KR100962086B1 - Auto matic scribing equipment for a sapphire wafer - Google Patents

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노홍구
노종호
조성익
이영기
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(주)하이드로 메틱스
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Abstract

PURPOSE: An automatic scribing device for sapphire wafers is provided to promptly verify defects by sending a photographed image to a control reader and comparing the image with a saved image. CONSTITUTION: A wafer cassette(20) is installed on one side of the upper side of a table(10). A work table(30) fastens a provided sapphire wafer. The wafer conveyor robot(40) supplies the sapphire wafer to the work table. A wafer fabrication tool(50) processes a groove using a diamond tip on the sapphire wafer. An optical camera(60) photographs the groove processed in the sapphire wafer. A control reader(70) verifies defects by comparing the image photographed in the optical camera with a saved image.

Description

사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치{Auto matic scribing equipment for a sapphire wafer}Diamond tip scribing equipment for a sapphire wafer for sapphire wafers

본 발명은 질산화계 반도체 발광소자(LED) 증의 제조에 사용되는 사파이어 웨이퍼를 개별 LED칩 단위로 분할시 사파이어 웨이퍼에 다이아몬드 팁을 이용하여 그루브 홈을 형성시키는 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치에 관한 것이다.The present invention provides a diamond tip type automatic scribing method for sapphire wafers in which grooves are formed by using diamond tips in the sapphire wafers when the sapphire wafers used for the manufacture of nitric oxide semiconductor light emitting devices (LEDs) are divided into individual LED chip units. Relates to an ice device.

근래에 새로운 영상정보를 전달매체로 부각되고 있는 LED 전광판은 초기에는 단순 문자나 숫자정보로 시작하여 현재는 각종 CF 영상물, 그래픽, 비디오 화면 등 동화상을 제공하는 수준까지 이르게 되었다. In recent years, the LED signboard, which is emerging as a transmission medium for new image information, began with simple letter or numeric information and has now reached the level of providing moving images such as various CF images, graphics, and video screens.

색상도 기존 단색의 조잡한 화면 구현에서 적색과 황록색 LED등으로 제한된 범위의 색상 구현을 했었으나, 최근에는 질화갈륨계(GaN)의 고휘도 청색 LED가 등장함에 따라 적색, 황록색, 청색을 이용한 총천연색 표시가 비로소 가능하게 되었다. 그러나 황록색 LED가 적색 LED, 청색 LED보다 휘도가 낮고 발광 파장이 565nm 정도로 빛의 삼원색에서 필요한 파장의 녹색이 아니기 때문에 자연스러운 총천연색 표현은 불가능하였으나, 이후, 자연스러운 총천연색 표시에 적합한 파장 525nm 고휘도 순수 녹색 GaN LED를 생산함으로써 이러한 문제가 해결되었다. In addition, the color has been limited to red and yellow-green LEDs in the existing monochromatic screen, but recently, due to the appearance of gallium nitride-based (GaN) high-brightness blue LEDs, the display of all colors using red, yellow-green, and blue is not possible. It became possible. However, since the yellow-green LED is lower in brightness than the red LED and blue LED, and the emission wavelength is 565 nm, it is not the green color of the wavelength required for the three primary colors of light. This problem was solved by producing.

따라서 LED 디스플레이는 질화갈륨계 반도체 발광소자가 개발됨으로써 긴 수명, 고휘도, 고시인성을 갖는 고품질의 총천연색 표시가 가능함에 따라, 현재 100인치 이상의 대형 총천연색 옥외 LED 영상 디스플레이가 속속 등장하게 되었고, 컴퓨터와의 결합으로 옥외상업광고의 수준을 완전히 한 단계 높이고 뉴스를 비롯한 다양한 영상정보를 실시간으로 구현할 수 있는 첨단 영상매체로 발전하게 되었다.As a result, the development of gallium nitride-based semiconductor light emitting devices enables high quality full color display with long life, high brightness, and high visibility. Therefore, a large full color outdoor LED image display of more than 100 inches has been introduced one after another. Combination has led to the development of advanced video media that can raise the level of outdoor commercial advertising to the next level and realize various video information including news in real time.

이와 같이, 총천연색 LED 전광판 등에 사용되는 청색 또는 녹색의 질화갈륨계 반도체 발광소자의 제조 시에는, GaN 단결정을 이종 기판 상에 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법, HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)법 등의 기상 성장법 또는 MBE(Molecular Beam Epitaxy)법으로 성장시키게 된다. As described above, in manufacturing a blue or green gallium nitride-based semiconductor light emitting device used in a full-color LED display board, GaN single crystal is deposited on a heterogeneous substrate by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method, HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) method, or the like. It is grown by vapor phase growth method or MBE (Molecular Beam Epitaxy) method.

