KR101442792B1 - 사파이어 웨이퍼의 검사 방법 - Google Patents

사파이어 웨이퍼의 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사파이어 웨이퍼 검사 방법에 관한 것이고, 구체적으로 레이저 장치로부터 사파이어 웨이퍼에 광을 조사시켜 스캔 카메라로 영상을 획득하여 사파이어 웨이퍼의 표면의 스크래치, 미립자 또는 균열과 같은 표면 불량 여부의 검사가 가능하도록 하는 사파이어 웨이퍼 검사 방법에 관한 것이다. 검사 방법은 이송 과정에서 광학 카메라 및 조명 장치에 의하여 사파이어 웨이퍼의 후면의 영상이 얻어지는 단계; X, Y 및 Z-축을 따라 이동 가능한 회전 검사 유닛에 사파이어 웨이퍼를 장착시키는 단계; 빔의 폭 및 입사각의 조절이 가능한 레이저를 사이파이 웨이퍼의 표면에 입사시키는 단계; 집광각의 조절이 가능한 광학 카메라에서 사파이어 웨이퍼의 표면으로부터 반사된 빛으로부터 영상 신호를 취득하는 단계; 입사각 또는 빔의 폭을 조절하여 얻어진 영상의 해상도를 조절하는 단계; 및 회전 검사 유닛을 정해진 각도만큼 회전시키는 단계를 포함한다.

Description

사파이어 웨이퍼의 검사 방법{Method for Inspecting Sapphire Wafer}
본 발명은 사파이어 웨이퍼 검사 방법에 관한 것이고, 구체적으로 레이저 장치로부터 사파이어 웨이퍼에 광을 조사시켜 스캔 카메라로 영상을 획득하여 사파이어 웨이퍼의 표면의 스크래치, 미립자 또는 균열과 같은 표면 불량 여부의 검사가 가능하도록 하는 사파이어 웨이퍼 검사 방법에 관한 것이다.
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.
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 방법은 검사를 위하여 많은 시간이 요구된다는 단점을 가진다.
본 발명은 선행기술이 가진 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 사파이어 웨이퍼의 불량 여부를 레이저 및 광학 카메라를 이용하여 빠른 시간에 자동으로 검사할 수 있도록 하는 사파이어 웨이퍼 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광학 조명 장치 및 레이저 장치를 이용하여 전면 검사 및 후면 검사가 동시에 이루어질 수 있도록 하는 사파이어 웨이퍼 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 사파이어 웨이퍼의 검사 방법은 이송 과정에서 광학 카메라 및 조명 장치에 의하여 사파이어 웨이퍼의 후면의 영상이 얻어지는 단계; X, Y 및 Z-축을 따라 이동 가능한 회전 검사 유닛에 사파이어 웨이퍼를 장착시키는 단계; 빔의 폭 및 입사각의 조절이 가능한 레이저를 사이파이 웨이퍼의 표면에 입사시키는 단계; 집광각의 조절이 가능한 광학 카메라에서 사파이어 웨이퍼의 표면으로부터 반사된 빛으로부터 영상 신호를 취득하는 단계; 입사각 또는 빔의 폭을 조절하여 얻어진 영상의 해상도를 조절하는 단계; 및 회전 검사 유닛을 정해진 각도만큼 회전시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 입사각 또는 빔의 폭을 조절하여 얻어진 영상의 해상도를 조절하는 단계는 변위 센서를 이용하여 X, Y 또는 Z-축을 따라 정해진 거리만큼 이동시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 검사는 암실에서 이루어진다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 레이저 빔의 폭은 3~20 ㎛가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 검사는 진공 상태에서 이루어진다.
본 발명에 따른 검사 방법은 자동으로 사파이어 웨이퍼에 발생할 수 있는 스크래치, 가장자리 흠집, 이물질의 부착 또는 균열과 같은 모든 불량의 검사가 자동으로 이루어질 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 검사 방법은 검사 과정에서 전면과 후면의 검사가 동시에 이루어질 수 있도록 하는 것에 의하여 사파이어 웨이퍼의 검사에 따른 효율성이 향상되도록 한다는 이점을 가진다.
도 1a는 본 발명에 따른 사파이어 웨이퍼의 검사 방법에 따른 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1b는 후면 검사 과정에서 나타나는 불량의 패턴을 도시한 것이다.
