KR100987520B1 - 기판 검사 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 검사 장치가 개시된다. 기판의 표면을 검사하는 장치로서, 기판을 이송시키는 이송부와, 이송부에 기판을 로딩(loading)하는 로딩부와, 이송부로부터 기판을 언로딩(unloading)하는 언로딩부와, 이송부 상의 기판의 표면의 금속층의 결함을 검출하는 제1 검사부와, 이송부 상의 기판의 표면의 절연층의 결함을 검출하는 제2 검사부를 포함하는 기판 검사 장치는, 기판 표면의 불량 검출 능력을 향상시켜, tact time을 단축시키고, 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 불량률도 감소시킬 수 있다.
기판, 표면, 불량, 조명, 촬영, 반전

Description

기판 검사 장치 {Apparatus for Inspecting Substrate}
본 발명은 기판 검사 장치에 관한 것이다.
최근 전자제품의 소형화, 슬림화가 이루어지면서, 그에 내장되는 기판도 박형화, 집적화가 이루어지고 있다. 기판의 회로패턴이 미세해짐에 따라 기판의 불량을 검출하는데도 보다 많은 시간과 노력이 소요되고, 이를 해결하기 위해 기판 검사 장치가 사용되고 있다.
기판 검사 장치는 기판의 표면에 존재하는 불량을 검출하는 장치로서, 기판에 일정한 조명을 조사하여, 그에 반사되는 빛을 이용하여 이미지를 취득하고, 이를 금속층의 기준 이미지와 비교하여 기판의 불량여부를 판별할 수 장치이다.
그러나, 이러한 기판 검사 장치의 경우, 불량검출 능력이 부족하여 기판의 일면을 검사하는데 반복적인 촬영단계가 필요하였고, 양면 기판의 경우 기판을 반전하는 과정에서 검사 과정이 연속적으로 이루어지지 못하는 문제가 있었다. 이러한 문제는 기판 제조 시간과 비용의 증가가 직결되었다.
또한, 기판은 제조하는 과정에서 많은 이물질이 부착될 수 있고, 이는 기판 검사 장치의 검출 능력을 저해하고 기판의 불량을 야기시킬 수 있는 소지가 될 수 있었다.
본 발명은 기판 표면의 불량 검출 능력을 향상시킬 수 있는 기판 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판의 표면을 검사하는 장치로서, 기판을 이송시키는 이송부와, 이송부에 기판을 로딩(loading)하는 로딩부와, 이송부로부터 기판을 언로딩(unloading)하는 언로딩부와, 이송부 상의 기판의 표면의 금속층의 결함을 검출하는 제1 검사부와, 이송부 상의 기판의 표면의 절연층의 결함을 검출하는 제2 검사부 를 포함하는 기판 검사 장치가 제공된다.
여기서, 제1 검사부는 기판의 표면에 금속층과 보색을 이루는 검색광을 조사하는 제1 조명부와, 기판의 표면으로부터 반사되는 검사광을 촬영하는 제1 촬영부를 포함할 수 있으며, 상기 제1 조명부는 청색 발광다이오드를 포함할 수 있다. 제2 검사부는 기판의 표면에 절연층과 보색을 이루는 검색광을 조사하는 제2 조명부와, 기판의 표면으로부터 반사되는 검사광을 촬영하는 제2 촬영부를 포함할 수 있으며, 제2 조명부는 검사광을 기판에 수직으로 조사하는 수평부와 검사광을 기판에 입사각을 갖도록 조사하는 경사부를 포함하며, 수평부와 경사부에는 청색 발광다이 오드와 적색 발광다이오드가 반복적으로 배열될 수 있다.