이때에 이종 기판으로는 주로 사파이어(α-Al2O3) 기판 또는 SiC 기판이 사용되고 있다. 특히, 사파이어 기판은 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 방향의 격자상수가 13.001Å을 갖으며, a축 방향으로는 4.765Å의 격자간 거리를 갖는다. 사파이어 면방향(orientation plane)에는 C(0001)면, A(1120)면, R(1102)면 등이 있다. 상기 청색 또는 녹색 발광소자용 사파이어기판으로는 C면의 경우, 비교적 GaN 박막의 성장이 용이하며, SiC 기판에 비해 저렴하고 고온에서 안정하기 때문에 주로 많이 사용된다.At this time, a sapphire (α-Al2O3) substrate or a SiC substrate is mainly used as a heterogeneous substrate. In particular, the sapphire substrate is a crystal having hexagonal-Rhombo R3c symmetry and has a lattice constant of 13.001 Å in the c-axis direction and an inter-grid lattice distance of 4.765 으로 는 in the a-axis direction. The sapphire orientation plane includes a C (0001) plane, an A (1120) plane, an R (1102) plane, and the like. As the sapphire substrate for the blue or green light emitting device, in the case of the C plane, GaN thin film is relatively easy to grow, and is mainly used because it is cheaper than SiC substrate and stable at high temperature.

통상적으로 상기 질화갈륨계 반도체 발광소자는, 사파이어 기판과, 상기 사 파이어 기판상에 순차적으로 형성된 제1 도전형 클래드층, 활성층 및 제2 도전형 클래드층을 포함하도록 제조된다. 상기 제1 도전형 클래드층은 n형 GaN층과 n형 AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, 상기 활성층은 다중양자우물(Multi-Quantum Well) 구조의 언도프 InGaN층으로 이루어질 수 있다. Typically, the gallium nitride-based semiconductor light emitting device is manufactured to include a sapphire substrate, a first conductive cladding layer, an active layer and a second conductive cladding layer sequentially formed on the sapphire substrate. The first conductive cladding layer may include an n-type GaN layer and an n-type AlGaN layer, and the active layer may include an undoped InGaN layer having a multi-quantum well structure.

또한, 상기 제2 도전형 클래드층은 p형 GaN층과 p형 AlGaN층으로 구성될 수 있다. 이 때, n형 GaN층을 성장하기 전에 사파이어 기판과의 격자정합을 향상시키기 위해 AlN/GaN과 같은 버퍼층을 미리 형성할 수 있다. 상기 사파이어 기판은 전기적 절연성 물질이므로, 두 전극을 모두 상면에 형성하기 위해, 소정의 영역에 해당하는 상기 제2 도전형 클래드층과 활성층을 에칭하여 상기 제1 도전형 클래드층의 일부 상면을 노출시키고, 그 노출된 제1 도전형 클래드층 상면에 제1 전극을 형성한다. 한편, 상기 제2 도전형 클래드층은 상대적으로 높은 저항을 갖고 있으므로 상기 제2 도전형 클래드층 상면에 오믹콘택층을 추가하고 그 오믹콘택층의 상면에 제2 전극을 형성한다. In addition, the second conductive cladding layer may be composed of a p-type GaN layer and a p-type AlGaN layer. At this time, a buffer layer such as AlN / GaN may be formed in advance in order to improve lattice matching with the sapphire substrate before growing the n-type GaN layer. Since the sapphire substrate is an electrically insulating material, in order to form both electrodes on the upper surface, the second conductive cladding layer and the active layer corresponding to a predetermined region are etched to expose a part of the upper surface of the first conductive cladding layer. A first electrode is formed on the exposed first conductive clad layer upper surface. Meanwhile, since the second conductive cladding layer has a relatively high resistance, an ohmic contact layer is added to an upper surface of the second conductive cladding layer, and a second electrode is formed on the upper surface of the ohmic contact layer.

이때, 실제 제조공정에서는 상기 사파이어 기판으로 사파이어 웨이퍼를 사용한다.In this case, a sapphire wafer is used as the sapphire substrate in the actual manufacturing process.

상기한 바와 같이, 사파이어 웨이퍼 상에 제1 도전형 클래드층, 활성층 및 제2 도전형 클래드층 및 전극을 형성한 후, 상기 사파이어 웨이퍼를 개별 칩 단위로 분할하여 각각의 개별 반도체 칩으로 완성된다. As described above, after the first conductive cladding layer, the active layer, and the second conductive cladding layer and the electrode are formed on the sapphire wafer, the sapphire wafer is divided into individual chip units to complete each individual semiconductor chip.

이때, 상기 사파이어는 물성상 매우 단단한 물질(모오스 경도 : 9)이므로, 상기 사파이어 기판의 배면을 그라인딩, 래핑, 폴리싱하여 사파이어 웨이퍼의 두께 를 감소시킨 후, 다이아몬드 팁이 설치된 공구를 사용하여 상기 사파이어 웨이퍼의 배면을 스크라이빙 하여 그루브 홈을 형성한 후 개별 칩으로 분리하는 특수한 처리 공정을 통하여 칩 분리가 이루어진다.In this case, since the sapphire is a very hard material (MOS hardness: 9) in terms of physical properties, the back surface of the sapphire substrate is ground, wrapped, and polished to reduce the thickness of the sapphire wafer, and then, using a tool having a diamond tip, the sapphire wafer Chip separation is performed through a special treatment process in which the grooves are scribed to form groove grooves and then separated into individual chips.