도 1c는 본 발명에 따른 사파이어 웨이퍼의 검사 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1d는 전면 검사 과정에서 나타나는 불량의 패턴을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 검사 방법에 적용될 수 있는 전면 검사 모듈, 레이저 모듈 및 광학 카메라의 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 사파이어 검사 방법에 적용될 수 있는 이송 트레이 및 후면 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
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.
본 발명에 따른 검사 방법은 이송 과정에서 광학 카메라 및 조명 장치에 의하여 사파이어 웨이퍼의 후면의 영상이 얻어지는 단계; X, Y 및 Z-축을 따라 이동 가능한 회전 모듈에 사파이어 웨이퍼를 장착시키는 단계; 빔의 폭 및 입사각의 조절이 가능한 레이저를 사이파이 웨이퍼의 표면에 입사시키는 단계; 집광각의 조절이 가능한 광학 카메라에서 사파이어 웨이퍼의 표면으로 반사된 빛을 이용하여 영상 신호를 취득하는 단계; 입사각 또는 빔의 폭을 조절하여 얻어진 영상의 해상도를 조절하는 단계; 및 회전 검사 유닛을 정해진 각도만큼 회전시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 검사 방법은 2인치, 4인치 또는 6인치 규격의 사파이어 웨이퍼에 적용될 수 있지만 이에 제한되지 않고 임의의 사파이어 웨이퍼에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 검사 방법은 발광 다이오드를 비롯한 모든 산업용 사파이어 웨이퍼의 검사에 적용될 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 사파이어 웨이퍼의 검사 방법에 따른 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명에 따른 검사 방법은 다수 개의 사파이어가 적재된 카트리지로부터 하나의 사파이어 웨이퍼를 이송 경로를 따라 이송시키는 단계(P11), 이송 경로에서 사파이어 웨이퍼의 후면 검사를 하는 단계(P12), 후면 검사가 된 사파이어 웨이퍼를 전면 검사를 위한 회전 모듈에 장착을 시키는 단계(P13), 사파이어 웨이퍼의 전면 검사를 위하여 레이저 빔의 파장을 선택하고 빔이 폭을 조절하는 단계(P14), 레이저 빔의 입사각을 조절하는 단계(P15), 광학 카메라로부터 사파이어 웨이퍼의 영상을 얻는 단계(P16), 사파이어 웨이퍼의 변위를 조절하는 단계(P17), 사파이어 웨이퍼가 장착된 회전 모듈을 회전시키면서 검사를 진행시키는 단계(18) 및 검사 과정에서 얻어진 영상을 컴퓨터를 통하여 해석하여 불량 여부를 판단하는 단계(P19)로 이루어질 수 있다.
검사대상이 되는 다수 개의 사파이어 웨이퍼는 카트리지와 같은 장치에 적재될 수 있고 로봇 암을 이용하여 이송 트레이에 하나씩 로딩이 될 수 있다. 그리고 이송 트레이는 정해진 경로를 따라 이동하게 된다(P11). 사파이어 웨이퍼가 이송되는 과정에서 후면 검사가 이루어질 수 있다(P12). 후면 검사는 예를 들어 사파이어 웨이퍼의 후면에 존재할 수 있는 흑점, 백점 또는 얼룩과 같은 것의 존재 여부를 확인하기 위한 것으로 라인 스캔 카메라와 할로겐 광원에 의하여 이루어질 수 있다. 구체적으로 이송 경로에 광원 및 라인 스캔 카메라가 설치되고 사파이어 웨이퍼가 이송이 되는 과정에서 광원으로부터 빛이 사파이어 웨이퍼의 후면에 조사될 수 있다. 조사된 빛에 의하여 라인 스캔 카메라에서 사파이어 웨이퍼의 영상이 얻어질 수 있다. 영상은 컴퓨터와 같은 장치로 전송이 되어 크기에 따라 불량 여부가 판정될 수 있다. 후면 검사 과정에서 나타날 수 있는 불량 패턴이 도 1b에 도시되어 있다. 도 1b의 (가)는 얼룩 또는 물결 형태의 흠결을 나타낸 것이고, 도 1b의 (나)는 흑점 패턴을 나타낸 것이고 그리고 도 1b의 (다)는 백점 패턴을 나타낸 것이다. 광원 및 라인 스캔 카메라는 사파이어 웨이퍼의 이송 경로를 따라 다수 개가 설치될 수 있다.
