修复装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年6月30日申请的韩国专利申请第10-2020-0080340号的优先权和从所述申请获得的所有权益，所述申请的内容以全文引用的方式并入。

技术领域

本公开涉及一种修复装置，且更具体地，涉及一种能够在不减小工作距离的情况下以高放大倍率检查待处理的物体的修复区域的修复装置。

背景技术

最近发布的所有种类的电子产品将半导体器件包含于其中。半导体器件中的每一个具有根据电子产品的轻量化和薄化趋势而逐渐减小的大小，且安置在所述半导体器件中的图案线的宽度也逐渐减小。

另外，在包含液晶显示器(liquid crystal display,LCD)和有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)的平板显示器(flat panel display,FPD)中，用于驱动每个像素的电路器件的大小减小以实现每单位面积的更多像素，因此用于连接像素器件的图案线的宽度进一步减小。

根据这种趋势，将能够修复图案线的缺陷的修复装置设置在用于制造半导体和平板显示器的设备中以便修复具有较小宽度的图案线，所述图案线的缺陷通过使用电流体动力学(electrohydrodynamic,EHD)现象从喷嘴在衬底上排出微量的修复材料(如导电油墨)而形成。

另外，需要使用具有高放大倍率的物镜来观察修复区域，同时修复形成在具有较小厚度的图案线上的微细缺陷。此处，由于物镜具有到图案线的短工作距离，因此有必要将具有高放大倍率的物镜安置成邻近于衬底。因此，物镜和喷嘴可能会在结构上彼此干扰。因此，通常，在修复图案线的缺陷时，尚未以高放大倍率精确地检查修复区域。

在以下专利文献中公开了本公开的背景技术。

[相关技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)KR10-2019-0000602A

发明内容

本公开提供一种能够在不减小工作距离的情况下以高放大倍率检查待处理的物体的修复区域的修复装置。

根据示范性实施例，一种修复装置包含：工作台，待处理的物体安放在所述工作台上；喷嘴单元，倾斜地安置在工作台上方以将修复材料排出到待处理的物体的修复区域；拍摄单元，安置在喷嘴单元上方以检查修复区域；物镜单元，安置在拍摄单元与喷嘴单元之间；以及光学单元，安置在拍摄单元与物镜单元之间以根据修复区域上的图案的大小来调整拍摄单元的拍摄放大倍率。

物镜单元可以可拆卸地安装到光学单元的输出端。

物镜单元可包含：可移动构件，安装成可在与拍摄单元和光学单元的光轴交叉的方向上移动；以及多个物镜，由待安置在光轴上的可移动构件支撑，布置在与光轴交叉的方向上且具有不同的固定放大倍率。

拍摄单元和光学单元的光轴与待处理的物体的一个表面之间的角度可在60°到90°的范围内。

待处理的物体的一个表面可包含弯曲表面和平坦表面中的至少一个。

拍摄放大倍率可在0.5倍到175倍的范围内。

可在2倍到50倍的范围内选择物镜单元的固定放大倍率。

物镜单元与待处理的物体之间的工作距离可在15毫米到34毫米的范围内。

光学单元可包含：圆柱形主体，在从拍摄单元到工作台的方向上延伸；多个透镜构件，安装成可在圆柱形主体中移动；以及驱动构件，与多个透镜构件连接以调整多个透镜构件之间的距离。

待处理的物体可包含衬底，所述衬底在其一个表面上具有图案，且喷嘴单元可通过使用电流体动力学(EHD)现象将修复材料排出到图案的缺陷。

修复装置可进一步包含安置在拍摄单元与光学单元之间且具有2倍的放大倍率的转换器透镜。

附图说明

根据结合附图进行的以下描述可以更详细地理解示范性实施例，在附图中：

图1为示出根据示范性实施例的修复装置的示意图。

图2为示出根据另一示范性实施例的修复装置的示意图。

附图标号说明

1：衬底；

100：工作台；

200：喷嘴单元；

210：喷嘴主体；

220：电力供应器；

300：拍摄单元；

400：物镜单元；

410、410'：物镜；

420：可移动构件；

500：光学单元；

510：透镜构件；

520：驱动构件；

530：圆柱形主体/容器主体；

540：耦合构件；

C、C'：光轴；

S：修复区域；

WD：工作距离；

θ：角度。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述本发明的实施例。然而，本发明可以不同形式实施，并且不应解释为限于本文中所阐述的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使得本公开将为透彻且完整的，并且将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在图中，出于说明的清楚性起见，夸大了层和区的尺寸。相同附图标记在全文中指代相同元件。

