JP5736328B2 - Ledウェハーの供給装置及びその方法 - Google Patents

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Description

本発明は、LEDウェハーの供給装置及びその方法に関し、より詳しくは、カセットに搭載されたMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)設備用LEDウェハーをキャリアに搬送して供給するためのLEDウェハーの供給装置及びその方法に関する。
一般に、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等の製造のためにサファイアウェハーが用いられる。このようなLEDウェハーは、キャリア(Carrier)に複数がロード(Loading)された状態で蒸着などの次の工程のためにチャンバーに供給される。
従来では、LEDウェハーをカセットからキャリアに搬送するために作業者がキャリアを供給し、前記キャリアにLEDウェハーを載置した後に整列して再びLEDウェハーが載置されたキャリアを回収する作業が行われた。
しかし、従来のように作業者が手動で作業を行う場合、作業時間が遅れて生産性が大きく低下し、人力の消耗が多く精度が低下するという問題点があった。
これらを解決するために、従来は一連の自動化されたLEDウェハーの供給装置を用いることもあったが、作業性に優れないという問題点があった。そのため、より効率的な駆動メカニズムを有するLEDウェハーの供給装置に対する開発が要求されている。
このような従来の問題点を解決するために、本発明では、LEDウェハーが載置されるキャリアの供給作業からLEDウェハーが載置されたキャリアの回収作業まで一連の工程が効率的な駆動メカニズムで作動するLEDウェハーの供給装置及びその方法を提供する。
また、本発明では、LEDウェハーが載置されるキャリアのポケットに対する位置情報を取得して、精密で迅速なLEDウェハーの搬送作業を行うことができるLEDウェハーの供給装置及びその方法を提供する。
本発明に係るLEDウェハー供給装置は、キャリアを供給するための供給部と、前記キャリアにLEDウェハーを載置するための載置部と、前記キャリアを回収するための回収部と、前記キャリアが前記供給部から前記載置部及び前記回収部まで搬送されるように往復移動するY軸キャリア搬送ロボットと、前記LEDウェハーの整列を行う整列部と、カセットに搭載された前記LEDウェハーを前記整列部まで搬送する搬送ロボットと、前記載置部内に前記Y軸キャリア搬送ロボットと直交するように配置されて前記整列部に搬送された前記LEDウェハーをピックアップして前記キャリアまで搬送するように往復移動するLEDウェハー搭載ロボットとを含む。
この場合、LEDウェハー供給装置は、前記キャリアに複数のLEDウェハーを載置するために前記キャリアを真空吸着して360°回転させるキャリア整列部をさらに備える。
また、LEDウェハー供給方法は、供給部にキャリアを供給するステップと、前記キャリアを載置部に搬送するステップと、搬送ロボットがカセットに搭載されたLEDウェハーを整列部に搬送するステップと、前記整列部に搬送されたLEDウェハーを前記キャリアに載置するステップと、前記キャリアを回転するステップと、前記キャリアにLEDウェハーが全て載置された場合に、前記キャリアを回収部に搬送するステップと、前記LEDウェハーが載置された前記キャリアを回収するステップと含む。
本発明の他の態様に係るLEDウェハー供給装置は、複数のLEDウェハーが搭載されるカセットと、前記LEDウェハーが載置されるための複数のポケットが形成されたキャリアと、前記キャリアに載置する前記LEDウェハーを整列する整列部と、前記カセットから前記整列部で前記LEDウェハーを搬送する搬送ロボットと、前記整列部に搬送された前記LEDウェハーを吸着及び吸着解除するピッカーと、前記ピッカーを固定させて前記ポケットの位置情報を取得する撮像部と、前記ピッカー及び前記撮像部を前記整列部から前記キャリアまで搬送させるLEDウェハー搭載ロボットとを含むことを特徴とする。
この場合、前記撮像部は、前記ポケットの位置を低倍率で撮像する低倍率カメラ、及び前記ポケットの位置を高倍率で撮像する高倍率カメラを含むことを特徴とする。
一方、本発明の他の態様に係るLEDウェハー供給方法は、LEDウェハーのフラット面が一方向に向くように前記LEDウェハーを回転するステップと、前記LEDウェハーをピッカーが吸着するステップと、LEDウェハー搭載ロボットを用いて前記LEDウェハーをキャリアに搬送するステップと、低倍率カメラで前記キャリアに形成されたポケットの位置を撮像するステップと、高倍率カメラで前記キャリアに形成されたポケットの位置を撮像するステップと、前記LEDウェハーを前記ポケットに載置するステップとを含む。
