닛; 기판의 상면 또는 하면을 검사하는 복수의 제1 카메라를 구비하며 복수의 제1 카메라는 상이한 각도로 기판의 상면 또는 하면을 향하여 배치되는 제1 검사 유닛; 및 기판의 에지부를 검사하는 복수의 제2 카메라를 구비하는 제2 검사 유닛을 포함할 수 있다.
제1 카메라는 제2 카메라에 비하여 고속으로 작동될 수 있다.
제1 카메라는 제2 카메라에 비하여 넓은 영역을 촬상할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 방법은, 상이한 각도로 기판의 표면을 향하여 배치되는 복수의 카메라를 사용하여 기판의 표면을 촬상하는 단계; 및 기판의 표면을 촬상하는 단계에서 촬상된 기판의 표면의 이미지로부터 기판의 표면 결함을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 방법은, 기판의 표면 결함의 종류를 입력하는 단계; 및 기판의 표면 결함을 검출하는 단계에서 기판의 표면 결함의 종류 중 적어도 어느 하나가 검출된 경우 기판을 불량으로 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 방법은, 기판의 표면 결함 중 허용 가능한 표면 결함의 종류를 입력하는 단계; 및 기판의 표면 결함을 검출하는 단계에서 허용 가능한 표면 결함의 종류를 제외한 표면 결함이 검출된 경우 기판을 불량으로 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기판의 상면 또는 하면에 대해 고도의 정밀도를 요하는 검사 항목을 검사하기 위한 제1 검사 유닛과, 기판의 에지부에 대해 고도의 정밀도를 필요로 하지 않는 검사 항목을 검사하기 위한 제2 검사 유닛이 구분되어 구비되고, 제1 검사 유닛을 구성하는 제1 카메라의 사양에 비하여 낮은 사양을 갖는 제2 카메라를 사용하여 제2 검사 유닛이 구성된다. 따라서, 기판의 상면 또는 하면과 기판의 에지부를 검사하는 데에 단일 종류의 고가의 고속 카메라만을 사용하는 경우에 비하여, 기판 표면 검사 장치를 제조하는 데에 요구되는 비용을 줄일 수 있다.
또한, 기판이 제1 검사 유닛 및 제2 검사 유닛을 순차적으로 통과하면서 기판의 상면 또는 하면 및 기판의 에지부가 순차적으로 검사될 수 있으므로, 기판의 표면을 검사하는 과정을 신속하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치의 제1 이송 유닛이 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치의 제어 블록도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 방법을 설명하기 위해 기판 표면 검사 장치의 작동이 순차적으로 도시된 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치 및 방법을 설명한다.
기판의 표면을 검사하는 과정에서 기판이 이송되는 방향을 Y축 방향이라 정의하고, 기판이 이송되는 방향(Y축 방향)에 교차하는 방향을 X축 방향이라 정의한다. 그리고, 기판이 놓이는 X-Y평면에 수직인 방향을 Z축 방향이라 정의한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치는, 기판(S)이 외부로부터 로딩되는 스테이지(10), 스테이지(10)로 로딩된 기판(S)을 이송하는 제1 이송 유닛(20)과, 제1 이송 유닛(20)에 의해 이송되는 기판(S)의 상면 또는 하면을 검사하는 제1 검사 유닛(30)과, 제1 검사 유닛(30)에 의해 검사가 완료된 기판(S)을 이송하는 제2 이송 유닛(40)과, 제2 이송 유닛에 의해 이송되는 기판(S)의 에지부를 검사하는 제2 검사 유닛(50)과, 기판 표면 검사 장치의 작동을 제어하는 제어 유닛(60)을 포함할 수 있다.
스테이지(10)는 외부로부터 전달되는 기판(S)을 지지하는 벨트(11)를 포함할 수 있다. 벨트(11)는 복수의 풀리(12)에 의해 지지되며, 복수의 풀리(12) 중 적어도 하나는 벨트(11)를 회전시키는 구동력을 제공하는 구동 풀리일 수 있다.