可向用于制造平板显示器的工艺当中的油墨修复工艺的修复装置应用根据示范性实施例的修复装置。替代地，可向用于通过使用电流体动力学(EHD)现象排出各种液体材料来在待处理的物体上形成图案的所有种类的图案形成装置应用根据示范性实施例的修复装置。

图1为示出根据示范性实施例的修复装置的示意图。

参考图1，根据示范性实施例的修复装置包含：工作台100，待处理的物体(例如，衬底1)安放在所述工作台100上；喷嘴单元200，倾斜地安置在工作台100上方以便将修复材料排出到衬底1的修复区域S；拍摄单元300，安置在喷嘴单元200上方以检查修复区域S；物镜单元400，安置在拍摄单元300与喷嘴单元200之间；以及光学单元500，安置在拍摄单元300与物镜单元400之间以根据修复区域S上的图案的大小来调整拍摄单元300的拍摄放大倍率。

另外，修复装置可包含连接到工作台100、喷嘴单元200、拍摄单元300以及光学单元500的控制单元(未示出)。

衬底1可具有一个表面(例如，顶部表面)，在所述表面上执行或完全地执行制造所有种类的电子器件的工艺。此处，工艺可包含制造所有种类的平板显示器(包含LCD、OLED和发光二极管(light emitting diode，LED)、太阳能电池以及半导体芯片)的工艺。

可在衬底1的一个表面上提供预定导电图案。此处，图案可具有约0.2微米到约1微米的厚度，例如线宽。缺陷可形成在图案上。可通过从喷嘴单元200排出的修复材料(例如，导电油墨)修复缺陷。导电油墨可包含油墨颗粒和溶剂。油墨颗粒可包含金属颗粒，如金、银、铂以及铬和其合金、氧化物或离子。溶剂可由易失性材料、可溶性材料或脂溶性材料制备。替代地，导电油墨可包含能够通过使用EHD现象在衬底1上喷涂微细的导电油墨来形成导电图案的各种溶液。

另外，衬底1的一个表面可包含弯曲表面和平坦表面中的至少一个表面。也就是说，衬底1可具有平板形状或弯曲形状，或具有带平板形状或弯曲形状中的全部的复杂形状。举例来说，具有平板形状的衬底1可用于制造平板显示器，且具有弯曲形状的衬底1可用于制造车辆仪表板。工作台100的一个表面可具有根据衬底1的一个表面的形状而形成的形状。举例来说，工作台100的一个表面可具有与衬底1的一个表面相同的形状。

工作台100可形成为使得衬底1安放在一个表面(例如，顶部表面)上。工作台100可安装在转台(未示出)上，以使得工作台100固定在转台上或可在前后、左右以及上下方向上移动。举例来说，工作台100可形成为板式且具有比衬底1的区域更大的区域以支撑衬底1。工作台100的移动可由控制单元控制。

喷嘴单元200可通过使用EHD现象将修复材料排出到衬底1上的缺陷。喷嘴单元200可包含：喷嘴主体210，能够排出修复材料；固持器(未示出)，安装在工作台100上方以支撑喷嘴主体210；以及电力供应器220，连接到喷嘴主体210。

喷嘴主体210可在竖直方向上倾斜地延伸。喷嘴主体210可形成为中空形状以将修复材料存储在其中。排出孔可形成在喷嘴主体210的下部末端处。喷嘴主体210可包含玻璃和蓝宝石中的至少一种材料。因此，喷嘴主体210可按所需大小形成排出孔的较小内径。由导电材料制成的销(例如，金属销)可安置在喷嘴主体210中，且由导电材料制成的层(例如，金属层)可涂覆于喷嘴主体210的外部表面。金属销和金属层中的每一个可充当电极。此处，可通过将电力施加到金属销和金属层来在喷嘴主体210与衬底1之间形成电场，且可从排出孔排出喷嘴主体210中的修复材料。如上文所描述，喷嘴主体210可排出微量的修复材料以在衬底1的顶部表面上形成图案且修复衬底1上的缺陷。此处，修复材料可以液滴或喷雾的形式从排出孔排出。

