KR20120029802A - Ｌｅｄ 웨이퍼의 공급 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

LED 웨이퍼가 안착될 캐리어의 공급으로부터 LED 웨이퍼가 안착된 캐리어의 회수 작업까지 일련의 공정이 효율적인 구동 메커니즘으로 작동되는 LED 웨이퍼의 공급 장치 및 방법이 개시된다. LED 웨이퍼 공급 장치는 캐리어를 공급하기 위한 공급부와, 상기 캐리어에 LED 웨이퍼를 안착하기 위한 안착부와, 상기 캐리어를 회수하기 위한 회수부와, 상기 캐리어가 상기 공급부로부터 상기 안착부 및 상기 회수부까지 이송되도록 왕복 이동되는 Y축 캐리어 이송로봇과, 상기 LED 웨이퍼의 정렬을 수행하는 얼라인부와, 카세트에 탑재된 상기 LED 웨이퍼를 상기 얼라인부까지 이송하는 이송 로봇, 및 상기 안착부 내에 상기 Y축 캐리어 이송로봇과 직교되게 배치되며 상기 얼라인부로 이송된 상기 LED 웨이퍼를 픽업하여 상기 캐리어까지 이송하도록 왕복 이동되는 LED 웨이퍼 탑재로봇을 포함한다. 따라서, LED 웨이퍼의 공급으로부터 LED 웨이퍼의 캐리어 로딩 작업, 캐리어의 공급 및 회수에 관련된 일련의 공정을 모두 자동으로 수행할 수 있다.

