KR20150001706A

KR20150001706A - System for Inspecting and Classifying Sapphire Wafers

Info

Publication number: KR20150001706A
Application number: KR20140169843A
Authority: KR
Inventors: 문윤재
Original assignee: (주)유텍시스템
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2015-01-06

Abstract

The present invention relates to a system for inspecting and classifying sapphire wafers and, more particularly, to a system for inspecting and classifying sapphire wafers, which continuously inspects a plurality of sapphire wafers through an automatic process, determines whether the sapphire wafer is defective, and classifies the sapphire wafer. The system includes: a control module (100); a first sub control module (200) and a second sub control module (300) connected to the control module (100); a rear inspection module (400) connected to the first sub control module (200) to transmit a rear inspection result of each of a plurality of sapphire wafers; a front inspection module (500) connected to the second sub control module (300) to transmit a front inspection result of each of a plurality of sapphire wafers; and a cartridge module (600) configured to store the sapphire wafers being in a state of waiting for inspection, and to sequentially transfer the sapphire wafers to the rear inspection module (400) or the front inspection module (500), wherein the rear inspection module (400) obtains a rear image of the sapphire wafer by a lighting device and an optical scanning camera, and transmits the rear image to the first sub control module (200), and the front inspection module (500) obtains a front image of the sapphire wafer by a laser device and an optical scanning camera, and transmits the front image to the second sub control module (300).

Description

System for Inspection and Classifying Sapphire Wafers "

본 발명은 사파이어 웨이퍼의 검사 및 분류를 위한 시스템에 관한 것이고, 구체적으로 다수 개의 사파이어 웨이퍼를 자동 공정을 통하여 연속적으로 검사하여 불량 여부를 판정하여 분류가 가능하도록 하는 사파이어 웨이퍼의 검사 및 분류를 위한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for inspecting and classifying sapphire wafers, and more particularly, to a system for inspecting and classifying sapphire wafers, which allows a plurality of sapphire wafers to be continuously inspected through an automatic process, .

사파이어 웨이퍼는 발광 다이오드(LED)의 제조에 사용되는 원천 소재로 질화물 또는 화합물 반도체의 증착 기판으로 사용된다. 사파이어는 단결정으로 성장되는 구조 결정의 방향이 결정되고 결정 방향에 따라 A-평면, C-평면 그리고 R-평면으로 추출되어 용도에 따라 기판이 사용된다. C-평면 웨이퍼가 가장 일반적이며 주로 청색과 백색 엘이디 그리고 레이저 다이오드에 적용되고, 일정한 유전 상수와 절연 특성이 요구되는 하이브리드 마이크로전자 분야의 경우 A-평면 웨이퍼가 이용되고 그리고 마이크로전자 분야에서 실리콘 적층을 위하여 R-평면 웨이퍼가 이용될 수 있다. 주로 4 인치 및 6 인치 크기의 웨이퍼가 양산되고 있다.The sapphire wafer is a source material used for manufacturing a light emitting diode (LED) and is used as a substrate for depositing a nitride or a compound semiconductor. Sapphire is determined by the direction of the crystal structure grown by a single crystal and is extracted into the A-plane, C-plane and R-plane according to the crystal direction, and the substrate is used according to the application. C-plane wafers are the most common and mainly applied to blue and white LEDs and laser diodes, and in the hybrid microelectronics field where constant dielectric constant and isolation characteristics are required, A-plane wafers are used and silicon micro- R-plane wafers may be used. Mainly 4 inch and 6 inch size wafers are mass-produced.

사파이어 웨이퍼의 특성은 엘이디에 영향을 미치게 되므로 품질 검사가 필수적으로 요구된다. 품질 검사는 사파이어 웨이퍼 전체에 대하여 이루어지는 전수 검사가 되어야 하고 이를 위하여 자동 검사가 이루어지는 것이 유리하다. 그러나 개발된 사파이어 웨이퍼의 자동 검사를 위한 장치는 정밀한 검사가 어렵고 사파이어 기판 전체에 대한 검사가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 다른 한편으로 현재 자동 검사에 적용되고 있는 검사 장치는 검사를 위하여 많은 시간이 요구된다는 단점을 가진다. 그러므로 대량으로 생산되는 사파이어 웨이퍼를 자동 공정을 통하여 연속적으로 검사하고 불량 여부에 따라 사파이어 웨이퍼를 분류할 수 있는 시스템이 요구된다. Since the characteristics of sapphire wafers affect the LED, quality inspection is indispensable. The quality inspection must be a full inspection of the entire sapphire wafer and it is advantageous to perform automatic inspection for this. However, the apparatus for automatic inspection of the developed sapphire wafers has a problem that it is difficult to perform precise inspection and it is difficult to inspect the entire sapphire substrate. On the other hand, the inspection apparatus which is applied to the automatic inspection at present has a disadvantage that a lot of time is required for the inspection. Therefore, a system capable of continuously inspecting sapphire wafers produced in large quantities through an automatic process, and sorting sapphire wafers according to defects is required.

웨이퍼의 검사와 관련된 선행기술로 등록특허번호 제0866103호 '에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사를 위한 복합 광원이물 검사 시스템' 및 등록특허번호 제0863341호 '중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사 시스템'이 있다. As a prior art related to wafer inspection, Patent No. 0866103 'Compound light source water inspection system for FPC board and semiconductor wafer inspection' and Registered Patent No. 0863341 'FPC board and semiconductor wafer inspection using redundant images System '.

본 발명은 선행기술이 가진 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art and has the following objectives.

선행기술1: 등록특허번호 제0866103호 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사를 위한 복합 광원 이물 검사 시스템Prior Art 1: Registration No. 0866103 Compound light source foreign object inspection system for FPC board and semiconductor wafer inspection 선행기술2: 등록특허번호 제0863341호 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사 시스템Prior Art 2: Registered Patent No. 0863341: FPC board and semiconductor wafer inspection system using redundant image

본 발명의 목적은 대량으로 생산되는 사파이어 웨이퍼의 전면 및 후면을 자동 공정을 통하여 검사하여 불량 여부를 판단하여 분류하는 것에 의하여 사파이어 웨이퍼의 제조에 따는 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 사파이어 웨이퍼의 검사 및 분류를 위한 시스템에 관한 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for inspecting and classifying sapphire wafers which can improve the productivity according to the production of sapphire wafers by examining the front and back surfaces of mass produced sapphire wafers through automatic processes, Lt; / RTI >

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 시스템은 제어 모듈; 제어 모듈과 연결된 제1 서브 제어 모듈 및 제2 서브 제어 모듈; 제1 서브 모듈과 연결되어 사파이어 웨이퍼의 후면 검사 결과를 전송하는 후면 검사 모듈; 제2 서브 모듈과 연결되어 사파이어 웨이퍼의 전면 검사 결과를 전송하는 전면 검사 모듈; 및 다수 개의 사파이어 웨이퍼가 검사대기 상태로 저장되어 순차적으로 후면 검사 모듈 또는 전면 검사 모듈로 전달되도록 하는 카트리지 모듈을 포함하고, 상기 후면 검사 모듈은 조명 장치와 광학 스캔 카메라에 의하여 사파이어 웨이퍼의 후면 영상을 얻어 제1 서브 모듈로 전송하고 그리고 상기 전면 검사 모듈은 레이저 장치 및 광학 스캔 카메라에 의하여 사파이어 웨이퍼의 전면 영상을 얻어 제2 서브 모듈로 전송한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the system comprises a control module; A first sub control module and a second sub control module connected to the control module; A rear inspection module connected to the first sub module and transmitting a back inspection result of the sapphire wafer; A front inspection module connected to the second submodule and transmitting a front inspection result of the sapphire wafer; And a cartridge module for sequentially storing a plurality of sapphire wafers in an inspection standby state and transferring the sapphire wafers to a rear inspection module or a front inspection module, wherein the rear inspection module detects the rear image of the sapphire wafer by the illumination device and the optical scanning camera Module, and the front-side inspection module obtains a front image of the sapphire wafer by the laser device and the optical scanning camera and transmits the front image to the second sub-module.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전면 검사 모듈은 암실 구조에 수용된다. According to another preferred embodiment of the present invention, the front inspection module is housed in a darkroom structure.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 후면 검사 모듈은 이송 경로, 이송 경로를 따라 이동하는 이송 트레이, 이송 경로에 설치된 적어도 하나의 조명 장치 및 후면 영상을 얻기 위한 광학 카메라로 이루어진다. According to another preferred embodiment of the present invention, the rear inspection module comprises a transport path, a transport tray moving along the transport path, at least one illuminator installed in the transport path, and an optical camera for obtaining a rear image.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전면 검사 모듈은 회전 검사 유닛, 회전 검사 유닛에 레이저 빔을 전송하는 레이저 장치 및 반사된 레이저 빔으로부터 사파이어 전면의 영상의 획득하는 광학 카메라로 이루어진다.According to another preferred embodiment of the present invention, the front inspection module comprises a rotation inspection unit, a laser device for transmitting the laser beam to the rotation inspection unit, and an optical camera for acquiring an image of the front surface of the sapphire from the reflected laser beam.