한편, 기판 검사 장치는 기판의 표면에 적외선 검사광을 조사하는 제3 조명부와, 기판의 표면으로부터 반사되는 검사광을 촬영하는 제3 촬영부를 포함하는 제3 검사부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 기판 검사 장치는 기판의 표면의 이물질을 제거하는 이물질 제거부를 더 포함할 수 있으며, 이물질 제거부는 브러쉬(brush), 에어 브러쉬(air brush), 집진기(dust collector) 및 정전기 제거기(ionizer) 가운데 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 이물질 제거부는 브러쉬, 에어 브러쉬, 집진기 및 정전기 제거기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 기판 검사 장치는 기판을 반전시키는 반전부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이송부는 제1 이송부와, 제1 이송부와 평행하게 배치되는 제2 이송부를 포함할 수 있으며, 반전부는 제1 이송부 측의 기판을 제2 이송부 측으로 기판을 반전시킬 수 있다. 그리고, 반전부는 기판을 지지하는 흡착판과, 일단이 흡착판과 결합되는 회전암과, 흡착판이 회동되도록 회전암의 타단에 결합되는 구동부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 기판 표면의 불량 검출 능력을 향상시켜, tact time을 단축시키고, 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 불량률도 감소시킬 수 있다.
본 발명의 특징, 이점이 이하의 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 기판 검사 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)의 이물질 제거부(400)를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)의 제1 검사부(100)의 개요를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 4은 본 발명이 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)의 제2 검사부(200)의 개요를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)의 제2 조명부(210)를 나타낸 저면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)의 제3 검사부(300)의 개요를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 6를 참고하면, 기판(10), 기판 제공 장치(20), 적제함(30, 40), 제1 검사부(100), 제1 조명부(110), 제1 촬영부(120), 제2 검사부(200), 제2 조명부(210), 수평부(212), 경사부(214), 제2 촬영부(220), 투광홀(216), 제3 검사부(300), 제3 조명부(310), 제3 촬영부(320), 이물질 제거부(400), 정전기 제거 기(410), 브러쉬(430), 에어 브러쉬(420), 이송부(500), 로더(600), 언로더(700), 기판 검사 장치(1000)가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)는, 기판(10)의 표면을 검사하는 장치로서, 기판(10)을 이송시키는 이송부(500)와, 이송부(500)에 기판(10)을 로딩(loading)하는 로딩부와, 이송부(500)로부터 기판(10)을 언로딩(unloading)하는 언로딩부와, 이송부(500) 상의 기판(10)의 표면의 금속층의 결함을 검출하는 제1 검사부(100)와, 이송부(500) 상의 기판(10)의 표면의 절연층의 결함을 검출하는 제2 검사부(200)를 포함함으로써, 기판(10) 표면의 불량 검출 능력을 향상시켜, tact time을 단축시키고, 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 불량률도 감소시킬 수 있다.
기판 검사 장치(1000)는 기판(10)의 표면에 존재하는 금속층, 절연층 또는 관통홀 등에 존재할 수 있는 결함을 검출할 수 있는 장치일 수 있다. 기판 검사 장치(1000)는 표면에 결합이 존재하는 불량 기판(10)을 발견하여 별도로 분리할 수 있다. 기판(10)은 회로패턴을 이루는 금속층과, 회로패턴 간을 절연시키거나 커버하는 절연층 및 슬롯(slot)과 같은 관통홀을 포함할 수 있다.
이송부(500)는 예를 들어, 컨베이어 벨트와 같이 구현되어, 기판(10)을 이송시킬 수 있다. 이송부(500)는 기판(10)을 이송부(500)의 일측에서 타측으로(도 1의 A방향) 이송시킴으로써, 검사부가 기판(10)을 검사하도록 제공할 수 있다. 본 실시예의 기판 검사 장치(1000)는 하나의 이송부(500)를 이용하여, 단면 기판(10)의 일면을 검사할 수 있다.
로딩부는 이송부(500)에 기판(10)을 로딩할 수 있다. 기판(10)은 기판 제공 장치(20)에 의해 기판 검사 장치(1000)로 제공될 수 있다. 로딩부는 기판(10)을 흡착할 수 있는 로더(loader, 600)와 로더(600)를 구동시키는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 로딩부는 기판 제공 장치(20) 상의 기판(10)을 로더(600)를 이용하여 흡착한 후, 이송부(500)의 일측에 제공할 수 있다.
