KR100272190B1 - 피검사체의 검사장치 - Google Patents

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KR100272190B1
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기요시 다케코시
신지 이이노
이타루 이이다
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기리야마겐지
테루.엔지니아링구가부시키가이샤
히가시 데쓰로
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Abstract

LCD기판의 점등검사 시스템에 조립된 프로우브장치는, 수납부와 처리부와 수납부와 처리부와의 사이에 끼워 설치된 반송부를 가진다. 처리부의 검사영역에는, 프로우브카드를 가지는 검사기구가 배열 설치된다. 검사영역을 사이에 끼우도록 좌우 얼라이먼트영역이 배치되고, 각각에 LCD기판을 얹은 좌우 얹어놓는 대가 배열 설치된다. 콘트롤러에 의해서 좌우 얹어놓는 대의 이동이 제어되고, 검사기구에 의한 좌우 얹어놓는 대 위의 LCD기판의 검사가 검사영역에서 교대로 행하여진다.

Description

피검사체의 검사장치
제1도는 본 발명의 실시예 1에 관계되는 프로우브장치 전체의 개략구성을 나타낸 평면도.
제2도는 제1도에 도시한 프로우브장치의 LCD기판 수납부 및 반송부를 나타낸 측면도.
제3도는 제1도에 도시한 프로우브장치의 검사영역을 나타낸 종단면도.
제4도는 제1도에 도시한 프로우브장치의 콘트롤러의 접속상태를 나타낸 개략구성도.
제5(a)도는 제1도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 우측 얹어놓는 대 위의 기판 검사중, 기판 받아넘김위치까지 이동된 좌측 얹어놓는 대에 검사전의 기판이 공급되는 상태를 나타낸 평면도.
제5(b)도는 제1도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 우측 얹어놓는 대 위의 기판 검사중, 좌측 얹어놓는 대 위의 검사전의 기판이 얼라이먼트되는 상태를 나타낸 평면도.
제6(a)도는 제1도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 좌측 얹어놓는 대 위의 기판이 얼라이먼트되어 대기하고, 우측 얹어놓는 대가 기판 받아넘김위치에서 검사후의 기판을 언로드되는 상태를 나타낸 평면도.
제6(b)도는 제1도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 좌측 얹어놓는 대 위의 기판 검사중, 우측 얹어놓는 대가 기판 받아넘김위치에서 대기하고 있는 상태를 나타낸 평면도.
제7(a)도는 제1도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 좌측 얹어놓는 대 위의 기판 검사중, 우측 얹어놓는 대에 기판이 로드되는 상태를 나타낸 평면도.
제7(b)도는 제1도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 좌측 얹어놓는 대 위의 기판 검사중, 우측 얹어놓는 대 위의 기판이 얼라이먼트되는 상태를 나타낸 평면도.
제8도는 본 발명의 다른 실시예에 관계되는 프로우브장치전체의 개략구성을 나타낸 평면도.
제9(a)도는 제8도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 우측 얹어놓는 대 위의 기판 검사중, 좌측 얹어놓는 대 위의 검사전의 기판이 얼라이먼트되는 상태를 나타낸 평면도.
제9(b)도는 제8도에 도시한 프로우브장치에 있어서, 좌측 얹어놓는 대 위의 기판 검사중, 우측 얹어놓는 대 위의 검사전의 기판이 얼라이먼트되는 상태를 나타낸 평면도.
제10도는 본 발명의 다른 실시예에 관계되는 프로우브장치 전체의 개략구성을 나타낸 평면도.
제11(a), (b)도는 본 발명의 또다른 실시예에 관계되는 프로우브장치의 처리부 일부의 개략구성을 나타낸 평면도 및 부분종단측면도.
제12도는 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치의 얹어놓는 대 구동수단을 나타낸 사시도.
제13도는 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치의 얹어놓는 대가 검사위치로 반송된 상태를 나타낸 부분종단측면도.
제14도는 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치의 콘트롤러의 접속상태를 나타낸 개략구성도.
제15도는 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치의 얹어놓는 대가 얼라이먼트 작업위치로 반송된 상태를 나타낸 부분종단측면도.
제16도는 피검사체인 LCD기판을 나타낸 평면도.
제17(a),(b)도는 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치의 0점검출센서의 다른 예를 나타낸 도.
제18(a)도는 LCD기판이 0점위치와 오버 드라이브위치와의 사이에서 이동한 상태를 나타낸 설명도, 제18(b)도는, LCD기판이 0점위치로부터 Z방향으로 오버 드라이브되었을 때의 LCD기판과 프로우브전극의 침과의 사이에 작용하는 접촉 저항값의 변화상태를 나타낸 특성도.
제19도는 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치에서의 LCD기판의 위치조정을 설명하기 위한 설명도.
제20(a),(b)도는 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치에 있어서, LCD기판의 제1 및 제2마크상의 촬상상태를 각각 나타낸 개략구성도.
제21(a),(b)도는 각각 제11(a),(b)도에 도시한 프로우브장치의 반사경을 전환하는 기구의 변경예를 나타낸 측면도 및 정면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 프로우브장치 2 : LCD기판 수납부(피검사체 수용부)
3 : LCD기판 처리부 4 : 반송부(피검사체 반송수단)
11 : 카세트 얹어놓는 대 12 : LCD기판 수납카세트
13 : LCD기판 수납선반 20 : 검사기구
21 : 검사영역 22a,22b : 얼라이먼트 영역
23a : 좌측 스테이지 23b : 우측 스테이지
24 : 기초대 25 : 가이드레일
26a : 좌측 볼나사기구 26b : 우측 볼나사기구
27a,27b : CCD카메라 28a,28b : 볼나사
29a,29b : 구동모터 31a : 좌측 얹어놓는 대
31b : 우측 얹어놓는 대 32a,32b : 가이드레일
33a,33b : 볼나사기구 34a,34b : 볼나사
35a,35b : 구동모터 36a : 좌측 블록
36b : 우측 블록 37a,37b : 구동부
38a,38b : CCD카메라 39a,39b : 타겟
41 : 테스트 헤드 41a,43a,48a : 개구
42 : 헤드 플레이트 42a : 개구부
43 : 프로우브카드 44 : 카드홀더
45 : 프로우브전극 46,47 : 콘택트 핀
48 : 콘택트 링 51 : 콘트롤러
52 : 표시부 55 : 테스터
56 : 디스플레이 58 : 백라이트
61 : 기판반송 로보트 62 : 기초대
63 : 가이드레일 64 : 볼나사기구
65 : 볼나사 66 : 구동모터
67 : 이동대 68 : 시트부
69 : 로보트아암 70 : 기판유지밴드
71 : 랙 72 : 모터
73 : 피니온 기어 74 : 가이드부재
75 : 아암구성요소 81 : 프로우브장치
82 : 구동수단 84 : 가이드레일
86a,86b : 샤프트 88a,88b : 구동모터
91 : 프로우브장치 103 : 얹어놓는 대
109 : 블록 110 : 구동부
111 : Y베이스 112 : 가이드레일
113 : 볼나사 114,119,121,122 : 구동모터
116 : X베이스 117 : 가이드레일
118 : 볼나사 123 : 콘트롤러
124 : 헤드 플레이트 124a : 개구부
125 : 프로우브카드 127 : 유리기판
128 : LCD소자 129,130 : 전극패드
131a,131b : 크로스마크 132 : 본체
133 : 프로우브전극 134 : CCD카메라
134a : 촬영렌즈 135 : 얼라이먼트 광학계
136 : 광학계 본체 137 : 광원
138 : 제1반사경 139 : 제2반사경
140 : 제3반사경 141 : 구동부재
142 : 제1개구부 143 : 제2개구부
144 : 제3개구부 145 : 플랜저
146 : 카메라 구동회로 147 : 화상처리부
148 : 모니터 149 : 0점 검출센서
150 : 하이트센서 151,152 : 접촉판
153,154 : 스프링침 156 : 구동부재
161 : 회동축 162 : 구동모터
163 : 축받이부재 164,165 : 스톱퍼
ST : LCD기판
본 발명은 예를 들면 LCD(액정 디스플레이)기판과, 반도체 웨이퍼 등의 판형상의 피검사체(target object)의 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로, 예를 들면 TFT-LCD기판의 제조공정 중에는 제조중인 LCD기판의 전기적인 기능검사와, 조립된 전기회로의 쇼트·오븐검사 등의 적절한 검사시기에 행하여짐과 동시에, 액정이 봉입된 거의 완성상태의 제품의 패턴표시의 점등검사 등도 행하여진다. 여기에서, LCD기판 등의 판형상의 피검사체의 검사장치로서는 예를 들면 일본국 특허공개공보 평 2-25764호에 나타나 있는 것이 종래부터 알려져 있다.
이 검사장치에는 검사전의 LCD기판 여러개 수납되는 카세트와, 이 카세트로부터 1매의 검사전의 LCD기판을 꺼내어, 받아넘김부에서 얹어놓는 대 위에 얹어놓는 반송기구와, 받아넘김부에서 얹어놓는 대 위의 LCD기판을 얼라이먼트하여 검사영역까지 이동시키는 이동기구가 설치되어 있다.
그리고, 검사장치의 동작시에는 반송기구에 의해서 카세트로부터 1매의 검사전의 LCD기판이 꺼내어진다. 여기에서, 꺼내어진 LCD기판은 이동기구를 통해서 검사영역까지 공급되고, 이 검사영역에서 소정의 검사가 행하여지게 되어 있다. 또한, 검사영역에서의 검사가 종료된 검사후의 LCD기판은 검사영역으로부터 이동기구 및 반송기구에 의해서 공급시와는 반대의 경로에서 소정의 카세트로 되돌려지게 되어 있다.
이어서, 이 검사후의 LCD기판이 카세트로 되돌려진 후, 반송기구에 의해서 카세트로부터 다른 새로운 검사전의 LCD기판이 1매 꺼내어져서, 마찬가지로 이동기구를 통해서 검사영역까지 공급되도록 되어 있고, 이후에는 상기 일련의 LCD기판의 반송동작이 마찬가지로 반복되어, 검사전의 LCD기판이 1매씩 검사영역으로 공급되고 이 검사영역에서 소정의 검사가 행하여지도록 되어 있다.
상기 종래구성에 있어서는, 검사장치의 동작시에는 검사후의 LCD기판이 카세트로 되돌려진 후, 다른 새로운 검사전의 LCD기판이 카세트로부터 1매 꺼내어져서, 검사영역까지 공급되는 일련의 LCD기판의 반송동작이 반복됨으로써, 카세트내의 여러개의 검사전의 LCD기판이 1매씩 차례로 검사되도록 되어 있다. 그 때문에, 검사영역에서는 1매의 LCD기판의 검사종료후, 다음 LCD기판이 검사영역까지 공급될 때까지의 사이는 검사기구는 대기상태가 된다.