この場合、前記低倍率カメラは前記ポケットの全体を一地点から撮像し、前記高倍率カメラは前記ポケットの縁の一部分を複数の地点で撮像することを特徴とする。
本発明に係るLEDウェハー供給装置及びその方法は、LEDウェハーの供給からLEDウェハーのキャリアロード作業、キャリアの供給及び回収に関連する一連の工程を全て自動で行うことができる。
さらに、本発明に係るLEDウェハー供給装置及びその方法は、1つのフレーム内でコンパクトな設置構造を有するため、使用スペースの制約をあまり受けず、製造費用の節減を期待することができる。
また、本発明に係るLEDウェハー供給装置及びその方法は、迅速で正確にLEDウェハーをキャリアにロードすることにより全体的な工程タイムを減らすことができ、不良率を顕著に低くすることができる非常に有用な発明である。
本発明の一実施形態に係るLEDウェハー供給装置の平面図である。 本発明の一実施形態に係る低倍率カメラの側面図である。 本発明の一実施形態に係る高倍率カメラの側面図である。 本発明の一実施形態に係る撮像部の正面図である。 本発明の一実施形態に係るキャリアの平面図である。 本発明の一実施形態に係るキャリアの側断面図である。 本発明の一実施形態に係るLEDウェハー供給方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係るLEDウェハー供給装置の平面図である。 本発明の他の実施形態に係るLEDウェハー供給装置の正面図である。 本発明の他の実施形態に係る撮像部を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るキャリアの平面図である。 本発明の他の実施形態に係るキャリアの側断面図である。 本発明の他の実施形態に係るLEDウェハー供給方法のフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係るLEDウェハー供給方法のフローチャートである。
以下、添付する図面を参照しながら、LEDウェハー供給装置の技術的構成を詳細に説明する。
図1〜図6に示すように、本発明の一実施形態に係るLEDウェハー供給装置は、カセット10と、キャリア30と、整列部93と、搬送ロボット40と、ピッカー20と、撮像部80と、LEDウェハー搭載ロボット95とを含む。
カセット10は、複数のLEDウェハー99が搭載されるものであって、複数が設けられる。
キャリア30は、前記LEDウェハー99を載置するための複数のポケット31を備える。キャリア30は円板状に形成される。ポケット31は、円板状のキャリア30の中心を基準に円周方向に所定間隔離隔するように放射状に複数形成される。
整列部93は、前記キャリア30に載置される前記LEDウェハー99を整列する。この場合、LEDウェハー99の整列は、光センサなどを用いてLEDウェハーのフラット面98を確認してOCR CAM検査を行う。
搬送ロボット40は、前記カセット10から前記整列部93に前記LEDウェハー99を搬送する。
ピッカー20は、前記整列部93に搬送された前記LEDウェハー99を吸着及び吸着解除する。ピッカー20は、ベルヌーイの定理を用いて上部に高圧の圧縮空気を供給し、下部に圧縮空気が吐出される側に流線型の吐出面を形成して、前記吐出面に沿って排出される圧縮空気によって吐出面の中央部に真空を形成することによってLEDウェハー99を非接触式で吸着する。
この場合、下部に排出されて吐出面に沿って移動する圧縮空気は、再び上部に抜けるようにする。その理由は、圧縮空気が下部のLEDウェハー99側に降りていくと、周辺の異物が飛散して異物がLEDウェハー99に付着して不良を発生させる可能性があるためである。
しかし、ピッカー20は、その他の方法によってLEDウェハー99を吸着することも可能である。
撮像部80は、前記ポケット31の位置情報を取得する。このように撮像部80によって取得されたポケット31の位置情報は、制御部に送信され、前記制御部はLEDウェハー99をポケット31の適所に載置できるようにする。さらに、撮像部80は、図4に示すように前記ピッカー20を下部中央に固定する。
LEDウェハー搭載ロボット95は、前記ピッカー20及び前記撮像部80を前記整列部93から前記キャリア30まで搬送するようにX軸方向に往復移動する。
この場合、前記撮像部80は、低倍率カメラ50、及び高倍率カメラ60を含む。
低倍率カメラ50は、前記ポケット31の位置を低倍率で撮像する。この場合、低倍率カメラ50は、前記ポケット31の全体を一地点から撮像する。即ち、低倍率カメラ50は、ポケット31の上部から所定距離離れた状態でポケット31の全体的な形状を取得することによって、比較的速い速度でポケット31の位置を見つける機能を実行する。