상기와 같이 사파이어 웨이퍼를 개별 LED 칩으로 분리하기 위해서는 다이아몬드 팁이 설치된 공구를 이용하여 3~8㎛ 깊이의 그루브 홈을 가공(형성)하여야 하며, 가공된 그루브 홈이 불량인 경우에는 절단이 제대로 이루어지지 않아 제조되는 LED 칩의 불량률이 높아지고, 제조된 LED 칩의 신뢰도가 떨어지게 된다.As described above, in order to separate the sapphire wafer into individual LED chips, grooves having a depth of 3 to 8 μm must be processed (formed) by using a tool having a diamond tip. The failure rate of the manufactured LED chip is increased and the reliability of the manufactured LED chip is lowered.

또한, 점점 LED 시장이 커짐으로써 사파이어 웨이퍼를 가공하는 전용공작기계가 필요한 실정이다. In addition, as the LED market becomes larger, a dedicated machine tool for processing sapphire wafers is needed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로,The present invention has been invented to solve the above problems,

사파이어 웨이퍼에 스크라이빙을 하는 전용의 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치를 제공하고, 이로 인하여 LED칩의 생산률을 높이고, 불량률을 낮춤으로써 LED칩의 신뢰성과 생산비용의 절감을 얻고자 하는데 목적이 있다.It provides a diamond tip-type automatic scribing device for sapphire wafers, which scribes sapphire wafers, thereby increasing the LED chip production rate and lowering the defective rate, thereby reducing the reliability and cost of LED chips. The purpose is to gain.

상기 목적을 달성하고자 본 발명의 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치는, 테이블과; 상기 테이블 상부면 일측에 설치되어 사파이어 웨이퍼를 공급하는 사파이어 웨이퍼가 적층되어 있는 웨이퍼 카세트(cassette)와; 상기 웨이퍼 카세트로부터 사파이어 웨이퍼를 공급받고, 공급된 사파이어 웨이퍼를 고정하는 고정수단을 포함하는 작업테이블과; 상기 웨이퍼 카세트에 적층되어 있는 사파이어 웨이퍼를 작업테이블에 공급하는 웨이퍼 이송로봇(transfer)과; 상기 작업테이블에 고정된 사파이어 웨이퍼에 다이아몬드 팁을 이용하여 그루브 홈을 가공하는 공구가 설치되는 웨이퍼 가공툴과; 상기 사파이어 웨이퍼에 가공된 그루브 홈을 촬영하는 광학카메라와; 상기 광학카메라에 촬영된 이미지와 입력된 이미지를 비교 판단하여 불량 여부를 판독하는 제어판독기로 구성된다.Diamond tip sapphire automatic scribing apparatus of the present invention for achieving the above object, the table; A wafer cassette disposed on one side of the upper surface of the table and having a sapphire wafer stacked to supply sapphire wafers; A work table supplied with the sapphire wafer from the wafer cassette and including a fixing means for fixing the supplied sapphire wafer; A wafer transfer robot for supplying a sapphire wafer stacked on the wafer cassette to a work table; A wafer processing tool having a tool for processing groove grooves using a diamond tip on a sapphire wafer fixed to the work table; An optical camera for photographing grooves processed in the sapphire wafer; And a control panel reader for comparing and determining an image captured by the optical camera and an input image to read whether the image is defective.

상기 테이블 상부에는 웨이퍼 가공툴에 교체용 공구를 공급하는 공구 체인지 가 더 설치될 수 있다.A tool change for supplying a replacement tool to the wafer processing tool may be further installed on the table.

또한, 상기 작업테이블은 x축과 y축으로 왕복 이동하여 웨이퍼 가공툴의 공구에 의하여 그루브 홈이 형성된다.In addition, the worktable is reciprocated in the x-axis and y-axis to form groove grooves by the tool of the wafer processing tool.

또한, 상기 테이블 상부에는 그루브 홈이 가공된 사파이어 웨이퍼를 적층 보관하는 배출용 웨이퍼 카세트와; 상기 작업테이블의 그루브 홈이 가공된 사파이어 웨이퍼를 배출용 웨이퍼 카세트에 이동시키는 배출용 웨이퍼 이송로봇이 더 설치될 수 있다.In addition, a discharge wafer cassette for laminating and storing a groove groove processed sapphire wafer on the table; A discharge wafer transfer robot for moving the sapphire wafer processed grooved groove of the work table to the discharge wafer cassette may be further installed.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치는, 작업테이블에서 가공된 사파이어 웨이퍼를 이동시키지 않고 바로 광학카메라로 촬영하고, 촬영된 이미지를 제어판독기에 전송하여 저장된 이미지와 비교판단함으로써 신속하게 불량여부를 판단할 수 있으며,Diamond tip sapphire automatic scribing apparatus for the sapphire wafer of the present invention made as described above, the image is stored directly by the optical camera without moving the sapphire wafer processed on the work table, and transfer the captured image to the control panel reader By comparing with, you can quickly determine whether there is a defect,

불량시 바로 배출하고, 공구를 교체 가능토록 함으로써 마모된 공구의 사용으로 그루브 홈이 불량으로 가공되는 것을 줄일 수 있음으로써 생산능률을 향상시키고, 이로 인하여 제조비용을 낮출 수 있는 장점이 있다. When the defect is immediately discharged, the tool can be replaced so that the groove of the groove can be reduced by the use of the worn tool, thereby improving production efficiency, thereby lowering the manufacturing cost.

첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전 적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own inventions. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치의 사시도로써, 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치는 크게 테이블(10)과, 상기 테이블(10) 상부면(12)에 설치되어 사파이어 웨이퍼를 연속적으로 공급하는 웨이퍼 카세트(20)와; 상기 웨이퍼 카세트(20)로부터 공급되는 사파이어 웨이퍼에 다이아몬드 팁을 이용하여 그루브 홈이 가공되는 작업테이블(30)과, 상기 웨이퍼 카세트(20)에 적층되어 있는 사파이어 웨이퍼를 집어 작업테이블(30)에 공급하는 웨이퍼 이송로봇(40)과, 상기 작업테이블(30)에 고정된 사파이어 웨이퍼에 다이아몬드 팁을 이용하여 그루브 홈을 가공하는 웨이퍼 가공툴(50)과, 상기 가공툴(50)에 사용될 공구와 사용된 공구가 보관되는 공구 체인지(55)와, 상기 웨이퍼 가공툴(50)에 의하여 가공된 그루브 홈을 촬영하는 광학카메라(60)와, 상기 광학카메라에 촬영된 이미지와 입력된 이미지를 비교 판단하여 불량 여부를 판독하는 제어판독기(70)와, 상기 작업테이블(30)에서 그루 브 홈이 가공된 사파이어 웨이퍼를 적층 보관하는 배출용 웨이퍼 카세트(80)와, 상기 작업테이블(30)의 그루브 홈이 가공된 사파이어 웨이퍼를 배출용 웨이퍼 카세트(80)에 이동시키는 배출용 웨이퍼 이송로봇(90)으로 구성된다.1 is a perspective view of a diamond tip type automatic scribing apparatus for a sapphire wafer according to an embodiment of the present invention, wherein the diamond tip type automatic scribing apparatus for a sapphire wafer is largely a table 10 and the table 10. A wafer cassette 20 installed on the upper surface 12 to continuously supply sapphire wafers; The work table 30 in which groove grooves are processed by using a diamond tip on the sapphire wafer supplied from the wafer cassette 20 and the sapphire wafer stacked on the wafer cassette 20 are picked up and supplied to the work table 30. The wafer transfer robot 40, the wafer processing tool 50 for processing grooves using a diamond tip on the sapphire wafer fixed to the work table 30, and the tool to be used for the processing tool 50 The tool change 55 in which the stored tool is stored, the optical camera 60 photographing groove grooves processed by the wafer processing tool 50, and the image captured by the optical camera and the input image are compared and judged. A control panel reader 70 for reading out defects, a wafer cassette 80 for stacking and storing a sapphire wafer whose groove is processed in the work table 30, and the work table The groove groove of the table 30 is composed of a discharge wafer transfer robot 90 for moving the processed sapphire wafer to the discharge wafer cassette 80.

보다 상세하게 설명하면,In more detail,

상기 테이블(10)는 이동이 용이하도록 하부에 이동용 바퀴(11)가 형성되고, 평면의 상부면(12)을 가진다.The table 10 has a wheel 11 for movement at the bottom to facilitate movement, and has a top surface 12 in the plane.

상기 웨이퍼 카세트(20)는 테이블(10) 상부면(12)의 일측에 설치되어 후면가공(Lapping/Polishing)이 완료되고 스크라이빙(그루브 홈가공) 될 다수의 사파이어 웨이퍼(1)가 적층되어 있다. 이러한 상기 웨이퍼 카세트(20)는 테이블(10)에 교체가능하도록 설치되거나 또는 고정설치될 수 있다.The wafer cassette 20 is installed at one side of the upper surface 12 of the table 10, and a plurality of sapphire wafers 1 to be scribed (groove grooved) are completed after lapping / polishing is completed. have. The wafer cassette 20 may be installed or fixed to the table 10 to be replaced.

상기 작업테이블(30)은 웨이퍼 카세트(20)로부터 가공될 사파이어 웨이퍼(1)를 용이하게 공급받을 수 있도록 웨이퍼 카세트(20) 근접하게 테이블(10) 상부면(12)에 설치된다. 이러한 작업테이블(30)은 공급된 사파이어 웨이퍼(1)를 고정할 수 있도록 고정수단이 설치되어 있으며, 상기 고정수단은 도 3과 같이 보통 공기흡착방식으로 이루어진다. 또한 상기 작업테이블(30)은 도 2와 같이 x축 방향과 y축 방향으로 직선왕복운동을 한다.The work table 30 is installed on the upper surface 12 of the table 10 in proximity to the wafer cassette 20 so that the sapphire wafer 1 to be processed from the wafer cassette 20 can be easily supplied. The work table 30 is provided with a fixing means to fix the supplied sapphire wafer (1), the fixing means is made of a normal air adsorption method as shown in FIG. In addition, the work table 30 performs a linear reciprocating motion in the x-axis direction and the y-axis direction as shown in FIG.