또한, 이러한 종류의 검사장치에서는 검사영역에 공급되는 검사대상의 새로운 LCD기판을 검사영역내에서 정확하게 위치결정할 필요가 있으므로, 그 얼라이먼트작업에는 시간이 걸리는 문제가 있다. 그 때문에 검사기구에 의해서 검사전의 LCD기판을 실제로 검사하고 있는 시간에 비해서 대기시간의 비율이 증가하므로, 검사에서 사용되는 테스터의 가동시간이 짧아지는 문제가 있다. 또한, 검사기구에서는 일반적으로 고가의 테스터가 사용되는 경우가 많으므로, 이 테스터의 실제의 가동시간을 가능한한 길게 하려는 것이 실정이다.
또한, 종래의 LCD기판의 검사위치에는 프로우브카드의 윗쪽위치에 예를 들면 2대의 위치맞춤용 카메라가 설치되어 있다. 그리고, LCD기판의 검사시에는 LCD기판이 검사위치로 반송된 상태에서, 2대의 카메라에 의해서 LCD기판의 2개의 위치맞춤용 마크를 각각 검출하고, 여기에서 2대의 카메라에 의해서 검출되는 마크위치정보에 의거하여 스테이지의 X방향, Y방향의 이동기구 및 θ방향 회전기구를 구동하여 검사위치의 LCD기판의 위치를 조정하도록 되어 있다. 또한, 검사위치에서 위치조정의 종료후, 스테이지가 Z방향으로 상승되어 LCD기판의 전극패드가 기판검사용의 프로우브카트의 프로우브전극에 접속되어서, LCD기판의 소정검사가 행하여지도록 되어 있다. 또한, 점등검사의 경우, 2대의 위치맞춤용(얼라이먼트용)의 카메라는, 검사용 카메라의 시야내에 있으므로, 얼라이먼트후, 시야바깥으로 퇴피할 필요가 있다.
LCD기판의 검사장치본체의 검사위치의 상부에 2대의 카메라를 장착하고 있으므로, 검사장치본체의 검사위치의 상부구성이 복잡하게되어, 검사위치 상부의 작업스페이스가 좁아지는 문제가 있다. 또한, 2대의 카메라를 고정밀도로 위치맞춤할 필요가 있으므로, 그 작업이 귀찮게 되는 문제가 있다. 이 경우, 검사장치에 세트되는 LCD기판의 종류가 변경된 경우에는 2대의 카메라의 위치맞춤작업을 그 때마다 다시 고칠 필요가 있으므로, 수고가 들고, LCD기판검사의 절차에 요하는 시간이 길어지는 문제가 있다.
또한, LCD기판의 위치맞춤용 마트를 검출하는 카메라에서는 프로우브카드의 프로우브전극의 침을 직접 확인할 수 없으므로, LCD기판의 검사 절차시에서의 프로우브카드의 프로우브전극의 침위치 확인은 검사대상인 LCD기판에 프로우브전극의 침흔적을 내어서 확인하거나, 또는 프로우브전극의 침과 LCD기판이 전극패드와의 접촉부를 현미경으로 동시에 관찰함으로써 확인할 필요가 있다.
그러나, LCD기판이 ITO 등의 경질의 기판재료에 의해서 형성되어 있는 경우에는 LCD기판에 프로우브전극의 침흔적을 낼 수 없으므로, LCD기판의 위치맞춤이 곤란해질 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 검사기구에 의해서 피검사체를 실제로 검사하고 있는 시간에 비교하여 검사기구의 대기시간의 비율을 저감할 수 있고, 단위시간당의 피검사체의 처리매수를 많게 할 수 있는 검사장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 검사위치의 상부 작업스페이스가 좁아질 우려가 없고, 피검사체의 위치맞춤을 능률적으로 행할 수 있으며, 또한, 검사기구의 접촉수단을 직접 확인할 수 있는 검사장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 피검사체의 검사장치가 제공되고, 이것은, 검사영역내에 배열 설치된, 피검사체를 검사하기 위한 검사기구와, 상기 검사영역을 사이에 두고 배치된 상기 피검사체의 제1 및 제2얼라이먼트영역과, 상기 피검사체를 붙이고 떼는 것이 가능하게 얹어놓인 제1 및 제2얹어놓는 대와, 제1얹어놓는 대가 상기 제1얼라이먼트 영역과 상기 검사영역과의 사이를 이동할 수 있음과 동시에, 상기 제2얹어놓는 대는 상기 제2얼라이먼트 영역과 검사영역과의 사이를 이동할 수 있으며, 상기 제1 및 제2얹어놓는 대를 수평면내에서 이동시키기 위한 구동수단과, 상기 제1 및 제2얼라이먼트 영역에서 각각, 제1 및 제2얹어놓는 대를 움직이게 하고, 상기 피검사체를 상기 검사기구에 대한 소정의 상태에 얼라이먼트시킴과 동시에, 상기 검사기구에 의한 상기 제1 및 제2얹어놓는 대 위의 상기 피검사체의 검사가, 상기 검사영역에서 교대로 향하도록 한 것이다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예 1를 도면을 참조하여 설명한다. 제1도는 본 발명의 실시예 1에 관계되는 LCD기판의 점등검사 시스템에 조립된 프로우브장치(1)전체의 개략구성을 나타낸다. 프로우브장치(1)에는 LCD기판 수납부(피검사체 수용부)(2)와, LCD기판 처리부(3)와, LCD기판 수납부(2)와 LCD기판 처리부(3)와의 사이에 끼워서 설치된 반송부(피검사체 반송수단)(4)이 배열 설치되어 있다.
또한, LCD기판 수납부(2)에는 제2도에 나타낸 바와 같이 카세트 얹어놓는 대(11)가 설치되어 있다. 카세트 얹어놓는 대(11)에는 여러개, 본 실시예에서는 4개의 LCD기판 수납카세트(12)가 예를 들면 제1도 중의 화살표 X방향을 따라서 1열로 배열한 상태에서 얹어놓여 있다. 각 카세트(12)에는 세로방향으로 다수단의 LCD기판 수납선반(13)이 설치되어 있다. 그리고 각 카세트(12)의 LCD기판 수납선반(13)에는 각각 LCD기판(피검사체)(ST)가 거의 수평방향을 향한 상태로 인출이 가능하게 수납되어 있다.
또한 LCD기판 처리부(3)에는 X방향쪽의 중앙위치에 LCD기판(ST)을 검사하기 위한 검사기구(20)가 배열 설치된 검사영역(21)이 배치되어 있다. 검사영역(21)의 양측에는 LCD기판(ST)의 얼라이먼트영역(22a,22b)이 각각 배치되어 있다.
또한, 제1도 중에서 검사영역(21)의 좌측 얼라이먼트 영역(22a)에는 검사영역(21)측으로 이동이 가능한 좌측 스테이지(23a), 검사영역(21)의 우측 얼라이먼트 영역(22b)에도 마찬가지로 검사영역(21)측으로 이동이 가능한 우측 스테이지(23b)가 각각 설치되어 있다.
여기에서, LCD기판 처리부(3)의 기초대(24) 위에는 X방향을 향하여 연장되어 설치된 한 쌍의 가이드레일(25)이 설치되어 있다. 이들 가이드레일(25)의 좌측 끝단부는 좌측 얼라이먼트 영역(22a)의 위치까지 연장되어 나오고, 우측 끝단부는 우측 얼라이먼트영역(22b)의 위치까지 연장되어 나와 있다. 그리고, 좌측 스테이지(23a) 및 우측 스테이지(23b)는 이들 가이드레일(25)에 가이드되어서 좌우의 얼라이먼트영역(22a,22b)과 검사영역(21)과의 사이에 이동이 가능하게 지지되어 있다.
또한, 좌측 얼라이먼트 영역(22a)에는 좌측 스테이지(23a)를 구동하는 좌측 볼나사기구(26a)와 예를 들면 CCD카메라(27a) 등의 얼라이먼트용 광학계가 설치되어 있다. 여기에서, 좌측 볼나사기구(26a)에는 검사영역(21)과 좌측 얼라이먼트영역(22a)과의 사이에 X방향을 향하여 설치된 볼나사(28a)와 볼나사(28a)를 구동하는 구동모터(29a)가 설치되어 있다. 그리고, 좌측 볼나사(26a)의 구동에 따라서 좌측 스테이지(23a)가 좌측 얼라이먼트영역(22a)내의 대기위치와, 검사영역(21)내의 기판검사 위치와의 사이에 가이드레일(25)에 가이드되면서 이동조작되도록 되어 있다.
마찬가지로, 우측 얼라이먼트(22b)에는 우측 스테이지(23b)를 구동하는 우측 볼나사기구(26b)와, 예를 들면 CCD카메라(27b)등의 얼라이먼트용 광학계가 설치되어 있다. 여기에서, 우측 볼나사기구(26b)에는 검사영역(21)과 우측 얼라이먼트 영역(22b)과의 사이에 X방향을 향하여 설치된 볼나사(28b)와, 볼나사(28b)를 구동하는 구동모터(29b)가 설치되어 있다. 그리고, 우측 볼나사기구(26b)의 구동에 따라서 우측 스테이지(23b)가 우측 얼라이먼트 영역(22b)의 대기위치와, 검사영역(21)내의 기판검사위치와의 사이에서 가이드레일(25)에 가이드되면서 이동조작되도록 되어 있다.
또한, 좌측 스테이지(23a) 위에는 좌측 블록(36a)이 X방향과 직교하는 제1도 중의 화살표 Y방향의 따라서 이동이 가능하게 설치되어 있다. 좌측 스테이지(23a)의 윗면에는 Y방향을 따라서 연장되어 설치된 한 쌍의 가이드레일(32a)이 돌출하여 설치되어 있음과 동시에, 좌측 블록(36a)을 구동하는 볼나사기구(33a)가 설치되어 있다. 또한, 볼나사기구(33a)에는 볼나사(34a)와 볼나사(34a)를 구동하는 구동모터(35a)가 설치되어 있다.
또한, 좌측 블록(36a)에는 제3도에 나타낸 바와 같이 LCD기판(ST)를 유지하기 위한 척을 가지는 좌측 얹어놓는 대(31a)가 배열 설치되어 있다. 볼나사기구(33a)의 구동에 따라서, 좌측 블록(36a)은 좌측 얹어놓는 대(31a)와 함께, Y방향을 따라서, 제5(a)도에 나타낸 바와 같이 반송부(4)측의 마지막 끝단위치까지 이동된 기판 받아넘김위치와, 제5(b)도에 나타낸 바와 같이 좌측 스테이지(23a)의 거의 중앙위치까지 이동된 얼라이먼트 작업위치와의 사이에 가이드레일(32a)에 가이드되면서 이동조작되도록 되어 있다. 또한, 좌측 얹어놓는 대(31a)가 얼라이먼트 작업위치까지 이동된 상태에서는 얹어놓는 대(31a)가 얼라이먼트 작업위치까지 이동된 상태에서는 얹어놓는 대(31a)위의 LCD기판(ST)이 얼라이먼트용 광학게의 CCD카메라(27a) 바로 아래에 배치되도록 되어 있다.