언로딩부는 이송부(500)로부터 기판(10)을 언로딩할 수 있다. 언로딩부는 기판(10)을 흡착할 수 있는 언로더(600)(unloader)와 언로더(600)를 구동시키는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 언로딩부는 검사가 완료된 이송부(500)의 타측의 기판(10)을 결함의 유무에 따라 불량 기판(10)을 분류하여 적제함(30, 40)에 적제할 수 있다.
기판 검사 장치(1000)는 기판(10)의 표면의 이물질을 제거하는 이물질 제거부(400)를 포함할 수 있다. 이물질 제거부(400)는 제1 검사부(100), 제2 검사부(200) 및 제3 검사부(300) 이전에 결합되어, 이송부(500)에 제공되는 기판(10)의 표면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있다. 이물질 제거부(400)는 기판(10)의 이물질을 제거하여, 검사시간을 단축시킬 수 있으며, 기판 검사 장치(1000)의 불량 기판(10) 검출력을 증대시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이물질 제거부(400)는 브러쉬(brush, 430), 에어 브러쉬(air brush, 420), 집진기(dust collector, 422) 및 정전기 제거기(ionizer, 410) 가운데 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 기판(10)은 증착(deposition), 식각(etching) 등의 여러 단계의 제조 과정을 거치면서 정전기 및 이물질을 가질 수 있다. 이러한 정전기와 이물질은 기판(10)의 품질을 저하시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기판(10)의 표면을 검사하는데 기판 검사 장치(1000)의 불량 검출력을 저하시킬 수 있다.
정전기 제거기(410)는 기판(10)에 이온을 대전시켜, 기판(10)의 정전기를 제거할 수 있는 장치일 수 있다. 정전기 제거기(410)는 기판(10)의 정전기를 제거하여 이물질의 제거가 보다 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.
에어 브러쉬(420)는 기판(10)에 압축공기를 분사하여 기판(10)의 표면의 이물질을 제거할 수 있다. 정전기 제거기(410)에 의해 기판(10)의 정전기가 제거된 상태에서 압축공기를 분사하여, 이물질 제거의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
브러쉬(430)는 기판(10)의 표면을 물리적으로 쓸어내어, 기판(10) 표면의 이물질을 제거하는 장치일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 브러쉬(430)는 롤러의 외주면에 솔이 형성되어 있는 롤러 브러쉬(roller brush)일 수 있다.
집진기(422)는 기판(10) 주위의 공기를 흡입하여, 기판 표면의 이물질을 제거할 수 있다. 집진기는 단독으로도 사용될 수 있으며, 상술한 정전기 제거기(410), 에어 브러쉬(420), 브러쉬(430)과 함께 사용되어, 이 들의 상부에 위치하면서 기판(10)으로부터 이탈시킨 이물질을 흡입함으로써, 이물질 제거 효과를 극대화할 수 있다.
상술한, 정전기 제거기(410), 에어 브러쉬(430), 브러쉬(420) 및 집진기(422)는 일체로 구현되어 이물질 제거부(400)를 이룰 수 있으며, 기판(10)의 종류, 기판(10)의 표면에 부착되는 이물질의 특성에 따라, 이들 각각 또는 이들 간의 조합은 변경될 수 있다.
제1 검사부(100)는 이송부(500) 상의 기판(10)의 표면의 금속층의 결함을 검출할 수 있다. 기판(10)의 표면에는 회로패턴을 이루는 금속층이 형성될 수 있으며, 금속층은 open, short, 변색, 금속층 상의 잉크 부착 등의 2차원적 결함을 가질 수 있다. 제1 검사부(100)는 이러한 금속층의 결합을 검출할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 검사부(100)는 기판(10)의 표면에 금속층과 보색을 이루는 검사광을 조사하는 제1 조명부(110)와, 기판(10)의 표면으로부터 반사되는 그 검사광을 촬영하는 제1 촬영부(120)를 포함할 수 있다.