高倍率カメラ60は、前記ポケット31の位置を高倍率で撮像する。この場合、高倍率カメラ60は、前記ポケット31の一部分を複数の地点(S1,S2,S3,S4)で撮像する。即ち、高倍率カメラ60は、ポケットの上部から所定距離離れた状態でポケット31の縁の位置を複数の地点(S1,S2,S3,S4)で取得して、これに基づいてポケット31の正確な位置を見つける。
整理すると、撮像部80が低倍率カメラ50及び高倍率カメラ60で構成されることによって、キャリア30に形成されたポケット31の位置を迅速ながらも正確に見つけることが可能になる。
図7は、本発明の一実施形態に係るLEDウェハー供給方法を示すフローチャートであり、
図7に示すように、LEDウェハー供給方法は、LEDウェハー99のフラット面98が一方向に向くように前記LEDウェハー99を回転するステップと、前記LEDウェハー99をピッカー20が吸着するステップと、LEDウェハー搭載ロボット95を用いて前記LEDウェハー99をキャリア30に搬送するステップと、低倍率カメラ50で前記キャリア30に形成されたポケット31の位置を撮像するステップと、高倍率カメラ60で前記キャリア30に形成されたポケット31の位置を撮像するステップと、前記LEDウェハー99を前記ポケット31に載置するステップとを含む。
この場合、前記低倍率カメラ50は前記ポケット31の全体を一地点から撮像し、前記高倍率カメラ60は前記ポケット31の縁の一部分を複数の地点(S1,S2,S3,S4)で撮像する。
即ち、まずカセット10に複数のLEDウェハー99が供給される。その後、搬送ロボット40がカセット10に搭載されたLEDウェハー99を整列部93に搬送する。このように供給されたLEDウェハー99は、整列部93でフラット面98が一方向に向くように回転整列される。これは、フラット面98がキャリア30の中心を向く状態にLEDウェハー99をキャリア30に載置するためである。その後、このように回転整列されたLEDウェハー99にOCR CAM検査などを行ってもよい。
次に、ピッカー20は、整列部93に置かれたLEDウェハー99を吸着する。そして、ピッカー20を固定している撮像部80がLEDウェハー搭載ロボット95によってキャリア30側に移動することによって、LEDウェハー99がキャリア30側に搬送されることになる。
一方、低倍率カメラ50は、キャリア30に形成されたポケット31の位置を迅速に把握し、高倍率カメラ60はポケット31の正確な位置を取得する。このように、ポケット31の位置が把握されれば、その位置情報を土台としてLEDウェハー99をポケット31の正確な位置に搬送し、ピッカー20のLEDウェハー99の吸着を解除してLEDウェハー99をキャリア30に載置することによってロード作業が完了する。
このような1つのLEDウェハー99に対するロード作業が完了すれば、キャリア30は空いている次のポケット31にLEDウェハー99を載置できるように所定角度回転する。LEDウェハー搭載ロボット95は、再び整列部93側に移動して、前述した搬送作業を繰り返してキャリア30に形成された複数のポケット31に全てLEDウェハー99をロードしてもよい。
一方、図8〜図12に示すように、本発明の他の実施形態に係るLEDウェハー供給装置は、供給部360と、載置部370と、回収部380と、Y軸キャリア搬送ロボット390と、整列部393と、搬送ロボット340と、LEDウェハー搭載ロボット395とを含む。
供給部360はキャリア330を供給するためのものであり、載置部370は前記キャリア330にLEDウェハー399を載置するためのものであり、回収部380はLEDウェハー399が載置された前記キャリア330を回収するためのものである。
供給部360、載置部370、及び回収部380は、順番に一列に配置されることによって、全てが1つのフレーム内の空間に配置される。しかし、それぞれを隔壁で仕切ることによって独立的な空間を形成することも可能であり、または、供給部360、載置部370、及び回収部380は、それぞれ別々に製作して連結することも可能である。
Y軸キャリア搬送ロボット390は、前記キャリア330が前記供給部360から前記載置部370及び前記回収部380まで搬送されるように往復移動する。即ち、Y軸キャリア搬送ロボット390は、供給部360から載置部370を過ぎて回収部380まで連結されるコンベヤー及び前記コンベヤーに連結されて直線移動するステージ、及び前記ステージを駆動させるモータなどで構成してもよい。
この場合、コンベヤーは、ステージが直線移動するようにガイドする機能を行い、ステージはキャリア330を固定するための部材である。
整列部393は、前記キャリア330に載置される前記LEDウェハー399を整列する。この場合、LEDウェハー399の整列は、光センサなどを用いてLEDウェハーのフラット面398を確認してOCR CAM検査を行う。
搬送ロボット340は、カセット310から前記整列部393で前記LEDウェハー399を搬送する。