상기 웨이퍼 이송로봇(40)은 웨이퍼 카세트(20)에 적층되어 있는 사파이어 웨이퍼(1)를 작업테이블(30)에 공급하는 것으로, 보통 웨이퍼 카세트(20)에 적층되어 있는 사파이어 웨이퍼(1)를 진공흡착형태로 집어 작업테이블(30)에 공급한다.The wafer transfer robot 40 supplies the sapphire wafer 1 stacked on the wafer cassette 20 to the work table 30, and vacuums the sapphire wafer 1 stacked on the wafer cassette 20. It is picked up by suction and supplied to work table 30.

상기 웨이퍼 가공툴(50)은 작업테이블(30)에 고정되어 있는 사파이어 웨이 퍼(1)에 그루브 홈을 형성하는 것으로, 상기 웨이퍼 가공툴(50)에는 끝단부에 다이아몬드 팁이 형성된 공구(51)가 설치되어 있으며, 상기 공구(51) 선단의 다이아몬드 팁을 이용하여 사파이어 웨이퍼(1)에 그루브 홈(2)을 형성한다.The wafer processing tool 50 forms grooves in the sapphire wafer 1 fixed to the worktable 30. The wafer processing tool 50 has a diamond tip formed at the end thereof. Is provided, and the grooves 2 are formed in the sapphire wafer 1 by using the diamond tip at the tip of the tool 51.

이러한 웨이퍼 가공툴(50)은 도 6과 도 7과 같이 작업테이블(40)의 사파이어 웨이퍼(1)에 그루브 홈(2)을 형성을 형성하고, 마모시에는 웨이퍼 가공툴 회전축(z')을 중심으로 공구 체인지(55) 방향으로 회전하여 마모된 공구(51)는 마모공구 케이스(57)에 보관도록 하고, 다시 사용하지 않은 공구를 보관하는 공구케이스(56)로부터 신 공구(51)를 공급받아 작업테이블(40)의 사파이어 웨이퍼(1) 방향으로 회전하여 스크라이빙 작업을 한다.The wafer processing tool 50 forms a groove groove 2 in the sapphire wafer 1 of the worktable 40 as shown in FIGS. 6 and 7, and when worn, the wafer processing tool rotation axis z 'is formed. The worn tool 51 is rotated in the direction of the tool change 55 in the center so that the worn tool 51 is stored in the wear tool case 57, and the new tool 51 is supplied from the tool case 56 storing the unused tool again. The sapphire wafer 1 of the worktable 40 is rotated to perform a scribing operation.

도 3과 같이 작업테이블(30)의 진공흡착방식의 고정수단에 고정된 사파이어 웨이퍼(1)는 도 2와 같이 상기 작업테이블(30)이 x축 방향과 y축 방향으로 직선왕복운동을 하고, 고정된 웨이퍼 가공툴(50)의 공구(51)에 의하여 도 4와 같이 사파이어 웨이퍼(1)에 그루브 홈(2)을 가공할 수 있으며, As shown in FIG. 3, the sapphire wafer 1 fixed to the fixing means of the vacuum suction method of the work table 30 performs the linear reciprocating motion of the work table 30 in the x-axis direction and the y-axis direction as shown in FIG. 2. The groove 51 of the sapphire wafer 1 can be processed by the tool 51 of the fixed wafer processing tool 50, as shown in FIG.

또는 작업테이블(30)의 진공흡착방식의 고정수단에 고정된 사파이어 웨이퍼(1)를 웨이퍼 가공툴(50)의 공구(51)가 x축 방향과 y축 방향으로 직선왕복운동을 함으로써 그루브 홈을 가공할 수도 있다.Alternatively, the sapphire wafer 1 fixed to the vacuum suction type fixing means of the work table 30 is used to linearly reciprocate the groove groove by performing a linear reciprocating motion of the tool 51 of the wafer processing tool 50 in the x axis direction and the y axis direction. You can also process.

상기 그루브 홈(2)은 깊이 3~8㎛, 폭 5~10㎛의 크기로 형성된다. 도면부호 4는 전극이고, 도면부호 3은 LED칩이다.The groove groove 2 is formed to a size of 3 ~ 8㎛ depth, 5 ~ 10㎛ width. Reference numeral 4 is an electrode, and reference numeral 3 is an LED chip.