좌측 얹어놓는 대(31a)는, 좌측 블록(36a)에 내장된 승강부재 및 회전부재를 가지는 구동부(37a)에 의해서, XY평면과 직교하는 Z축방향을 따라서 상하구동됨과 동시에, Z축주위의 θ방향으로 회전구동된다. 따라서, 좌측 얹어놓는 대(31a)는 X, Y, Z, θ의 4방향으로 이동이 가능하게 되어 있다.
좌측 얹어놓는 대(31a)의 축부(제1도중 아래측)에는, 얼라이먼트용 광학계의 CCD카메라(38a)와, 카메라(27a,38a)의 광축맞춤에 사용되는 퇴피가 가능한 타겟(39a)이 배열 설치된다. 카메라(27a,38a)의 광축맞춤과, 아래측의 카메라(38a)에 의한 후술한 프로우브카드(43)의 전극패드 위치의 인식은, LCD기판(ST)의 검사에 앞서서, 예를 들면 장치의 설치시에 행하여진다. 그리고, 검사시에 좌측 얹어놓는 대(31a)가 얼라이먼트 작업위치까지 이동된 상태에서, 윗측의 CCD카메라(27a)에 의해서 LCD기판(ST)이 촬영되고, 좌측 얹어놓는 대(31a)의 이동에 의해서 LCD기판(ST)의 광학적인 얼라이먼트 작업이 행하여진다.
또한, 우측 스테이지(23b) 위에도 좌측 스테이지(23a)위의 좌측 블록(36a) 및 좌측 얹어놓는 대(31a)와 동일구성의 우측 블록(36b) 및 우측 얹어놓는 대(31b)가 설치되어 있다. 즉, 우측 스테이지(23b) 위에는, 좌측 스테이지(23a)측의 한 쌍의 가이드레일(32a), 볼나사(34a)와 구동모터(35a)로 이루어진 볼나사기구(33a), 얹어놓는 대(31a), 블록(36a) 및 구동부(37a)와 대응하는 한 쌍의 가이드레일(32b), 볼나사(34b)와 구동모터(35b)로 이루어지는 볼나사기구(33b), 얹어놓는 대(31b), 블록(36b) 및 구동부(37b)가 각각 설치되어 있다. 또한, 우측 얹어놓는 대(31b)의 측부(제1도 중 아래측)에는, 얼라이먼트용 광학계의 CCD카메라(38b)와, 카메라(27b,38b)의 광축맞춤에 사용되는 퇴피 가능한 타겟(39b)이 배열 설치된다.
또한, 검사영역(21)내의 검사기구(20)는 제3도에 나타낸 바와 같이 LCD기판(ST)에 점등검사용의 전기적 신호를 보내기 위한 도시하지 않은 퍼포먼스 보드가 수용된 테스트헤드(41)를 가지고 있다. 테스트헤드(41)의 아래쪽에는 헤드 플레이트(42)가 배열 설치되어 있다. 헤드 플레이트(42)에는 테스트헤드(41)와 간격을 둔 대향하는 위치에 개구부(42A)가 형성되고, 개구부(42a) 둘레에 카드홀더(44)가 고정되어 있다. 즉, 검사기구(20)의 프로우브카드(43)는 카드홀더(44)를 통해서 헤드 플레이트(42)에 고정되어 있다.
프로우브카드(43)에는 LCD기판(ST)에 설치된 다수의 전극패드에 접촉시키기 위한 다수의 프로우브전극(45)이 돌출하여 설치되어 있다. 프로우브전극(45)은 LCD기판(ST)에 점등검사용의 전기적 신호를 보내기 위하여 사용되고, 즉, 검사기구(20)의 직접단자로서 가능하다. 각각 프로우브전극(45)은 윗면 및 아래면에 콘택트 핀(46,47)이 돌출하여 설치된 콘택트링(48)을 통해서 테스트 헤드(41)내의 도시하지 않은 퍼포먼스 보드에 접속되어 있다. 같은 퍼포먼스 보드는 검사시스템의 테스터(55)에 접속되어 있다.
테스트 헤드(41), 콘택트링(48) 및 프로우브 카드(43)에는 서로 균일하게 하는 개구(41a,48a,43a)가 형성되어 있다. 이들 개구 윗쪽에는, 점등검사시에 LCD기판(ST)를 촬상하기 위해서, 검사시스템의 카메라(57)가 배열 설치되어 있다. 카메라(57)는 그 광축이 개구(41a,48a,43a)의 중심에 균일하게 하고, 또한 그 초점합치면이 LCD기판(ST)에 맞도록 배치되어 있다. 카메라(57)는 테스터(55)에 접속하고, 촬상정보는 테스터(55)의 디스플레이(56)에 표시된다. 또한, LCD기판(ST)를 촬상하기 위해서, 각 얹어놓는 대(31a,31b)에는 백라이트(58)가 내장되어 있다.
검사영역(21)에서 LCD기판(ST)의 검사를 행할 경우에는 좌측 얹어놓는 대(31a) 또는 좌측 얹어놓는 대(31b)중 어느 한 쪽을 검사영역(21)의 기판검사위치에 이동조작시킴과 동시에, 이 기판검사위치에서 좌측 얹어놓는 대(31a) 또는 우측 얹어놓는 대(31b)를 Z축방향을 따라서 상승시켜서 프로우브카드(43)의 프로우브전극(45)과 LCD기판(ST)의 전극패드를 전기적으로 접촉시킨 상태에서 소정의 검사가 행하여진다.
또한, 제4도에 나타낸 바와 같이, 좌측의 볼나사기구(26a)의 구동모터(29a), 볼나사기구(33a)의 구동모터(35a), 얹어놓는 대(31a)의 구동부(37a) 및 우측의 볼나사기구(26b)의 구동모터(29b), 볼나사기구(33b)의 구동모터(35b), 얹어놓는 대(31b)의 구동부(37b)는 예를 들면 마이크로컴퓨터 및 그 주변회로에 의해서 형성되는 콘트롤러(제어수단)(51)에 접속되어 있다. 그리고, 콘트롤러(51)에 의해서 LCD기판(ST)의 각 회의 검사마다 좌우의 각 얼라이먼트영역(22a,22b)의 얹어놓는 대(31a,31b)를 교대로 검사영역(21)으로 이동시키는 상태에서 좌측 볼나사기구(26a)의 구동모터(29a) 및 우측 볼나사기구(26b)의 구동모터(29b)가 구동되도록 되어 있다.
또한, 콘트롤러(51)에는 표시부(52)가 접속되어 있다. 표시부(52)에는 좌우의 CCD카메라(27a,27b,38a,38b)가 각각 화상처리부(53)를 통해서 접속되어 있다. 그리고, 좌우의 CCD카메라(27a,27b,38a,38b)로부터의 화상정보는, 전환입력으로써 화상처리부(53)에서 처리된 후, 표시부(52)에 표시되도록 되어 있다.
또한, 반송부(4)에는 기판방송 로보트(61)가 설치되어 있다. 여기에서, 반송부(4)의 기초대(62) 위에는 X방향을 향하여 연장되어 설치된 한쌍의 가이드 레일(63)이 설치되어 있다. 이들 가이드레일(63)의 좌측 끝단부는 좌측 얼라이먼트영역(22a)과 대응하는 위치까지 연장되어 나오고, 우측 끝단부는 우측 얼라이먼트영역(22b)과 대응하는 위치까지 연장되어 나와 있다. 그리고, 기판방송 로보트(61)는 이들 가이드레일(63)에 가이드되어 좌우 얼라이먼트영역(22a,22b)과 대응하는 위치사이에 이동이 가능하게 지지되어 있다.
또한, 기초대(62) 위에는 기판방송 로보트(61)를 구동하는 볼나사기구(64)가 설치되어 있다. 볼나사기구(64)에는 좌우의 얼라이먼트영역(22a,22b)과 대응하는 위치 사이에 X방향을 향하여 설치된 볼나사(65)와, 볼나사(65)를 구동하는 구동모터(66)가 설치되어 있다. 그리고, 볼나사기구(64)의 구동에 따라서 기판방송 로보트(61)가 좌우의 얼라이먼트영역(22a,22b)과 대응하는 위치사이에 가이드레일(63)에 가이드되면서 이동 조작되도록 되어 있다.
또한, 기판방송 로보트(61)에는 가이드레일(63)에 가이드되면서 X방향에 이동조작되는 이동대(67)와, 이동대(67)에 대하여 Z축방향으로 승강이 가능하게 지지된 시트부(68)에 부착된 다관절아암에 의해서 형성되는 로보트 아암(69)과, 로보트아암(69)의 앞끝단에 회동이 자유롭게 연결된 기판유지핸드(70)가 설치되어 있다.
여기에서, 시트부(68)에는 Z축방향으로 이어지는 랙(rack)이 돌출하여 설치되어 있다. 랙(71)에는 이동대(67)에 고정된 모터(72)의 회전축에 부착된 피니온 기어(73)가 서로 맞물려 있다. 그리고, 모터(72)의 구동에 따라 피니온 기어(73)의 회전이 랙(71)에 전달됨으로써, 랙(71)이 승강동작하고, 랙과 함께 시트부(68)가 Z축방향을 따라서 승강동작하게 되어 있다. 또한, 74는 시트부(68)를 Z축방향을 따라서 승강동작시킬 때의 가이드부재이다.
또한, 로보트 아암(69)에는 여러개의 아암구성요소(75)가 서로 관절부를 통해서 회동이 가능하게 연결되어 있다. 그리고, 로보트아암(69)의 변형동작에 따라서 기판유지핸드(70)를 Y방향으로 따라서 이동시킴과 동시에, 그 기판유지핸드(70)의 앞끝단부 방향을 180°반전시켜서 LCD기판 수납부(2)축을 향한 상태, 또는 LCD기판 처리부(3)축을 향한 상태로 전환조작할 수 있도록 되어 있다.
다음으로, 제1도에 도시한 실시예의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 장치를 초기화하기 위해서, 좌우 얼라이먼트 영역(22a,22b)의 카메라(27,27b)의 광축과, 좌우 얹어놓는 대(31a,31b)의 카메라(38a,38b)의 광축을 타겟(39a,39b)를 이용하여 각각 맞추고, 이 때의 얹어놓는 대(31a,31b)의 위치를 좌우의 기준좌표위치로서 각각 인식한다.
또한, 좌우 얹어놓는 대(31a,31b)의 카메라(38a,38b)의 각각에 의해서 프로우브카드(43)의 기준이 되는 2개의 프로우브전극(45)을 촬상하고, 얹어놓는 대(31a,31b)의 위치로부터 이들의 좌표위치를 구한다. 이에 의해서, 좌우의 기준좌표위치의 각각에 대한 프로우브카드(43)의 전체위치를 인식할 수 있다. 이상의 초기화는, LCD기판(ST)의 검사에 앞서서, 예를 들면 장치의 설치시에 행하여 둔다.