Description

ＬＥＤ 웨이퍼의 공급 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING OF LIGHT EMITTING DIODE WAFER}
본 발명은 LED 웨이퍼의 공급 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카세트에 탑재된 MOCVD 장비용 LED 웨이퍼를 캐리어로 이송하여 공급하기 위한 LED 웨이퍼의 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 등의 제조를 위해 사파이어 웨이퍼가 사용되며, 이러한 LED 웨이퍼는 캐리어(Carrier)에 다수개가 로딩(Loading)된 상태로 증착 등의 다음 공정을 위한 챔버로 공급된다.
종래에는, LED 웨이퍼를 카세트로부터 캐리어로 이송하기 위해 작업자가 캐리어를 공급하고, 상기 캐리어에 LED 웨이퍼를 안착한 후 정렬하여 다시 LED 웨이퍼가 안착된 캐리어를 회수하는 작업이 수행되었다.
하지만, 종래와 같이 작업자가 수동으로 작업을 수행할 경우, 작업 시간이 지연되어 생산성이 크게 저하되고 인력의 소모가 크며 정밀성이 저하되는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 종래에는 일련의 자동화된 LED 웨이퍼의 공급 장치가 사용되기도 하였으나, 작업성이 우수하지 못한 문제점이 있었다. 이에 따라, 보다 효율적인 구동 메커니즘을 가진 LED 웨이퍼의 공급 장치에 대한 개발이 요구되었다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 LED 웨이퍼가 안착되는 캐리어의 공급 작업으로부터 LED 웨이퍼가 안착된 캐리어의 회수 작업까지 일련의 공정이 효율적인 구동 메커니즘으로 작동되는 LED 웨이퍼의 공급 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치는 캐리어를 공급하기 위한 공급부와, 상기 캐리어에 LED 웨이퍼를 안착하기 위한 안착부와, 상기 캐리어를 회수하기 위한 회수부와, 상기 캐리어가 상기 공급부로부터 상기 안착부 및 상기 회수부까지 이송되도록 왕복 이동되는 Y축 캐리어 이송로봇과, 상기 LED 웨이퍼의 정렬을 수행하는 얼라인부와, 카세트에 탑재된 상기 LED 웨이퍼를 상기 얼라인부까지 이송하는 이송 로봇, 및 상기 안착부 내에 상기 Y축 캐리어 이송로봇과 직교되게 배치되며 상기 얼라인부로 이송된 상기 LED 웨이퍼를 픽업하여 상기 캐리어까지 이송하도록 왕복 이동되는 LED 웨이퍼 탑재로봇을 포함한다.
이 경우, LED 웨이퍼 공급 장치는 상기 캐리어에 다수개의 LED 웨이퍼가 안착되기 위해 상기 캐리어를 진공 흡착하여 360°회전시키는 캐리어 정렬부를 더 구비한다.
한편, LED 웨이퍼 공급 방법은 공급부에 캐리어를 공급하는 단계와, 상기 캐리어를 안착부로 이송하는 단계와, 이송 로봇이 카세트에 탑재된 LED 웨이퍼를 얼라인부로 이송하는 단계와, 상기 얼라인부로 이송된 LED 웨이퍼를 상기 캐리어에 안착하는 단계와, 상기 캐리어를 회전하는 단계와, 상기 캐리어에 LED 웨이퍼가 모두 안착되면 상기 캐리어를 회수부로 이송하는 단계, 및 상기 LED 웨이퍼가 안착된 상기 캐리어를 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치는 LED 웨이퍼의 공급으로부터 LED 웨이퍼의 캐리어 로딩 작업, 캐리어의 공급 및 회수에 관련된 일련의 공정을 모두 자동으로 수행할 수 있다.
이와 더불어, 본 발명에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치는 하나의 프레임 내에서 컴펙트한 설치 구조를 갖기 때문에, 공간 사용상의 제약을 덜 받게 되며, 제조 비용의 절감을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치의 평면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치의 정면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어의 평면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어의 측 단면도이며,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 방법의 흐름도.
이하 첨부된 도면에 따라서 LED 웨이퍼의 공급 장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어의 측 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, LED 웨이퍼 공급 장치는 공급부(60)와, 안착부(70)와, 회수부(80)와, Y축 캐리어 이송로봇(90)과, 얼라인부(93)와, 이송 로봇(40), 및 LED 웨이퍼 탑재로봇(95)을 포함한다.
공급부(60)는 캐리어(30)를 공급하기 위한 것이고, 안착부(70)는 상기 캐리어(30)에 LED 웨이퍼(99)를 안착하기 위한 것이며, 회수부(80)는 LED 웨이퍼(99)가 안착된 상기 캐리어(30)를 회수하기 위한 것이다.
공급부(60), 안착부(70), 및 회수부(80)는 순서대로 일렬로 배치되는 것으로, 모두 하나의 프레임 내의 공간에 배치된다. 하지만, 각각이 격벽으로 구획되어 서로 독립적인 공간을 형성하는 것도 가능하며, 또는 공급부(60), 안착부(70), 및 회수부(80)는 각각 별도로 제작되어 연결되는 것도 가능하다.
Y축 캐리어 이송로봇(90)은 상기 캐리어(30)가 상기 공급부(60)로부터 상기 안착부(70) 및 상기 회수부(80)까지 이송되도록 왕복 이동된다. 즉, Y축 캐리어 이송로봇(90)은 공급부(60)로부터 안착부(70)를 지나 회수부(80)까지 연결되는 컨베이어 및 상기 컨베이어에 연결되어 직선 이동되는 스테이지, 및 상기 스테이지를 구동시키는 모터 등으로 구성될 수 있다.
이 경우, 컨베이어는 스테이지가 직선 이동되도록 가이드 하는 기능을 수행하며, 스테이지는 캐리어(30)가 고정되기 위한 부재이다.
얼라인부(93)는 상기 캐리어(30)로 안착될 상기 LED 웨이퍼(99)를 정렬한다. 이경우, LED 웨이퍼(99)의 정렬은 광센서 등을 이용하여 LED 웨이퍼의 플랫면(98)을 확인하고 OCR CAM 검사를 수행한다.
이송 로봇(40)은 카세트(10)로부터 상기 얼라인부(93)로 상기 LED 웨이퍼(99)를 이송한다.