후면 검사가 완료된 사파이어 웨이퍼는 전면 검사를 위한 회전 모듈에 장착될 수 있다(P13). 회전 모듈에서 레이저 빔과 광학 카메라에 의하여 사파이어 웨이퍼의 전면 검사가 이루어질 수 있다.
도 1c는 회전 모듈에서 사파이어 웨이퍼의 전면 검사가 이루어지는 구조가 개념적으로 도시되어 있다. 도 1c를 참조하면, 사파이어 웨이퍼(W)는 모터(M)에 의하여 회전이 될 수 있는 회전 모듈에 위치될 수 있다. 모터(M)는 예를 들어 DD 모터(Direct Drive motor)와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
전면 검사를 위하여 레이저 장치(L)로부터 사파이어 웨이퍼의 표면 위로 레이저 빔이 조사될 수 있고 광학 카메라(C) 장치에 의하여 영상이 얻어질 수 있다. 그리고 사파이어 웨이퍼(W)의 이동을 측정하기 위한 변위 센서(S)가 설치될 수 있다. 제시된 장치는 예시적인 것으로 다양한 검사를 위한 구조가 본 발명에 따른 검사 방법에 적용이 될 수 있다.
전면 검사를 위하여 레이저 빔의 파장이 선택될 수 있다. 본 발명에 따른 검사 방법은 명확한 영상을 얻는 것에 기초하고 그리고 영상은 레이저 빔의 파장, 입사각 또는 초점의 크기에 의하여 결정될 수 있다. 다른 한편으로 영상은 주변 조건에 의하여 결정될 수 있다. 본 발명에 따르면 바람직하게 후면 검사 및 전면 검사는 암실에서 이루어질 수 있고 특히 전면 검사는 암실에서 이루어지는 것이 유리하다. 추가로 본 발명에 따른 검사는 진공 조건에서 이루어지는 것이 유리하다. 진공이란 일반적으로 이 분야에서 진공으로 인지되는 충분히 낮은 압력을 의미한다.
사파이어 웨이퍼가 회전 모듈에 장착이 되면 레이저 빔의 파장과 빔의 폭이 결정될 수 있다(P14). 예를 들어 레이저 빔의 파장은 100~2000 ㎚에서 선택될 수 있고 그리고 레이저 빔의 폭은 50~300 ㎛가 되도록 선택될 수 있다. 레이저 빔의 폭은 사파이어 웨이퍼의 표면에서 초점의 크기를 의미한다. 레이저 빔의 파장 및 폭이 결정되면 레이저 빔의 경사각이 조절될 수 있다(P15). 레이저 빔의 경사각은 사파이어 웨이퍼의 중심을 기준으로 결정될 수 있다. 사파이어 웨이퍼의 중심을 기준으로 레이저 빔의 입사각을 조절하면서 실시간으로 영상이 얻어지고(P16) 영상에 기초하여 적절한 빔의 경사각이 결정될 수 있다. 빔의 경사각 조절 과정에서 위에서 설명된 변위 센서가 사용될 수 있다(P17). 회전 모듈은 X, Y 및 Z-축을 따라 이동될 수 있고 변위 센서를 이용하여 이동 거리에 따른 영상 변화가 측정될 수 있다. 이와 같은 레이저 빔의 파장, 빔의 폭 또는 빔의 입사각을 조절하는 것에 의하여 영상의 해상도가 조절될 수 있다. 영상의 해상도는 실시간을 통하여 조절될 수 있고 최적의 영상 해상도가 얻어지면 레이저 검사가 이루어질 수 있다.
레이저 빔의 파장, 빔의 폭 및 경사각이 결정되면 회전 모듈이 좌우로 이동이 되면서 영상이 얻어질 수 있다.