프로우브장치(1)에 의한 LCD기판(ST)의 검사시에는, 후술하도록 각 얹어놓는 대(31a,31b)를 얼라이먼트 작업위치까지 이동한 상태에서, 윗측의 CCD카메라(27a,27b)에 의해서, LCD기판(ST)위의 예를 들면 2개의 마크를 촬상한다. 이에 의해서, 프로우브카드(43)에 대한 각 얹어놓는 대(31a,31b) 위의 기판(ST)의 상대위치의 데이타를 얻을 수 있다. 따라서, 동 데이타에 의거하여 각 얹어놓는 대(31a,31b)를 X, Y, θ의 3방향으로 이동시키면, 프로우브 카드(43)에 대한 기판(ST)의 광학적인 얼라이먼트 조작을 행할 수 있다.
검사시에는, 좌측 얼라이먼트 영역(22a)의 좌측 얹어놓는 대(31a) 또는 우측 얹어놓는 대(22b)의 우측 얹어놓는 대(31b)중 어느 한 쪽, 예를 들면 제5(a)도에 나타낸 바와 같이 우측 얹어놓는 대(31b)가 검사영역(21)의 기판검사위치로 이동되고, 검사영역(21)에서 우측 얹어놓는 대(31b) 위의 검사전의 LCD기판(ST)에 대한 검사가 행하여진다.
또한, 우측 얹어놓는 대(31b)의 기판 검사중, 좌측 스테이지(23a)는 좌측 얼라이먼트영역(22a)의 대기위치까지 이동된다. 이 상태에서, 좌측 얹어놓는 대(31a)는 제5(a)도에 나타낸 기판 받아넘김위치까지 이동된다. 그리고, 이 기판 받아넘김위치에서, 좌측 얹어놓는대(31a) 위의 검사후의 LCD기판(ST)은 기판방송 로보트(61)에 수취되고, 기판방송 로보트(61)에 의해서 LCD기판 수납부(2)에 반송되어 LCD기판수납 카세트(12)의 소정위치의 LCD기판 수납선반(13)내로 수납된다.
또한, 검사후의 LCD기판(ST)을 LCD기판 수납카세트(12)에 수납후, 다음으로 검사하는 검사전의 LCD기판(ST)이 기판방송 로보트(61)에 의해서 LCD기판 수납카세트(12)로부터 취출된다.
여기에서 취출된 검사전의 LCD기판(ST)은 기판방송 로보트(61)에 의해서 좌측 얼라이먼트 영역(22a)측으로 반송되고, 기판 받아넘김 위치에서 대기되고 있는 좌측 얹어놓는 대(31a)로 공급된다.
이와 같이, 좌측 얹어놓는 대(31a)에 새로운 검사전의 LCD기판(ST)이 세트된 후, 볼나사기구(33a)가 구동되고, 좌측 얹어놓는 대(31a)가 제5(b)도에 나타낸 바와 같이 얼라이먼트 작업위치까지 이동한다. 이 얼라이먼트 작업위치에서는 좌측 얹어놓는 대(31a)를 X, Y, θ의 3방향으로 이동시킴으로써, 좌측 얹어놓는 대(31a) 위의 LCD기판(ST)의 광학적인 얼라이먼트작업이 행하여진다. 이 때, 기판방송 로보트(61)는 우측 얼라이먼트영역(22b)과 대응하는 위치까지 이동된 상태에서 대기된다.
또한, 검사영역(21)에서의 우측 얹어놓는 대(31b)의 LCD기판(ST)에 대한 검사의 종료후, 우측 볼나사기구(26b)가 구동되고, 우측 스테이지(23b)가 제6(a)도에 나타낸 바와 같이 우측 얼라이먼트영역(22b) 위의 대기위치까지 이동조작된다. 이 후, 볼나사기구(33b)가 구동되고, 우측 얹어놓는 대(31b)가 기판 받아넘김 위치까지 이동된다. 또한, 우측 볼나사기구(26b)와 볼나사기구(33b)가 동시에 구동되는 구성으로 하여도 좋다.
이 때, 좌측 얼라이먼트영역(22a)에서는 좌측 얹어놓는 대(31a) 위의 LCD기판(ST)의 광학적인 얼라이먼트작업이 종료되고, 대기상태로 유지되어 있다. 그 때문에, 검사영역(21)으로부터 우측 얹어놓는 대(31b)가 우측 얼라이먼트 영역(22b)측으로 이동하는 동작에 따라서 좌측 볼나사기구(26a)가 구동되고, 좌측 얹어놓는 대(31a)가 제6(b)도측에 나타난 바와 같이 검사영역(21)의 기판검사위치로 이동된다. 그리고, 검사영역(21)에서 좌측 얹어놓는 대(31a)위의 검사전의 LCD기판(ST)에 대한 검사가 행하여진다.
또한, 좌측 얹어놓는 대(31a)의 기판검사중, 우측 얼라이먼트영역(22b)의 우측 얹어놓는 대(31b)가 기판 받아넘김위치에 유지되어 있는 상태에서, 우측 얹어놓는 대(31b) 위의 검사후의 LCD기판(ST)가 기판반송 로보트(61)에 수취된다. 그리고, 기판방송 로보트(61)에 의해서 검사후의 LCD기판(ST)이 LCD기판 수납선반(13)내로 수납된다.
또한, 검사후의 LCD기판(ST)를 LCD기판 수납카세트(12)에 수납후, 앞회와 마찬가지로 다음으로 검사되는 검사전의 LCD기판(ST)이 기판방송 로보트(61)에 의해서 LCD기판 수납카세트(12)로부터 취출된다. 그리고, 여기에서 취출된 검사전의 LCD기판(ST)가 기판방송 로보트(61)에 의해서 우측 얼라이먼트영역(22b)으로 반송되고, 제7(a)도에 나타낸 바와 같이 기판 받아넘김위치에서 대기되고 있는 우측 얹어놓는 대(31b)에 공급된다.
이와 같이, 우측 얹어놓는 대(31b)에 새로운 검사전의 LCD기판(ST)가 세트된 후, 볼나사기구(33b)가 구동되고, 우측 얹어놓는 대(31b)가 제7(b)도에 나타낸 바와 같이 얼라이먼트 작업위치까지 이동된다. 이 얼라이먼트 작업위치에서는 우측 얹어놓는 대(31b)위의 LCD기판(ST)가 얼라이먼트용 광학계의 CCD카메라(27b)의 바로 아래에 배치되고, 여기에서 CCD카메라(27b)에 의한 촬영화상에 의거하여 우측 얹어놓는 대(31b)를 X, Y, θ이 3방향으로 이동시킴으로써, 우측 얹어놓는 대(31b) 위의 LCD기판(ST)의 광학적인 얼라이먼트작업이 행하여진다. 이 때, 기판방송 로보트(61)는 좌측 얼라이먼트 영역(22a)과 대응하는 위치까지 이동된 상태에서 대기된다.
또한, 검사영역(21)에서의 좌측 얹어놓는 대(31a)의 LCD기판(ST)에 대한 검사의 종료후, 좌측 볼나사기구(26a)가 구동되고, 좌측 스테이지(23a)가 제1도에 나타낸 바와 같이 좌측 얼라이먼트영역(22a) 위의 대기위치까지 이동조작된다. 이것과 동시에, 볼나사기구(33a)가 구동되고, 좌측 얹어놓는 대(31a)가 기판 받아넘김위치까지 이동된다. 이 때, 우측 얼라이먼트영역(22b)에서는 우측 얹어놓는 대(31b) 위의 LCD기판(ST)의 광학적인 얼라이먼트작업이 종료되어 대기상태로 유지되어 있고, 검사영역(21)으로부터 좌측 얹어놓는 대(31a)가 좌측 얼라이먼트영역(22a)측으로 이동하는 동작에 따라서, 우측 얹어놓는 대(31b)가 검사영역(21)의 기판검사위치로 이동된다.
이 이후는, 마찬가지의 동작이 반복되고 LCD기판(ST)의 각 회의 검사마다 좌우 각 얼라이먼트영역(22a,22b)가 얹어놓는 대(31a,31b)가 교대로 검사영역(21)으로 이동되어 검사전의 LCD기판(ST)에 대한 검사가 순차적으로 행하여진다.
본 실시예에 의하면 다음의 효과를 가진다. 즉, 검사영역(21)에 한 쪽의 얼라이먼트영역, 예를 들면 좌측 얼라이먼트 영역(22a)의 좌측 얹어놓는 대(31a)를 이동시켜서 LCD기판(ST)를 검사하는 검사작업중에, 다른 쪽의 얼라이먼트영역, 여기에서는 우측 얼라이먼트 영역(22b)에서 대기되고 있는 우측 얹어놓는 대(31b)에 사전에 다음의 검사용인 검사전의 LCD기판(ST)를 세트할 수 있다. 따라서, 현재 검사작업중인 LCD기판(ST)의 검사작업의 종료후, 검사영역(21) 위치의 얹어놓는 대(31a)를 검사후의 LCD기판(ST)과 함께 좌측 얼라이먼트 영역(22a)에 이동시킬 때에, 사전에 다음회 검사용인 검사전의 LCD기판(ST)가 세트된 우측 얼라이먼트영역(22b)의 얹어놓는 대(31b)를 검사영역(21)으로 바로 이동시킬 수 있다. 그 때문에, 현재 검사작업중인 LCD기판(ST)의 검사작업의 종료후, 다음 회의 검사용의 검사전의 LCD기판(ST)가 검사영역(21)에 세트될 때까지 요하는 시간을 종래에 비교하여 대폭적으로 단축할 수 있다. 즉, 검사영역(21)에 의해서 검사전의 LCD기판(ST)를 실제로 검사하고 있는 시간에 비교하여 검사영역(21)의 대기시간의 비율을 저감할 수 있고, 검사영역(21)의 가동시간을 길게 할 수 있음과 동시에, 단위시간당 피검사체의 검사처리매수를 대폭적으로 늘릴 수 있다.
또한, 좌측 얼라이먼트영역(22a)의 좌측 스테이지(23a)를 구동하는 좌측 볼나사기구(26a)와 우측 얼라이먼트 영역(22b)의 우측 스테이지(23b)를 구동하는 우측 볼나사기구(26b)를 별개로 설치하고, 좌우의 각 얼라이먼트영역(22a,22b)의 얹어놓는 대(31a,31b)를 서로 독립하여 이동가능하게 하였으므로, 좌우 각 얼라이먼트 영역(22a,22b)의 얹어놓는 대(31a,31b)마다 각각 고정밀도로 LCD기판(ST)를 얼라이먼트할 수 있다.
제8도는, 본 발명의 다른 실시예에 관계되는 LCD기판의 점등검사 시스템에 조립된 프로우브장치(81)전체의 개략구성을 나타낸다. 제8도중, 제1도에 도시한 실시예와 공통하는 부재에는 동일부호를 붙여서 그들 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예의 프로우브장치(81)는, 검사영역이 좌우 2개의 검사영역(21a,21b)으로 이루어진 점에 있어서, 제1도에 도시한 실시예와 다르다. 이 때문에, 검사기구(20)는 좌우로 이동이 가능하고, 또한, 얼라이먼트용 광학계인 CCD카메라(27a,27b)는 선회회피가 가능하게 되어 있다.