상기 공구 체인지(55)는 웨이퍼 가공툴(50)에 설치되는 공구(51)를 보관하는 것으로, 상기 공구 체인지(55)에는 공구(51)의 선단에 형성된 다이아몬드 팁의 마모시 교체가 용이하도록 사용하지 않은 공구를 보관하는 공구케이스(56)와 마모된 공구를 보관하는 마모공구 케이스(57)가 형성되어 있으며, 상기 공구케이스(56)와 마모공구 케이스(57)는 각각의 회전축을 가지고 회전을 하고, 상기 공구 체인지(55)는 도 7과 같이 공구 체인지 회전축(z)을 중심으로 회전하여 웨이퍼 가공툴(50)에 공구케이스(56) 또는 마모공구 케이스(57)가 대향되도록 하여 마모된 공구와 신 공구를 교체하도록 한다.The tool change 55 stores the tool 51 installed on the wafer processing tool 50, and the tool change 55 is used to facilitate replacement of the diamond tip formed at the tip of the tool 51. A tool case 56 for storing the unused tool and a wear tool case 57 for storing the worn tool are formed, and the tool case 56 and the wear tool case 57 have rotational axes with respective rotation axes. In addition, the tool change 55 is rotated about the tool change axis z as shown in FIG. 7 so that the tool case 56 or the wear tool case 57 faces the wafer processing tool 50 so that the tool is worn. And the new tool must be replaced.

상기 광학카메라(60)는 작업테이블(30)에 설치되어 그루브 홈이 가공(형성된) 사파이어 웨이퍼(1)를 촬영하여 제어판독기(70)에 촬영된 이미지를 전송한다.The optical camera 60 is installed on the work table 30 to photograph the processed (formed) grooved sapphire wafer 1 and transmits the captured image to the control panel reader 70.

이러한 광학카메라(60)는 도 5와 같이 사파이어 웨이퍼(1)에 상측 수직으로 설치되어 사파이어 웨이퍼(1)의 평면을 촬영하는 수직 광학카메라(61)와, 사파이어 웨이퍼(1)에 상측 경사지게 설치되어 사파이어 웨이퍼(1)를 경사지게 촬영하는 경사 광학카메라(62)로 구성된다. 보통 상기 수직 광학카메라(61)로 촬영된 사파이어 웨이퍼(1)의 평면 이미지를 이용하여 그루브 홈의 폭을 검사하고, 상기 경사 광학카메라(62)로 촬영된 이미지를 이용하여 그루브 홈의 깊이를 검사한다.The optical camera 60 is installed vertically on the sapphire wafer 1 as shown in FIG. 5 to photograph the plane of the sapphire wafer 1, and is inclined upward on the sapphire wafer 1. It consists of the inclination optical camera 62 which photographs the sapphire wafer 1 inclinedly. Usually, the groove groove width is inspected using the planar image of the sapphire wafer 1 photographed by the vertical optical camera 61, and the depth of the groove groove is inspected using the image photographed by the tilt optical camera 62. do.

이러한 광학카메라(60)는 다수개가 설치될수록 여러 각도에서 촬영된 이미지를 제어판독기(70) 전송함으로써 보다 정확한 불량여부를 판독할 수 있다.As the optical camera 60 is installed in a plurality, the control panel reader 70 transmits images captured at various angles to read more accurate defects.

상기 제어판독기(70)는 광학카메라(60)에서 촬영된 이미지를 입력된 이미지와 비교판단하여 그루브 홈의 불량여부를 판단한다.The control panel reader 70 determines whether the groove of the groove is defective by comparing the image photographed by the optical camera 60 with the input image.

또한, 상기 제어판독기(70)는 작업테이블(30), 웨이퍼 이송로봇(40), 웨이퍼 가공툴(50), 공구 체인지(55), 광학카메라(60) 및 배출용 웨이퍼 이송로봇(90)과 전기적으로 연결되어 작동을 제어한다.In addition, the control panel reader 70 and the work table 30, the wafer transfer robot 40, the wafer processing tool 50, the tool change 55, the optical camera 60 and the discharge wafer transfer robot 90 and It is electrically connected to control operation.

이러한 제어판독기(70)는 보통 테이블(10) 내측에 설치되거나 또는 외부에 제어반을 형성하여 설치될 수도 있다.The control panel reader 70 is usually installed inside the table 10 or may be installed by forming a control panel outside.

상기 배출용 웨이퍼 카세트(80)는 웨이퍼 카세트(20)의 반대측 테이블(10) 상부면(12)에 설치되어 스크라이빙(그루브 홈가공) 된 사파이어 웨이퍼(1)가 적층된다. 이러한 상기 배출용 웨이퍼 카세트(80)는 웨이퍼 카세트(20)와 같이 테이블(10)에 교체가능하도록 설치되거나 또는 고정설치될 수 있다.The discharge wafer cassette 80 is installed on the upper surface 12 of the table 10 opposite to the wafer cassette 20, and a scribed (groove grooved) sapphire wafer 1 is stacked. The discharge wafer cassette 80 may be installed or fixedly installed on the table 10 like the wafer cassette 20.