固持器可具有能够安装喷嘴主体210的各种结构。举例来说，固持器可包含彼此可拆卸地耦合的多个块状夹具，且喷嘴主体210可安装到多个块状夹具的耦合表面。固持器可相对于工作台100移动。举例来说，固持器可安装在转台上以在前后、左右以及上下方向上移动。替代地，固持器可固定在转台上，且工作台100可移动。

电力供应器220可与喷嘴主体210连接且施加具有预定量值的电压以便将修复材料排出到喷嘴主体210的电极。当电力供应器220将电压施加到喷嘴主体210的电极时，可在衬底1与喷嘴主体210之间形成电位差，且因此可形成电场。可通过电场从喷嘴主体210排出微量的修复材料。此处，电力供应器220的操作可由控制单元控制。

拍摄单元300可与工作台100间隔开预定高度且安置在喷嘴单元200上方。拍摄单元300可检查衬底1上的修复区域S。举例来说，拍摄单元300可检查修复区域S中的缺陷和图案的状态、喷嘴单元200的排出孔的状态、从喷嘴单元200排出到修复区域S中的缺陷位置的修复材料的状态以及排出到缺陷位置的修复材料的状态。拍摄单元300可包含例如电荷耦合器件(charge-coupled device,CCD)相机。替代地，拍摄单元300可包含能够检查修复区域S的所有种类的图像传感器。拍摄单元300的操作可由控制单元控制。可将通过拍摄单元300拍摄的图像传输到控制单元。

可通过光学单元500的放大倍率和物镜单元400的放大倍率来调整拍摄单元300的拍摄放大倍率。此处，光学单元500的放大倍率称作可变放大倍率，且物镜单元400的放大倍率称作固定放大倍率。举例来说，可通过将固定放大倍率设置为20倍且将可变放大倍率设置为6.4倍来将拍摄放大倍率调整到128倍。另外，可通过将固定放大倍率设置为2倍且将可变放大倍率设置为25倍来将拍摄放大倍率调整到50倍。根据拍摄放大倍率，可确定通过拍摄单元300拍摄的图像的分辨率。

另外，拍摄单元300的拍摄放大倍率可在0.5倍到175倍的范围内。举例来说，当拍摄单元300的拍摄放大倍率小于0.5倍时，通过拍摄衬底1上的缺陷和图案而获得的图像的清晰度可比所需清晰度降低得更多。因此，可能无法精确地修复图案上的微细缺陷。当拍摄单元300的拍摄放大倍率大于175倍时，随着物镜单元400与衬底1之间的工作距离WD减小，物镜单元400和喷嘴单元200可能会在结构上彼此碰撞。当拍摄单元300的拍摄放大倍率在从0.5倍到175倍的范围内时，可防止物镜单元400与喷嘴单元200之间的结构性干扰，且可获得清晰地显示图案和缺陷的图像(即，高分辨率图像)。因此，可通过将喷嘴单元200布置在物镜单元400下方来排出修复材料，且可通过拍摄单元300用清晰图像检查图案上的缺陷。

物镜单元400可安置在拍摄单元300与工作台100之间以使得物镜单元400与衬底1向上间隔开。另外，物镜单元400可以可拆卸地安装到光学单元500的输出端。此处，物镜单元400与衬底1之间的间隔距离称作工作距离WD。可根据物镜单元400的固定放大倍率来确定工作距离WD。举例来说，工作距离WD可随着物镜单元400的固定放大倍率增大而减小，且工作距离WD可随着物镜单元400的固定放大倍率减小而增大。

物镜单元400可包含具有固定放大倍率的透镜，所述固定放大倍率小于拍摄单元300的拍摄放大倍率的范围的上限值。举例来说，物镜单元400可包含具有小于175倍的固定放大倍率的透镜。因此，可充分地保证工作距离WD，且可防止物镜单元400与喷嘴单元200之间的碰撞。