보다 구체적으로는, 검사기구(20)는 검사기구 구동수단(82)과 가이드레일(84)과의 사이를 가교하고, 또한 가이드레일(84)를 따라서 슬라이드하도록 배열 설치되어 있다. 구동수단(82)은 콘트롤러(51)(제4도 참조)에 접속되고, 따라서, 검사기구(20)는 콘트롤러(51)의 제어하에서 제8도 중 좌우로 이동이 가능하게 되어 있다. 또한, 카메라(57)는 검사기구(20)에 대하여 고정되어서, 검사기구(20)와 일체적으로 이동한다.
또한, 카메라(27a,27b)의 지지아암은, 구동모터(88a,88b)에 의해서 자전구동되는 수직샤프트(86a,86b)에 부착된다. 구동모터(88a,88b)도 콘트롤러(51)에 접속되고, 따라서, 카메라(27a,27b)도 또한, 콘트롤러(51)의 제어하에서 샤프트(86a,86b)의 중심을 축으로서 선회가능하게 되어 있다.
제9(a),9(b)도는 제8도에 도시한 실시예의 동작을 나타낸다. 본 실시예도, 검사기구(20)에 의한 좌우 얹어놓는 대(31a,31b)위의 LCD기판(ST)의 검사가 교대로 행하여지도록 콘트롤러(51)가 조작하는 점에 있어서, 제1도에 도시한 실시예와 마찬가지이다. 즉, 콘트롤러(51)는, 제1도에 도시한 실시예와 같이, 좌우 얹어놓는 대(31a,31b), 반송 로보트(61)등을 구동하고, LCD기판(ST)의 받아넘김과 얼라이먼트를 행함과 동시에, 검사기구 구동수단(82)를 조작하여, 좌우 얹어놓는 대(31a,31b)의 이동에 대응하여 검사기구(20)를 구동한다.
제9(a)도는, 우측 얹어놓는 대(31b) 위에 얹어놓인 LCD기판이 검사를 받고 있는 상태를 나타내고, 이것은 앞의 실시예인 제5(b)도에 도시한 상태에 대개 대응한다. 여기에서, 검사기구(20) 및 우측 얹어놓는 대(31b)는 우측 검사영역(21a)내의 우측 기판검사위치에 있고, 카메라(57)의 시야내에 LCD기판이 들어가도록 위치맞춤되어 있다. 또한, 카메라(27b)는, 검사기구(20)와 서로 간섭하지 않도록, 측방향으로 선회퇴피해 있다. 우측 기판검사위치는, 제8도에 도시한 상태에서의 검사기구(20) 및 우측 얹어놓는 대(31b)의 위치의 대개 중간, 즉 검사기구(20) 원위치와 우측 스테이지(23b)의 대기위치와의 거의 중간에 위치한다. 우측 얹어놓는 대(31b)를 얻은 우측 스테이지(23b) 및 검사기구(20)는, 제8도에 도시한 위치로부터 서로 동시에 접근이동하고, 우측 기판검사위치에서 정지하도록 되어 있다.
제9(b)도는, 좌측 얹어놓는 대(31a) 위에 얹어놓인 LCD기판이 검사를 받고 있는 상태를 나타내고, 이것을 앞의 실시예인 제7(b)도에 도시한 상태에 대개 대응한다. 여기에서, 검사기구(20) 및 좌측 얹어놓는 대(31a)는 좌측 검사영역(21b)내의 좌측 기판검사위치에 있고, 카메라(57)의 시야내에 LCD기판이 들어가도록 위치맞춤되어 있다. 또한, 카메라(27a)는, 검사기구(20)와 서로 간섭하지 않도록, 측방향으로 선회퇴피하고 있다. 좌측 기판검사위치는, 제8도에 도시한 상태에서의 검사기구(20) 및 좌측 얹어놓는 대(31a)의 위치의 대략 중간, 즉, 검사기구(20) 원위치와, 좌측 스테이지(23a)의 대기위치와의 대략 중간에 위치한다. 좌측 얹어놓는 대(31a)를 얻은 좌측 스테이지(23a) 및 검사기구(20)는, 제8도에 도시한 위치로부터 서로 동시에 접근이동하고, 좌측 기판검사 위치에서 정지하도록 되어 있다.
이와 같이, 제8도에 도시한 실시예에 의하면, 검사기구(20)를 이동 가능하게 하였기 때문에, 검사전의 LCD기판(ST)를 기판 검사위치에 세트하는 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 제1도에 도시한 실시예보다도 단위시간당 피검사체의 검사처리매수를 더 늘릴 수 있다.
제10도는 본 발명의 또다른 실시예의 관계되는 LCD기판의 점등검사 시스템에 조립된 프로우브장치(91) 전체의 개략구성을 나타낸다. 제10도중, 제1도 및 제8도에 도시한 실시예와 공통하는 부재에는 동일 부호를 붙여서 그들의 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예의 프로우브장치(91)는, 좌우의 얼라이먼트영역(22a,22b)가 좌우의 검사영역으로서 겸용되고 있는 점에 있어서, 제1도 및 제8도에 도시한 실시예와 다르다. 이 때문에, 검사기구(20)는 좌우로 이동이 가능하고, 또한, 얼라이먼트용 광학계인 CCD카메라(27a,27b)는 선회회피 가능하게 되어 있다.
보다 구체적으로는, 좌우측 스테이지(23a,23b)가 고정되고, 좌우 얹어놓는 대(31a,31b)와 검사기구(20)와의 위치맞춤시에, 검사기구(20)만이 좌우로 이동한다. 검사기구(20)는 제1 및 제8도에 도시한 검사기구에 비교하여 소형으로 형성되고, 제8도에 도시한 실시예와 마찬가지로, 구동수단(82)과 가이드레일(84)과의 사이를 가교하고 또한 가이드레일(84)을 따라서 슬라이드가 가능하게 되어 있다. 카메라(57)는 검사기구(20)에 대하여 고정되어서, 검사기구(20)와 일체적으로 이동한다. 카메라(27a,27b)도, 제8도에 도시한 실시예와 마찬가지로, 샤프트(86a,86b)의 중심을 축으로서 선회가능하게 되어 있다.
본 실시예도, 검사기구(20)에 의한 좌우 얹어놓는 대(31a,31b) 위의 LCD기판(ST)의 검사가 교대로 행하여지도록 콘트롤러(51)가 조작하는 점에 있어서, 제1도 및 제8도에 도시한 실시예와 마찬가지이다. 즉, 콘트롤러(51)는, 제1도에 도시한 실시예와 같이, 좌우 얹어놓는 대(31a,31b), 반송 로보트(61) 등을 구동하고, LCD기판(ST)의 받아넘김과 얼라이먼트를 행함과 동시에, 검사기구 구동수단(82)을 조작하고, 반송 로보트(6)의 이동에 대응하여 검사기구(20)를 구동한다.
본 실시예에 있어서, 우측 얹어놓는 대(31b) 위의 LCD기판을 검사하는 경우, 검사기구(20)가 우측 얹어놓는 대(31b)를 향하여 제10도중 오른쪽으로 이동한다. 그리고, 검사기구(20)는, 카메라(57)의 시야내에 얹어놓는 대(31b) 위의 LCD기판이 들어가는 위치, 즉 우측 기판검사위치에서 정지한다. 이때, 카메라(27b)는, 검사기구(20)와 서로 간섭하지 않도록 축방향으로 선회퇴피한다.
한편, 좌측 얹어놓는 대(31a) 위의 LCD기판을 검사하는 경우, 검사기구(20)가 좌측 얹어놓는 대(31a)를 향하여 제10도중 왼쪽으로 이동한다. 그리고, 검사기구(20)는, 카메라(57)의 시야내에 얹어놓는 대(31a)위의 LCD기판이 들어가는 위치, 즉 좌측 기판검사위치에서 정지한다. 이때, 카메라(27a)는, 검사기구(20)와 서로 간섭하지 않도록, 측방향으로 선회퇴피한다.
이와 같이, 제10도에 도시한 실시예에 의하면, 검사기구(20)만을 좌우로 이동하여 좌우 얹어놓는 대(31a,31b)와 위치맞춤하기 때문에, 얼라이먼트후의 LCD기판(ST)를 움직일 필요가 없다.
제11(a),(b)도는, 본 발명의 또다른 실시예에 관계되는 프로우브장치의 요부를 나타낸 평면도 및 측면도이다. 본 실시예는, 제1도에 도시한 프로우브장치(1)의 처리부(3)의 개략에 관한 것으로, 좌우 얼라이먼트영역에 있어서, LCD기판을 광학적으로 검지하여 얼라이먼트하기 위한 기구에 특징이 있다. 본 실시예의 수축부(2) 및 반송부(4)는 제1도에 도시한 구조와 같이 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 처리부(3)의 좌우 얼라이먼트영역에서의 각 부재의 구조 및 동작의 좌우대상이기 때문에, 이하에서는 우측의 얼라이먼트영역만을 예시하여 설명한다.
피처리기판(ST)을 얹어놓기 위한 얹어놓는 대(103)는 수평면내에서 직교하는 X 및 Y방향과, Z방향(상하방향)으로 이동가능함과 동시에 Z축주위의 θ방향으로 회전이 가능하게 되어 있다. 얹어놓는 대(103)는, 진공척 등의 기판(ST)을 고정유지하기 위한 수단을 가진다. 얹어놓는 대(103)는 X 및 Y방향으로 이동가능한 블록(109)에 지지되고, 블록(109)에 내장된 Z, θ방향의 구동모터(121,122)(제14도 참조)를 가지는 구동부(110)에 의해서 Z방향(상하방향) 및 θ방향으로 구동된다.
블록(109) 아래에는 제12도에 나타낸 바와 같이 Y베이스(111)가 설치되어 있다. Y베이스(111)위에는 Y방향으로 이어지는 2개의 가이드레일(112)이 평행으로 설치되어 있음과 동시에, Y방향으로 이어지는 볼나사(113) 및 볼나사(113)를 회전구동하는 구동모터(114)가 설치되어 있다. 블록(109)은 가이드레일(112) 위에 도시하지 않은 축받이부재를 통해서 Y방향으로 이동가능하게 지지되어 있다. 블록(109)의 아래면에서는 볼나사(113)와 나사맞춤하는 나사구멍을 구비한 돌출부(115)가 돌출하여 설치되어 있다. 볼나사(113)의 회전에 따라서 블록(109)이 가이드레일(112)를 따라서 가이드되는 상태에서, Y방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
Y베이스(111)의 아래에는 X베이스(116)가 설치되어 있다. X베이스(116) 위에는 X방향으로 이어지는 2개의 가이드레일(117)이 평행하게 설치되어 있음과 동시에, X방향으로 이어지는 볼나사(118) 및 볼나사(118)를 회전구동하는 구동모터(119)가 설치되어 있다. 그리고, Y베이스(111)는 가이드레일(117) 위에 도시하지 않은 축수부재를 통해서 X방향으로 이동이 가능하게 지지되어 있다. Y베이스(111)의 아래면에는 볼나사(118)와 나사맞춤하는 나사구멍을 구비한 돌출부(120)가 돌출하여 설치되어 있다. 볼나사(118)의 회전에 따라서 Y베이스(111)가 가이드레일(117)을 따라서 가이드되는 상태에서, X방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
제14도에 나타낸 바와 같이, X, Y, Z, θ방향의 구동모터(119,114,121,122)는 예를 들면 펄스모터에 의해서 형성되어 있다. 각 구동모터(119,114,121,122)는 마이크로 컴퓨터 및 그 주변회로에 의해서 형성되는 콘트롤러(123)에 접속되어 있다. 그리고, 콘트롤러(123)로부터 출력되는 제어신호에 의해서 각 구동모터(119,114,121,122)의 동작이 제어되도록 되어 있다. 즉, 콘트롤러(123)는 제4도에 도시한 콘트롤러(51)에 대응하는 것이다.