제1 이송 유닛(20)은 기판(S)을 유지하여 이송하기 위한 픽커 모듈(21)과, 픽커 모듈(21)이 Y축 방향으로 이동 가능하게 픽커 모듈(21)을 지지하는 지지 프레임(22)과, 픽커 모듈(21)을 지지 프레임(22)을 따라 Y축 방향으로 이동시키는 이동 모듈(23)과, 픽커 모듈(21)을 Z축 방향으로 이동시키는 승강 모듈(24)을 포함할 수 있다.
이동 모듈(23) 및 승강 모듈(24)로는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구가 적용될 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 픽커 모듈(21)은 진공원(90)과 진공 라인(212)을 통하여 연결되는 복수의 흡착 패드(213)와, 복수의 흡착 패드(213)와 각각 연결되어 흡착 패드(213)를 승하강시키는 패드 높이 조절기(214)와, 복수의 흡착 패드(213)와 각각 연결되어 흡착 패드(213) 내의 압력을 측정하는 압력 센서(215)를 포함할 수 있다.
패드 높이 조절기(214)는 사용자가 수동으로 복수의 흡착 패드(213)의 높이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 복수의 흡착 패드(213)의 높이가 자동으로 조절될 수 있도록, 패드 높이 조절기(214)는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다.
다른 예로서, 복수의 패드 높이 조절기(214)는 복수의 흡착 패드(213)에 각각 연결되지 않고, 둘 이상의 흡착 패드(213)를 하나의 그룹으로 지정하여 복수의 그룹의 흡착 패드(213)를 지정하고 각 그룹의 흡착 패드(213)의 높이를 조절하도록 구성될 수 있다.
이러한 경우, 제어 유닛(60)은 압력 센서(215)에 의해 측정된 흡착 패드(213) 내의 압력 변화를 근거로 패드 높이 조절기(214)를 제어하여 복수의 흡착 패드(213)를 승하강시킬 수 있다.
기판(S)이 스테이지(10)의 벨트(11)로 이송되면, 기판(S)은 픽커 모듈(21)에 흡착되며, 픽커 모듈(21)의 수직 이동 및 수평 이동에 의해 제1 검사 유닛(30)으로 이송될 수 있다.
이러한 과정에서 기판(S)이 픽커 모듈(21)의 복수의 흡착 패드(213) 모두에 균일하게 흡착될 필요가 있다. 그런데, 기판(S)의 평탄도 변화, 픽커 모듈(21)의 복수의 흡착 패드(213)의 수직 위치 변화로 인해, 기판(S)이 픽커 모듈(21)의 복수의 흡착 패드(213) 모두에 균일하게 흡착되지 못할 수 있다. 기판(S)이 복수의 흡착 패드(213) 모두에 균일하게 흡착되지 않은 상태에서, 픽커 모듈(21)이 수직 및 수평으로 이동하는 경우, 기판(S)이 복수의 흡착 패드(213)로부터 이탈되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 제1 이송 유닛(20)의 경우에는, 픽커 모듈(21)이 기판(S)을 완전히 흡착하기 전에 픽커 모듈(21)을 기판(S)을 향하여 서서히 이동시키면서 압력 센서(215)에 의해 복수의 흡착 패드(213) 내의 압력이 측정된다.
픽커 모듈(21)이 기판(S)을 향하여 서서히 이동됨에 따라, 기판(S)이 흡착 패드(213)에 흡착되는데, 기판(S)의 평탄도가 일정하고 복수의 흡착 패드(213)의 수직 위치가 균일한 경우에는, 기판(S)이 복수의 흡착 패드(213)에 흡착될 때 복수의 흡착 패드(213) 내의 압력이 동시에 변화하게 된다.