LED 웨이퍼 탑재로봇(95)은 상기 안착부(70) 내에 상기 Y축 캐리어 이송로봇(90)과 직교되게 배치되며, 상기 얼라인부(93)로 이송된 상기 LED 웨이퍼(99)를 픽업하여 상기 캐리어(30)까지 이송하도록 왕복 이동된다.
이 경우, 상기 얼라인부(93)로 이송된 LED 웨이퍼(99)의 픽업을 위해 피커(20)를 사용할 수 있다. 피커(20)는 상기 얼라인부(93)로 이송된 상기 LED 웨이퍼(99)를 흡착 및 흡착 해제시킨다. 피커(20)는 베르누이 원리를 이용하여 상부로 고압의 압축 공기를 공급하고 하부로 압축 공기가 토출되는 측에 유선형의 토출면을 형성하여, 상기 토출면을 따라 배출되는 압축 공기에 의해 토출면 중앙부에 진공을 형성함으로써 LED 웨이퍼(99)를 비접촉식으로 흡착한다.
이 경우, 하부로 배출되어 토출면을 따라 이동되는 압축 공기는 다시 상부로 빠지도록 한다. 그 이유는 압축 공기가 하부의 LED 웨이퍼(99) 측으로 내려가면 주변의 이물을 흩트려서 이물이 LED 웨이퍼(99)에 부착되어 불량을 발생시킬 수 있기 때문이다.
하지만, 피커(20)는 그 밖의 다른 방법을 통해 LED 웨이퍼(99)를 흡착하는 것도 가능하다.
또한, LED 웨이퍼 공급 장치는 캐리어 정렬부를 더 구비한다.
캐리어 정렬부는 상기 캐리어(30)에 다수개의 LED 웨이퍼(99)가 안착되기 위해 상기 캐리어(30)를 진공 흡착하여 360°회전시킨다.
이와 같은 구조를 통해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치는 LED 웨이퍼(99)의 공급으로부터 LED 웨이퍼(99)의 캐리어 로딩 작업, 캐리어(30)의 공급 및 회수에 관련된 일련의 공정을 모두 자동으로 수행할 수 있게 된다.
이와 더불어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 장치는 하나의 프레임 내에서 컴펙트한 설치 구조를 갖기 때문에, 공간 사용상의 제약을 덜 받게 되며, 제조 비용의 절감을 기대할 수 있다.
한편, LED 웨이퍼 공급 장치는 촬상부(75)를 더 구비할 수 있다. 촬상부(75)는 저배율 카메라(76), 및 고배율 카메라(77)를 포함할 수 있다.
저배율 카메라(76)는 상기 포켓(31)의 위치를 저배율로 촬상한다. 이 경우, 저배율 카메라(76)는 상기 포켓(31)의 전체를 일 지점에서 촬상한다. 결국, 저배율 카메라(76)는 포켓(31)의 상부에서 소정 거리 이격된 상태로 포켓(31)의 전체적인 형상을 획득함으로써, 비교적 빠른 속도로 포켓(31)의 위치를 찾는 기능을 수행한다.
고배율 카메라(77)는 상기 포켓(31)의 위치를 고배율로 촬상한다. 이 경우, 고배율 카메라(77)는 상기 포켓(31)의 일부분을 다수 지점(S1)(S2)(S3)(S4)에서 촬상한다. 결국, 고배율 카메라(77)는 포켓의 상부에서 소정 거리 이격된 상태로 포켓(31)의 가장 자리 위치를 다수 지점(S1)(S2)(S3)(S4)에서 획득하고 이를 바탕으로 포켓(31)의 정확한 위치를 찾는다.
한편, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LED 웨이퍼 공급 방법의 흐름도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, LED 웨이퍼 공급 방법은 공급부(60)에 캐리어(30)를 공급하는 단계와, 상기 캐리어(30)를 안착부(70)로 이송하는 단계와, 이송 로봇(40)이 카세트(10)에 탑재된 LED 웨이퍼(99)를 얼라인부(93)로 이송하는 단계와, 상기 얼라인부(93)로 이송된 LED 웨이퍼(99)를 상기 캐리어(30)에 안착하는 단계와, 상기 캐리어(30)를 회전하는 단계와, 상기 캐리어(30)에 LED 웨이퍼(99)가 모두 안착되면 상기 캐리어(30)를 회수부(80)로 이송하는 단계, 및 상기 LED 웨이퍼(99)가 안착된 상기 캐리어(30)를 회수하는 단계를 포함한다.
즉, 먼저 카세트(10)에 다수의 LED 웨이퍼(99)가 공급된다. 이후에, 이송 로봇(40)이 카세트(10)에 탑재된 LED 웨이퍼(99)를 얼라인부(93)로 이송한다. 이와 같이 공급된 LED 웨이퍼(99)는 얼라인부(93)에서 플랫면(98)이 일 방향을 향하도록 회전 정렬된다. 이는 플랫면(98)이 캐리어(30)의 중심을 향한 상태로 LED 웨이퍼(99)가 캐리어(30)에 안착되기 위함이다. 이후에, 이와 같이 회전 정렬된 LED 웨이퍼(99)에 OCR CAM 검사 등을 수행할 수 있다.
다음으로, 피커(20)는 얼라인부(93)에 놓여진 LED 웨이퍼(99)를 흡착한다. 그리고, 피커(20)를 고정하고 있는 촬상부(75)가 LED 웨이퍼 탑재로봇(95)에 의해 캐리어(30) 측으로 이동됨으로써, LED 웨이퍼(99)가 캐리어(30) 측으로 이송되게 된다.
한편, 저배율 카메라(76)는 캐리어(30)에 형성된 포켓(31)의 위치를 신속하게 파악하고, 고배율 카메라(77)는 포켓(31)의 정확한 위치를 획득한다. 이와 같이, 포켓(31)의 위치가 파악되면 그 위치 정보를 바탕으로 LED 웨이퍼(99)를 포켓(31)의 정확한 위치로 이송하고 피커(20)의 LED 웨이퍼(99) 흡착을 해제하여 LED 웨이퍼(99)가 캐리어(30)에 안착된다.
이러한 하나의 LED 웨이퍼(99)에 대한 로딩 작업이 완료되면, 캐리어(30)는 비어 있는 다음 포켓(31)에 LED 웨이퍼(99)가 안착될 수 있도록 소정 각도 회전된다. LED 웨이퍼 탑재로봇(95)은 다시 얼라인부(93) 측으로 이동하고, 전술한 이송 작업을 반복하여 캐리어(30)에 형성된 다수의 포켓(31)에 모두 LED 웨이퍼(99)를 로딩할 수 있다.
또한, 수동 또는 자동으로 공급부(60)에 캐리어(30)를 공급하는 작업이 수행된다. 공급된 캐리어(30)는 상승되어 Y축 캐리어 이송로봇(90)에 의해 안착부(70)로 이송된다. 이 경우, 캐리어(30)의 얼라인 작업이 수행되며, 기준 마크를 확인하는 작업이 수행될 수 있다.
이와 같이, 모든 LED 웨이퍼(99)의 로딩 작업이 완료되면, LED 웨이퍼(99)가 안착된 상기 캐리어(30)는 Y축 캐리어 이송로봇(90)에 의해 회수부(80)로 이송되게 된다.
회수부(80)로 이송된 캐리어(30)는 수동 또는 자동으로 회수되어, 일련의 LED 웨이퍼 공급 공정이 완료된다.
지금까지 본 발명에 따른 LED 웨이퍼의 공급 장치 및 공급 방법은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 카세트 20 : 피커
30 : 캐리어 40 : 이송 로봇
60 : 공급부 70 : 안착부
80 : 회수부 90 : Y축 캐리어 이송로봇
95 : LED 웨이퍼 탑재로봇 99 : LED 웨이퍼