LEDウェハー搭載ロボット395は、前記載置部370内に前記Y軸キャリア搬送ロボット390と直交するように配置され、前記整列部393に搬送された前記LEDウェハー399をピックアップして前記キャリア330まで搬送するように往復移動する。
この場合、前記整列部393に搬送されたLEDウェハー399のピックアップのためにピッカー320を用いてもよい。ピッカー320は、前記整列部393に搬送された前記LEDウェハー399を吸着及び吸着解除する。ピッカー320は、ベルヌーイの定理を用いて上部に高圧の圧縮空気を供給し、下部に圧縮空気が吐出される側に流線型の吐出面を形成して、前記吐出面に沿って排出される圧縮空気によって吐出面の中央部に真空を形成することによってLEDウェハー399を非接触式で吸着する。
この場合、下部に排出されて吐出面に沿って移動する圧縮空気は、再び上部に抜けるようにする。その理由は、圧縮空気が下部のLEDウェハー399側に降りていくと、周辺の異物が飛散して異物がLEDウェハー399に付着して不良を発生させる可能性があるためである。
しかし、ピッカー320は、その他の方法によってLEDウェハー399を吸着することも可能である。
また、LEDウェハー供給装置は、キャリア整列部をさらに備える。
キャリア整列部は、前記キャリア330に複数のLEDウェハー399が載置されるために前記キャリア330を真空吸着して360°回転させる。
このような構造によって、本発明の一実施形態に係るLEDウェハー供給装置は、LEDウェハー399の供給からLEDウェハー399のキャリアロード作業、キャリア330の供給及び回収に関連する一連の工程を全て自動で行えるようになる。
さらに、本発明の一実施形態に係るLEDウェハー供給装置は、1つのフレーム内でコンパクトな設置構造を有するため、使用スペースの制約をあまり受けず、製造費用の節減を期待することができる。
一方、LEDウェハー供給装置は、撮像部375をさらに備えてもよい。撮像部375は、低倍率カメラ376及び高倍率カメラ377を含んでもよい。
低倍率カメラ376は、前記ポケット331の位置を低倍率で撮像する。この場合、低倍率カメラ376は、前記ポケット331の全体を一地点から撮像する。即ち、低倍率カメラ376は、ポケット331の上部から所定距離離れた状態でポケット331の全体的な形状を取得することによって、比較的速い速度でポケット331の位置を見つける機能を行う。
高倍率カメラ377は、前記ポケット331の位置を高倍率で撮像する。この場合、高倍率カメラ377は前記ポケット331の一部分を複数の地点(S31,S32,S33,S34)で撮像する。即ち、高倍率カメラ377は、ポケットの上部から所定距離離れた状態でポケット331の縁の位置を複数の地点(S31,S32,S33,S34)で取得して、これに基づいてポケット331の正確な位置を見つける。
一方、図13及び図14を参照すれば、本発明の他の実施形態に係るLEDウェハー供給方法は、供給部360にキャリア330を供給するステップと、前記キャリア330を載置部370に搬送するステップと、搬送ロボット340がカセット310に搭載されたLEDウェハー399を整列部393に搬送するステップと、前記整列部393に搬送されたLEDウェハー399を前記キャリア330に載置するステップと、前記キャリア330を回転するステップと、前記キャリア330にLEDウェハー399が全て載置されれた場合に、前記キャリア330を回収部380に搬送するステップと、前記LEDウェハー399が載置された前記キャリア330を回収するステップとを含む。
即ち、まずカセット310に複数のLEDウェハー399が供給される。その後、搬送ロボット340がカセット310に搭載されたLEDウェハー399を整列部393に搬送する。このように供給されたLEDウェハー399は、整列部393でフラット面398が一方向に向くように回転整列される。これは、フラット面398がキャリア330の中心を向く状態にLEDウェハー399をキャリア330に載置するためである。その後、このように回転整列されたLEDウェハー399にOCR CAM検査などを行ってもよい。
次に、ピッカー320は、整列部393に置かれたLEDウェハー399を吸着する。そして、ピッカー320を固定している撮像部375がLEDウェハー搭載ロボット395によってキャリア330側に移動することによって、LEDウェハー399がキャリア330側に搬送されることになる。
一方、低倍率カメラ376はキャリア330に形成されたポケット331の位置を迅速に把握して、高倍率カメラ377はポケット331の正確な位置を取得する。このように、ポケット331の位置が把握されれば、その位置情報を土台としてLEDウェハー399をポケット331の正確な位置に搬送し、ピッカー320のLEDウェハー399の吸着を解除してLEDウェハー399をキャリア330に載置する。