상기 배출용 웨이퍼 이송로봇(90)은 작업테이블(30)에서 그루브 홈이 가공(형성)된 사파이어 웨이퍼(1)를 배출용 웨이퍼 카세트(80)에 공급하는 것으로, 보통 작업테이블(30)에 가공된 사파이어 웨이퍼(1)를 진공흡착형태로 집어 배출용 웨이퍼 카세트(80)에 공급한다.The discharge wafer transfer robot 90 supplies the sapphire wafer 1 whose grooves are processed (formed) in the work table 30 to the discharge wafer cassette 80, and is usually processed on the work table 30. The sapphire wafer 1 is picked up in a vacuum suction form and supplied to the discharge wafer cassette 80.

이와 같이 이루어진 본 발명의 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치는 아래와 같이 작동이 이루어진다.The sapphire wafer diamond tip type automatic scribing apparatus of the present invention made as described above is made as follows.

웨이퍼 카세트(20)에 적층되어 있는 사파이어 웨이퍼(1)를 웨이퍼 이송로봇(40)이 진공흡착방식으로 집어 작업테이블(30)에 공급하고,The sapphire wafer 1 stacked on the wafer cassette 20 is picked up by the wafer transfer robot 40 in a vacuum suction method and supplied to the work table 30,

상기 작업테이블(30)에 공급된 사파이어 웨이퍼(1)는 진공흡착방식의 고정수단에 의하여 고정되고,The sapphire wafer 1 supplied to the work table 30 is fixed by a fixing means of vacuum suction method,

상기 작업테이블(30)이 x축, y축으로 이동하거나 또는 웨이퍼 가공툴(50)의 공구(51)이 x축, y축으로 이동하여 상기 웨이퍼 가공툴(50)의 공구(51)에 의하여 사파이어 웨이퍼(1)에 그루브 홈(2)이 형성된다.The worktable 30 moves on the x-axis and the y-axis or the tool 51 of the wafer processing tool 50 moves on the x-axis and the y-axis so that the tool 51 of the wafer processing tool 50 Groove grooves 2 are formed in the sapphire wafer 1.

상기 그루브 홈이 형성된 사파이어 웨이퍼(1)는 광학카메라(60)에 촬영되고, 상기 광학카메라(60)에 촬영된 이미지는 제어판독기(70)에 전송되고,The sapphire wafer 1 in which the groove groove is formed is photographed by the optical camera 60, and the image photographed by the optical camera 60 is transmitted to the control panel reader 70.

상기 제어판독기(70)는 광학카메라(60)에서 촬영된 이미지와 저장된 이미지와 비교판단하여 그루브 홈(2)의 불량여부를 판단하고,The control panel reader 70 determines whether the grooves of the grooves 2 are defective by comparing the images captured by the optical camera 60 with the stored images.

정상인 경우에는 배출용 웨이퍼 이송로봇(90)을 이용하여 배출용 웨이퍼 카세트(80)에 공급한다.If normal, it is supplied to the discharge wafer cassette 80 using the discharge wafer transfer robot (90).

불량으로 판단될 경우에는, 신호음 또는 발광을 하여 불량을 작업자에 알리고, 작업자는 불량의 사파이어 웨이퍼(1)를 별도 배출하고, 웨이퍼 가공툴(50)의 공구(51)를 교체하도록 한다. If it is determined that the defect is a beep or light emission, the operator is notified of the defect, and the operator separately discharges the defective sapphire wafer 1 and replaces the tool 51 of the wafer processing tool 50.

이와 같이 그루브 홈의 불량여부를 수동으로 판독하지 않고, 작업테이블 상에서 직접 광학카메라로 촬영하고, 제어판독기로 바로 판독함으로써 불량여부의 판독이 빠르고, 불량시 바로 웨이퍼 가공툴의 공구를 교체하도록 함으로써 공구 마모에 의하여 불량을 낮출 수 있다. 보통 그루브 홈의 불량은 공구의 선단에 형성된 다이마몬드칩의 마모에 의하여 발생한다.In this way, without manually reading the grooves of the grooves, the optical camera is photographed directly on the work table, and the control panel reader reads the defects quickly. Deterioration can be reduced by wear. Normally, groove groove defects are caused by wear of the diamond chip formed at the tip of the tool.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치의 사시도.1 is a perspective view of a diamond tip type automatic scribing apparatus for a sapphire wafer showing an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치의 작업테이블과 웨이퍼 가공툴의 작업개략도.Fig. 2 is a working schematic diagram of a work table and a wafer processing tool of a diamond tip type automatic scribing apparatus for sapphire wafers showing an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치의 작업테이블이 진공흡착방식으로 사파이어 웨이퍼를 고정하는 개략도.Figure 3 is a schematic diagram of the working table of the diamond tip-type automatic scribing apparatus for the sapphire wafer showing an embodiment of the present invention to fix the sapphire wafer by vacuum suction method.