Claims (3)

  1. 캐리어(30)를 공급하기 위한 공급부(60);
    상기 캐리어(30)에 LED 웨이퍼(99)를 안착하기 위한 안착부(70);
    상기 캐리어(30)를 회수하기 위한 회수부(80);
    상기 캐리어(30)가 상기 공급부(60)로부터 상기 안착부(70) 및 상기 회수부(80)까지 이송되도록 왕복 이동되는 Y축 캐리어 이송로봇(90);
    상기 LED 웨이퍼(99)의 정렬을 수행하는 얼라인부(93);
    카세트(10)에 탑재된 상기 LED 웨이퍼(99)를 상기 얼라인부(93)까지 이송하는 이송 로봇(40); 및
    상기 안착부(70) 내에 상기 Y축 캐리어 이송로봇(90)과 직교되게 배치되며, 상기 얼라인부(93)로 이송된 상기 LED 웨이퍼(99)를 픽업하여 상기 캐리어(30)까지 이송하도록 왕복 이동되는 LED 웨이퍼 탑재로봇(95)을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 웨이퍼 공급 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐리어(30)에 다수개의 LED 웨이퍼(99)가 안착되기 위해 상기 캐리어(30)를 진공 흡착하여 360°회전시키는 캐리어 정렬부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LED 웨이퍼 공급 장치.
  3. 공급부(60)에 캐리어(30)를 공급하는 단계;
    상기 캐리어(30)를 안착부(70)로 이송하는 단계;
    이송 로봇(40)이 카세트(10)에 탑재된 LED 웨이퍼(99)를 얼라인부(93)로 이송하는 단계;
    상기 얼라인부(93)로 이송된 LED 웨이퍼(99)를 상기 캐리어(30)에 안착하는 단계;
    상기 캐리어(30)를 회전하는 단계;
    상기 캐리어(30)에 LED 웨이퍼(99)가 모두 안착되면 상기 캐리어(30)를 회수부(80)로 이송하는 단계; 및
    상기 LED 웨이퍼(99)가 안착된 상기 캐리어(30)를 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 웨이퍼 공급 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8676375B2 (en) 2012-02-27 2014-03-18 Veeco Instruments Inc. Automated cassette-to-cassette substrate handling system
CN104681667A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 苏州博阳能源设备有限公司 硅片插片机

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CN104681667A (zh) * 2015-02-13 2015-06-03 苏州博阳能源设备有限公司 硅片插片机

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