레이저 빔의 조사 조건이 결정되면 사파이어 웨이퍼의 검사가 진행될 수 있다. 사파이어 웨이퍼의 전면 검사는 흠결이 방향성을 가질 수 있으므로 다양한 방향으로 이루어질 필요가 있다. 도 1c의 (나)에 도시된 것처럼, 사파이어 웨이퍼 전면 검사는 4개의 방향에서 이루어질 수 있다. 제1 방향(D1)에서 영상이 얻어지고 그리고 회전모듈이 A로 표시된 방향을 따라 회전되어 각각의 위치에서 라인 스캔의 방법으로 제2, 3 및 4 방향(D2, D3, D4)에 대한 영상이 얻어질 수 있다. 각각의 방향(D1, D2, D3, D4)에서 광학 카메라를 이용하여 얻어진 영상은 컴퓨터로 전송이 되어 디스플레이가 될 수 있다. 검사는 라인 스캔 방식으로 이루어질 수 있고 예를 들어 각각의 위치에서 회전 모듈이 전후로 이동되는 방식으로 검사가 이루어질 수 있다. 영상은 실시간으로 전송이 되고 이에 따라 검사가 실시간으로 진행될 수 있다. 대안으로 불량 여부의 판단이 프로그램에 따라 진행될 수 있다.
본 발명에 따른 검사 방법에서 나타날 수 있는 불량 패턴이 도 1d에 제시된다.
도 1d의 사진은 위쪽으로부터 사파이어 웨이퍼에 생긴 불량의 형태 및 영상을 나타낸 것으로 위쪽 모서리 스크래치, 측면 모서리 스크래치, 스크래치 에지-칩 및 스크래치 입자를 각각 나타낸 것이다.
검사는 전체적으로 자동으로 이루어질 수 있고 밀폐된 암실에서 그리고 진공 조건에서 진행될 수 있다. 검사에 대한 제어는 외부에서 제어 장치를 통하여 이루어지고 필요에 따라 내부에 적외선 카메라가 설치되어 내부 진행 상황이 외부에서 또는 스크린을 통하여 관측될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 검사 방법에 적용될 수 있는 전면 검사 모듈, 레이저 모듈 및 광학 카메라의 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전면 검사 모듈(11)에 검사 대상이 되는 사파이어 웨이퍼(W)가 고정될 수 있고 사파이어 웨이퍼(W)의 표면에 레이저 광의 조사가 가능한 위치에 레이저 모듈(13)이 설치될 수 있다. 그리고 사파이어 웨이퍼(W)의 표면으로부터 반사된 빛이 집광될 수 있는 위치에 전면 카메라 모듈(14)이 설치될 수 있다.
전면 검사 모듈(11)은 좌우 또는 전후로 이동이 가능하도록 이동 레일에 결합될 수 있는 이동판(111), 이동판(111)에 상하로 이동이 가능하면서 내부에 진공이 형성될 수 있는 공간 또는 진공 형성을 위한 장치가 수용될 수 있는 고정 몸체(112) 및 사파이어 웨이퍼(W)가 고정되는 진공 유닛(113)을 포함할 수 있다. 고정 몸체(112)는 속이 빈 원통 형상이 될 수 있고 위쪽 표면에 트레이 형상의 진공 유닛(113)이 설치될 수 있다. 사파이어 웨이퍼(W)는 진공 유닛(113)의 표면에 뒤쪽 면이 접하도록 위치될 수 있다. 도 2b에 도시된 것처럼, 진공 유닛(113)은 화살표로 표시된 방향 또는 반대 방향으로 회전될 수 있고 회전각은 임의로 조절될 수 있다. 진공 유닛(113)의 회전은 고정 몸체(112)의 회전 또는 진공 유닛(113) 자체의 회전에 의하여 가능하도록 만들어질 수 있다. 다른 한편으로 고정 몸체(112)는 상하 이동이 가능하도록 만들어질 수 있다. 이와 같은 전면 카메라 모듈(14)이 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(113)이 회전 가능하도록 만드는 것은 위에서 설명이 된 것처럼 다양한 각도에 따른 사파이어 웨이퍼(W)의 표면 영상을 얻을 필요가 있기 때문이다.
레이저 모듈(13)은 사파이어 웨이퍼(W)의 표면에 서로 다른 각으로 레이저 광을 조사할 수 있도록 설치될 수 있다. 그리고 전면 카메라 모듈(14)은 사파이어 웨이퍼(W)로부터 반사되는 광을 다양한 각도에서 수집하여 다양한 각도에서 영상을 획득할 수 있도록 설치될 수 있다. 달리 말하면 레이저 모듈(13)은 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 모듈(14)은 상하 좌우로 이동되면서 이와 동시에 사파이어 웨이퍼(W)로부터 반사되는 레이저 광을 다양한 각에서 수집할 수 있도록 설치될 수 있다.