도 4는 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치에 의하여 사파이어 웨이퍼에 그루브 홈이 형성된 평면도.4 is a plan view in which groove grooves are formed in a sapphire wafer by a diamond tip type automatic scribing apparatus for sapphire wafers showing an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치의 광학카메라에 대한 개략도.5 is a schematic diagram of an optical camera of a diamond tip type automatic scribing apparatus for a sapphire wafer showing an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치의 웨이퍼 가공툴과 공구 체인지에 대한 평면도.6 is a plan view of a wafer processing tool and a tool change of a diamond tip type automatic scribing apparatus for a sapphire wafer showing an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예를 나타낸 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치의 웨이퍼 가공툴과 공구 체인지에 대한 정면도.7 is a front view of a wafer processing tool and a tool change of a diamond tip type automatic scribing apparatus for a sapphire wafer showing an embodiment of the present invention.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

1 : 사파이어 웨이퍼 2 : 그루브 홈1: sapphire wafer 2: groove groove

3 : LED칩 4 : 전극3: LED chip 4: electrode

10 : 테이블 20 : 웨이퍼 카세트10 Table 20 Wafer Cassette

30 : 작업테이블(30) 40 : 웨이퍼 이송로봇30: worktable 30 40: wafer transfer robot

50 : 웨이퍼 가공툴 51 : 공구50: wafer processing tool 51: tool

55 : 공구 체인지 60, 61, 62 : 광학카메라55: tool change 60, 61, 62: optical camera

70 : 제어판독기 80 : 배출용 웨이퍼 카세트70: control panel reader 80: wafer cassette for ejection

90 : 배출용 웨이퍼 이송로봇90: wafer transport robot for discharge

Claims (3)

테이블(10)과;A table 10; 상기 테이블 상부면 일측에 설치되어 사파이어 웨이퍼를 공급하는 사파이어 웨이퍼가 적층되어 있는 웨이퍼 카세트(20)와;A wafer cassette 20 disposed on one side of the upper surface of the table and stacked with sapphire wafers for supplying sapphire wafers; 상기 웨이퍼 카세트로부터 사파이어 웨이퍼를 공급받고, 공급된 사파이어 웨이퍼를 고정하는 진공흡착방식의 고정수단을 포함하는 작업테이블(30)과;A work table 30 receiving a sapphire wafer from the wafer cassette and including a fixing means of vacuum suction method for fixing the supplied sapphire wafer; 상기 웨이퍼 카세트에 적층되어 있는 사파이어 웨이퍼를 작업테이블에 공급하는 웨이퍼 이송로봇(40)과;A wafer transfer robot 40 for supplying a sapphire wafer stacked on the wafer cassette to a work table; 상기 작업테이블에 고정된 사파이어 웨이퍼에 다이아몬드 팁을 이용하여 그루브 홈을 가공하는 공구가 설치되며, 공구교체시 웨이퍼 가공툴 회전축(z')으로 회전하는 웨이퍼 가공툴(50)과;A wafer processing tool 50 installed on the sapphire wafer fixed to the work table by using a diamond tip to install grooves, and rotated by a wafer processing tool rotation axis z 'when the tool is replaced; 상기 웨이퍼 가공툴에 교체용 공구를 공급하는 다수의 신공구와 구공구를 수용할 수 있는 각각의 회전축으로 회전하는 공구케이스와 마모공구케이스로 이루어지고, 공구 교체를 위하여 웨이퍼 가공툴 회전축(z')으로 회전한 웨이퍼 가공툴에 공구케이스 또는 마모공구케이스가 대향되도록 공구 체인지 회전축(z)을 중심으로 회전하는 공구 체인지(55)와;It consists of a tool case and a wear tool case that rotates to each of the rotary shaft to accommodate a plurality of new tools and old tools for supplying a replacement tool to the wafer processing tool, the wafer processing tool rotation axis (z ') A tool change 55 which rotates about a tool change rotation axis z so that the tool case or the wear tool case is opposed to the wafer processing tool rotated with the blade; 상기 사파이어 웨이퍼에 가공된 그루브 홈을 촬영하는 광학카메라(60)와;An optical camera 60 for photographing grooves processed in the sapphire wafer; 상기 광학카메라에 촬영된 이미지와 입력된 이미지를 비교 판단하여 불량 여부를 판독하는 제어판독기(70)와;A control panel reader (70) for comparing and determining an image captured by the optical camera and an input image to read whether the image is defective; 상기 웨이퍼 가공툴로 그루브 홈이 가공된 사파이어 웨이퍼를 적층 보관하는 배출용 웨이퍼 카세트(80)와; A discharge wafer cassette 80 for stacking and storing grooved sapphire wafers with the wafer processing tool; 상기 작업테이블의 그루브 홈이 가공된 사파이어 웨이퍼를 배출용 웨이퍼 카세트에 이동시키는 배출용 웨이퍼 이송로봇(90)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사파이어 웨이퍼용 다이아몬드 팁 방식의 자동 스크라이빙 장치.Diamond sapphire type automatic scribing apparatus for sapphire wafer characterized in that it comprises a discharge wafer transfer robot (90) for moving the grooved sapphire wafer processed groove groove of the work table to the discharge wafer cassette. 삭제delete 삭제delete
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