기판 검사 장치(1000)는, 기판(10)을 이루는 금속층, 절연층 또는 관통홀과 같은 검사 타겟(target)에 일정한 검사광을 조사하여, 검사 타겟으로부터 반사되는 검사광을 촬영부를 이용하여 검사 이미지를 취득한 후, 이 검사 이미지를 각각의 기준 이미지와 비교하여, 검사 타겟의 불량을 검출할 수 있다. 이 때, 제1 조명부(110) 및 제2 조명부(210)는 검사 타겟과 보색을 이루는 검사광을 조사하여, 제1 촬영부(120) 및 제2 촬영부(220)를 통해 보다 선명한 검사 이미지를 취득할 수 있다.
기판(10) 표면의 금속층은 예를 들어 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 제1 조명부(110)는 구리와 보색을 이루는 검사광을 조사할 수 있는 발광다이오드(112, 114)를 포함할 수 있다. 구리는 빛을 받는 경우 일정한 파장대의 빛을 반사함으로써, 일정한 색을 나타낼 수 있으며, 반사하는 색과 보색 관계에 있는 색의 파장을 잘 흡수할 수 있다. 따라서, 검사 타겟과 보색을 이루는 검사광을 조사하여 보사 선명한 검사 이미지를 얻을 수 있다.
제1 조명부(110)는 구리의 색과 보색을 이루는 색을 가지는 검사광을 금속층에 조사할 수 있다. 본 실시예의 제1 조명부(110)는 금속층과 보색 관계에 있으며, 용이하게 구현이 가능한 청색 발광다이오드(112, 114)를 이용할 수 있다. 제1 조명부(110)는 제1 촬영부(120)의 좌우 측에서 30도의 입사각을 가지도록 청색 검사광을 기판(10)에 조사할 수 있다.
제1 촬영부(120)는 금속층으로부터 반사되는 검사광을 촬영하여 검사 이미지를 취득할 수 있다. 제1 촬영부(120)는 예를 들어 라인스캔 카메라(line scan camera)를 포함할 수 있다.
기판 검사 장치(1000)는 촬영부로부터 검사 이미지를 수신하여, 검사 이미지와 미리 저장된 기준 이미지를 비교하고, 그 형상의 차이를 검출하여 검사 타겟의 불량을 검출할 수 있는 불량 검출부(미도시)를 포함할 수 있다. 이 때, 검사 이미지는 검사 타겟에 불량이 없는 경우 얻을 수 있는 이미지일 수 있다.
불량 검출부는, 검사 이미지와 기준 이미지를 비교하여, 비 매칭되는 픽셀을 통해 그 형상의 차이를 수치화하고, 이 값이 미리 설정된 기준값 범위를 벗어나는 경우, 언로딩부가 불량기판(10)을 따로 분류할 수 있도록 제어할 수 있다.
제1 촬영부(120)로부터 검사 이미지를 수신한 불량 검출부는, 이 검사 이미지를 금속층의 기준 이미지와 비교하여, 그 형상의 차이를 통해 회로 패턴을 이루는 금속층의 open, short, 변색 또는 잉크부착 등의 불량을 검출할 수 있다.
제2 검사부(200)는 이송부(500) 상의 기판(10)의 표면의 절연층의 결함을 검 출할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 검사부(200)는 기판(10)의 표면에 절연층과 보색을 이루는 검사광을 조사하는 제2 조명부(210)와 기판(10)의 표면으로부터 반사되는 그 검사광을 촬영하는 제2 촬영부(220)를 포함할 수 있다.
기판(10)의 최외층은 솔더 레지스트와 같은 절연층이 형성될 수 있다. 솔더 레지스트는 빛을 받는 경우 일정한 파장대의 빛을 반사함으로써, 일정한 색을 나타낼 수 있다. 그리고, 솔더 레지스트의 색과 보색을 이루는 색의 파장을 잘 흡수할 수 있으므로, 제2 조명부(210)는 솔더 레지스트와 보색을 이루는 색을 가지는 검사광을 조사하여, 제2 촬영부(220)가 보다 선명한 솔더 레지스트의 검사 이미지를 얻도록 할 수 있다. 본 실시예에의 제2 조명부(210)는 청색 발광다이오드(212) 및 적색 발광다이오드(214)를 함께 이용하여, 솔더 레지스트와 보색 관계에 있는 검사광을 용이하게 구현하였다.