레이저 모듈(13)과 전면 카메라 모듈(14)은 각각 고정 포스트(P), 고정 포스트(P)의 상하로 이동이 가능하도록 설치되는 높이 조절 부재(21a, 21b), 고정 포스트(P)에 대하여 회전이 가능하도록 설치되는 경사 조절 부재(22a, 22b) 및 경사 조절 부재(22a, 22b)의 회전을 제어하는 회전 장치(23a, 23b)를 포함할 수 있다.
고정 포스트(P)는 위에서 설명된 조건을 충족하기에 적절한 위치에 설치될 수 있고 높이 조절 부재(21a, 21b)는 상하 이동이 가능하도록 설치될 수 있다. 고정 포스트(P)는 베이스에 고정되거나 다른 적절한 프레임에 고정될 수 있다.
높이 조절 부재(21a, 21b)는 고정 포스트(P)에 대하여 수직이 되는 방향으로 또는 베이스의 평면과 평행한 방향으로 연장되는 막대 형상을 가질 수 있다. 높이 조절 부재(21a, 21b)는 포스트(P)를 따라서 상하로 이동이 가능하도록 설치되면서 이와 동시에 레이저 장치(L) 또는 카메라 장치(C)가 좌우로 이동될 수 있도록 설치될 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 것처럼 높이 조절 부재(21a, 21b)의 길이 방향을 따라 고정 돌기를 형성하는 것에 의하여 이동된 위치에서 레이저 모듈(13) 또는 카메라 모듈(14)이 정해진 위치에 고정될 수 있다.
높이 조절 부재(21a, 21b)에 수직이 되는 방향으로 연장되는 경사 조절 부재(22a, 22b)가 회전 장치(23a, 23b)에 고정될 수 있다. 그리고 레이저 장치(L) 및 카메라 장치(C)는 경사 조절 부재(22a, 22b)에 결합될 수 있다. 회전 장치(23a, 23b)에서 경사 조절 부재(22a, 22b)의 회전이 제어될 수 있고 이에 따라 레이저 장치(L) 및 카메라 장치(C)의 방향이 조절될 수 있다.
레이저 장치(L)에서 조사되는 레이저 광(LT)은 사파이어 웨이퍼(W)의 전면에 입사하여 반사되고 반사 광(LR)은 카메라 장치(C)로 유입될 수 있다. 레이저 광(LT) 및 반사 광(LR)의 각은 회전 장치(23a, 23b)의 제어에 따른 경사 조절 부재(22a, 22b)의 회전에 의하여 조절될 수 있다.
경사 조절 부재(22a, 22b)가 연장되는 반대 방향으로 높이 고정 장치(211a, 211b)가 연장될 수 있고 높이 고정 장치(211a, 211b)에 의하여 높이 조절 부재(21a, 21b)가 포스트(P)의 정해진 높이에 고정될 수 있다.
반사된 레이저 광(LR)을 통하여 획득된 영상은 전송 커넥터(27)를 통하여 컴퓨터로 전송되어 사파이어 웨이퍼의 불량 여부가 검사될 수 있다.
다양한 구조를 가지는 높이 조절 및 경사 조절을 위한 장치가 검사 장치에 적용될 수 있다.
아래에서 본 발명에 따른 검사 방법에 적용될 수 있는 이송 트레이에 대하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 사파이어 검사 방법에 적용될 수 있는 이송 트레이 및 후면 검사 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 이송 트레이(121)는 이송 몸체(34) 및 수용 홀(35)로 이루어질 수 있고 검사 경로를 따라 이동될 수 있다. 이송 몸체(34)는 예를 들어 LM 가이드와 같은 장치에 고정되어 이동될 수 있는 구조를 가질 수 있고 수용 홀(35)은 사파이어 웨이퍼가 적재될 수 있도록 원형의 형상을 가질 수 있다.