본 발명에 따른 시스템은 사파이어 웨이퍼의 불량 여부의 검사가 자동으로 이루어질 수 있도록 하여 생산성이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 시스템은 사파이어 웨이퍼의 전면 및 후면이 모두 검사될 수 있도록 한다. 구체적으로 사파이어 웨이퍼의 전면의 3 ㎛ 이상의 입자, 두께 1 ㎛ 및 길이 8 ㎛ 이상의 스크래치, 직경 5 ㎛ 이상의 기공 및 크기 5 ㎛ 이상의 가장자리 칩 및 크기 5 ㎛ 이상의 얼룩이 99 %의 검출 성능으로 검출될 수 있도록 하고 그리고 후면 검사 과정에서 두께 10 ㎛ 및 길이 50 ㎛ 이상의 스크래치, 두께 200 ㎛ 및 길이 1000 ㎛ 이상이 물결, 직경 300 ㎛ 이상의 점 및 크기 200 ㎛ 이상의 백색 얼룩이 99 %의 검출 성능으로 검사될 수 있도록 있다. 추가로 본 발명에 따른 시스템은 모든 두께 및 크기의 사파이어 웨이퍼에 적용될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. The system according to the present invention has an advantage in that the productivity can be improved by automatically checking whether the sapphire wafer is defective or not. In addition, the system according to the present invention allows both the front and back surfaces of the sapphire wafer to be inspected. Specifically, it is preferable that scratches having a size of 3 mu m or more, a thickness of 1 mu m and a length of 8 mu m or more on the entire surface of the sapphire wafer, pores having a diameter of 5 mu m or more, edge chips having a size of 5 mu m or more, And scratches having a thickness of 10 占 퐉 and a length of 50 占 퐉 or more, a thickness of 200 占 퐉 and a length of 1000 占 퐉 or more, a point of 300 占 퐉 or more in diameter, and a white stain of 200 占 퐉 or more in size can be inspected with a detection performance of 99% . In addition, the system according to the invention has the advantage that it can be applied to sapphire wafers of all thicknesses and sizes.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 개략적인 구조를 도시한 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 검사 장치의 외관을 도시한 것이다.
도 2b는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 검사 장치의 내부를 도시한 것이다.
도 2c 및 도 2d는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 카트리지 모듈의 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3a는 본 발명에 따른 전면 및 후면 검사 모듈의 실시 예를 도시한 것이고 그리고 도 3b는 전면 검사 모듈을 그리고 도 3c는 후면 검사 모듈을 각각 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명에 따른 시스템에서 관련 데이터가 처리되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 4b는 본 발명에 따른 시스템에서 사파이어 웨이퍼의 검사가 이루어지는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 후면 검사 및 전면 검사에서 나타날 수 있는 불량 패턴의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows a schematic structure of a system according to the present invention.
2A shows an appearance of a test apparatus applied to a system according to the present invention.
FIG. 2B shows the inside of a testing apparatus applied to the system according to the present invention.
Figures 2c and 2d schematically illustrate an embodiment of a cartridge module applied to the system according to the invention.
FIG. 3A shows an embodiment of a front and rear inspection module according to the present invention, FIG. 3B shows a front inspection module and FIG. 3C shows a rear inspection module, respectively.
4A illustrates an embodiment of a process in which relevant data is processed in a system according to the present invention.
FIG. 4B is a schematic view illustrating a process of inspecting a sapphire wafer in a system according to the present invention.
Figures 5A and 5B illustrate examples of bad patterns that may occur in the backside inspection and the frontal inspection, respectively.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 개략적인 구조를 도시한 것이다.1 shows a schematic structure of a system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템은 제어 모듈(100); 제어 모듈(100)과 연결된 제1 서브 제어 모듈(200) 및 제2 서브 제어 모듈(300); 제1 서브 모듈(200)과 연결되어 사파이어 웨이퍼의 후면 검사 결과를 전송하는 후면 검사 모듈(400); 제2 서브 모듈(300)과 연결되어 사파이어 웨이퍼의 전면 검사 결과를 전송하는 전면 검사 모듈(500); 및 다수 개의 사파이어 웨이퍼가 검사대기 상태로 저장되어 순차적으로 후면 검사 모듈(400) 또는 전면 검사 모듈(500)로 전달되도록 하는 카트리지 모듈(600)을 포함하고, 상기 후면 검사 모듈(400)은 조명 장치와 광학 스캔 카메라에 의하여 사파이어 웨이퍼의 후면 영상을 얻어 제1 서브 모듈(200)로 전송하고 그리고 상기 전면 검사 모듈(500)은 레이저 장치 및 광학 스캔 카메라에 의하여 사파이어 웨이퍼의 전면 영상을 얻어 제2 서브 모듈(300)로 전송한다.1, a system according to the present invention comprises a control module 100; A first sub control module 200 and a second sub control module 300 connected to the control module 100; A rear inspection module 400 connected to the first sub-module 200 to transmit a rear inspection result of the sapphire wafer; A front inspection module 500 connected to the second sub module 300 to transmit a front inspection result of the sapphire wafer; And a cartridge module 600 for sequentially storing a plurality of sapphire wafers in an inspection standby state and transferring the wafer to a rear inspection module 400 or a front inspection module 500, Module and the optical scanning camera to obtain a rear image of the sapphire wafer and transmit the image to the first sub module 200. The front inspection module 500 obtains a front image of the sapphire wafer by using the laser device and the optical scanning camera, Module 300 as shown in FIG.

본 발명에 따른 시스템은 2인치, 4인치, 6인치 또는 8인치와 같은 임의의 크기 및 규격을 가지는 사파이어 웨이퍼의 전면 및 후면 자동 검사를 위하여 적용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 시스템은 대량의 사파이어 웨이퍼의 자동 검사를 위하여 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 임의의 개수의 사파이어 웨이퍼의 검사에 적용될 수 있다. The system according to the present invention can be applied for automatic front and back inspection of sapphire wafers having any size and size, such as 2 inches, 4 inches, 6 inches or 8 inches. Further, the system according to the present invention can be applied to the inspection of any number of sapphire wafers, but not limited thereto, for the automatic inspection of a large amount of sapphire wafers.

제어 모듈(100)은 시스템 전체의 검사를 제어하기 위한 것으로 시스템의 작동 개시 여부의 결정, 환경 변수의 제어, 검사와 관련된 데이터의 저장 및 시스템의 관리와 같은 기능을 가질 수 있다. 제어 모듈(100)은 기본적으로 제1 서브 모듈(200) 및 제2 서브 모듈(300)의 관리, 검사 대상이 되는 사파이어 웨이퍼와 관련된 데이터의 저장 및 검사 장치의 작동 상황의 감시 기능을 가질 수 있다. 필요에 따라 제어 모듈(100)에 다양한 기능이 추가될 수 있고 본 발명은 이에 제한되지 않는다. The control module 100 is for controlling the inspection of the entire system, and may have functions such as determination of whether or not to start the operation of the system, control of environmental variables, storage of data related to inspection, and management of the system. The control module 100 basically has a function of managing the first sub module 200 and the second sub module 300, storing data related to the sapphire wafer to be inspected, and monitoring the operation status of the inspection apparatus . Various functions may be added to the control module 100 as needed, and the present invention is not limited thereto.

제1 서브 제어 모듈(200)은 후면 검사 모듈(400)을 제어하고 그리고 제2 서브 제어 모듈(300)은 전면 검사 모듈(500)을 제어할 수 있다. 구체적으로 제1 서브 제어 모듈(200)은 사파이어 웨이퍼의 후면 검사 모듈(400)의 작동을 제어하면서 관련 영상 데이터 및 결과 데이터를 저장할 수 있다. 제1 서브 제어 모듈(200)은 예를 들어 후면 검사 과정에서 얻어지는 사파이어 웨이퍼의 후면 영상을 분석하기 위한 프로그램을 가질 수 있고 다양한 형태의 후면 결점과 관련된 데이터를 가질 수 있다. 또한 제1 서브 제어 모듈(200)은 후면 검사를 위한 조명 장치 및 광학 카메라를 제어하기 위한 하드웨어 또는 프로그램을 가질 수 있다. 추가로 제1 서브 제어 모듈(200)은 제어 모듈(100)과 통신할 수 있고 그리고 후면 검사 결과와 관련된 데이터를 제어 모듈(100)로 전송할 수 있다. The first sub control module 200 may control the rear inspection module 400 and the second sub control module 300 may control the front inspection module 500. [ Specifically, the first sub-control module 200 may store related image data and result data while controlling the operation of the rear surface inspection module 400 of the sapphire wafer. The first sub-control module 200 may have a program for analyzing the rear image of the sapphire wafer obtained in the rear inspection process, for example, and may have data related to various types of rear defects. Also, the first sub-control module 200 may have a hardware or a program for controlling the illuminating device and the optical camera for back inspection. In addition, the first sub-control module 200 may communicate with the control module 100 and may transmit data related to the back inspection results to the control module 100.

제2 서브 제어 모듈(300)은 전면 검사 모듈(500)을 제어하여 사파이어 웨이퍼의 전면 검사를 수행한다. 구체적으로 제2 서브 모듈(300)은 전면 검사 모듈(500)에 설치된 광학 라인 스캔 카메라 장치, 레이저 장치 및 회전 검사 유닛과 같은 장치를 제어하기 위한 하드웨어 또는 프로그램을 포함할 수 있다. 또한 제2 서브 모듈(300)은 관련 장치에서 얻어진 영상 데이터를 처리하여 불량 여부를 판단할 수 있는 하드웨어 또는 프로그램을 포함할 수 있다. 제2 서브 제어 모듈(300)은 제어 모듈(100)이 지시에 따라 작동될 수 있고 검사 결과에 따른 데이터를 전송할 수 있다. 다양한 추가적인 장치가 제2 서브 제어 모듈(30)에 추가될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The second sub control module 300 controls the front inspection module 500 to perform a front inspection of the sapphire wafer. Specifically, the second sub-module 300 may include hardware or a program for controlling devices such as an optical line scan camera device, a laser device, and a rotation inspection unit installed in the front inspection module 500. In addition, the second sub-module 300 may include hardware or a program capable of processing image data obtained from the related apparatus to determine whether the image data is defective. The second sub control module 300 can be operated according to an instruction of the control module 100 and can transmit data according to the inspection result. Various additional devices may be added to the second sub-control module 30 and the present invention is not limited to the embodiments shown.

본 발명에 따른 시스템에서 제1 서브 제어 모듈(200)과 제2 서브 모듈(300)을 별도로 형성하는 것은 후면 검사 과정과 전면 검사 과정에서 사용되는 하드웨어 및 프로그램이 서로 다른 것에 기인한다. 그러므로 하나의 제어 장치에 2개의 서브 모듈이 모두 설치될 수 있다면 제1 서브 제어 모듈(200)과 제2 서브 제어 모듈(300)은 하나의 제어 장치로 형성될 수 있다. 다만 이러한 경우 검사 과정의 전환에 따라 사용되는 하드웨어 또는 프로그램이 달라져야 한다는 단점을 가진다. 본 발명은 제1 서브 제어 모듈(200)과 제2 서브 제어 모듈(300)의 분리 여부에 의하여 제한되지 않는다. In the system according to the present invention, the first sub-control module 200 and the second sub-module 300 are separately formed due to different hardware and programs used in the back-side inspection process and the front-side inspection process. Therefore, the first sub-control module 200 and the second sub-control module 300 may be formed as a single control device if all of the two sub-modules can be installed in one control device. In this case, however, the hardware or the program to be used must be changed according to the switching of the inspection process. The present invention is not limited by whether or not the first sub control module 200 and the second sub control module 300 are separated.

후면 검사 모듈(400)은 사파이어 웨이퍼의 후면 검사를 위한 장치를 포함하고 예를 들어 조명 장치, 광학 라인 스캔 카메라 또는 이송 트레이와 같은 장치를 포함할 수 있다. 사파이어 웨이퍼의 후면에 나타나는 결점으로 도 5a의 (가)에 도시된 얼룩 또는 물결 형태의 결점, (나)에 도시된 흑점 패턴 결점 또는 (다)에 도시된 백점 패턴 결점과 같은 것이 있다. 다양한 방법으로 후면 검사가 이루어질 수 있지만 본 발명의 시스템에 따르면, 이송 트레이에 의하여 사파이어 웨이퍼가 이송되는 과정에서 사파이어 웨이퍼의 후면 검사가 이루어질 수 있다. 후면 검사 모듈(400)에 대하여 아래에서 다시 설명이 된다. The backside inspection module 400 may include a device for backside inspection of a sapphire wafer and may include devices such as, for example, a lighting device, an optical line scan camera or a transfer tray. Defects appearing on the back surface of the sapphire wafer include spots or wavy defects shown in FIG. 5A (a), black spot defect defects shown in (B), or white point pattern defects shown in (D). Although the backside inspection can be performed in various ways, according to the system of the present invention, the backside inspection of the sapphire wafer can be performed in the process of transferring the sapphire wafer by the transfer tray. The rear inspection module 400 will be described below again.

후면 검사 모듈(400)에서 진행된 검사와 관련된 데이터는 제1 서브 제어 모듈(300)을 경유하여 제어 모듈(100)로 전송되어 저장될 수 있다. Data related to the inspection performed in the rear inspection module 400 may be transmitted to the control module 100 via the first sub control module 300 and then stored.

전면 검사 모듈(500)은 사파이어 웨이퍼의 전면 검사를 위한 장치로 예를 들어 회전 검사 유닛, 회전 검사 유닛에 레이저 빔을 전송하는 레이저 장치 및 반사된 레이저 빔으로부터 사파이어 전면의 영상의 획득하는 광학 카메라를 포함할 수 있다. 사파이어 웨이퍼의 전면에 나타날 수 있는 결함은 도 5b에 도시된 것처럼 위쪽 모서리 스크래치, 측면 모서리 스크래치, 스크래치 에지-칩 또는 스크래치 입자와 같은 것이 있다. The front inspection module 500 is an apparatus for inspecting a front surface of a sapphire wafer, for example, a rotation inspection unit, a laser device for transmitting a laser beam to a rotation inspection unit, and an optical camera for acquiring an image of a sapphire front surface from a reflected laser beam . Defects that may appear on the front side of the sapphire wafer include such as top corner scratches, side edge scratches, scratch edge-chips or scratch particles as shown in FIG. 5B.