그러나, 기판(S)의 평탄도가 일정하지 못하거나 복수의 흡착 패드(213)의 수직 위치가 균일하지 않는 경우에는, 기판(S)의 일부분만이 복수의 흡착 패드(213) 중 일부의 흡착 패드(213)에 흡착되고 기판(S)의 나머지 부분은 흡착 패드(213)에 흡착되지 않는다. 이러한 경우, 복수의 흡착 패드(213) 중 일부의 압력이 변화하지만 기판(S)이 흡착되지 않은 흡착 패드(213)의 압력이 변화하지 않는다.
이로부터, 압력이 변화한 흡착 패드(213)와 압력이 변화하지 않은 흡착 패드(213) 사이에는 기판(S)에 대한 상대적인 높이차가 있음을 알 수 있으며, 압력이 변화한 흡착 패드(213)의 높이를 조절하거나 압력이 변화하지 않은 흡착 패드(213)의 높이를 조절하는 것에 의해 이러한 상대적인 높이차를 제거할 수 있다.
제어 유닛(60)은 복수의 압력 센서(215)에 의해 측정된 복수의 흡착 패드(213)의 압력(압력 변화)를 근거로 패드 높이 조절기(214)를 제어하여 압력이 변화한 흡착 패드(213)의 높이를 조절하거나 압력이 변화하지 않은 흡착 패드(213)의 높이를 조절할 수 있다.
이에 따라, 복수의 흡착 패드(213) 사이의 기판(S)에 대한 상대적인 높이차가 제거될 수 있으며, 이에 따라, 기판(S)의 전체면이 복수의 흡착 패드(213)에 균일하게 흡착될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 기판(S)의 전체면이 복수의 흡착 패드(213)에 균일하게 흡착될 수 있으므로, 기판(S)이 픽커 모듈(21)에 의해 안정적으로 유지된 상태에서 제1 검사 유닛(30)으로 이송될 수 있다.
제1 검사 유닛(30)은 기판(S)의 상면 또는 하면을 검사할 수 있도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 제1 검사 유닛(30)이 기판(S)의 하면을 검사하도록 구성된 예를 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 검사 유닛(30)이 기판(S)의 상면을 검사하도록 구성될 수 있다.
제1 검사 유닛(30)은, 기판(S)의 하면을 향하여 광을 조사하는 제1 광원(31)과, 기판(S)의 하면을 촬상하는 제1 카메라(32)를 포함할 수 있다.
제1 광원(31)은 예를 들면 직선 형태의 라인 빔을 발생시키도록 구성될 수 있다.
제1 검사 유닛(30)에 의해 검사되는 검사 항목은 기판(S)의 표면에 형성된 스크래치 또는 얼룩의 형상, 깊이, 크기, 넓이, 폭과 같은 기판(S)의 표면 결함이다. 이러한 기판(S)의 표면 결함은 고사양의 카메라를 사용하여 정밀하게 측정할 필요가 있다.
따라서, 제1 카메라(32)로는 대용량의 이미지를 획득할 수 있는 고속으로 촬상 가능한 고속 카메라가 적용되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 카메라(32)는 기판(S)의 넓은 영역을 촬상할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
기판(S)의 X축 방향으로의 폭에 맞게, 복수의 제1 카메라(32)가 X축 방향으로 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 기판(S)의 X축 방향으로의 전체 영역을 한 번에 촬상할 수 있어, 기판(S)의 표면을 검사하는 데에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
한편, 기판(S)의 표면 결함은, 제1 카메라(32)가 기판(S)의 표면을 향하는 각도에 따라, 검출 정밀도가 달라진다. 즉, 제1 카메라(32)가 기판(S)의 표면을 향하는 각도에 따라 제1 카메라(32)에 의해 촬상된 표면 결함의 선명도, 명암 등의 화상 특성이 달라진다.
일 실시예로서, 다종의 표면 결함을 일시에 검출하기 위해, 복수의 제1 카메라(32)가 Y축 방향으로 소정의 간격으로 배치될 수 있으며, Y축 방향으로 배치되는 복수의 제1 카메라(32)는 상이한 각도로 기판(S)의 하면을 향하여 배치될 수 있다. 복수의 제1 카메라(32)가 기판(S)의 하면에 대하여 상이한 각도로 배치되므로, 기판(S)의 하면에 존재할 수 있는 다종의 결함을 일시에 검출할 수 있다.
