WO2009027142A1 - Transferchuck zur übertragung von flächigen materialien, insbesondere wafern - Google Patents

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wafer
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Definitions

  • the present invention relates to a device according to the preamble of the main claim and an associated method according to the independent claim.
  • the present invention relates to a device for depositing a flat material, in particular a wafer, on a first holding device, in particular a chuck, and / or for removing the wafer from the first holding device, the wafer being moved from a third holding device to the first holding device / or transferred back.
  • the wafer lying on the sample chuck is removed by a handler or robot. Subsequently, a new wafer is placed on the chuck of the Probers.
  • Wafer is a germplate.
  • Prober is a device for testing a wafer or arranged on the wafer electronic components or electronic, or optoelectronic, circuits in terms of their function or performance.
  • Chuck is a chuck, for example a chuck or generally a holding device, for example, for receiving a sheet material or a plurality of electronic component groups, in particular of wafers.
  • Robots are stationary or mobile machines that fulfill defined tasks according to a specific program. Furthermore, a robot is a programmable multi-purpose handling device for moving material, workpieces, witness or special equipment.
  • the freely programmable motion sequence makes the robot suitable for a variety of tasks.
  • the robot for feeding / removal of material, in particular of laundry is used for a first holding device, which in particular is assigned to a testing device in which wafers are tested for their functioning.
  • the robot works as a handler in this way.
  • a handler can be called an automatic picker.
  • the wafer is lifted by means of pins located in the chuck so that a robotic gripper, also called a paddle, can travel underneath the wafer and lift it upwards from the pins of the chuck and remove it from the sampler by further transfer movements.
  • a robotic gripper also called a paddle
  • Such a conventional method has the following disadvantages: additional time is required for retracting the pins in such a way that the throughput of the test process is reduced.
  • additional time is required for retracting the pins in such a way that the throughput of the test process is reduced.
  • no electrical test can be performed on the wafers of electrical or electro-optical chips above the locations on the chuck where the pins are recessed.
  • Very thin wafers flex strongly, providing insecure positioning of the wafer on the pins. Due to the necessary movable pins the Chuck inconvenience is complex.
  • the shape of the pins and the robot paddle are varied in such a way that a wafer transfer from robot to chuck can proceed as reliably as possible.
  • the chuck is a trial chuck, that is to say a chuck which is assigned to a device for electronic testing of the wafer, all electronic components arranged on the wafer or electronic or electro-optical circuits should be able to be checked electronically.
  • a transfer of the wafer from a third holding device, for example from a holding device of a robot, to the first holding device and / or back within a short period of time should be executable.
  • the first holding device can carry the sheet material from below in the direction of gravity.
  • the first holding device may be referred to as chuck.
  • the first holding device can be assigned to a prober.
  • the second holding device may also be referred to as a transfer holder or transfer chip.
  • the third holding device is, for example, a robot holding device, for example a robot gripper.
  • the third holding device can also carry the sheet material from below in the direction of gravity.
  • Flat material has an area to which a negative pressure can act.
  • the construction of the first holding device or Chucks compared to the previous Garstras- and Chuck increasedten effectively simplified because lifting pins can be avoided.
  • a wafer exchange process can be shortened, since using two vacuum plates, a vacuum plate can be used as a buffer.
  • thin wafers can be transferred safely. Due to the lack of pin drive, the first holding device or the chuck is much lighter and therefore can be moved faster.
  • the device makes it possible to load a testing device without being arranged in the first holding device or in the chuck. ned pens.
  • a second holding device or here referred to as a transfer chip element is used as an intermediate station.
  • the second holding device has a controllable vacuum plate as
  • the second holding device has one or more vacuum channels, with which a wafer guided from below to the second holding device is held in place by means of an activated negative pressure.
  • the first holding device and / or the third holding device are movable in the horizontal x / y plane, parallel and below the vacuum plate, relative to the second holding device.
  • the vacuum plate is resiliently mounted in the z-direction of the system.
  • the z-direction is parallel to the z-axis.
  • the z-axis is the vertical axis in the system.
  • the vacuum plate is rotatable about the z-axis.
  • the vacuum plate can therefore be rotated about its z-axis.
  • the vacuum plate is rotatable about the x- and y-axis in an angular range of less than approximately 10 °. In this way, the suction of slightly tilted supplied wafer is effectively ensured.
  • the second holding device has a first sensor device for detecting the sheet material, in particular the wafer, and / or the third holding device. That is, the second holding device has additional sensors for wafer detection and / or for detecting the presence of the third holding device, which may be, for example, a robot paddle.
  • a data interface between the first holding device and a robot controlling the third holding device is designed for synchronization of the generation or reduction of the negative pressure.
  • the synchronization of the switching on / off of the vacuum device can therefore take place via a data interface between a chuck or a prober system to which the chuck is assigned, and a robot system.
  • the second holding device is movable in the z direction. That is, the transferchuck can be moved in the z direction.
  • the third holding device or a robot paddle or the chuck or the first holding device of the testing system or the checking device does not need its own z-stroke in order to transfer or take over the flat material.