전면 검사 모듈(500)에서 진행된 검사와 관련된 데이터는 제2 서브 제어 모듈(500)을 경유하여 제어 모듈(100)로 전송될 수 있다. Data related to the inspection performed in the front inspection module 500 may be transmitted to the control module 100 via the second sub control module 500. [

제시된 실시 예에서 후면 검사가 먼저 이루어지고 그리고 전면 검사가 이루어지는 것으로 설명이 되었다. 이는 사파이어 웨이퍼의 검사 특성에 따른 것이다. 구체적으로 후면 검사는 간단하게 이루어질 수 있고 그리고 전면 검사가 정밀하게 이루어져야 하는 것에 기인한다. 그러므로 반드시 후면 검사 그리고 전면 검사의 순으로 이루어져야 하는 것은 아니다.It has been explained that the backside inspection is performed first and the front side inspection is performed in the embodiment shown. This depends on the inspection characteristics of the sapphire wafer. Specifically, the backside inspection can be simple and the frontal inspection must be precise. Therefore, it does not have to be done in the order of back inspection and front inspection.

검사를 위하여 사파이어 웨이퍼는 카트리지 모듈(60)에 저장될 수 있다. 카트리지 모듈(600)은 예를 들어 다수 개의 사파이어 웨이퍼가 저장된 다수 개의 저장 카트리지, 각각의 카트리지에서 각각의 사파이어 웨이퍼를 반출시키는 로봇 암 및 각각의 카트리지 웨이퍼를 카트리지 모듈(600)로부터 후면 검사 모듈(400)로 이송시키는 이송 트레이를 포함할 수 있다. 다시 이송 트레이는 이송 경로를 따라 사파이어 웨이퍼를 후면 검사 모듈(400)로부터 전면 검사 모듈(500)로 이송시킬 수 있다. 카트리지 모듈(600)은 제어 모듈(100)에 의하여 작동이 제어될 수 있고 다양한 구조를 가지는 카트리지 모듈(600)이 본 발명에 따른 시스템에 적용될 수 있다. The sapphire wafer may be stored in the cartridge module 60 for inspection. The cartridge module 600 includes, for example, a plurality of storage cartridges storing a plurality of sapphire wafers, a robot arm for taking out each sapphire wafer from each cartridge, and a respective cartridge wafer from the cartridge module 600 to the rear inspection module 400 As shown in FIG. The transfer tray may transfer the sapphire wafer from the rear inspection module 400 to the front inspection module 500 along the transfer path. The cartridge module 600 can be controlled in operation by the control module 100 and the cartridge module 600 having various structures can be applied to the system according to the present invention.

전면 검사 또는 후면 검사의 결과에 따라 사파이어 웨이퍼는 불량 제품과 아닌 것으로 분류가 될 수 있고 제어 모듈(100)에 저장된 데이터에 따라 분류 모듈(700)에 의하여 분류될 수 있다. 분류 모듈(700)은 예를 들어 카트리지 모듈(60)과 유사한 방법으로 구동될 수 있다. 구체적으로 분류 모듈(700)은 회전 검사 유닛으로부터 사파이어 웨이퍼를 이송시키는 이송 트레이, 이송 트레이가 이동하는 이송 경로, 로봇 암 및 각각의 사파이어 웨이퍼가 저장되는 카트리지로 이루어질 수 있다. 분류 모듈(700)은 불량 카트리지 모듈과 양품 카트리지 모듈을 포함할 수 있다. Depending on the results of the front inspection or back inspection, the sapphire wafers may be classified as non-defective products and classified by the classification module 700 according to the data stored in the control module 100. The classification module 700 may be driven in a manner similar to the cartridge module 60, for example. Specifically, the sorting module 700 may include a transfer tray for transferring the sapphire wafer from the rotation inspection unit, a transfer path for transferring the transfer tray, a robot arm, and a cartridge in which each sapphire wafer is stored. The classification module 700 may include a defective cartridge module and a good cartridge module.

본 발명에 따른 시스템에서 검사는 암실 구조에서 이루어질 수 있다. 특별히 후면 검사 모듈(400) 및 전면 검사 모듈(500)은 암실 구조에서 작동될 수 있고 그리고 적어도 전면 검사 모듈(300)이 암실 구조에서 작동될 수 있다. 본 발명에 따른 시스템이 암실 구조에서 작동이 되는 것이 유리한 것은 조명장치, 레이저 장치 및 광학 카메라에 의하여 영상이 얻어지는 것에 기인한다. 검사는 실시간으로 이루어질 수 있고 명확한 영상의 획득을 위하여 적어도 전면 검사 모듈(500)이 암실에서 작동되는 것이 유리하다. 다른 한편으로 본 발명에 따른 시스템은 진공 조건에서 작동될 수 있다. 구체적으로 적어도 전면 검사 모듈(500)이 진공 조건에서 작동이 되는 것이 유리하다. 진공 조건은 부유 물질의 없는 것을 포함한다. 진공 조건은 공기의 흐름으로 인한 영상의 흐려짐 및 이물질의 흡착이 방지될 수 있도록 한다. 또한 본 발명에 따른 시스템에서 적어도 전면 검사 모듈(500)은 진동 흡수 구조에서 작동될 수 있다. 진동 흡수 구조는 예를 들어 베이스와 전면 검사 모듈(500) 사이에 진동 흡수 수단을 설치하는 것에 의하여 만들어질 수 있다. 추가로 본 발명에 따른 검사 시스템에서 적어도 전면 검사 모듈(500)은 변형 방지 구조에서 작동될 수 있다. 구체적으로 변형 방지 구조는 외부 온도 또는 습도에 따라 평탄도 또는 크기가 변하지 않는 구조를 말한다. 변형 방지 구조를 위하여 표면이 연마된 돌로 된 받침대 또는 석정반이 사용될 수 있다. In the system according to the present invention, inspection can be performed in a dark room structure. In particular, the backside inspection module 400 and the frontside inspection module 500 can be operated in a darkroom structure and at least the frontside inspection module 300 can be operated in a darkroom structure. Advantageous for the system according to the invention to operate in a darkroom structure is that images are obtained by means of illumination devices, laser devices and optical cameras. The inspection can be performed in real time and it is advantageous that at least the front inspection module 500 is operated in the dark room in order to obtain a clear image. On the other hand, the system according to the invention can be operated under vacuum conditions. Specifically, it is advantageous that at least the front inspection module 500 is operated under vacuum conditions. Vacuum conditions include those without suspended solids. The vacuum condition makes it possible to prevent image blurring and foreign matter adsorption due to air flow. Also in the system according to the invention at least the front inspection module 500 can be operated in a vibration absorbing structure. The vibration absorbing structure can be made, for example, by installing a vibration absorbing means between the base and the front inspection module 500. In addition, in the inspection system according to the present invention, at least the front inspection module 500 can be operated in the deformation prevention structure. Specifically, the deformation preventing structure refers to a structure in which the flatness or size does not change according to external temperature or humidity. For the anti-deformation structure, a pedestal or a stone quartz with a polished surface can be used.

각각의 모듈에 대하여 아래에서 구체적으로 설명이 된다. Each module will be described in detail below.

도 2a는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 검사 장치의 외관을 도시한 것이다. 2A shows an appearance of a test apparatus applied to a system according to the present invention.

도 2b는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 검사 장치의 내부를 도시한 것이다. FIG. 2B shows the inside of a testing apparatus applied to the system according to the present invention.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 사파이어 웨이퍼의 검사를 위한 장치 구조는 하우징(H); 하우징(H) 내부의 한쪽에 설치되어 다수 개의 사파이어 웨이퍼를 정해진 순서대로 공급할 수 있는 공급 모듈(10); 하우징(H)의 내부의 다른 한쪽에 설치되어 공급 모듈(10)로부터 공급된 사파이어 웨이퍼의 후면 검사 및 전면 검사를 하는 검사 장치(20); 공급 모듈(10) 및 검사 장치(20)의 제어를 위한 외부 제어 장치(30); 및 하우징(H)으로 유입될 수 있는 미립자 또는 이물질을 제거하기 위한 필터 장치(40)를 포함하고, 상기 검사 장치(20)는 사파이어 웨이퍼의 후면 검사를 위한 후면 조명 장치와 후면 카메라 및 사파이어 웨이퍼의 전면 검사를 위한 레이저 모듈(25), 전면 카메라 모듈(26) 및 검사 스테이지(28)를 포함하고 그리고 검사 장치(20)는 암실 구조에서 작동이 된다. 2A and 2B, an apparatus structure for inspection of a sapphire wafer includes a housing H; A supply module (10) installed at one side of the housing (H) and capable of supplying a plurality of sapphire wafers in a predetermined order; An inspection device 20 installed on the other side of the inside of the housing H for inspecting the rear surface and the front surface of the sapphire wafer supplied from the supply module 10; An external control device (30) for controlling the supply module (10) and the inspection device (20); And a filter device (40) for removing particulate matter or foreign matter that may enter the housing (H), said inspection device (20) comprising a backlight device for backside inspection of the sapphire wafer, a backside camera A laser module 25 for front inspection, a front camera module 26 and an inspection stage 28, and the inspection apparatus 20 is operated in a darkroom structure.

공급 모듈(10)은 카트리지 모듈(100)이 될 수 있고, 검사 장치(20)는 전면 검사 모듈 및 후면 검사 모듈이 될 수 있다. 그리고 제어 장치(20)는 제1 또는 제2 서브 모듈이 될 수 있다. The supply module 10 may be the cartridge module 100 and the inspection device 20 may be the front inspection module and the rear inspection module. The controller 20 may be a first or a second sub-module.

하우징(H)은 장치 전체를 수용하면서 이동성을 가지는 구조를 가질 수 있다. 하우징(H)은 전체적으로 내부에 장치가 설치될 수 있는 다면체 형상 또는 원통 형상을 가질 수 있고 이동을 위한 이동 바퀴(60)를 가질 수 있다. 다양한 하우징(H) 구조가 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The housing H may have a structure having mobility while accommodating the entire apparatus. The housing H may have a polygonal or cylindrical shape, in which the device can be installed as a whole, and may have a moving wheel 60 for movement. Various housing (H) structures can be made and the invention is not limited to the embodiments shown.

하우징(H) 내부의 한쪽에 사파이어 웨이퍼의 공급을 위한 공급 모듈(10)이 설치될 수 있고 그리고 다른 한쪽에 검사 장치(20)가 설치될 수 있다. 사파이어 웨이퍼는 공급 모듈(10)로부터 검사 장치(20)로 이송이 되어 후면 및 전면이 검사될 수 있다. 하우징(H)의 외부에 공급 모듈(10)과 검사 장치(20)가 설치된 장치의 제어를 위한 제어 장치(30)가 설치될 수 있다. 제어 장치(30)는 중앙 처리 장치(301), 입력장치(302), 출력 장치 또는 디스플레이 장치와 같은 것을 포함할 수 있다. 제어 장치(30)는 내부의 작동 상태가 확인될 수 있는 각종 센서의 제어를 위한 프로그램을 포함할 수 있고 진행되고 있는 검사 과정을 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 디스플레이 제어 수단을 가질 수 있다. 본 발명에 따른 검사 구조에서 사파이어 웨이퍼의 검사는 바람직하게 암실에서 이루어질 수 있으므로 외부에서 검사 과정이 육안으로 확인되기 어렵다. 이를 위하여 제어 장치(30)는 내부에서 진행되는 검사 과정이 실시간으로 확인될 수 있도록 하는 디스플레이 제어 수단을 가질 수 있다. 예를 들어 암실 내부를 적외선 카메라로 촬영을 하고 적외선 영상이 출력될 수 있도록 하는 제어 수단을 가질 수 있다. A supply module 10 for supplying a sapphire wafer may be installed on one side of the housing H and an inspection device 20 may be installed on the other side. The sapphire wafer may be transferred from the supply module 10 to the inspection device 20 so that the back and front surfaces can be inspected. A control device 30 for controlling a device provided with the supply module 10 and the inspection device 20 may be installed outside the housing H. [ The control device 30 may include a central processing unit 301, an input device 302, an output device, or a display device. The control device 30 may include a program for controlling various sensors to which an internal operation state can be confirmed, and may have a display control means for allowing an ongoing inspection process to be confirmed in real time. Since the inspection of the sapphire wafer in the inspection structure according to the present invention can be performed in the dark room, it is difficult to visually check the inspection process from the outside. For this purpose, the control device 30 may have a display control means for allowing an inspection process to be checked in real time. For example, the control unit may have a control means for photographing the interior of the dark room with an infrared camera and outputting an infrared image.