다른 실시예로서, 다종의 표면 결함을 검출하기 위해, 제1 카메라(32)는 기판(S)에 대한 각도가 조절 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1 카메라(32)는 제1 카메라(32)를 X축 또는 Y축과 평행한 중심축(또는 수평축)을 중심으로 회전시키는 카메라 회전 모듈(33)과 연결될 수 있다. 카메라 회전 모듈(33)에 의해 제1 카메라(32)가 회전되어, 제1 카메라(32)가 기판(S)을 향하는 각도가 조절될 수 있고, 이에 따라, 다양한 종류의 표면 결함을 검출할 수 있다. 이와 같이, 제1 카메라(32)가 회전되어, 제1 카메라(32)가 기판(S)을 향하는 각도가 조절되는 경우에는, 복수의 제1 카메라(32)가 상이한 각도로 기판(S)의 하면을 향하여 배치되는 경우에 비하여, 제1 카메라(32)의 개수를 줄일 수 있으며, 이에 따라, 기판 표면 검사 장치의 제작에 요구되는 비용을 줄일 수 있다.
제2 이송 유닛(40)은, 기판(S)을 지지하는 지지 플레이트(41)와, Y축 방향으로 연장되는 가이드 레일(42)과, 지지 플레이트(41)를 가이드 레일(42)을 따라 Y축 방향으로 이동시키는 이동 모듈(43)과, 지지 플레이트(41)를 Z축 방향과 평행한 중심축을 중심으로 회전시키는 회전 모듈(44)을 포함할 수 있다.
지지 플레이트(41)는 진공원(90)과 연결된 진공홀을 구비하여 기판(S)을 견고하게 흡착하도록 구성될 수 있다.
이동 모듈(43)은 지지 플레이트(41)와 연결되며, 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다.
회전 모듈(44)은 지지 플레이트(41)를 회전시키기 위한 스테핑 모터, 서보 모터 등으로 구성될 수 있다.
제2 검사 유닛(50)은 기판(S)의 에지부를 검사하도록 구성될 수 있다. 제2 검사 유닛(50)은, 기판(S)의 에지부를 향하여 광을 조사하는 제2 광원(51)과, 기판(S)의 에지부를 촬상하는 제2 카메라(52)를 포함할 수 있다.
제2 광원은 예를 들면 직선 형태의 라인 빔을 발생시키도록 구성될 수 있다.
기판(S)의 에지부의 상하측을 동시에 검사할 수 있도록, 한 쌍의 제2 카메라(52)가 상하측에 서로 대향하게 구비될 수 있다. 또한, 기판(S)의 이송 방향(Y축 방향)에 직교하는 기판(S)의 폭 방향(X축 방향) 양측 에지부를 동시에 검사할 수 있도록, 복수의 제2 카메라(52)가 X축 방향으로 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 여기에서, 복수의 제2 카메라(52)는 가이드(54)를 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 복수의 제2 카메라(52)가 서로 인접하게 또는 서로로부터 이격되게 X축 방향으로 이동되는 것에 의해, 복수의 제2 카메라(52) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 따라서, 기판(S)의 이송 방향에 직교하는 기판(S)의 폭 방향 양측 에지부에 대응하는 위치에 복수의 제2 카메라(52)가 위치될 수 있다.
한편, 제1 카메라(32)와 마찬가지로, 제2 카메라(52)는 기판(S)의 에지부를 향하는 각도가 조절 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 제2 카메라(52)는 X축 또는 Y축과 평행한 중심축(또는 수평축)을 중심으로 회전 가능하게 구성될 수 있다.