솔더 레지스트는 그 표면에 dent, bump, scratch 등과 같은 3차원적 결함을 가질 수 있다. 제2 검사부(200)는 이러한 3차원적 결함을 가지는 솔더 레지스트의 검사 이미지를 보다 선명하기 얻기 위해, 기판(10)에 수직으로 검사광을 조사하는 수평부(212)와 검사광을 기판(10)에 입사각을 갖도록 조사하는 경사부(214)를 포함할 수 있다. 수평부(212)는 검사광을 기판(10)에 수직으로 조사할 수 있고, 경사부(214)는 검사광을 기판(10)에 30도의 입사각을 갖도록 조사할 수 있다.
수평부(212)와 경사부(214)는 제2 촬영부(220)의 양측에서 검사광을 조사할 수 있다. 조명부의 중앙에는 투광홀(216)이 형성될 수 있으며, 반사되는 검사광이 투광홀(216)을 통해 제2 촬영부(220)로 진입할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 조명부(210)는 청색 발광다이오드(212)와 적색 발광다이오드(214)가 반복적으로 배열될 수 있다. 청색 발광다이오드(212)와 적색 발광다이오드(214)는 투광홀(216)의 주위에 원을 그리며, 반복적으로 배열되어 수평부(212)와 경사부(214)를 이룰 수 있다.
제2 촬영부(220)는 기판(10)으로부터 반사되는 검사광을 수광하여 검사 이미지를 취득할 수 있다. 상술한 불량 검출부는 제2 촬영부(220)로부터 검사 이미지를 수신하여, 솔더 레지스트의 표면에 dent, bump, scratch 등과 같은 결함을 검출할 수 있다.
제2 검사부(200)는 청색 발광다이오드(212) 및 적색 발광다이오드(214)와 이들의 배열로 이루어지는 수평부(212) 및 경사부(214)를 이용하여 불량 검출부에 보다 선명한 솔더 레지스트의 이미지를 전송할 수 있다.
불량 검출부는 제2 촬영부(220)로부터 얻은 검사 이미지를 솔더레지스트의 기준 이미지와 비교하여, 상술한 바와 같이, 불량으로 판단되는 경우, 언로딩부가 불량기판(10)을 따로 분류할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제3 검사부(300)는 기판(10)의 표면에 적외선 검사광을 조사하는 제3 조명부(310)와 기판(10)의 표면으로부터 반사되는 검사광을 촬영하는 제3 촬영부(320)를 포함할 수 있다.
기판(10)의 표면은 금속으로 이루어지는 회로패턴과, 그 회로패턴을 커버하는 절연층 예를 들어 솔더레지스트 층이 존재할 수 있다. 기판에는 솔더레지스트 층에 크랙, 솔더레지스트 층으로 커버된 회로패턴의 open, short등의 불량, 다층 기판에서 적층 불량, 채널 또는 관통홀의 버(burr)의 발생으로 인한 불량 등이 발생할 수 있다. 이러한 불량이 발생하는 경우, 솔더레지스트 층의 이면의 회로패턴에는, 외부로 노출, 연결 또는 단락, 끊어짐, 관통홀 주위에서 거스러미 등이 존재할 수 있다. 이 때, 제3 검사부(310)는 기판(10)의 표면의 이물질에 대해서는 둔감하고 금속에 대한 반응성이 높은 적외선(IR)을 조사함으로써, 솔더레지스트 층의 이면의 회로패턴의 검사 이미지를 취득할 수 있다.
제3 조명부(310)는 기판(10)의 표면에 이물질에 둔감하고 금속에 대해 민감하게 반응할 수 있는 적외선(IR) 검사광을 조사기(312, 314)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 조명부(310)는 제3 촬영부(320)의 양측에서 30도의 입사각을 갖도록 기판(10)에 적외선 검사광을 조사할 수 있다. 제3 촬영부는 반사되는 검사광을 수광하여 솔더레지스트 층의 이면의 회로패턴의 검사이미지를 취득하여, 불량 검출부로 송신할 수 있다.