하우징의 내부 온도, 습도 및 공기 순환을 위한 환경 제어 수단(303)이 설치될 수 있고 제어 장치(30)에 의하여 제어될 수 있다. 구체적으로 하우징(H) 내부의 온도, 습도, 압력 또는 공기 순환 형태가 탐지되어 제어 장치(30)로 전달이 될 수 있다. 제어 장치(30)는 전달된 값에 따라 하우징(H) 내부 상태를 확인하고 필요에 따라 환경 제어 수단(303)을 통하여 내부 상태를 조절할 수 있다. 하우징(H) 내부에 부유하는 미립자 또는 이물질은 검사 과정 자체에서 사파이어 웨이퍼를 불량으로 만들 수 있다. 그러므로 외부에서 미립자 또는 이물질이 유입되지 않도록 할 필요가 있다. 이를 위하여 공기 유입을 위한 창에 필터 장치(40)가 설치될 수 있다. 하우징(H) 내부의 공기 순환은 공기 유입 창 또는 환경 제어 수단(303)을 통하여 이루어질 수 있다. 그러므로 필요에 따라 필터 장치(40)는 환경 제어 수단(303)에 설치될 수 있다. 하우징(H)의 다양한 위치에 필터 장치(40)가 설치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. Environment control means 303 for the internal temperature, humidity and air circulation of the housing can be provided and controlled by the control device 30. [ Specifically, the temperature, humidity, pressure, or air circulation pattern inside the housing H can be detected and transmitted to the control device 30. [ The control device 30 can check the internal state of the housing H according to the transferred value and adjust the internal state through the environment control means 303 as necessary. Particulate matter or foreign matter floating in the housing H may cause the sapphire wafer to become defective in the inspection process itself. Therefore, it is necessary to prevent particulates or foreign matter from entering from the outside. To this end, a filter device 40 may be installed in the window for air inflow. Air circulation inside the housing H can be made through an air inflow window or environment control means 303. Therefore, the filter device 40 may be installed in the environment control means 303 as necessary. The filter device 40 may be installed at various positions of the housing H and the present invention is not limited to the embodiments shown.

공급 모듈(10) 및 검사 장치(20)는 고정 프레임(50)에 설치될 수 있고 공급 모듈(10) 및 검사 장치(20)에 각각 도어(51, 52)가 설치될 수 있다. 고정 프레임(50)은 하우징(H)의 내부에 설치되거나 또는 외부에 설치될 수 있고 도어(51, 52)는 공급 모듈(10) 및 검사 장치(20)를 확인할 수 있는 적절한 위치에 설치될 수 있다. 본 발명은 고정 프레임(50) 또는 도어(51, 52)의 구조에 의하여 제한되지 않는다. The supply module 10 and the inspection device 20 can be installed in the fixed frame 50 and the doors 51 and 52 can be installed in the supply module 10 and the inspection device 20 respectively. The stationary frame 50 may be installed inside or outside the housing H and the doors 51 and 52 may be installed at appropriate locations to identify the supply module 10 and the inspection device 20. [ have. The present invention is not limited by the structure of the fixed frame 50 or the doors 51 and 52. [

본 발명에 따르면, 사파이어 웨이퍼의 검사는 암실에서 이루어지는 것이 유리하다. 이는 검사 과정에서 레이저 및 광학 카메라가 사용되므로 다른 파장 또는 주파수를 가진 빛의 유입을 방지하여 선명한 영상의 획득을 위한 것이다. 그러므로 적어도 검사 장치(20)가 설치되는 하우징(H)의 내부 부분은 암실로 만들어질 수 있는 구조를 가지는 것이 유리하다. 공급 모듈(10)이 수용되는 공간과 검사 장치(20)가 수용되는 공간이 분리될 수 있고 검사 장치(20)가 수용되는 공간은 내부 벽에 광 흡수 부재로 처리될 수 있다. 이와 동시에 외부로부터 빛이 유입되는 것을 방지할 수 있는 적절한 소재로 하우징(H)의 해당 부분이 처리될 수 있다. 다양한 형태의 암실 구조가 만들어질 수 있다. According to the present invention, it is advantageous to inspect the sapphire wafer in the dark room. Since the laser and optical camera are used in the inspection process, it is intended to obtain a clear image by preventing light having a different wavelength or frequency from being inputted. Therefore, it is advantageous that at least the inner portion of the housing H where the inspection apparatus 20 is installed has a structure that can be made into a dark room. The space in which the supply module 10 is accommodated and the space in which the inspection apparatus 20 is accommodated can be separated and the space in which the inspection apparatus 20 is accommodated can be treated with a light absorbing member on the inner wall. At the same time, the corresponding portion of the housing H can be treated with a suitable material that can prevent light from entering from the outside. Various types of darkroom structures can be made.

도 2b를 참조하면, 공급 모듈(10) 및 검사 장치(20)는 각각 공급 프레임(101) 및 검사 프레임(201)에 고정될 수 있다. 공급 프레임(101)은 공급 모듈(10)을 지지할 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있다. 그리고 검사 프레임(102)은 고정 부재(21), 고정 부재(21)의 끝에 고정된 분리 수단(202) 및 분리 수단(202)의 위쪽에 고정된 베이스(22)를 포함할 수 있다. 고정 부재(21)는 받침판 위에 기둥 형태로 형성될 수 있고 분리 수단(202)은 지지 부재(21)의 끝에 형성되어 바닥면으로부터 베이스(B)로 전달되는 진동을 차단하거나 흡수할 수 있다. 분리 수단(202)은 고무 또는 실리콘과 같은 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 검사 장치(20)가 설치되는 베이스(B)는 분리 수단(202)에 의하여 지지될 수 있고 예를 들어 돌과 같은 소재로 만들어질 수 있다. 베이스(B)를 석판 소재로 만드는 것은 표면의 평탄 정도를 균일하게 할 수 있으면서 평탄 정도가 예를 들어 온도, 압력 또는 습도와 같은 조건에 의하여 변화율이 작아지도록 한다는 이점을 가지도록 한다. 그러므로 베이스(B)는 유사한 특성을 가지는 다른 소재로 만들어질 수 있다. Referring to FIG. 2B, the supply module 10 and the inspection apparatus 20 may be fixed to the supply frame 101 and the inspection frame 201, respectively. The feed frame 101 may have a suitable structure to support the feed module 10. The inspection frame 102 may include a fixing member 21, a separating means 202 fixed to the end of the fixing member 21 and a base 22 fixed to the upper side of the separating means 202. The fixing member 21 may be formed in the form of a column on the support plate and the separating means 202 may be formed at the end of the support member 21 to block or absorb the vibration transmitted from the bottom surface to the base B. The separating means 202 can be made of a material such as rubber or silicon, but is not limited thereto. The base B on which the inspection apparatus 20 is installed can be supported by the separating means 202 and can be made of, for example, a material such as a stone. Making the base (B) as a slab material has the advantage that the degree of flatness of the surface can be made uniform while the degree of flatness is reduced by conditions such as, for example, temperature, pressure or humidity. Therefore, the base (B) can be made of another material having similar characteristics.

공급 모듈(10)은 다수 개의 사파이어 웨이퍼가 저장되어 정해진 검사 순서에 따라 검사 장치(20)로 전달될 수 있도록 하는 카트리지 유닛(11), 카트리지 유닛(11)을 이동시키기 위한 유닛 이동 장치(13) 및 카트리지 유닛(11)으로부터 하나의 사파이어 웨이퍼를 선택하여 검사 장치(20)로 전달하는 로봇 암(12)을 포함한다. The supply module 10 includes a cartridge unit 11 that allows a plurality of sapphire wafers to be stored and transferred to the inspection apparatus 20 in accordance with a predetermined inspection procedure, a unit movement device 13 for moving the cartridge unit 11, And a robot arm 12 for selecting one sapphire wafer from the cartridge unit 11 and transferring the selected sapphire wafer to the inspection apparatus 20.

검사 장치(20)는 로봇 암(12)으로부터 전달되는 사파이어 웨이퍼를 이송시키기 위한 이송 트레이(23), 이송 트레이(23)의 이동을 위한 이송 경로(24), 이송 경로(24)를 통하여 전달된 사파이어 웨이퍼가 적재되는 회전 검사 유닛(28), 회전 검사 유닛(28)에 적재된 사파이어 웨이퍼의 표면에 레이저 광을 조사시키는 레이저 장치(25), 사파이어 웨이퍼의 전면에서 반사된 광으로부터 영상을 얻기 위한 카메라 장치(26) 및 검사 장치(20)의 내부를 관찰하기 위한 내부 관찰 조명(27)을 포함할 수 있다. The inspection apparatus 20 includes a transfer tray 23 for transferring the sapphire wafer transferred from the robot arm 12, a transfer path 24 for transferring the transfer tray 23, A rotation inspection unit 28 on which a sapphire wafer is mounted, a laser device 25 for irradiating laser light onto the surface of the sapphire wafer mounted on the rotation inspection unit 28, An internal observation light 27 for observing the inside of the camera device 26 and the inspection device 20, as shown in Fig.

이송 트레이(23) 및 이송 경로(24)는 후면 검사 모듈을 형성할 수 있고 그리고 회전 검사 유닛(38), 레이저 장치(25) 및 카메라 장치(26)는 전면 검사 모듈을 형성할 수 있다. The transfer tray 23 and the transfer path 24 can form a rear inspection module and the rotation inspection unit 38, the laser device 25 and the camera device 26 can form a front inspection module.

이송 트레이(23)는 이송 경로(24)를 따라 이동될 수 있고 이송 경로(24)에 사파이어 웨이퍼의 후면 검사를 위한 카메라 및 조명이 설치될 수 있다. 전면 검사 스테이지(28)에 사파이어 웨이퍼가 적재되면 레이저 모듈(25)에서 레이저 광이 사파이어 웨이퍼의 전면에 조사되어 카메라 모듈(26)로부터 영상이 얻어질 수 있다. 사파이어 웨이퍼의 후면 검사는 이송 트레이(23)가 이송 경로(24)를 따라 이동하는 과정에서 이루어질 수 있다. The transfer tray 23 can be moved along the transfer path 24 and the transfer path 24 can be provided with a camera and illumination for inspection of the rear surface of the sapphire wafer. When the sapphire wafer is loaded on the front inspection stage 28, laser light is irradiated onto the entire surface of the sapphire wafer in the laser module 25, and an image can be obtained from the camera module 26. The back surface inspection of the sapphire wafer can be performed in the course of the movement of the feed tray 23 along the feed path 24.