기판(S)의 에지부는 장변(제1 에지부)과 단변(제2 에지부)을 포함할 수 있다. 제2 검사 유닛(50)은 기판(S)의 에지부에 존재할 수 있는 칩 또는 버(burr)의 유무를 검사하거나, 기판(S)의 크기(X축 방향 및 Y축 방향으로의 폭) 등을 검사하는 것으로, 제2 검사 유닛(50)에 의해 검사되는 항목은 제1 검사 유닛(30)에 의해 검사되는 항목과 달리 정밀한 측정을 필요로 하는 검사 항목이 아니다.
따라서, 제2 카메라(52)로는 제1 카메라(32)에 비하여 작은 용량의 이미지를 획득할 수 있는 저속으로 촬상하는 저속 카메라가 적용되는 것이 바람직하다. 또한, 제2 카메라(52)는 제1 카메라(32)에 비하여 좁은 영역을 촬상할 수 있는 낮은 사양의 카메라로 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 기판(S)의 상면 또는 하면에 대해 고도의 정밀도를 요하는 검사 항목을 검사하기 위한 제1 검사 유닛(30)과, 기판(S)의 에지부에 대해 고도의 정밀도를 필요로 하지 않는 검사 항목을 검사하기 위한 제2 검사 유닛(50)이 구분되어 구비되고, 제1 검사 유닛(30)을 구성하는 제1 카메라(32)의 사양에 비하여 낮은 사양을 갖는 제2 카메라(52)를 사용하여 제2 검사 유닛(50)이 구성된다. 따라서, 기판(S)의 상면 또는 하면과 기판(S)의 에지부를 검사하는 데에 단일 종류의 고가의 고속 카메라만을 사용하는 경우에 비하여, 기판 표면 검사 장치를 제조하는 데에 요구되는 비용을 줄일 수 있다.
또한, 기판(S)이 제1 검사 유닛(30) 및 제2 검사 유닛(50)을 순차적으로 통과하면서 기판(S)의 상면 또는 하면 및 기판(S)의 에지부가 순차적으로 검사될 수 있으므로, 기판(S)의 표면을 검사하는 과정을 신속하게 수행할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치는, 제어 유닛(60)과 연결되며 사용자에 의해 기판(S)의 표면 결함의 종류가 입력되는 입력 유닛(80)을 포함할 수 있다.
입력 유닛(80)으로는 컴퓨터 등 다양한 입력 수단이 사용될 수 있다. 입력 유닛(80)으로는 다양한 표면 결함의 종류가 입력될 수 있다. 표면 결함의 종류로는, 예를 들면, 표면 결함의 크기, 명암, 길이, 폭, 깊이, 넓이, 형상이 될 수 있다. 제어 유닛(60)은 입력 유닛(80)을 통하여 입력된 다양한 표면 결함의 종류를 저장한다. 그리고, 기판(S)의 표면 결함을 검출하는 과정에서 기판(S)의 표면 결함의 종류 중 적어도 어느 하나가 검출된 경우, 제어 유닛(60)은 기판(S)을 불량으로 판정할 수 있다.