불량 검출부는 제3 촬영부(320)로부터 검사 이미지를 수신하여, 솔더레지스트 층의 이면의 회로패턴의 검사 이미지와 기준이미지와 비교하고, 상술한 바와 같이, 그 이미지의 차이로 인해 불량으로 판단되는 경우 언로딩부가 불량기판(10)을 따로 분류하도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 기판 검사 장치(1000)는, 기판(10)이 이송부(500) 상을 1회 이송되는 동안, 이물질을 제거하고 제1 검사부(100), 제2 검사부(200) 및 제3 검사부(300)를 이용하여 기판(10) 상에 존재할 수 있는 불량을 검출함으로써, 불량 검출력을 향상시키고, 검사 시간을 단축시킬 수 있다.
도 7는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(2000)를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(2000)의 반전부(1800)를 나타낸 정면도이며, 도 9은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(2000)의 반전부(1800)를 나타낸 저면도이다. 도 7 내지 도 9를 참고하면, 기판(10), 이송부(1500), 이물질 제거부(1400), 제1 검사부(1100), 제2 검사(1200)부, 제3 검사부(1300), 반전부(1800) 등이 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(2000)는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(1000)의 구성과 더불어, 제1 이송부(1510)와 제2 이송부(1520)를 포함하는 이송부(1500)와, 제1 이송부(1510)와 제2 이송부(1520) 사이에 배치되어 기판(10)을 반전시키는 반전부(1800)를 더 포함함으로써, 양면 기판(10)의 표면을 신속하게 검사할 수 있다.
본 실시예의 이물질 제거부(1400), 제1 검사부(1100), 제2 검사부(1200) 및 제3 검사부(1300)는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(2000)의 그것들과 동일한 구성으로 이루어 질 수 있다.
본 실시예의 이송부(1500)는 기판(10)을 일측에서 타측(도 7의 B방향)으로 이송시키는 제1 이송부(1510)와, 제1 이송부(1510)와 평행하게 배치되며, 제1 이송부(1510)의 이송 방향(도 7의 B방향)과 반대 방향(도 7의 D방향)으로 기판을 이송시키는 제2 이송부(1520)를 포함할 수 있다.
제1 이송부(1510) 상에는 기판(10)의 이송 방향(도 7의 B방향)을 따라 상술한 이물질 제거부(1400), 제1 검사부(1100), 제2 검사부(1200) 및 제3 검사 부(1300)가 순차적으로 배치될 수 있다. 또한, 제2 이송부(1520)는 제2 이송부(1520)의 기판(10) 이송 방향(도 7의 D방향)을 따라 상술한 이물질 제거부(1400), 제1 검사부(1100), 제2 검사부(1200) 및 제3 검사부(1300)가 순차적으로 배치될 수 있다.
반전부(1800)는 제1 이송부(1510) 측의 기판(10)을 제2 이송부(1520) 측으로 반전시킬 수 있다. 제1 이송부(1510)와 제2 이송부(1520) 및 반전부(1800)의 이러한 배치를 통해, 양면 기판(10)은 기판 검사 장치(2000)를 1 순환하는 동안 그 표면의 검사가 완료될 수 있다.
도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이, 반전부(1800)는 기판(10)을 지지하는 흡착판(1810)과, 일단이 흡착판(1810)과 결합되는 회전암(1820) 및 흡착판(1810)이 회동되도록 회전암(1820)의 타단에 결합되는 구동부(1850)를 포함할 수 있으며, 제1 이송부(1510)의 말단에 반전부(1800)의 흡착판(1810)이 배치될 수 있다.
구동부(1850)는 회전암(1820)의 타단에 결합되어 회전암(1820)을 회동시킬 수 있으며, 제1 이송부(1510)와 제2 이송부(1520) 간의 거리가 먼 경우 회전암(1820)을 이동시킬 수도 있다. 구동부(1850)는 회전암(1820)을 회동시키는 회전 구동부(1830)와, 회전암(1820)을 이동시키는 이동 구동부(1840)를 포함할 수 있다.