위에서 설명을 한 것처럼, 검사 장치(20)는 공급 모듈(10)과 분리된 영역으로 만들어져 암실에서 검사가 이루어지는 구조로 만들어질 수 있다. As described above, the inspection apparatus 20 can be made in a structure in which the inspection is performed in the dark room by being made into the separated area from the supply module 10.

위에서 설명된 각각의 장치의 배치 구조는 예시적인 것으로 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.The arrangement structure of each device described above is illustrative, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

아래에서 각각의 장치에 대하여 설명된다. Each device will be described below.

도 2c 및 도 2d는 본 발명에 따른 시스템에 적용되는 카트리지 모듈의 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다. Figures 2c and 2d schematically illustrate an embodiment of a cartridge module applied to the system according to the invention.

도 2c 및 도 2d를 참조하면, 공급 모듈(10)이 설치되는 공급 프레임(101)은 독립된 구조로 만들어질 수 있고 윗면에 카트리지 유닛(11), 카트리지 유닛(11)에 저장된 각각의 사파이어 웨이퍼를 검사 장치(20)로 전달하는 로봇 암(12) 및 카트리지 유닛(11)의 이동을 위한 유닛 이동 장치(13)를 포함할 수 있다. 2C and 2D, the supply frame 101 on which the supply module 10 is installed can be made into an independent structure, and a cartridge unit 11, a respective sapphire wafer stored in the cartridge unit 11, A robot arm 12 for transferring to the inspection apparatus 20 and a unit movement device 13 for movement of the cartridge unit 11. [

카트리지 유닛(11)은 적어도 하나의 사파이어 웨이퍼가 수납될 수 있는 카트리지(112)가 고정되는 적어도 하나의 고정 선반(111)으로 이루어질 수 있고 고정 선반(111)은 반원 형상으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 카트리지 유닛(11)은 유닛 이동 장치(13)에 의하여 일정 방향으로 이동될 수 있고 예를 들어 전후 방향으로 이동될 수 있다. The cartridge unit 11 may be composed of at least one fixed shelf 111 to which the cartridge 112 in which at least one sapphire wafer can be accommodated is fixed and the fixed shelf 111 may have a structure laminated in a semi- have. The cartridge unit 11 can be moved in a predetermined direction by the unit moving device 13 and can be moved, for example, in the forward and backward directions.

로봇 암(12)은 적어도 하나가 될 수 있고 그리고 로봇 암(12)은 카트리지(112)에 저장된 사파이어 웨이퍼를 이송 트레이(23)로 이동시키기 위한 장치로 고정 포스트에 대하여 회전이 가능한 회전 암(121), 회전 암(121)의 한쪽 끝에 연결된 고정 암(122) 및 고정 암(122)의 한쪽 끝에 연결된 파지 트레이(123)로 이루어질 수 있다. 유닛 이동 장치(13)에 의하여 카트리지 유닛(11)이 정해진 위치로 이동되면 로봇 암(12)은 파지 트레이(123)를 이용하여 사파이어 웨이퍼를 이송 트레이(23)로 이송시키게 된다. 유닛 이동 장치(13)는 카트리지 유닛(12)에 결합되는 결합 브래킷(132) 및 결합 브래킷을 이동시키는 구동 장치(131)로 이루어질 수 있다. 결합 브래킷(132)은 선형 가이드를 따라 이동 가능한 구조로 설치될 수 있고 구동 장치(131)는 연결 기어를 이용하여 결합 브래킷(132)에 이동을 위한 동력을 전달할 수 있다. The robot arm 12 may be at least one and the robot arm 12 may be a device for moving the sapphire wafer stored in the cartridge 112 to the transfer tray 23 and may be a rotary arm 121 A fixed arm 122 connected to one end of the rotary arm 121 and a holding tray 123 connected to one end of the fixed arm 122. [ The robot arm 12 transfers the sapphire wafer to the transfer tray 23 by using the holding tray 123 when the cartridge unit 11 is moved to the predetermined position by the unit moving device 13. [ The unit moving device 13 may include a coupling bracket 132 coupled to the cartridge unit 12 and a drive unit 131 for moving the coupling bracket. The engaging bracket 132 may be installed in a structure movable along the linear guide and the driving device 131 may transmit power for movement to the engaging bracket 132 using a connecting gear.

다양한 구조를 가지는 공급 모듈(10)이 본 발명에 따른 검사 구조에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The supply module 10 having various structures can be applied to the inspection structure according to the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

도 3a는 본 발명에 따른 전면 및 후면 검사 모듈의 실시 예를 도시한 것이고 그리고 도 3b는 전면 검사 모듈을 그리고 도 3c는 후면 검사 모듈을 각각 도시한 것이다. FIG. 3A shows an embodiment of a front and rear inspection module according to the present invention, FIG. 3B shows a front inspection module and FIG. 3C shows a rear inspection module, respectively.

도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 전면 검사 모듈 및 후면 검사 모듈은 고정 프레임(52); 고정 프레임(52)에 의하여 지지되는 베이스(22); 베이스(22)의 위쪽 평면에 설치되고 사파이어 웨이퍼의 후면에 광을 조사시키는 후면 조명(34) 및 후면 카메라(33)로 이루어진 후면 검사 유닛; 후면 검사 유닛을 경유하여 전달된 사파이어 웨이퍼(W)가 장착되는 회전 검사 유닛(28); 회전 검사 유닛(28)의 한쪽에 설치되어 회전 검사 유닛(28)으로 레이저 광을 조사시킬 수 있는 레이저 장치(25); 및 회전 검사 유닛(28)에서 반사된 레이저 광으로부터 사파이어 웨이퍼의 영상을 획득하는 전면 카메라 장치(26)를 포함하고, 상기 회전 검사 유닛 (28)은 회전이 가능하고 레이저 장치(25) 및 전면 카메라 장치(26)는 예를 들어 X-Y 이동 레일(29)과 같은 장치에 의하여 상하 또는 좌우로 이동이 가능하다. Referring to FIG. 3A, a front inspection module and a rear inspection module according to the present invention includes a fixed frame 52; A base 22 supported by a fixed frame 52; A rear inspection unit installed on the upper plane of the base 22 and composed of a backlight 34 and a rear camera 33 for irradiating light to the rear surface of the sapphire wafer; A rotation inspection unit 28 to which a sapphire wafer W transferred via a rear inspection unit is mounted; A laser device 25 provided on one side of the rotation inspection unit 28 and capable of irradiating the rotation inspection unit 28 with laser light; And a front camera device (26) for acquiring an image of a sapphire wafer from the laser light reflected by the rotation inspection unit (28), wherein the rotation inspection unit (28) is rotatable and includes a laser device (25) The device 26 can be moved up or down or left and right by means of a device such as, for example, the XY moving rail 29.

사파이어 웨이퍼는 엘이디 기판으로 사용될 수 있는 기판을 의미하고 일정 두께를 가지면서 예를 들어 4 인치 또는 6 인치와 같이 일정 크기의 반지름을 가진 것을 의미하지만 이에 제한되지 않는다. 회전 검사 유닛(28), 이송 트레이(23) 및 검사 경로(24)의 크기를 조절하는 것에 의하여 임의의 두께 및 직경을 가지는 사파이어 웨이퍼가 본 발명에 따른 검사 장치에 의하여 검사될 수 있다. The sapphire wafer means a substrate that can be used as an LED substrate and means to have a certain thickness, for example, a radius of a certain size such as 4 inches or 6 inches, but is not limited thereto. By controlling the size of the rotation inspection unit 28, the transfer tray 23 and the inspection path 24, a sapphire wafer having any thickness and diameter can be inspected by the inspection apparatus according to the present invention.

고정 프레임(52)은 일정 높이로 검사 장치를 지지할 수 있는 임의의 구조를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 전면 및 후면 검사 모듈은 암실 내부에 설치되고 고정 프레임(52)은 암실 내부에 설치되거나 필요에 따라 이동이 가능한 적절한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 고정 프레임(52)에 이동 바퀴(60)가 설치될 수 있다. The fixed frame 52 may have any structure capable of supporting the inspection apparatus at a constant height. The front and rear inspection modules according to the present invention may be installed in a dark room and the fixing frame 52 may be installed in the dark room or may have a suitable structure that can be moved as required. For example, the movable frame 60 may be installed on the fixed frame 52.

베이스(22)가 고정 프레임(52)에 의하여 지지될 수 있다. 베이스(22)는 검사 모듈이 설치되는 기판의 기능을 할 수 있고 요구되는 평탄도 및 진동 흡수 기능을 가져야 한다. 추가로 베이스(22)는 온도, 압력 또는 습도의 변화에 대하여 변형이 발생되지 않는 구조를 가질 필요가 있다. 베이스(22)는 예를 들어 평탄도가 5 ㎛ 이하가 되는 석판으로 만들어질 수 있다. 베이스(22)가 석판으로 만들어지는 것은 온도 또는 압력과 같은 외부 조건에 따라 소재의 성질이 변하지 않는다는 장점을 가진다. The base 22 can be supported by the fixed frame 52. The base 22 can function as a substrate on which the inspection module is mounted and has the required flatness and vibration absorption capability. In addition, the base 22 needs to have a structure that does not cause deformation with respect to changes in temperature, pressure, or humidity. The base 22 may be made of, for example, a slab having a flatness of 5 m or less. The fact that the base 22 is made of a slab has the advantage that the properties of the material do not change according to external conditions such as temperature or pressure.

베이스(22)는 분리 유닛(31)을 이용하여 고정 프레임(52)에 고정될 수 있다. 분리 유닛(31)은 높이 조절이 가능한 구조를 가질 있다. 도 3a에 도시된 것처럼, 고정 프레임(52)은 네 개의 고정 부재(21)를 가질 수 있고 분리 유닛(31)은 각각의 고정 부재(21)의 끝 부분에 설치될 수 있다. 필요에 따라 분리 유닛(31)은 높이 조절이 가능하도록 만들어질 수 있다. 예를 들어 분리 유닛(31)은 위쪽 회전체와 위쪽 회전체에 나사 결합이 되는 아래쪽 고정체로 이루어질 수 있고 위쪽 회전체의 회전에 의하여 높이가 조절될 수 있다. 분리 유닛(31)의 높이 조절은 베이스(22)의 경사 조절을 위하여 사용될 수 있다. The base 22 can be fixed to the fixed frame 52 by using the separation unit 31. [ The separating unit 31 may have a height adjustable structure. 3A, the fixed frame 52 may have four fixing members 21 and the separating unit 31 may be installed at the end portion of each fixing member 21. As shown in Fig. If necessary, the separation unit 31 can be made adjustable in height. For example, the separating unit 31 may be composed of the upper rotating body and the lower fixing body screwed to the upper rotating body, and the height thereof can be adjusted by the rotation of the upper rotating body. The height adjustment of the separation unit 31 can be used for adjusting the inclination of the base 22.

베이스(22) 위쪽 평면에 후면 검사 유닛이 설치될 수 있다. 후면 검사 모듈은 이송 트레이(23)의 이동을 위한 LM 가이드, LM 가이드를 따라 형성된 검사 경로(24) 및 검사 경로(24)에 배치된 적어도 하나의 후면 조명(34) 및 적어도 하나의 광학 카메라(33)를 포함할 수 있다. A rear inspection unit can be installed on the upper surface of the base 22. The backside inspection module includes an LM guide for movement of the transfer tray 23, an inspection path 24 formed along the LM guide and at least one backlight 34 disposed in the inspection path 24 and at least one optical camera 33).