다른 예로서, 입력 유닛(80)으로는 기판(S)의 표면 결함 중 허용 가능한 표면 결함의 종류가 입력될 수 있다. 여기에서, 허용 가능한 표면 결함은 기판(S)의 표면에 존재하는 스크래치 등의 표면 결함이지만, 표면 결함의 크기, 명암, 길이, 폭, 깊이, 넓이, 형상이 기판(S)의 성능에 영향을 미치지 않는 표면 결함을 의미할 수 있다. 제어 유닛(60)은 입력 유닛(80)을 통하여 입력된 허용 가능한 표면 결함의 종류를 저장한다. 그리고, 기판(S)의 표면 결함을 검출하는 과정에서, 허용 가능한 표면 결함의 종류를 제외한 표면 결함이 검출된 경우, 제어 유닛(60)은 기판(S)을 불량으로 판정할 수 있다. 제어 유닛(60)이 기판(S)을 불량으로 판정한 경우, 작업자는 기판(S)의 표면 결함이 허용 가능한 표면 결함인지 여부를 검사하고, 기판(S)의 표면 결함이 허용 가능한 표면 결함인 경우, 해당 표면 결함의 종류를 입력 유닛(80)을 통하여 입력한다. 따라서, 추후의 검사 공정에서, 기판(S)이 동일한 허용 가능한 표면 결함을 갖는 경우에는, 그 표면 결함으로 인해 기판(S)이 불량으로 판정되지 않는다. 이와 같이, 기판(S)의 표면 결함 중 허용 가능한 표면 결함의 종류가 미리 입력되어 저장되고, 기판(S)의 표면 결함을 검출하는 과정에서, 허용 가능한 표면 결함의 종류를 제외한 표면 결함이 검출된 경우에만, 기판(S)이 불량으로 판정될 수 있다. 따라서, 기판(S)의 표면 결함을 검출하여 기판(S)의 양부를 판정하는 과정이 신속하게 수행될 수 있다. 또한, 새로운 종류의 표면 결함이 검출되는 경우에도, 새로운 종류의 표면 결함을 갖는 기판(S)을 불량으로 판정하게 되므로, 기존에 검출되지 않았던 새로운 종류의 표면 결함을 정확하게 검출할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(10)로 기판(S)이 로딩되면, 기판(S)은 제1 이송 유닛(20)의 픽커 모듈(21)에 유지되고, 픽커 모듈(21)이 승강함에 따라 기판(S)의 높이가 조절된다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 픽커 모듈(21)이 제1 검사 유닛(30)을 향하여 Y축 방향으로 이동하고, 기판(S)이 제1 검사 유닛(20)의 제1 카메라(32) 상부를 통과한다. 이때, 제1 카메라(32)는 기판(S)의 하면을 촬상하고, 제어 유닛(60)은 제1 카메라(32)에 의해 촬상된 기판(S)의 하면의 이미지로부터 기판(S)의 하면에 표면 결함이 존재하는지 여부를 판단한다.
일 실시예로서, 입력 유닛(80)을 통하여 다양한 표면 결함의 종류가 입력되어 저장된 경우, 제어 유닛(60)은 기판(S)의 표면 결함의 종류 중 적어도 어느 하나가 검출된 경우, 제어 유닛(60)은 기판(S)을 불량으로 판정할 수 있다.
다른 실시예로서, 입력 유닛(80)을 통하여 허용 가능한 표면 결함의 종류가 입력되어 저장된 경우, 제어 유닛(60)은 허용 가능한 표면 결함의 종류를 제외한 표면 결함이 검출된 경우에만, 기판(S)을 불량으로 판정할 수 있다.
제1 검사 유닛(30)에 의한 검사 과정이 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 픽커 모듈(21)이 제2 이송 유닛(40)의 지지 플레이트(41)의 상부에 위치되고 하강하면서, 기판(S)이 픽커 모듈(21)로부터 지지 플레이트(41)로 전달된다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(41)가 제2 검사 유닛(60)을 향하여 Y축 방향으로 이동하고, 기판(S)의 제1 에지부(장변)가 상하로 배치된 제2 카메라(52) 사이를 통과한다. 이때, 제2 카메라(52)는 기판(S)의 제1 에지부에 대향하는 위치에 위치된다. 그리고, 제2 카메라(52)는 기판(S)의 제1 에지부를 촬상하고, 제어 유닛(60)은 제2 카메라(52)에 의해 촬상된 기판(S)의 제1 에지부의 이미지로부터 기판(S)의 제1 에지부에 칩 또는 버(burr)가 존재하는지 여부 또는 기판(S)의 폭 등에 문제가 있는지 여부를 검사한다.