또한, 처리부(3)의 상부에는 얹어놓는 대(103)의 X, Y방향의 이동영역을 둘러싸는 상태에서 헤드 플레이트(124)가 배열 설치되어 있다. 헤드 플레이트(124)에는 얹어놓는 대(103)이 검사위치로 이동된 상태에서 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)와 대향하는 위치에 개구부(124a)가 형성되어 있다. 그리고, 헤드 플레이트(124)의 개구부(124a)의 둘레에는 기판(ST)을 검사하기 위한 테스터(55)측에 접속된 프로우브 카드(125)가 홀더(126)를 통해서 고정되어 있다.
또한, 피처리기판(ST)로서는 제1도 내지 제10도에 도시한 실시예에서 설명한 바와 같이, 1매의 유리기판상에 1개의 LCD소자가 배열 설치된 것, 또는, 제16도에 나타낸 바와 같이 1매의 유리기판(127) 위에 각각 독립한 4개의 LCD소자(128)가 배열 설치된 것 등 여러가지의 타입이 있다. 피처리기판(ST)에 관해서는, 제1도 내지 제10도에 도시한 실시예에 있어서도, 또한, 제16도에 도시한 바와 같이 기판(ST)를 처리대상으로 할 수 있다.
제16도에 있어서, 유리기판(127)위의 각 LCD소자(128)에는 평행한 2변의 각 끝단테두리를 따라서 TFT의 드레인 라인에 접속되는 다수의 전극패드(129)가 병설되어 있음과 동시에, TFT의 게이트라인에 접속되는 다수의 전극패드(130)가 전극패드(129)열에 직교하는 각 LCD소자(128)의 한 둘레를 따라서 나란히 설치되어 있다. 또한, 기판(ST) 위에는 예를 들면 기판(ST)의 한 변과 평행한 직선을 따라서 2개의 위치맞춤용 마크, 예를 들면 크로스 마크(131a,131b)가 형성되어 있다.
기판검사용의 프로우브카드(125)에는 제13도에 나타낸 바와 같이 프로우브 카드(125)의 본체(132)의 아래면에 각 LCD소자(128)의 전극패드(129,130)의 배열에 대응하여 다수의 프로우브전극(133)이 배열되어 있다.
또한, X, Y방향으로 이동되는 블록(109)의 한쪽부에는 CCD카메라(134)가 촬영렌즈(134a)를 윗쪽방향으로 배치한 상태로 고정되어 있다. 얹어놓는 대(103)이 X, Y방향으로 이동되는 도중에 CCD카메라(134)에 의해서 프로우브카드(125)의 프로우브전극(133)을 촬상 가능하게 되어 있다. 또한, CCD카메라(134)는 프로우브카드(125)의 다수의 프로우브전극(133)을 전부 촬영할 필요는 없고, 기준이 되는 그 중 2개의 프로우브전극(133)(예를 들면 얹어놓는 대(103)가 X, Y방향으로 이동될 때의 CCD카메라(134)의 이동궤도상에서 CCD카메라(134)에 가장 가까운 프로우브전극(133)과, 가장 먼 프로우브전극(133)만을 촬영할 수 있으면 된다.
헤드 플레이트(124) 위에는 얼라이먼트 광학계(135)가 설치되어 있다. 얼라이먼트 광학계(135)에는 광학계 본체(136)내에 광원(137)과, 제1반사경(138)과, 제2반사경(139)과, 제3반사경(140)과, 제3반사경(140)의 구동부재(141)가 설치되어 있다.
제1반사경(138)은 얹어놓는 대(103)가 얼라먼트 영역내의 얼라이먼트 작업위치로 반송된 상태에서, CCD카메라(134)에 대하여 대향하도록 배치되어 있다. 제2반사경(139) 및 제3반사경(140)은 얹어놓는 대(130)가 얼라이먼트 작업위치로 반송된 상태에서, 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST) 2개의 크로스마크(131a,131b)(CCD카메라(134)로부터 먼 제1크로스 마크(131a)와 CCD카메라(134)에 가까운 제2크로스 마크(131b)에 대하여 각각 대향되도록 배치되어 있다.
제1반사경(138)은 CCD카메라(134)의 광측에 대하여 45°의 경사각도로 교차하는 상태에서 제2, 제3반사경(139,140)의 방향을 향하여 설치되어 있다. 제2, 제3반사경(139,140)은 각각 수직방향을 향하여 설치되어 있다. 여기에서, 헤드 플레이트(124)에는 제15도에 나타낸 바와 같이 얹어놓는 대(103)가 얼라이먼트 작업위치로 반송된 상태에서, CCD카메라(134)와 제1반사경(138)과의 사이에 위치하는 제1개구부(142)와, 얹어놓는 대(103)위의 기판(ST)의 2개의 크로스 마크(131a,131b)와 제2, 제3반사경(139,140)과의 사이에 위치하는 제2,제3개구부(143,144)가 각각 형성되어 있다. 또한, 헤드 플레이트(124)의 제1∼제3개구부(142∼144)는 단일의 긴 구멍에 의해서 형성되어도 좋다.
또한, 제3반사경(140)의 구동부재(141)에는 제20(a),(b)도에 나타낸 바와 같이 예를 들면 전자(電磁)플랜저(145)가 설치되어 있다. 전자 플랜저(145)의 가동로드(145a)의 앞끝단부에는 제3반사경(140)이 고정되어 있다. 또한, 전자 플랜저(145)는 콘트롤러(123)에 접속되어 있다. 콘트롤러(123)에 의해서 전자플랜저(145)의 동작이 제어되고, 전자 플랜저(145)의 동작에 따라서 제3반사경(140)을 제1반사경(138)과 제2반사경(139)과의 사이의 광로(Q1)에 대하여 직교하는 방향으로 이동조작하여, 제3반사경(140)을 제1반사경(138)과 제2반사경(139)과의 사이의 광로(Q1)바깥으로 이동시킨 대기위치(제20(a)도에 나타냄)와의 사이에 전환조작하도록 되어 있다.
제1반사경(138)은 예를 들면 하프미러 (half mirror)에 의해서 형성되어 있다. 광원(137)으로부터의 조명광은 제1반사경(138)을 투과한 후, 제2반사경(139), 또는 제3반사경(140)에 의해서 각 크로스마크(131a,131b)측에 모두 반사되어 각 크로스마크(131a, 131b)를 조명함과 동시에, 각 크로스마크(131a,131b)모양이 제2반사경(139), 제3반사경(140)에 의해서 제1반사경(138)측에 모두 반사되고, 또한, 제1반사경(138)에 의해서 CCD카메라(134)측에 반사됨으로써, 얹어놓는 대(103)위의 기판(ST) 2개의 크로스마크(131a,131b)에 의해서 촬상되도록 되어 있다.
CCD카메라(134)는 카메라 구동회로(146)를 통해서 콘트롤러(123)에 접속되어 있다. 또한, CCD카메라(134)에는 화상처리부(147)를 통해서 모니터(148)를 접속되어 있다. 모니터(148)는 콘트롤러(123)에 접속되어 있다. CCD카메라(134) 및 모니터(148)는 콘트롤러(123)로부터의 제어신호에 의해서 구동된다. CCD카메라(134)로부터의 화상정보는 화상처리부(147)에서 처리된 후, 모니터(148)에 표시되도록 되어 있다.
또한, 콘트롤러(123)는 얼라이먼트 광학계(135)의 CCD카메라(134)로부터 개별적으로 보내어진 제1크로스마크(131) 및 제2크로스마크(131b)의 각 마크상의 위치정보에 의거하여 기판(ST)의 위치조정을 행한다. 콘트롤러(123)는, CCD카메라(134)로부터 보내어진 기판(ST)의 제1크로스마크(131a) 및 제2크로스마크(131b)의 마크상의 위치정보에 의거하여 얼라이먼트 작업위치에서의 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 X, Y, θ의 각 방향의 어긋난 양을 산출하고, 산출결과에 의거하여 얹어놓는 대(103)가 얼라이먼트 작업위치로부터 검사위치로 이동되는 도중에 얹어놓는 대(103)를 X, Y, θ의 각 방향의 어긋난 양을 0으로 하도록 X, Y, θ방향 구동모터(19,14,22)의 동작을 제어한다.
콘트롤러(123)에는 Z방향의 0점을 검출하는 0점검출센서(149) 및 기판(ST)의 높이위치(Z방향의 0점과 기판(ST)과의 사이의 거리)를 검출하는 하이트센서(150)가 접속되어 있다. Z방향의 0점은, 검사위치에서 얹어놓는 대(103)를 아래쪽으로부터 상승시켰을 때에, 기판(ST)의 전극패드(129,130)와 프로우브 카드(125)의 프로우브전극(133)이 접촉하는 위치에 설정되어 있다.
0점검출센서(149)의한 예로서는 제17(a)도에 나타낸 구성의 것과, 제17(b)도에 나타낸 구성의 것이 있다. 제17(a)도의 0점 검출센서(149)에는 상하로 적절한 간격을 두고 대향배치된 2매의 접촉판(151,152)이 설치되어 있다. 윗측의 접촉판(151)은 아래방향으로 경사지고, 아래측의 접촉판(152)의 끝단부가 상측의 접촉판(151)의 내측에 접촉하고 있다. 윗측의 접촉판(151)의 앞끝단부에는 아래방향으로 대략 L자형상으로 굴곡된 아래방향의 굴곡부(151a)가 형성되어 있다. 0점검출센서(149)의 자연상태(기판(ST)의 피검사상태)에 있어서, 아래측의 접촉판(152)과 윗측의 접촉판(151)과의 접촉상태로 유지되어 있다.
검사위치의 얹어놓는 대(103)가 대기위치로부터 Z방향으로 상승할 때에 얹어놓은 대(103)위의 기판(ST)가 0점 검출센서(149) 윗측의 접촉판(151)의 경사진 아래방향의 굴곡부(151A)와 맞닿는다. 그 후, 얹어놓는 대(103)의 상승동작에 따라서 접촉판(151)의 굴곡부(151a)가 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)에 의해서 윗쪽방향으로 눌러지고, 접촉판(152)이 접촉판(152)으로부터 떨어진 방향으로 탄성변형되어 간다. 접촉판(151,152)이 떨어진 시점에서, 상하의 접촉판(151,152)사이의 도통이 끊긴다. 이 상태가 0점검출회로에 의해서 검출되고, 대기위치로부터 Z방향으로 상승중인 얹어놓는 대(103)위의 기판(ST)이 Z방향의 0점위치에 도달한 상태로서 인식되도록 되어 있다.