이송 트레이(23)는 공급 모듈에 저장된 사파이어 웨이퍼를 정해진 순서에 따라 후면 검사 모듈 및 회전 검사 유닛(28)으로 전달할 수 있다. 이송 트레이(23)는 공급 모듈로부터 전달된 사파이어 웨이퍼를 회전 검사 유닛으로 이송시키기 위하여 예를 들어 모터와 같은 구동 장치에 의하여 LM 가이드를 따라 이동될 수 있다. 이송 트레이(23)에 적재된 사파이어 웨이퍼는 검사 경로(24)를 따라 이동될 수 있고 검사 경로(24)에 적어도 하나의 후면 조명(34) 및 광학 카메라(33)가 설치될 수 있다. 후면 조명(34)은 예를 들어 할로겐 광(halogen light)을 조사할 수 있는 조명 시설이 될 수 있고 광학 카메라(33)는 라인-스캔 카메라(line-scan camera)가 될 수 있다. 도 3a에 도시된 것처럼, 검사 경로(24)를 따라 다수 개의 후면 조명(34) 또는 라인 스캔 방식의 광학 카메라(33)가 설치될 수 있다. 후면 검사 유닛은 사파이어 웨이퍼 후면의 흑점, 백점 또는 얼룩과 같은 것을 발견하기 위한 것으로 사파이어 웨이퍼의 작동에 직접적인 영향을 미치지 않는 흠결을 발견하기 위하여 행해질 수 있다. The transfer tray 23 can transfer the sapphire wafers stored in the supply module to the rear inspection module and the rotation inspection unit 28 in a predetermined order. The transfer tray 23 can be moved along the LM guide by a drive device such as a motor, for example, to transfer the sapphire wafer transferred from the supply module to the rotation inspection unit. The sapphire wafer loaded on the transfer tray 23 can be moved along the inspection path 24 and at least one backlight 34 and optical camera 33 can be installed in the inspection path 24. [ The backlight 34 may be, for example, an illumination facility capable of illuminating halogen light, and the optical camera 33 may be a line-scan camera. As shown in FIG. 3A, a plurality of backlights 34 or a line scan type optical camera 33 may be installed along the inspection path 24. The back inspection unit can be done to find defects such as black spots, white spots or stains on the back side of the sapphire wafer and to find defects that do not directly affect the operation of the sapphire wafer.

회전 검사 유닛(28)에 사파이어 웨이퍼가 적재가 되면 전면 검사가 행해질 수 있다. 회전 검사 유닛(28)은 이동 레일(29)을 따라 X-축 방향 또는 Y축 방향을 따라 이동될 수 있다. 회전 검사 유닛(28)은 사파이어 웨이퍼가 적재가 되고 예를 들어 구동 모터와 같은 장치에 의하여 회전이 될 수 있는 검사 디바이스(32)를 가질 수 있다. When the sapphire wafer is loaded on the rotation inspection unit 28, the front inspection can be performed. The rotation inspection unit 28 can be moved along the moving rail 29 along the X-axis direction or the Y-axis direction. The rotation inspection unit 28 may have a inspection device 32 that can be rotated by a device such as a drive motor, for example, to which a sapphire wafer is loaded.

본 발명에 따르면 검사 모듈에 내부 관찰 조명이 설치될 수 있다. 내부 관찰 조명은 레이저 광과 다른 파장 범위의 광을 조사시키는 관찰 조명(272) 및 관찰 조명(272)이 상하 이동이 가능하도록 결합되는 조명 포스트(271)로 이루어질 수 있다. 그리고 필요에 따라 관찰 조명(272)의 조명 위치를 변경시킬 수 있는 조명 제어 장치(도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 내부 관찰 조명은 외부에서 장치의 작동 상황을 육안으로 관찰하기 위하여 또는 컴퓨터에 연결된 디스플레이를 통하여 관찰될 수 있도록 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 검사 모듈은 선명한 영상의 획득을 위하여 암실에 설치될 수 있다. 그러므로 외부에서 장치의 작동 상태가 관찰되기 어렵다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 내부 관찰 조명이 설치되어 검사 모듈의 작동 상태가 관찰될 수 있도록 할 수 있다. 다양한 형태의 내부 관찰 조명이 설치될 수 있다. 내부 관찰 조명은 예를 들어 적외선 모듈이 되거나 또는 레이저 광의 파장 범위를 벗어나는 광을 조사시키는 조명 장치가 될 수 있다. 다양한 구조를 가지는 내부 관찰 조명이 설치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. According to the present invention, an internal observation light can be installed in the inspection module. The inside observation illumination may consist of an observation light 272 for irradiating light in a wavelength range different from that of the laser light and an illumination post 271 for allowing the observation light 272 to move up and down. And an illumination control device (not shown) that can change the illumination position of the observation light 272 as needed can be provided. The internal observation illumination can be installed so that it can be observed visually from outside the operation status of the apparatus or through a display connected to the computer. The inspection module according to the present invention can be installed in a dark room for obtaining a clear image. Therefore, it is difficult to observe the operation state of the apparatus from the outside. In order to solve such a problem, an internal observation light is installed so that the operation state of the inspection module can be observed. Various types of internal observation lights can be installed. The internal observation illumination may be, for example, an infrared module or an illumination device for irradiating light that falls outside the wavelength range of the laser light. An internal observation illumination having various structures can be provided and the present invention is not limited to the embodiments shown.

아래에서 전면 검사 모듈에 대하여 설명된다. The front inspection module is described below.

도 3b는 본 발명에 따른 시스템에 적용될 수 있는 전면 검사 모듈의 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다. Figure 3b schematically illustrates an embodiment of a frontal inspection module that may be applied to a system according to the present invention.

검사 디바이스(32)는 X-축 방향 또는 Y축-방향을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동 판(321), 이동 판(321)의 위쪽에 설치되는 고정 몸체(322) 및 고정 몸체(322)의 위쪽에 모터와 같은 구동 장치에 의하여 회전이 가능하도록 설치되는 진공 유닛(323)으로 이루어질 수 있다. 이동 판(321)은 이 분야에서 공지된 임의의 형상이 될 수 있고 예를 들어 이동 레일 또는 이동 가이드와 같은 장치에 의하여 좌우 또는 전후로 이동이 될 수 있다. 고정 몸체(322)는 원통 형상으로 예를 들어 모터와 같은 구동 수단에 의하여 이동 판(321)에 회전이 가능하도록 고정될 수 있다. 그리고 진공 유닛(323)은 공기 흡착 방식 또는 진공 방식으로 사파이어 웨이퍼를 검사 디바이스(32)에 고정시키는 기능을 한다. 공기 흡착 방식 또는 진공 방식이란 사파이어 웨이퍼의 아래쪽 부분의 공기를 고정 몸체(322)의 아래쪽으로 배출시키는 방식으로 사파이어 웨이퍼를 고정 몸체(322)에 고정시키는 방법을 말한다. 예를 들어 사파이어 웨이퍼가 진공 유닛(323)에 고정되는 경우 공기 펌프를 작동시켜 사파이어 웨이퍼의 아래쪽 부분의 공기를 배출시킬 수 있다. 다양한 방법으로 사파이어 웨이퍼가 진공 유닛(323)에 고정이 될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The inspection device 32 includes a moving plate 321 installed so as to be movable in the X-axis direction or the Y-axis direction, a fixed body 322 and a fixed body 322 provided above the moving plate 321, And a vacuum unit 323 installed to be rotatable by a driving device such as a motor. The moving plate 321 can be any shape known in the art and can be moved laterally or back and forth by a device such as, for example, a moving rail or a moving guide. The fixed body 322 can be fixed to the moving plate 321 so as to be rotatable by a driving means such as a motor, for example. The vacuum unit 323 functions to fix the sapphire wafer to the inspection device 32 by an air adsorption method or a vacuum method. The air adsorption method or the vacuum method refers to a method of fixing the sapphire wafer to the fixed body 322 in such a manner that the air in the lower part of the sapphire wafer is discharged to the lower side of the fixed body 322. For example, when the sapphire wafer is fixed to the vacuum unit 323, the air pump can be operated to discharge the air in the lower portion of the sapphire wafer. The sapphire wafer can be fixed to the vacuum unit 323 in various ways, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

검사 디바이스(32)의 양쪽에 레이저 광을 조사하는 레이저 장치(25) 및 레이저 장치(25)로부터 조사되어 사파이어 웨이퍼(W)의 전면에서 반사되어 나오는 빛이 입사되는 전면 카메라 장치(26)가 설치될 수 있다. 레이저 장치(25)는 좌우 또는 상하로 이동이 가능하도록 설치되면서 이와 동시에 사파이어 웨이퍼(W)에 입사되는 레이저 광의 입사각이 조절되도록 설치될 수 있다 그리고 전면 카메라 장치(26)는 좌우 또는 상하로 이동이 가능하도록 설치되고 그리고 사파이어 웨이퍼(W)에서 반사된 레이저 광의 유입량이 조절될 수 있도록 설치될 수 있다. 이를 위하여 전면 카메라 장치(26)는 경사각의 조절이 가능하면서 이와 동시에 유입되는 레이저 광의 양을 조절하기 위한 조리개를 가질 수 있다. 다른 한편으로 전면 카메라 장치(26)의 앞쪽에 파장 필터 및 색 필터가 설치될 수 있다. 파장 필터는 일정 범위의 파장을 통과시키는 필터에 해당하고 색 필터는 특정 색상이 색을 통과시키는 필터에 해당한다. 일반적으로 레이저에서 조사되는 파장 범위는 정해지고 그리고 파장 또는 주파수에 따라 색이 결정된다. 그러므로 파장 필터 또는 색 필터는 레이저 장치(25)에서 조사되는 레이저 광의 특성을 고려하여 결정될 수 있다. A laser device 25 for irradiating laser light to both sides of the inspection device 32 and a front camera device 26 for irradiating the light reflected from the front surface of the sapphire wafer W irradiated from the laser device 25 are installed . The laser device 25 may be installed so as to be movable left and right or up and down and at the same time the incident angle of the laser light incident on the sapphire wafer W may be adjusted. And the inflow amount of the laser light reflected from the sapphire wafer W can be adjusted. To this end, the front camera device 26 may have a diaphragm for adjusting the inclination angle and for controlling the amount of the laser light incident on the front camera device 26 at the same time. On the other hand, a wavelength filter and a color filter may be provided in front of the front camera device 26. A wavelength filter corresponds to a filter that passes a certain range of wavelengths, and a color filter corresponds to a filter in which a specific color passes a color. Generally, the wavelength range to be irradiated by the laser is fixed and the color is determined by the wavelength or frequency. Therefore, the wavelength filter or the color filter can be determined in consideration of the characteristic of the laser beam irradiated by the laser device 25. [

전면 카메라 장치(26)에서 사파이어 웨이퍼의 영상이 얻어지고 얻어진 영상은 예를 들어 영상 해석 프로그램은 가진 컴퓨터와 같은 장치로 전송될 수 있다. 그리고 얻어진 영상으로부터 사파이어 웨이퍼의 불량 여부가 판정될 수 있다. An image of the sapphire wafer is obtained in the front camera device 26 and the obtained image can be transmitted to a device such as a computer having an image analysis program, for example. Then, whether or not the sapphire wafer is defective can be determined from the obtained image.

도 3b를 참조하면, 검사 디바이스(32)에 검사 대상이 되는 사파이어 웨이퍼(W)가 고정될 수 있고 사파이어 웨이퍼(W)의 표면에 레이저 광의 조사가 가능한 위치에 레이저 장치(25)가 설치될 수 있다. 그리고 사파이어 웨이퍼(W)의 표면으로부터 반사된 빛이 집광될 수 있는 위치에 전면 카메라 장치(26)가 설치될 수 있다. 3B, the sapphire wafer W to be inspected can be fixed to the inspection device 32 and the laser device 25 can be installed at a position where the surface of the sapphire wafer W can be irradiated with laser light have. The front camera device 26 may be installed at a position where light reflected from the surface of the sapphire wafer W can be condensed.