このような1つのLEDウェハー399に対するロード作業が完了すれば、キャリア330は空いている次のポケット331にLEDウェハー399を載置できるように所定角度回転する。LEDウェハー搭載ロボット395は、再び整列部393側に移動して、前述した搬送作業を繰り返してキャリア330に形成された複数のポケット331に全てLEDウェハー399をロードしてもよい。
また、受動または自動で供給部360にキャリア330を供給する作業が行われる。供給されたキャリア330は、上昇されてY軸キャリア搬送ロボット390によって載置部370に搬送される。この場合、キャリア330の整列作業が行われて、基準マークを確認する作業が行われてもよい。
このように、すべてのLEDウェハー399のロード作業が完了すれば、LEDウェハー399が載置された前記キャリア330はY軸キャリア搬送ロボット390によって回収部380に搬送されるようになる。
回収部380に搬送されたキャリア330は、受動または自動で回収され、一連のLEDウェハー供給工程が完了する。
上述したように、本発明に係るLEDウェハーの供給装置及び供給方法を図示した実施形態を参考にしながら説明したが、これらは例示的なものに過ぎず、当業者であれば誰もがこれらから多様な変形及び均等な異なる実施形態が可能であることを理解することができる。したがって、明確な技術的保護範囲は、添付する特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。
10:カセット
20:ピッカー
30:キャリア
31:ポケット
40:搬送ロボット
50:低倍率カメラ
60:高倍率カメラ
80:撮像部
93:整列部
99:LEDウェハー

Claims (3)

  1. 複数のLEDウェハー(99)が搭載されるカセット(10)と、
    前記LEDウェハー(99)を載置するための複数のポケット(31)が形成されたキャリア(30)と、
    前記キャリア(30)に載置される前記LEDウェハー(99)を整列する整列部(93)と、
    前記カセット(10)から前記整列部(93)に前記LEDウェハー(99)を搬送する搬送ロボット(40)と、
    前記整列部(93)で整列された前記LEDウェハー(99)を吸着及び吸着解除するピッカー(20)と、
    前記ポケット(31)の位置を低倍率で撮像する低倍率カメラ(50)と、前記ポケット(31)の位置を高倍率で撮像する高倍率カメラ(60)と、を含み、前記ピッカー(20)、前記低倍率カメラ(50)及び高倍率カメラ(60)を一体的に固定し、前記ポケット(31)の位置情報を取得する撮像部(80)と、
    前記整列部(93)で整列されたLEDウェハー(99)を吸着した前記ピッカー(20)及び前記撮像部(80)を移動させて、前記LEDウェハー(99)を前記整列部(93)から前記キャリア(30)の位置まで搬送し、前記撮像部(80)で取得された前記ポケット(31)の位置情報に基づいて前記LEDウェハー(99)を前記ポケット(31)に載置するLEDウェハー搭載ロボット(95)と、
    前記キャリアを回収するための回収部と、
    を含むことを特徴とするLEDウェハー供給装置。
  2. 複数のポケット(331)が形成されたキャリア(330)を供給するための供給部(360)と、
    前記キャリア(330)にLEDウェハー(399)を載置するための載置部(370)と、
    前記キャリア(330)を回収するための回収部(380)と、
    前記キャリア(330)が前記供給部(360)から前記載置部(370)及び前記回収部(380)まで搬送されるように往復移動するY軸キャリア搬送ロボット(390)と、
    前記LEDウェハー(399)の整列を行う整列部(393)と、
    カセット(310)に搭載された前記LEDウェハー(399)を前記整列部(393)まで搬送する搬送ロボット(340)と、
    前記ポケット(331)の位置情報を取得する撮像部(375)と、
    前記載置部(370)内に前記Y軸キャリア搬送ロボット(390)と直交するように配置され、前記整列部(393)で整列された前記LEDウェハー(399)をピックアップして前記キャリア(330)まで搬送するように往復移動可能であり、前記撮像部(375)で取得された前記ポケット(331)の位置情報に基づいて前記LEDウェハー(399)を前記ポケット(331)に載置するLEDウェハー搭載ロボット(395)と、
    を含むことを特徴とするLEDウェハー供給装置。
  3. 前記キャリア(330)に複数のLEDウェハー(399)を載置するために前記キャリア(330)を真空吸着して360°回転させることが可能なキャリア整列部をさらに備えることを特徴とする請求項に記載のLEDウェハー供給装置。
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