회전 구동부(1830)는 회전암(1820)을 회전 시킬 수 있으며, 예를 들어 로터리 실린더(rotary cylinder)를 이용하여 구현할 수 있다. 이동 구동부(1840)는 예를 들어, LM (linear motion) guide(1846)와 이를 구동시키는 기어드 모터(1848)를 이용하여, LM guide(1846)에 결합되는 이동블럭(1842)을 양측으로 이동시킬 수 있 다.
이동블럭(1842)에는 회전 구동부(1830)가 결합될 수 있다. 한편, 회전 구동부(1830)와 이동 구동부(1840)는 회전 운동과 직선 운동을 구현할 수 있는 다양한 형태의 엑츄에이터(actuator)로 구현될 수 있다.
흡착판(1810)에는 복수 개의 흡착홀(1811)이 형성될 수 있다. 흡착판(1810)의 저면에는 회전암(1820)이 삽입 가능한 삽입홀(1812)이 형성될 수 있다. 반전부(1800)는 흡착홀(1811)을 통해 기판(10)을 흡착할 수 있는 흡착부(미도시)를 포함할 수 있다. 흡착부는 흡착홀(1811)을 통해 공기를 흡입함으로써, 기판을 흡착판(1811)에 흡착시킬 수 있다.
흡착판(1810) 상에 기판(10)이 안착되면, 구동부(1850)는 회전암(1820)을 삽입홀(1812)에 삽입한 후, 흡착부가 기판을 흡착판(1810)에 고정시키면, 구동부(1850)는 기판(10)을 제1 이송부(1510)로부터 제2 이송부(1520) 측(도 7의 C방향)으로 기판(10)을 회동시켜, 기판(10)을 반전시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 기판 검사 장치(2000)의 기판 검사과정을 살펴보면 다음과 같다.
로더(1600)는 기판 제공 장치(1020)로부터 제1 이송부(1510)의 일측에 기판(10)을 제공할 수 있다. 제1 이송부(1510)는 기판(10)을 제1 이송부(1510) 의 일측에서 타측으로(도 7의 B방향) 이송시킬 수 있다. 기판(10)이 제1 이송부(1510) 상을 이송되는 동안 이물질 제거부(1400)는 기판(10) 상의 이물질을 제거할 수 있다.
다음으로 기판(10)은 제1 검사부(1100), 제2 검사부(1200) 및 제3 검사부(1300)를 거치며 기판(10)의 일면의 금속층, 절연층 및 관통홀의 결함이 검사될 수 있다.
이 때, 불량 검출부는 제1 검사부(1100), 제2 검사부(1200) 및 제3 검사부(1300)로부터 검사 이미지를 전송 받아, 불량 여부를 검출하여 기판(10)의 불량 데이터를 저장할 수 있다. 제1 이송부(1510)의 말단에 이른 기판(10)은, 언로더(1700)에 의해 흡착판(1810)에 안착될 수 있다.
반전부(1800)는 흡착판(1810) 상의 기판(10)을 제1 이송부(1510) 측에서 제2 이송부(1520) 측으로 반전시킬 수 있다. 반전된 기판(10)은 로더(1610)에 의해 제2 이송부(1520)의 일측에 안착될 수 있다.
제2 이송부(1520) 상을 이송하는 양면 기판(10)은 그 타면 상의 이물질이 이물질 제거부(1400)에 의해 제거되고, 제1 검사부(1100), 제2 검사부(1200) 및 제3 검사부(1300)를 거쳐 기판(10)의 타면의 금속층, 절연층 및 관통홀의 결합이 검사될 수 있다.
이 때, 불량 검출부는 제1 검사부(1100), 제2 검사부(1200) 및 제3 검사부(1300)로부터 검사 이미지를 전송 받아, 불량 여부를 검출하여 기판(10)의 불량 데이터를 저장할 수 있다. 언로더(1700)는 불량 검출부의 저장된 불량 데이터에 따라 기판(10)을 적제함(1030 또는 1040)에 분류하여 적제할 수 있다.