위에서 설명이 된 것처럼, 검사 디바이스(32)는 좌우 또는 전후로 이동이 가능하도록 이동 레일에 결합될 수 있는 이동판(321), 이동판(321)에 상하로 이동이 가능하면서 내부에 진공이 형성될 수 있는 공간 또는 진공 형성을 위한 장치가 수용될 수 있는 고정 몸체(322) 및 사파이어 웨이퍼(W)가 고정되는 진공 유닛(323)을 포함할 수 있다. 고정 몸체(322)는 속이 빈 원통 형상이 될 수 있고 위쪽 표면에 트레이 형상의 진공 유닛(323)이 설치될 수 있다. 사파이어 웨이퍼(W)는 진공 유닛(323)의 표면에 뒤쪽 면이 접하도록 위치될 수 있다. 진공 유닛(323)은 회전이 가능하고 진공 유닛(323)의 회전은 고정 몸체(322)의 회전 또는 진공 유닛(323) 자체의 회전에 의하여 가능하도록 만들어질 수 있다. 다른 한편으로 고정 몸체(322)는 상하 이동이 가능하도록 만들어질 수 있다. 이와 같은 전면 카메라 장치(26)가 예를 들어 베이스 또는 이동판과 같은 기준 면에 대하여 높이 조절이 가능하도록 만드는 것은 사파이어 웨이퍼의 표면에 존재하는 다양한 형태의 흠결에 대한 선명한 영상을 얻기 위한 것이다. 그리고 진공 유닛(323)이 회전 가능하도록 만드는 것은 다양한 각도에 따른 사파이어 웨이퍼(W)의 표면 영상을 얻을 필요가 있기 때문이다. As described above, the inspection device 32 has a moving plate 321 which can be coupled to the moving rail so as to be movable left and right or back and forth, a vacuum is formed inside the moving plate 321, And a vacuum unit 323 to which the sapphire wafer W is fixed. The fixed body 322 may be a hollow cylindrical shape and a tray-shaped vacuum unit 323 may be provided on the upper surface. The sapphire wafer W may be positioned so that its back surface is in contact with the surface of the vacuum unit 323. The vacuum unit 323 is rotatable and the rotation of the vacuum unit 323 can be made possible by rotation of the fixed body 322 or rotation of the vacuum unit 323 itself. On the other hand, the fixed body 322 can be made movable up and down. Making the front camera device 26 adjustable in height with respect to a reference surface, such as a base or a moving plate, is for obtaining a clear image of various types of defects existing on the surface of the sapphire wafer. The reason why the vacuum unit 323 is made rotatable is that it is necessary to obtain a surface image of the sapphire wafer W at various angles.

레이저 장치(25)는 사파이어 웨이퍼(W)의 표면에 서로 다른 각으로 레이저 광을 조사할 수 있도록 설치될 수 있다. 그리고 전면 카메라 장치(26)는 사파이어 웨이퍼(W)로부터 반사되는 광을 다양한 각도에서 수집하여 다양한 각도에서 영상을 획득할 수 있도록 설치될 수 있다. 달리 말하면 레이저 장치(25)는 상하 또는 좌우로 이동되면서 이와 동시에 사파이어 웨이퍼(W)에 대하여 다양한 입사각을 가지는 레이저 광을 조사할 수 있도록 설치될 수 있다. 그리고 전면 카메라 장치(26)는 상하 좌우로 이동되면서 이와 동시에 사파이어 웨이퍼(W)로부터 반사되는 레이저 광을 다양한 각에서 수집할 수 있도록 설치될 수 있다. The laser device 25 can be installed on the surface of the sapphire wafer W so as to irradiate laser light at different angles. The front camera device 26 may be installed to collect light reflected from the sapphire wafer W at various angles and acquire images at various angles. In other words, the laser device 25 can be installed so as to irradiate the sapphire wafer W with laser light having various incident angles while being moved vertically or horizontally. The front camera device 26 can be installed to collect laser light reflected from the sapphire wafer W at various angles while being moved vertically and horizontally.

레이저 장치(25)와 전면 카메라 장치(26)는 각각 고정 포스트(P), 고정 포스트(P)의 상하로 이동이 가능하도록 설치되는 높이 조절 부재(251, 261), 고정 포스트(P)에 대하여 회전이 가능하도록 설치되는 경사 조절 부재(252, 262) 및 경사 조절 부재(252, 262)의 회전을 제어하는 회전 장치(253, 263)를 포함할 수 있다. The laser device 25 and the front camera device 26 are provided with height fixing members 251 and 261 which are installed to move up and down the fixing post P and the fixing post P, The inclination adjusting members 252 and 262 that are installed so as to be rotatable and the rotating devices 253 and 263 that control the rotation of the inclination adjusting members 252 and 262.

고정 포스트(P)는 위에서 설명된 조건을 충족하기에 적절한 위치에 설치될 수 있고 높이 조절 부재(251, 261)의 상하 이동이 가능하도록 설치될 수 있다. 고정 포스트(P)는 베이스에 고정되거나 다른 적절한 프레임에 고정될 수 있다. The fixing post P can be installed at a position suitable for meeting the above-described condition and can be installed so that the height adjusting members 251 and 261 can be moved up and down. The fixing post P can be fixed to the base or fixed to another suitable frame.

높이 조절 부재(251, 261)는 고정 포스트(P)에 대하여 수직이 되는 방향으로 또는 베이스의 평면과 평행한 방향으로 연장되는 막대 형상을 가질 수 있다. 높이 조절 부재(251, 261)는 포스트(P)를 따라서 상하로 이동이 가능하도록 설치되면서 이와 동시에 레이저(L) 또는 카메라(C)가 좌우로 이동될 수 있도록 설치될 수 있다. 도 3b에 도시된 것처럼 높이 조절 부재(251, 261)의 길이 방향으로 고정 돌기를 형성하는 것에 의하여 이동된 위치에서 레이저 장치(25) 또는 카메라 장치(26)가 정해진 위치에 고정될 수 있다. The height adjusting members 251 and 261 may have a bar shape extending in a direction perpendicular to the fixing post P or in a direction parallel to the plane of the base. The height adjusting members 251 and 261 may be installed so as to be movable up and down along the post P while at the same time the laser L or the camera C may be moved to the left and right. The laser device 25 or the camera device 26 can be fixed at a predetermined position in the shifted position by forming fixing protrusions in the longitudinal direction of the height adjusting members 251 and 261 as shown in Fig.

높이 조절 부재(251, 261)에 수직이 되는 방향으로 연장되는 경사 조절 부재(252, 262)가 회전 장치(253, 263)에 고정될 수 있다. 그리고 레이저(L) 및 카메라(C)는 경사 조절 부재(252, 262)에 결합될 수 있다. 회전 장치(252, 262)에서 경사 조절 부재(252, 262)의 회전이 제어될 수 있고 이에 따라 레이저(L) 및 카메라(C)의 방향이 조절될 수 있다. The inclination adjusting members 252 and 262 extending in the direction perpendicular to the height adjusting members 251 and 261 can be fixed to the rotating devices 253 and 263. [ And the laser L and the camera C may be coupled to the inclination adjusting members 252 and 262. [ The rotation of the inclination adjusting members 252 and 262 in the rotating devices 252 and 262 can be controlled and thus the direction of the laser L and the camera C can be adjusted.

레이저(L)에서 조사되는 레이저 광(LT)은 사파이어 웨이퍼(W)의 전면에 입사하여 반사되고 반사 광(LR)은 카메라(C)로 유입될 수 있다. 레이저 광(LT) 및 반사 광(LR)의 각은 회전 장치(253, 263)의 제어에 따른 경사 조절 부재(252, 262)의 회전에 의하여 조절될 수 있다. The laser light LT irradiated from the laser L may be incident on the front surface of the sapphire wafer W and may be reflected and the reflected light LR may enter the camera C. The angle of the laser light LT and the reflected light LR can be adjusted by the rotation of the inclination adjusting members 252 and 262 under the control of the rotating devices 253 and 263.

경사 조절 부재(252, 262)가 연장되는 반대 방향으로 높이 고정 장치가 연장될 수 있고 높이 고정 장치에 의하여 높이 조절 부재(251, 261)가 포스트(P)의 정해진 높이에 고정될 수 있다. The height fixing device can be extended in the opposite direction in which the inclination adjusting members 252 and 262 extend and the height adjusting members 251 and 261 can be fixed to the predetermined height of the post P by the height fixing device.

반사된 레이저 광(LR)을 통하여 획득된 영상은 전송 커넥터(37)를 통하여 컴퓨터와 같은 제2 서브 제어 모듈로 전송되어 사파이어 웨이퍼의 불량 여부가 검사될 수 있다. The image obtained through the reflected laser light LR is transmitted to the second sub control module such as a computer through the transmission connector 37 to check whether the sapphire wafer is defective or not.

다양한 구조를 가지는 높이 조절 및 경사 조절을 위한 장치가 본 발명에 따른 전면 검사 모듈에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. An apparatus for height adjustment and tilt adjustment having various structures can be applied to the front inspection module according to the present invention and the present invention is not limited to the embodiments shown.

아래에서 본 발명에 따른 시스템에 적용될 수 있는 후면 검사 모듈에 대하여 설명된다. A backside inspection module which can be applied to the system according to the invention is described below.

도 3c를 참조하면, 이송 트레이(23)는 이송 몸체(231) 및 수용 홀(232)로 이루어질 수 있고 검사 경로를 따라 이동될 수 있다. 이송 몸체(231)는 예를 들어 LM 가이드와 같은 장치에 고정되어 이동될 수 있는 구조를 가질 수 있고 수용 홀(232)은 사파이어 웨이퍼가 적재될 수 있도록 원형의 형상을 가질 수 있다. Referring to FIG. 3C, the transfer tray 23 may be composed of a transfer body 231 and a receiving hole 232 and may be moved along an inspection path. The transfer body 231 may have a structure that can be fixed and moved to a device such as an LM guide, and the receiving hole 232 may have a circular shape so that the sapphire wafer can be loaded.