제17(b)도의 0점검출센서(149)에는 Z방향으로 이어지는 2개의 스프링침(153,154)이 평행하게 배치되어 있다. 스프링침(153,154)의 윗끝단부측은 도시하지 않은 0점검출회로에 접속되어 있다. 또한, 양 스프링침(153,154)의 아래끝단부는 기판(ST) 중 어느 전극패드(129,130)에 접촉이 가능한 위치에 배치되어 있다.
그리고, 검사위치의 얹어놓는 대(103)가 대기위치로부터 Z방향으로 상승할 때에 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST) 중 어느 전극패드(129,130)에 0점검출센서(149)의 양 스프링침(153,154)의 아래끝단부가 맞닿는다.
이 시점에서, 기판(ST)의 전극패드(129) 또는 (130)을 통해서 양 스프링침(153,154)사이가 도통된다. 이 상태가 0점검출회로에 의해서 검출되고, 대기위치로부터 Z방향으로 상승중인 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)이 Z방향의 0점위치에 도달한 상태로서 인식되도록 되어 있다.
하이트센서(150)로서는, 예를 들면 발광다이오드(LED) 등의 발광원과, 포토센서 등의 수광소자를 구비하고, 발광원으로부터의 광이 얹어놓은 대(103) 위의 기판(ST)의 표면에 의해서 반사되는 반사광을 수광소자에 의해서 검출함으로써, 얹어놓은 대(103) 위의 기판(ST)의 표면의 Z방향의 높이위치를 비접촉상태로 검출하는 구성의 것이 있다.
또한, 이 밖의 하이트센서(150)로서는 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 표면과의 사이의 공간전하량을 검출하고, 여기에서 검출되는 공간전하량의 변화에 의해서 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)표면의 Z방향의 높이위치를 비접촉상태로 검출하는 구성의 것, 또는 자동촛점기구가 내장되고, 이 자동촛점기구에 의해서 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST) 표면의 Z방향의 높이위치를 비접촉상태로 검출하는 구성의 것이 있다.
다음으로, 본 실시예의 동작에 대하여 설명한다.
검사후의 기판(ST)를 얹어놓는 대(103)으로부터 언로드하거나, 검사전의 기판(ST)을 얹어놓는 대(103)로 공급하는 얹어놓는 대(103)로 기판(ST)을 로드하는 동작은 제1도에 도시한 실시예와 마찬가지로 행하여진다. 즉 검사후의 기판과 검사전의 기판의 받아넘김동작은, 얹어놓는 대(103)가 기판 받아넘김위치로 이동된 상태에서 반송로보트(61)(제1도 참조)에 의해서 행하여진다.
받아넘김위치에서 검사전의 기판(ST)가 얹어놓는 대(103)는, 일반 프로우브카드(25) 아래의 검사위치로 이동된다. 본 실시예에서는, 얹어놓는 대(103)는 동작의 제어상, 검사위치를 원점으로 하고 있다. 검사위치로의 기판(ST)의 반송중, 하이트센서(150)에 의해서 기판(ST)의 높이위치가 검출된다. 따라서, 얹어놓는 대(103)가 기판(ST)의 검사위치로 반송되어 온 시점에서는, 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 Z방향의 높이위치, 즉, Z방향의 0점과 기판(ST)과의 사이의 거리가 정확하게 측정되어 있다. 하이트센서(150)로부터의 검출데이타는 콘트롤러(123)로 보내어져서, 콘트롤러(123)의 메모리내에 기억되도록 되어 있다. 또한, Z방향의 0점위치는 사전에 0점검출센서(149)에 의해서 설정되어 있다.
감사전의 기판(ST)의 세트된 얹어놓는 대(103)가 검사위치(원점)로 반송된 후, X방향 구동모터(119)가 구동되고, 얹어놓는 대(103)가 기판(ST)의 검사위치로부터 얼라이먼트 작업위치까지 X방향으로 이동된다. 또한, 얹어놓는 대(103)가 검사위치로부터 얼라이먼트 작업위치까지 반송되는 도중, 얹어놓는 대(103)측의 CCD카메라(134)가 프로우브카드(125)의 기준이 되는 그 중 2개의 프로우브전극(133) 아래로 이동한 시점에서, CCD카메라(134)에 의해서 프로우브카드(125)의 프로우브전극(133)이 촬상된다. 이 때, 프로우브전극(133)의 중심에 CCD카메라(134)의 시야의 센터를 맞춤으로써, 이 시점에서의 얹어놓는 대(103)의 원점으로부터의 X방향 및 Y방향의 이동거리인 xy좌표가 검출된다. 이 때의 좌표점(x1,y1)이 얹어놓는 대(103)의 원점으로서(O)에 세트되어서, 기준이 되는 프로우브전극(133)의 좌표위치가 산출된다.
얹어놓는 대(103)가 제11(b)도 중에 가상선으로 나타낸 얼라이먼트 작업위치까지 반송된 시점에서, X방향 구동모터(119)의 구동이 정지된다. 이 때의 원점으로부터 얼라이먼트 작업위치까지의 얹어놓는 대(103)의 이동량은 기판(ST)의 패널사이즈에 따라서 적절하게 설정된다.
이어서, 이 얼라이먼트 작업위치에서의 실제의 기판(ST)의 위치가 산출된다. 기판(ST)의 위치산출은 얼라이먼트 광학계(135)를 사용하여 다음과 같이 행하여진다. 먼저, 제3반사경(140)의 구동부재(141)의 전자 플랜저(145)가 구동되고, 제20(a)도에 나타낸 바와 같이 제3반사경(140)이 제1반사경(138)과 제2반사경(139)과의 사이의 광로(Q1) 바깥으로 이동된 대기위치에서 유지된다.
이 상태에서, 광원(137)으로부터의 조명광은 제1반사경(138)을 투과한 후, 제2반사경(139)에 의해서 CCD카메라(134)로부터 먼 제1크로스마크(131a)측에 모든 반사되어 크로스마크(131a)가 조명된다. 이 때, 크로스마크(131a)의 모양은 제2반사경(139)에 의해서 제1반사경(138)측에 모두 반사되고, 또한, 제1반사경(138)에 의해서 CCD카메라(134)측에 반사됨으로써, 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 제2크로스마크(131b)의 모양이 CCD카메라(134)에 의해서 촬상된다. 따라서, 이때에 모니터(148)에 표시되는 제2크로스 마크(131b)의 모양의 CCD카메라(134) 시야의 센터위치로부터의 어긋난 양(x3,y3)이 검출된다.
그리고, 제1크로스마크(131a)의 모양 및 제2크로스 마크(131b)의 모양의 각 어긋난 양의 검출데이타에 의거하여 제19도에 나타낸 바와 같이 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 X, Y, θ의 어긋난 양이 산출된다.
또한, 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 X, Y, θ의 어긋난 양의 산출후, X방향 구동모터(119)가 예를 들면 역회전 구동되고, 얹어놓는 대(103)가 얼라이먼트 작업위치로부터 기판(ST)의 검사위치(원점)까지 X방향으로 이동된다. 이 때, 콘트롤러(123)로부터의 제어신호에 의해서 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 X, Y, θ의 어긋난 양을 0으로 하도록 X, Y, Z 및 θ방향회전기구의 동작이 제어된다. 그 때문에, 얹어놓는 대(103)가 기판(ST)의 검사위치(원점)에 도달한 시점에서는 얹어놓는 대(103)위의 기판(ST)의 X, Y, θ의 어긋난 양은 0이 되고, 기판(ST)의 얼라이먼트가 종료된다.
또한, 기판(ST)의 얼라이먼트작업의 종료후, Z방향 구동모터(119)가 구동되고, 얹어놓는 대(103)가 Z방향의 0점의 아래쪽의 대기위치로부터 기판(ST)의 검사위치까지 상승된다. 이 때, 얹어놓는 대(103)는 사전에 하이트센서(150)에 의해서 검출된 기판(ST)의 높이위치정보에 의거하여 대기위치로부터의 Z방향의 이동량(상승량)이 제어된다. 그리고, 제18(a)도 중에 실선으로 나타낸 바와 같이 얹어놓는 대(103)위의 기판(ST)이 0점위치(t0)로 이동되고, 기판(ST)의 전극패드(129,130)와 프로우브카드(125)의 프로우브전극(133)이 접촉한 후, 같은 도면 중에 가상선으로 나타낸 바와 같이 사전에 설정된 적정한 오버 드라이브위치(t1)(예를 들면 200㎛)정도)까지 상승된다.
따라서, 얹어놓는 대(103)가 기판(ST)의 검사위치까지 상승된 상태에서는 기판(ST)의 전극패드(129,130)와 프로우브 카드(125)의 프로우브전극(133)과의 사이에는 적정한 압력이 가해지고, 제18(b)도에 나타낸 바와 같이 기판(ST)의 전극패드(129,130)와 프로우브카드(125)의 프로우브전극(133)과의 사이의 접촉 저항값이 거의 일정하게 되는 안정상태로 유지시킬 수 있다. 그리고, 이와 같이 얹어놓는 대(103)가 기판(ST)의 검사위치까지 상승된 상태로 미검사상태의 기판(ST)에 대한 검사가 행하여 진다.
본 실시예에 있어서는 다음의 효과를 가진다. 즉, 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 얼라이먼트작업용의 CCD카메라(134)를 얹어놓는 대(103)측의 블록(109)의 한쪽부에 배열 설치하였으므로, LCD 프로우브장치(1)의 본체의 검사위치 상부의 작업스페이스가 좁아질 우려가 없다.
또한, 본 실시예에서는, 얹어놓는 대(103)가 얼라이먼트 작업위치로 반송된 상태에서, 기판(ST)의 2개의 위치맞춤용 크로스마크(131a,131b)의 모양을 CCD카메라(134)에 이끄는 얼라이먼트 광학계(135)를 설치하고, 얼라이먼트 광학계(135)내에 제3반사경(140)의 구동부재(141)를 설치하였다. 따라서, 구동부재(141)에 의해서 제3반사경(140)을 제1반사경(138)과 제2반사경(139)과의 사이의 광로(Q1)바깥으로 이동시킨 경우에는, 기판(ST)에서의 CCD카메라(134)로부터 먼 제1크로스마크(131a)의 모양을 제2반사경(139)에 의해서 제1반사경(138)측을 향하여 반사하고, 제1반사경(138)을 통해서 CCD카메라(134)로 전송할 수 있다. 또한, 구동부재(141)에 의해서 제3반사경(140)을 제1반사경(138)과 제2반사경(139)과의 사이의 광토(Q1)내로 삽입시킨 경우에는, 기판(ST)에서의 CCD카메라(134)에 가까운 제2크로스마크(131b)의 모양을 제3반사경(140)에 의해서 제1반사경(138)측을 향하여 반사하고, 제1반사경(138)을 통해서 CCD카메라(134)에 전송할 수 있다.