위에서 설명을 한 것처럼 사파이어 웨이퍼의 이동 과정에서 후면 검사가 이루어질 수 있고 이를 위하여 후면 조명(125) 및 광학 카메라(124)가 검사 경로에 설치될 수 있다. 후면 조명(125) 및 광학 카메라(124)는 검사 경로에 고정되는 U자형 고정 받침쇠(31)에 설치될 수 있다. 도 3에 도시된 것처럼, 후면 조명(125) 및 광학 카메라(124)는 각각 고정 받침쇠(31)에 높이 승강 장치(32) 및 경사 제어 장치(33)를 이용하여 결합될 수 있다. 높이 승강 장치(32)에 의하여 후면 조명(125)이 상하로 조절되어 정해진 위치에 고정될 수 있고 그리고 경사 제어 장치(33)에 의하여 후면 조명(125)의 조사 각이 조절될 수 있다.
이송 트레이(121)에 사파이어 웨이퍼가 적재되면 정해진 검사 경로를 따라 이동될 수 있다. 검사 경로에 설치된 후명 조명(125)에서 조사된 광은 사파이어 웨이퍼의 후면에 입사되어 반사될 수 있다. 그리고 반사된 광은 광학 카메라(124)에서 수집되어 컴퓨터 장치로 전송되어 영상으로 만들어질 수 있다. 만약 검사 경로에서 사파이어 웨이퍼의 위치가 적절하지 않다면 이송 몸체(34)를 전후로 이동시켜 후면 조명(125)의 조사 위치를 조절할 수 있다. 검사 경로를 따라 다수 개의 광학 카메라(124) 또는 후면 조명(125)이 설치될 수 있다.
다양한 구조를 가지는 이송 트레이(121), 후면 조명(124) 및 광학 카메라(125)가 이송 및 후면 검사를 위하여 사용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 검사 방법은 사파이어 웨이퍼에 발생할 수 있는 스크래치, 가장자리 흠집, 이물질의 부착 또는 균열과 같은 모든 불량의 검사가 자동으로 이루어질 수 있도록 한다는 이점을 가진다.
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.
S: 변위 센서
13: 레이저 모듈 14: 카메라 모듈
15: 외부 관찰 모듈
18: 분리 유닛
21a, 21b: 높이 조절 부재 22a, 22b: 경사 조절 부재
23a, 23b: 회전 장치 27: 전송 커넥터
31: 고정 받침쇠 32: 높이 승강 장치
33: 경사 제어 장치 34: 이송 몸체
35: 수용 홀
111: 이동 판 112: 고정 몸체
113: 진공 유닛
121: 이송 트레이 122: LM 가이드
123: 검사 경로 124: 후면 조명
125: 광학 카메라 211a, 211b: 높이 고정 장치
F: 고정 프레임 B: 베이스
M: 지지 부재 P: 포스트
C: 카메라 장치 L: 레이저 장치

Claims (5)

  1. 이송 과정에서 광학 카메라 및 조명 장치에 의하여 사파이어 웨이퍼의 후면의 영상이 얻어지는 단계;
    후면 영상이 얻어진 상기 사파이어 웨이퍼를 X, Y 및 Z-축을 따라 이동 가능한 회전 검사 유닛에 장착시키는 단계;
    빔의 폭 및 입사각의 조절이 가능한 파장이 선택된 레이저를 사파이어 웨이퍼의 표면에 입사시키는 단계;
    집광각의 조절이 가능한 광학 카메라에서 사파이어 웨이퍼의 표면으로부터 반사된 빛으로부터 영상 신호를 취득하는 단계;
    입사각 또는 빔의 폭을 조절하여 얻어진 영상의 해상도를 조절하는 단계; 및
    회전 검사 유닛을 정해진 각도만큼 회전시키는 단계를 포함하고,
    상기 입사각 또는 빔의 폭을 조절하여 얻어진 영상의 해상도를 조절하는 단계는 변위 센서를 이용하여 X, Y 또는 Z-축을 따라 정해진 거리만큼 이동시키는 것을 특징으로 하는 사파이어 웨이퍼의 검사 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 검사는 암실에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 사파이어 웨이퍼의 검사 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 레이저 빔의 폭은 3~20 ㎛가 되는 것을 특징으로 하는 사파이어 웨이퍼의 검사 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 검사는 진공 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 사파이어 웨이퍼의 검사 방법.
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