본 실시예의 기판 검사 장치(2000)는 상술한 과정을 거치며 기판(10)의 양면을 1순환을 통해 모두 검사함으로써, 검사 시간을 단축시키고 생산성 향상에 기여 하며, 제품의 불량률을 낮출 수 있다.
한편, 본 실시예의 기판 검사 장치(2000)는 단면 기판을 검사하는 경우에도 사용될 수 있으며, 이 때는 반전부(1800)를 사용하지 않고 제1 이송부(1510)와 제2 이송부(1520)를 각각 운영하여, 검사효율을 두 배로 증가시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치의 이물질 제거부를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치의 제1 검사부의 개요를 나타낸 도면.
도 4은 본 발명이 일 실시예에 따른 기판 검사 장치의 제2 검사부의 개요를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치의 제2 조명부를 나타낸 저면도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치의 제3 검사부의 개요를 나타낸 도면.
도 7는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 검사 장치를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 검사 장치의 반전부를 나타낸 정면도.
도 9은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 검사 장치의 반전부를 나타낸 저면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 기판 100: 제1 검사부
110: 제1 조명부 120: 제1 촬영부
200: 제2 검사부 210: 제2 조명부
212: 수평부 214: 경사부
220: 제2 촬영부 300: 제3 검사부
310: 제3 조명부 320: 제3 촬영부
400: 이물질 제거부 410: 정전기 제거기
420: 에어 브러쉬 430: 브러쉬
500: 이송부 600: 로더
700: 언로더 1000: 기판 검사 장치

Claims (13)

  1. 기판의 표면을 검사하는 장치로서,
    상기 기판을 이송시키도록 서로 평행하게 배치되는 제1 이송부 및 제2 이송부를 포함하는 이송부와;
    상기 이송부에 상기 기판을 로딩(loading)하는 로딩부와;
    상기 이송부로부터 상기 기판을 언로딩(unloading)하는 언로딩부와;
    상기 이송부 상의 상기 기판의 표면의 금속층의 결함을 검출하는 제1 검사부;
    상기 이송부 상의 상기 기판의 표면의 절연층의 결함을 검출하는 제2 검사부;
    상기 기판의 표면에 이물질을 제거하는 이물질 제거부; 및
    상기 제1 이송부 측의 상기 기판을 상기 제2 이송부 측으로 반전시키는 반전부를 포함하는 기판 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 검사부는
    상기 기판의 표면에 상기 금속층과 보색을 이루는 검사광을 조사하는 제1 조명부와,
    상기 기판의 표면으로부터 반사되는 상기 검사광을 촬영하는 제1 촬영부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 조명부는 청색 발광다이오드(blue LED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 검사부는
    상기 기판의 표면에 상기 절연층과 보색을 이루는 검사광을 조사하는 제2 조명부와,
    상기 기판의 표면으로부터 반사되는 상기 검사광을 촬영하는 제2 촬영부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 조명부는
    상기 검사광을 상기 기판에 수직으로 조사하는 수평부와 상기 검사광을 상기 기판에 입사각을 갖도록 조사하는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 조명부는
    청색 검사광을 조사하는 청색 발광다이오드(blue LED) 및 적색 검사광을 조사하는 적색 발광다이오드(red LED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수평부와 상기 경사부에는 상기 청색 발광다이오드와 상기 적색 발광다이오드가 반복적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 적외선 검사광을 조사하는 제3 조명부와,
    상기 기판의 표면으로부터 반사되는 상기 검사광을 촬영하는 제3 촬영부를 포함하는 제3 검사부를 더 포함하는 기판 검사 장치.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 제거부는
    브러쉬(brush), 에어 브러쉬(air brush), 집진기(dust collector) 및 정전기제거기(ionizer) 가운데 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 반전부는
    상기 기판을 지지하는 흡착판과,
    일단이 상기 흡착판과 결합되는 회전암과,
    상기 흡착판이 회동되도록 상기 회전암의 타단에 결합되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
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