즉, 1대의 CCD카메라(134)에 의해서 기판(ST)의 2개의 위치맞춤용 크로스마크(131a,131b)의 모양을 개별적으로 검출할 수 있으므로, 2대의 카메라로 기판(ST)의 2개의 위치맞춤용 마크(131a,131b)를 각각 검출하는 경우와 같이, 2대의 카메라를 고정밀도로 위치맞춤할 필요가 없다. 따라서, 기판(ST)의 위치맞춤작업을 능률적으로 행할 수 있고, 기판(ST)의 검사의 절차에 요하는 시간을 단축할 수 있다.
또한 위치맞춤용의 1대의 CCD카메라(134)로 기판검사용 프로우브카드(125)의 프로우브전극(133)을 직접 확인할 수 있다. 그 때문에, 프로우브카드(133)의 좌표위치를 정확하게 구할 수 있음과 동시에, 오염 등의 검사를 모니터(148)의 양면 위에서 행할 수 있다. 따라서, 프로우브카드(125)의 프로우브전극(133)의 침끝이 기판(ST)의 전극패드(129,130)와의 접촉시에 보이지 않는 스프링 프로우브, 뱀프 등의 좁은 피치의 프로우브전극(133)을 구비한 프로우브카드(125)에 유효하다.
또한, 기판(ST)의 반송작업중, 하이트센서(150)에 의해서 기판(ST)의 높이위치를 검출하고, 얹어놓는 대(103)가 기판(ST)의 검사위치로 반송된 시점에서 얹어놓은 대(103)위의 기판(ST)의 검사위치에 반송된 시점에서는 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)의 Z방향의 높이위치, 즉, Z방향의 0점과 기판(ST)과의 사이의 거리가 정확하게 측정되어 있다. 따라서, 얹어놓는 대(103)가 Z방향의 0점의 아래쪽 대기위치로부터 기판(ST)의 검사위치까지 상승될 때에, 하이트센서(150)로부터의 측정결과에 의거하여 얹어놓는 대(103) 위의 기판(ST)를 사전에 설정된 적정한 오버 드라이브위치까지 정확하게 상승시킬 수 있다. 그 때문에, 예를 들면 제품마다의 기판(ST)의 검사위치까지 상승될 때에, 적정한 오버 드라이브 위치까지 정확하게 상승시킬 수 없게 될 우려가 없고, 항상 안정되게 기판(ST)의 검사를 행할 수 있다.
또한, 제2반사부재(139) 및 제3반사부재(140) 중 적어도 어느 한 쪽은 얹어놓는 대(103)의 반송방향과 평행하게 이동을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이것은, 제2반사부재(139)를 레시프로형의 구동부재(156)로 지지함으로써 가능하게 된다. 또한, 본 실시예에서는 얼라이먼트 광학계(135)내의 제3반사경(140)의 구동부재(141)로서 전자 플랜저(145)를 설치한 것을 나타내었으나, 제21(a),(b)도에 나타낸 바와 같이 회동축(161)에 제3반사경(140)을 고정하고, 회동축(161)에 연결된 구동모터(162)에 의해서 제3반사경(140)을 제21(a)도 중에 실선으로 나타낸 세트위치와 같은 도면 중에 가상선으로 나타낸 대기위치와의 사이에서 회동조작하는 회동셔터형의 전화조작기구(회동조작수단)을 설치하는 구성으로 하여도 좋다. 여기에서, 163은 회동축(161)의 축받이부재, 164는 제3반사경(140)을 대기위치에서 유지하는 스톱퍼, 165는 제3반사경(140)을 세트위치에서 유지하는 스톱퍼이다. 또한, 본 실시예에서의 얼라이먼트 광학계(135)내의 제1∼3의 반사경(138,139,140)을 모두 반사프리즘으로 대신하여도 좋다.

Claims (19)

  1. 검사영역내에 배열 설치된, 피검사체를 검사하기 위한 검사기구와, 상기 검사영역을 사이에 두고 배치된 상기 피검사체의 제1 및 제2얼라이먼트영역과, 상기 피검사체를 붙이고 떼는 것이 가능하게 얹어놓인 제1 및 제2얹어놓는 대와, 제1얹어놓는 대가 상기 제1얼라이먼트 영역과 상기 검사영역과의 사이를 이동할 수 있음과 동시에, 상기 제2얹어놓는 대는 상기 제2얼라이먼트 영역과 상기 검사영역과의 사이를 이동할 수 있으며, 상기 제1 및 제2얹어놓는 대를 수평면내에서 이동시키기 위한 구동수단과, 상기 제1 및 제2얼라이먼트 영역에서 각각, 상기 제1 및 제2얹어놓는 대를 움직이게 하고, 상기 피검사체를 상기 검사기구에 대한 소정의 상태에 얼라이먼트시킴과 동시에, 상기 검사기구에 의한 상기 제1 및 제2얹어놓는 대 위의 상기 피검사체의 검사가, 상기 검사영역에서 교대로 행하여지도록 하여 상기 구동수단을 조작하기 위한 제어수단으로 구성되며, 상기 검사장치가 LCD기판의 점등검사 시스템에 사용되는 프로우브장치이고, 상기 검사기구가 상기 피검사체인 LCD기판에 전기적 신호를 부여하는 프로우브전극을 가짐과 동시에, 상기 프로우브장치가 점등검사중에 상기 LCD기판을 광을 부여하기 위한 광원을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1얹어놓는 대 위의 피검사체를 검사하는 사이에, 상기 제2얼라이먼트 영역에서 상기 제2얹어놓는 대로부터 검사후의 피검사체를 취출함과 동시에, 새로운 검사전의 피검사체를 상기 제2얹어놓는 대 위에 얹어놓는 한편, 상기 제2얹어놓는 대 위의 피검사체를 검사하는 사이에, 상기 제1얼라이먼트 영역에서 상기 제1얹어놓는 대로부터 검사후의 피검사체를 취출함과 동시에, 새로운 검사전의 피검사체를 상기 제1얹어놓는 대 위에 얹어놓기 위한 교환수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 교환수단과 상기 구동수단이 결합하여 상기 제어수단에 의해서 조작되는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 각 얼라이먼트 영역이, 대응하는 얹어놓는 대에 대하여 상기 피검사체를 로드 및 언로드하는 받아넘김위치와, 상기 피검사체에 얼라이먼트 작업을 하는 얼라이먼트 작업위치를 구비하고, 상기 구동수단에 의해서 상기 각 얹어놓는 대가 상기 받아넘김위치와 상기 얼라이먼트 작업위치와의 사이로 이동되는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 구동수단이 상기 제1 및 제2얹어놓는 대를 각각 개별적으로 구동하는 제1 및 제2구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각 구동부가, 대응의 얹어놓는 대를 상기 얼라이먼트 작업위치와 상기 검사영역과의 사이에서 이동시키는 X시프터와, 대응하는 얹어놓는 대를 상기 얼라이먼트 작업위치와 상기 받아넘김위치와의 사이에서 이동시키는 Y시프터를 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 각 얹어놓는 대가 상기 X 및 Y시프터로 이동되는 블록 위에, 승강 및 회전부를 통해서 수지방향으로 이동이 가능하고 또한 자전이 가능하게 지지되며, 상기 제어수단이 상기 승강 및 회전부를 제어하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 피검사체의 얼라이먼트작업에 있어서, 상기 X 및 Y시프터와 상기 승강 및 회전부재가 결합하여 상기 제어수단에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 교환수단이 상기 피검사체를 여러개 수용하는 수용부와, 상기 수용부와 상기 얼라이먼트 영역과의 사이에 배열 설치되고, 상기 수용부와 상기 얼라이먼트 영역과의 사이에서 상기 피검사체를 반송하는 반송수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 각 얼라이먼트 작업위치에 대응하여 배열 설치된 광학적으로 상기 피검사체를 검지하는 검지수단을 더 구비하고, 검사수단으로부터의 정보가 상기 제어수단으로 입력되고, 상기 피검사체의 얼라이먼트 작업에서 이용되는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 검사영역이, 상기 제1 및 제2얹어놓는 대 위의 상기 피검사체를 각각 검사하기 위하여 간격을 둔 제1 및 제2검사영역을 구비하고, 상기 검사기구가 상기 제1 및 제2검사영역 사이를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 검지수단이 상기 검사기구의 이동에 따라서, 상기 검사기구와의 저촉을 회피하기 위해서, 사용위치와 회피위치와의 사이를 이동할 수 있고, 상기 검지수단의 이동이 상기 제어수단에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 검사기구가 점등검사중에 상기 LCD기판을 인식하기 위한 카메라의 시야에 대응하여 수직으로 이어지는 개구부를 구비하고, 상기 프로우브전극을 상기 개구부의 아래끝단에서 상기 개구부를 포위하도록 배열 설치하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 광원이 상기 각 얹어놓는 대에 배열 설치된 백라이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  15. 제8항에 있어서, 상기 구동수단에 의해서 상기 각 얹어놓는 대와 함께 이동되는 촬상수단과, 상기 촬상수단은 상기 검사기구의 소정의 부위를 촬상가능한 것과, 상기 각 얼라이먼트 작업위치에 대응하여 배열 설치되고, 상기 피검사체에 설치된 제1 및 제2마크상을 상기 촬상수단으로 이끄는 광학계와, 상기 촬상수단으로부터의 상기 마크상을 이용하여 상기 제어수단이 상기 피검사체의 얼라이먼트작업을 제어하는 것을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 광학계가, 상기 얹어놓는 대가 상기 얼라이먼트 작업위치로 반송된 상태에서, 상기 촬상수단에 대하여 대향하는 제1반사부재와, 제1마크상을 상기 제1반사부재측을 향하여 반사하고, 상기 제1반사부재를 통해서 상기 촬상수단으로 전송하고, 상기 촬상수단으로부터 먼 상기 제1마크에 대하여 대향하는 제2반사부재와, 제2마크상을 상기 제1반사부재측을 향하여 반사하고, 상기 제1반사부재를 통해서 상기 촬상수단으로 전송하고, 상기 제1반사부재와 제2반사부재와의 사이에 광로내에서, 또 상기 촬상수단에 가까운 제2마크에 대하여 대향하는 제3반사부재와, 상기 제3반사부재를 상기 제1반사부재와 제2반사부재와의 사이의 광로내로 삽입시킨 세트위치와, 상기 광로바깥으로 이동시킨 대기위치와의 사이에 전환조작하는 전환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전환수단이 상기 제3반사부재를 상기 제1반사부재와 제2반사부재와의 사이의 광로에 대하여 직교하는 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 전환수단이 상기 제3반사부재를 상기 세트위치와 상기 대기위치와의 사이에 선회시키는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제2반사부재 및 제3반사부재 중 어느 한 쪽이, 이것을 수평방향으로 이동하기 위한 구동부재로 지지되는 것을 특징으로 하는 피검사체의 검사장치.
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