위에서 설명을 한 것처럼, 후면 조명(34) 및 광학 카메라(33)가 검사 경로에 설치될 수 있다. 후면 조명(34) 및 광학 카메라(33)는 검사 경로에 고정되는 U자형 고정 받침쇠(35)에 설치될 수 있다. 도 3d에 도시된 것처럼, 후면 조명(34) 및 광학 카메라(33)는 각각 고정 받침쇠(35)에 높이 승강 장치(351) 및 경사 제어 장치(352)를 이용하여 결합될 수 있다. 높이 승강 장치(351)에 의하여 후면 조명(33)이 상하로 조절되어 정해진 위치에 고정될 수 있고 그리고 경사 제어 장치(352)에 의하여 후면 조명(34)의 조사 각이 조절될 수 있다. As described above, the backlight 34 and the optical camera 33 may be installed in the inspection path. The backlight 34 and the optical camera 33 may be installed in a U-shaped fixed base 35 fixed to the inspection path. As shown in FIG. 3D, the backlight 34 and the optical camera 33 may be coupled to the fixed pedestal 35 using a height elevator 351 and a tilt controller 352, respectively. The backlight 33 can be adjusted up and down to be fixed at a predetermined position by the height elevator 351 and the angle of illumination of the backlight 34 can be adjusted by the inclination controller 352. [

이송 트레이(23)에 사파이어 웨이퍼가 적재되면 정해진 검사 경로를 따라 이동될 수 있다. 검사 경로에 설치된 후명 조명(34)에서 조사된 광은 사파이어 웨이퍼의 후면에 입사되어 반사될 수 있다. 그리고 반사된 광은 광학 카메라(33)에서 수집되어 제1 서브 제어 모듈로 전송되어 영상으로 만들어질 수 있다. 만약 검사 경로에서 사파이어 웨이퍼의 위치가 적절하지 않다면 이송 몸체(231)를 전후로 이동시켜 후면 조명(34)의 조사 위치를 조절할 수 있다. 검사 경로를 따라 다수 개의 광학 카메라(34) 또는 후면 조명(33)이 설치될 수 있다. When the sapphire wafer is loaded on the transfer tray 23, it can be moved along a predetermined inspection path. The light irradiated from the false light 34 installed in the inspection path can be incident on the back surface of the sapphire wafer and be reflected. The reflected light may be collected in the optical camera 33 and transmitted to the first sub-control module to be made into an image. If the position of the sapphire wafer in the inspection path is not proper, the irradiation position of the backlight 34 can be adjusted by moving the transfer body 231 back and forth. A plurality of optical cameras 34 or backlight 33 may be installed along the inspection path.

다양한 구조를 가지는 이송 트레이(23), 후면 조명(34) 및 광학 카메라(33)가 설치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. A conveyance tray 23 having various structures, a backlight 34, and an optical camera 33 may be installed, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

아래에서 본 발명에 따른 시스템에서 검사와 관련된 데이터가 처리되는 과정에 대하여 설명된다. Hereinafter, a process of processing data related to inspection in the system according to the present invention will be described.

도 4a는 본 발명에 따른 장치 구조에서 관련 데이터가 처리되는 과정에 대한 실시 예를 도시한 것이다. 4A illustrates an embodiment of a process in which relevant data is processed in an apparatus structure according to the present invention.

도 4a를 참조하면, 이송 트레이(44a, 44b)에 의하여 이송되는 과정에서 사파이어 웨이퍼(W)의 후면 검사와 관련된 영상 데이터는 광학 카메라(42b, 42c)를 통하여 제1 서브 제어 모듈(41b)로 전달이 될 수 있다. 다른 한편으로 회전 검사 유닛(43)에서 얻어진 사파이어 웨이퍼(W)의 검사와 관련된 영상 데이터는 전면 검사 광학 카메라(42a)를 통하여 제2 서브 제어 모듈(41a)로 전달될 수 있다. 각각의 서브 제어 모듈(41a, 41b)에서 처리된 영상 데이터는 제어 모듈(30)로 전달이 될 수 있다. 다른 한편으로 제어 모듈(30)을 통하여 전면 검사 또는 후면 검사를 위한 각종 장치의 구동이 제어될 수 있다. 제어 모듈(30)에서 처리된 결과는 중앙 처리 장치(42)로 전달이 되고 필요에 따라 디스플레이 장치(421)를 통하여 표시될 수 있다. 4A, the image data related to the inspection of the rear surface of the sapphire wafer W is transferred to the first sub-control module 41b through the optical cameras 42b and 42c in the process of being transferred by the transfer trays 44a and 44b Can be delivered. On the other hand, the image data related to inspection of the sapphire wafer W obtained in the rotation inspection unit 43 can be transmitted to the second sub control module 41a through the front inspection optical camera 42a. The video data processed by the respective sub control modules 41a and 41b may be transmitted to the control module 30. [ On the other hand, the driving of various devices for the front inspection or the rear inspection can be controlled through the control module 30. The result processed by the control module 30 is transmitted to the central processing unit 42 and can be displayed through the display unit 421 as necessary.

각각의 장치의 구동을 위한 프로그램이 제어 모듈(30), 제1 및 제2 서브 제어 모듈(41a, 41b) 및 중앙 처리 장치(42)에 설치되어 그에 따라 장치가 작동될 수 있다. 다양한 작동 및 영상 처리 시스템이 본 발명에 따른 장치 구조에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.A program for driving each device can be installed in the control module 30, the first and second sub control modules 41a and 41b and the central processing unit 42 so that the device can be operated. Various operation and image processing systems can be applied to the device structure according to the present invention and the present invention is not limited to the embodiments shown.

도 4b는 본 발명에 따른 시스템에서 사파이어 웨이퍼의 검사가 이루어지는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. FIG. 4B is a schematic view illustrating a process of inspecting a sapphire wafer in a system according to the present invention.

도 4b를 참조하면, 제어 모듈에 의하여 카트리지 모듈로부터 사파이어 웨이퍼의 이동이 제어될 수 있다(P41). 이송 경로에서 후면 검사 모듈에 의하여 후면 검사가 진행될 수 있고(P42) 그리고 후면 영상이 획득될 수 있다(P43). Referring to FIG. 4B, the movement of the sapphire wafer from the cartridge module can be controlled by the control module (P41). In the transport path, the rear inspection can be performed by the rear inspection module (P42) and the rear image can be obtained (P43).

후면 검사 영상에 의하여 불량 여부가 판단되고(P431) 만약 도 5a에 도시된 것과 같은 결점이 발견된다면(YES) 제어 모듈에 의하여 외부로 반출되도록 지시될 수 있다(P432). 이와 달리 결점이 발견되지 않는다면(NO) 관련 데이터가 제1 서브 제어 모듈에 의하여 제어 모듈로 전송될 수 있다. 그리고 사파이어 웨이퍼가 이송 경로를 통하여 전면 검사 모듈로 이송이 될 수 있다. (P431). If a defect such as that shown in FIG. 5A is found (YES), the control module may be instructed to take it out to the outside (P432). Alternatively, if no fault is found (NO), the associated data can be transmitted to the control module by the first sub-control module. And the sapphire wafer can be transferred to the front inspection module through the transport path.

위에서 설명을 한 것처럼, 레이저 장치 및 라인 스캔 카메라에 의하여 사파이어 웨이퍼의 전면 검사가 진행될 수 있다(P45). 전면 영상이 얻어지면(P46) 불량 여부가 판단될 수 있다(P461). 만약 불량으로 판단이 되면(YES) 사파이어 웨이퍼는 분류 모듈에 의하여 외부로 반출이 될 수 있다(P432). 이와 달리 결점이 없는 것으로 판단되면(NO) 관련 데이터가 제2 서브 제어 모듈에 의하여 제어 모듈로 전송이 되고 저장이 될 수 있다. As described above, the entire inspection of the sapphire wafer can be performed by the laser device and the line scan camera (P45). If the front image is obtained (P46), it is judged whether or not the image is defective (P461). If it is judged to be defective (YES), the sapphire wafer can be taken out to the outside by the classification module (P432). Otherwise, if it is determined that there is no defect (NO), the related data is transmitted to the control module by the second sub control module and can be stored.

도 4b에 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The embodiment shown in FIG. 4B is illustrative and the present invention is not limited to the embodiments shown.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention . The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

100: 제어 모듈 200: 제1 서브 제어 모듈
300: 제2 서브 제어 모듈 400: 후면 검사 모듈
500: 전면 검사 모듈 600: 카트리지 모듈
700: 분류 모듈
10: 공급 모듈 20: 검사 장치
30: 외부 제어 장치 40: 필터 장치
50: 고정 프레임 60: 이동 바퀴
51, 52: 도어
101: 공급 프레임 102: 검사 프레임
202: 분리 수단 301: 중앙 처리 장치
302: 입력 장치 303: 환경 제어 수단
11: 카트리지 유닛 12: 로봇 암
13: 유닛 이동 장치 21: 고정 부재
22: 베이스 23: 이송 트레이
25: 레이저 장치 26: 카메라 장치
27: 내부 관찰 조명 28: 회전 검사 유닛
29: X-Y 이동 레일
31: 분리 유닛 32: 검사 디바이스
33: 광학 카메라 34: 후면 조명
35: 고정 받침쇠 37: 전송 커넥터
41a, 41b: 제1 및 제2 서브 제어 모듈 42: 중앙 처리 장치
42a, 42b, 42c: 광학 카메라 43: 전면 검사 스테이지
44a, 44b: 이송 트레이
111: 고정 선반 112: 카트리지
121: 회전 암 122: 고정 암
123: 파지 트레이
131: 구동 장치 132: 결합 브래킷
231: 이송 몸체 232: 수용 홀
251, 261: 높이 조절 부재 252, 262: 경사 조절 부재
253, 263: 회전 장치 271: 조명 포스트
272: 관찰 조명
321: 이동 판 322: 고정 몸체
323: 진공 유닛 351:승강 장치
352: 경사 제어 장치
421: 디스플레이 장치
W: 사파이어 웨이퍼 L: 레이저
C: 카메라 LT: 레이저 광
LR: 반사 광
P: 고정 포스트100: control module 200: first sub control module
300: second sub control module 400: rear inspection module
500: front inspection module 600: cartridge module
700: Classification module
10: Supply module 20: Inspection device
30: external control device 40: filter device
50: fixed frame 60: moving wheel
51, 52: Door
101: Supply frame 102: Inspection frame
202: separating means 301: central processing unit
302: input device 303: environmental control means
11: Cartridge unit 12: Robot arm
13: Unit moving device 21: Fixing member
22: Base 23: Feed tray
25: Laser device 26: Camera device
27: internal observation light 28: rotation inspection unit
29: XY moving rail
31: separation unit 32: inspection device
33: Optical camera 34: Backlight
35: Fixing base 37: Transmission connector
41a, 41b: first and second sub control modules 42: central processing unit
42a, 42b, 42c: optical camera 43: front inspection stage
44a, 44b: Feed tray
111: fixed shelf 112: cartridge
121: rotary arm 122: fixed arm
123: Retractable tray
131: drive device 132: engagement bracket
231: transfer body 232: receiving hole
251, 261: height adjusting members 252, 262:
253, 263: Rotating device 271: Lighting post
272: Observation light
321: moving plate 322: fixed body
323: vacuum unit 351: elevating device
352: inclination control device
421: Display device
W: sapphire wafer L: laser
C: Camera LT: Laser light
LR: reflected light
P: Fixed post

Claims

A control module (100);
A first sub control module 200 and a second sub control module 300 connected to the control module 100;
A rear inspection module (400) connected to the first sub control module (200) and transmitting a back inspection result of the sapphire wafer;
A front inspection module 500 connected to the second sub-control module 300 and transmitting a front inspection result of the sapphire wafer; And
And a cartridge module (600) for storing a plurality of sapphire wafers in an inspection waiting state and sequentially transferring the sapphire wafers to a rear inspection module (400) or a front inspection module (500)
The backside inspection module 400 obtains a backside image of the sapphire wafer by the illumination device and the optical scanning camera and transmits the backside image to the first sub module 200. The front side inspection module 500 is operated by a laser device and an optical scanning camera The rear inspection module 400 is installed in a transfer path through which the sapphire wafer is transferred from the cartridge module 600 to the front inspection module 500, The front inspection module 500 has a vibration absorbing structure and a deformation preventing structure. The front inspection module 500 is accommodated in a dark room structure, the rear inspection module 400 is disposed outside the dark room, Wherein the system is made in vacuum.

The system according to claim 1, wherein the backside inspection module (400) comprises a transport path, a transport tray moving along the transport path, at least one illuminator installed in the transport path, and an optical camera for obtaining a back image.

The system according to claim 1, wherein the front inspection module (500) comprises a rotation inspection unit, a laser device for transmitting the laser beam to the rotation inspection unit, and an optical camera for acquiring an image of the sapphire front from the reflected laser beam.