그리고, 기판(S)의 제1 에지부에 대한 검사 과정이 완료되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 회전 모듈(44)에 의해 지지 플레이트(41)가 회전되며, 이에 따라, 기판(S)이 Z축과 평행한 중심축을 중심으로 회전된다. 이에 따라, 기판(S)의 제2 에지부(단변)가 제2 카메라(52)에 대향하게 위치될 수 있다. 그리고, 복수의 제2 카메라(52)가 서로 인접하는 방향 또는 서로로부터 이격되는 방향으로 이동될 수 있으며, 이에 따라, 복수의 제2 카메라(52) 사이의 간격이 기판(S)의 폭에 맞게 조절될 수 있다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 지지 플레이트(41)가 제2 검사 유닛(50)을 향하여 Y축 방향으로 이동하고, 기판(S)의 제2 에지부가 상하로 배치된 제2 카메라(52) 사이를 통과한다. 제2 카메라(52)는 기판(S)의 제2 에지부를 촬상하고, 제어 유닛(60)은 제2 카메라(52)에 의해 촬상된 기판(S)의 제2 에지부의 이미지로부터 기판(S)의 제2 에지부에 칩 또는 버(burr)가 존재하는지 여부 또는 기판(S)의 폭 등에 문제가 있는지 여부를 검사한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 표면 검사 장치 및 방법에 따르면, 또한, 기판(S)이 제1 검사 유닛(30) 및 제2 검사 유닛(50)을 순차적으로 통과하면서 기판(S)의 상면 또는 하면 및 기판(S)의 에지부가 순차적으로 검사될 수 있으므로, 기판(S)의 표면을 검사하는 과정을 신속하게 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
10: 스테이지
20: 제1 이송 유닛
30: 제1 검사 유닛
40: 제2 이송 유닛
50: 제2 검사 유닛
60: 제어 유닛

Claims (6)

  1. 기판을 이송하는 이송 유닛; 상기 기판의 상면 또는 하면을 검사하는 복수의 제1 카메라를 구비한 제1 검사 유닛; 및 상기 기판의 에지부를 검사하는 복수의 제2 카메라를 구비한 제2 검사 유닛을 포함하며,
    상기 이송 유닛은 상기 기판을 유지하는 픽커 모듈을 포함하고, 상기 제1 검사 유닛은 상기 픽커 모듈에 의하여 유지된 상기 기판을 검사하며, 복수의 상기 제1 카메라는 상이한 각도로 상기 기판의 상면 또는 하면을 향하여 배치되고,
    상기 픽커 모듈은, 상기 기판을 흡착하는 복수의 흡착 패드; 및 복수의 상기 흡착 패드를 승강시켜 복수의 상기 흡착 패드가 상기 기판을 흡착하는 높이를 조절하는 복수의 패드 높이 조절기를 포함하는 기판 표면 검사 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    복수의 상기 제1 카메라와 복수의 상기 제2 카메라는 사양이 상이하고,
    복수의 상기 제1 카메라는, 복수의 상기 제2 카메라에 비하여 고속으로 작동되는 고사양의 카메라, 또는 복수의 상기 제2 카메라에 비하여 넓은 영역을 촬상하는 고사양의 카메라인 것을 특징으로 하는 기판 표면 검사 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송 유닛은 상기 기판을 상기 픽커 모듈에 의해 유지하고 이송하는 제1 이송 유닛을 구비하고, 상기 제1 검사 유닛은 상기 제1 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판을 검사하며, 상기 이송 유닛은 상기 제1 검사 유닛에 의해 검사된 상기 기판을 상기 제1 이송 유닛으로부터 전달받아 이송하는 제2 이송 유닛을 구비하고, 상기 제2 검사 유닛은 상기 제2 이송 유닛에 의해 이송되는 상기 기판을 검사하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 검사 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 있어서,
    상기 픽커 모듈은 복수의 상기 흡착 패드 내의 압력을 측정하는 복수의 압력 센서를 더 포함하고, 복수의 상기 패드 높이 조절기는 복수의 상기 압력 센서에 의해 측정된 복수의 상기 흡착 패드 내의 압력 변화를 근거로 하는 제어 유닛의 제어에 따라 승강되는 것을 특징으로 하는 기판 표면 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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