举例来说，可在2倍到50倍的范围内选择物镜单元400的固定放大倍率。当物镜单元400的固定放大倍率小于2倍时，需要增大光学单元500的可变放大倍率的范围。因此，光学单元500的大小可增大，且所述光学单元500的结构可为复杂的。当物镜单元400的固定放大倍率大于50倍时，工作距离WD可减小，且物镜单元400和喷嘴单元200可在结构上彼此碰撞。

举例来说，在物镜单元400的固定放大倍率在2倍到50倍的范围内时，可防止光学单元500的大小增大和复杂结构，且可防止物镜单元400与喷嘴单元200之间的碰撞。

物镜单元400与衬底1之间的工作距离WD可在15毫米到34毫米的范围内。当物镜单元400与衬底1之间的工作距离WD小于15毫米时，很难保证用于将喷嘴单元200布置在物镜单元400下方的空间。当物镜单元400与衬底1之间的工作距离WD大于34毫米时，物镜单元400的固定放大倍率小于2倍。也就是说，当物镜单元400与衬底1之间的工作距离WD大于34毫米时，具有2倍或大于2倍的固定放大倍率的物镜单元400可以不安置在光学单元500与衬底1之间。

光学单元500用以通过调整物镜单元400与拍摄单元300之间的可变放大倍率来调整拍摄单元300的拍摄放大倍率。光学单元500可包含多个透镜构件且通过调整透镜构件之间的距离来调整可变放大倍率。光学单元500可将透射穿过物镜单元400的光引导到拍摄单元300。

具体地说，光学单元500可包含：圆柱形主体530，在从拍摄单元300到工作台100的方向上延伸；多个透镜构件510，安装成可在圆柱形主体530中移动；以及驱动构件520，与多个透镜构件510连接以调整多个透镜构件510之间的距离。另外，光学单元500可包含形成在容器主体530的下部部分处的耦合构件540以使得物镜单元400可拆卸地安装到其上。

圆柱形主体530可具有安装有多个透镜构件510和驱动构件520的空间。可将透射窗口设置于圆柱形主体530的上部末端和下部末端中的每一个以使得光透射穿过所述透射窗口。圆柱形主体530的下部末端处的透射窗口可称作输出端。物镜单元400可安装成在竖直方向上面向圆柱形主体530的输出端。此处，耦合构件540沿着输出端的外侧延伸，且物镜单元400可例如螺纹耦合到耦合构件540。替代地，物镜单元400和耦合构件540可具有各种耦合结构。拍摄单元300可安置成在竖直方向上面向位于圆柱形主体530的上部末端处的透射窗口。拍摄单元300可安装到圆柱形主体530的上部末端。

多个透镜构件510可布置在圆柱形主体530的延伸方向上。举例来说，多个透镜构件510可以是多个镜筒透镜。替代地，透镜构件510可具有各种种类。驱动构件520可支撑多个透镜构件510且调整多个透镜构件510之间的距离以调整可变放大倍率。也就是说，多个透镜构件510由驱动构件520彼此操作以调整其间的距离。此处，可通过将拍摄单元300的拍摄放大倍率选择为在0.5倍到175倍的范围内的所需放大倍率且反射物镜单元400的固定放大倍率来调整可变放大倍率的范围，以使得驱动构件520调整多个透镜构件510之间的距离。驱动构件520可包含电动机，且其操作可由控制单元控制。

根据示范性实施例，如图1和图2中所示出，可通过操作驱动构件520以调整多个镜筒透镜的位置而不是打开光学单元500的圆柱形主体530来简单地实时调整放大倍率。

当不提供不同于根据示范性实施例的光学单元500的驱动构件520时，与示范性实施例相比，放大倍率调整可以是复杂且困难的，这是因为放大倍率被调整为使得工人必须自己打开圆柱形主体530，以利用具有X2、X5或X10的放大倍率的另一镜筒透镜来替换现有镜筒透镜。

另外，衬底1的一个表面与拍摄单元300和光学单元500的光轴C和光轴C'之间的角度θ可在60°到90°的范围内。此处，随着光轴C和光轴C'接近90°，拍摄单元300可清晰地拍摄衬底1的图像。随着光轴C和光轴C'接近60°，物镜单元400可与喷嘴单元200间隔开。当光轴C和光轴C'小于60°时，可在修复区域S中产生图像散焦区域。图像散焦区域可指产生图像失真的区域。当衬底1的一个表面与拍摄单元300和光学单元500的光轴C和光轴C'之间的角度θ在60°到90°的范围内时，可限制或防止在修复区域S中产生的图像散焦区域。

为此，安装单元(未示出)可设置在转台上，且光学单元500可由安装单元支撑以调整角度。此处，角度可指衬底1的一个表面的角度，且更具体地，可指与以衬底1上的修复区域S的中心或缺陷位置作为其中心的切平面形成的角度。

根据示范性实施例的修复装置可进一步包含照明单元(未示出)。照明单元可安置在工作台100下方或内部或安置在光学单元500的一侧处。当照明单元安置在工作台100下方或内部时，工作台100的至少一部分可由透明材料制成。从照明单元发射的光(例如，照明光)可透射穿过工作台100和衬底1且入射到物镜单元400。

当照明单元安置在光学单元500的一侧时，光束分光器(未示出)可设置于光学单元500中。从照明单元发射的照明灯可通过光束分光器朝向物镜单元400行进。另外，通过衬底1反射的光(例如，反射光)可透射穿过物镜单元400、光束分光器以及多个透镜构件510且由拍摄单元300收集。拍摄单元300可通过使用所收集的反射光来产生图像。

图2为示出根据另一示范性实施例的修复装置的示意图。

根据另一示范性实施例的修复装置可在物镜单元400的结构上与根据示范性实施例的修复装置不同。在下文中，将省略对与根据示范性实施例的修复装置相同的结构的描述。

参考图2，物镜单元400可包含：可移动构件420，安装成可在与拍摄单元300和光学单元500的光轴C和光轴C'交叉的方向上移动；以及多个物镜410和物镜410'，由待安置在光轴C和光轴C'上的可移动构件420支撑，布置在与光轴C和光轴C'交叉的方向上且具有不同的固定放大倍率。也就是说，物镜单元400可具有旋转器结构。此处，可从光学单元500的下部末端省略耦合构件540的结构。

可移动构件420可包含线性电动机且在与光轴C和光轴C'交叉的方向上延伸。可移动构件420可在与光轴C和光轴C'交叉的方向上移动且接触或安装到光学单元500的下部末端。多个物镜410和物镜410'可布置在与光轴C和光轴C'交叉的方向上且通过可移动部件构件420的移动选择性地安置在光轴C和光轴C'上。可移动构件420的操作可由控制单元控制。

根据示范性实施例的修复装置可进一步包含安置在拍摄单元300与光学单元500之间且具有2倍的放大倍率的转换器透镜(未示出)。转换器透镜可安置在拍摄单元300的下部末端与光学单元500的上部末端相接的部分处，可拆卸地安装到拍摄单元300和光学单元500中的至少一个且安置在拍摄单元300和光学单元500的光轴C和光轴C'上。当转换器透镜安置在光轴上时，拍摄单元300的拍摄放大倍率可快速地增大两倍。

根据示范性实施例，当修复衬底上的薄图案的微细缺陷时，可在拍摄单元与物镜单元之间设置能够根据图案的大小改变放大倍率的光学单元。因此，拍摄单元的拍摄放大倍率可通过使用光学单元显著地增大到所需放大倍率，同时维持物镜单元与衬底之间的工作距离。因此，可在不减小工作距离的情况下以高放大倍率检查衬底的修复区域，并且可实时检查并平滑地修复微细的缺陷。

尽管已参考具体实施例描述了修复装置，但其不限于此。此外，应了解，本发明不应限于这些实施例，而是本领域的普通技术人员可在如下文中所要求保护的本发明的精神和范围内作出各种改变和修改。因此，本领域的技术人员将容易理解，在不脱离由随附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。