  • Second holding devices provided. If several second holding devices are used in one system, the loading / unloading times can be shortened effectively.
  • the first holding device performs the sheet material of a material processing device for processing, for example, for grinding or drilling, the material to.
  • the first holding device feeds the wafer to a testing device for testing the wafer, in particular the electrical and optical inspection modules produced on it, in particular a prober.
  • the wafer is applied to a frame with a layer which is tensioned on one side and adhesively bonded on one side.
  • the transferchuck principle can also be used for so-called frames with sawed or unsealed wafers on them.
  • a frame is a plastic or metal frame with a single-sided adhesive film stretched over it. On the foil sticks the unsaid or sawed wafer. Another word for frame is frame.
  • the first holding device is positioned at a monitored by a second sensor device position such that the device goes into a failure mode, when the first holding device moves away from this position, while the third holding means the wafer to the second holding device passes. In this way damage due to system errors can be effectively avoided.
  • the following steps are provided for depositing a flat material, in particular a wafer, on a first holding device and for transferring the wafer from a third holding device to the first holding device:
  • the third holding device with a wafer located thereon moves from below to the second holding device and positions the wafer in such a way that the wafer can be held by the second holding device when the negative air pressure is switched on.
  • the third holding device synchronized with the second holding device switches on the negative air pressure, that is, the wafer is now kept active by the second holding device.
  • the third holding device moves away from the wafer.
  • the first holding device for example a testing device, moves under the second holding device and takes over the wafer.
  • the third holding device synchronized with the second holding device, switches on the generation of the negative pressure, after the wafer has been positioned below the lower side of the second holding device in the direction of gravity by means of the third holding device. In this way, procedural errors are effectively avoided.
  • a method for removing a planar material, in particular a wafer, from a first holding device and for transferring the wafer from the first holding device back to a third holding device the following steps are carried out. That is, for example, the transfer of a wafer from a chuck to a robot paddle looks like this.
  • the first holding device moves under the second holding device and transfers the wafer. After transfer, the wafer is held at the second holding device via an air vacuum.
  • the first holding device moves away from the second holding device.
  • the third holding device takes over the wafer from the second holding device.
  • the sheet material is moved by means of the first holding device to a material processing device and processed there, for example glued or lasered.
  • a material processing device for example glued or lasered.
  • the wafer is moved by means of the holding device into a testing device and tested there for functional capability, for example of integrated circuits.
  • the first holding device is positioned at a position monitored by a second sensor device in such a way that the device changes to an error mode when the first holding device is in an error mode. device moves away from this position, while the third holding device transfers the sheet material, in particular the wafer, to the second holding device. That is, the first holding device is in a monitored position by means of a sensor. That is, if the first holding device moves away from this monitored position while the third holding device deposits the wafer on the second holding device, for example, the supply power of the device is switched off.
  • Figure 1 an embodiment according to the prior art
  • Figure 2 an embodiment of an apparatus according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a device according to the prior art.
  • a test device 1 which can also be referred to as a prober, is intended to check a wafer 5 with respect to its functionality.
  • the wafer 5, which may be regarded as an example of a sheet material, comprises, for example, electrical and / or electro-optical components.
  • a first holding device 3 is provided such that it has lifting pins 9.
  • the first holding device 3 can also be referred to as a trial chuck.
  • a third holding device 7 in particular a robot holding device, which can also be referred to as a robot gripper or as a robot paddle, below the Wafers can drive 5 and this lifts with an upward movement of the pins 9 of the first holding device 3 and removed by further transfer movements of the test device 1.
  • the third holding device 7 is preferably a component of a robot 11, which performs the function of a so-called handler.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a device according to the present invention.
  • the device also has a checking device 1, a first holding device 3, as well as a third holding device 7, in particular a robot holding device and an associated robot 11 or handler.
  • a second holding device 13 which can also be referred to as a transfer holder, is now provided.
  • This has in particular a vacuum device 14 for generating vacuum on its lower side in the direction of gravity of the second holding device 13.
  • the vacuum device 14 has at least one vacuum channel 15 in the second holding device 13 and / or at least one controllable vacuum plate 16 on the lower side in the direction of gravity of the second holding device 13.
  • the test device 1 can also be called a prober.
  • the holding device 3 can also as
  • Proberchuck or Chuck be designated.
  • the robot 11 may also be referred to as a handler.
  • the robot holder may also be referred to as a robot gripper or paddle.
  • Prober, Chuck and paddle are embodiments of testing device 1, first holding device 3 and third holding device 7.
  • the second holding device 13 according to the invention can also be referred to as transferchuck.
  • the transferchuck principle can basically be used for all systems in which a wafer 5 is to be deposited on a first holding device 3 or taken over by a first holding device 3.
  • the second holding device 13 may be fixed in the x and y directions.
  • the first holding device 3 and / or the third holding device 7 are movable in the x and y directions and thus movable or positionable relative to the second holding device 13 in the x and y planes. That is, the first holding device The third holding device 7 assumes the transfer of the wafer 5 from the second holding device 13 to the third holding device 7 or to the robot 11, which performs the function of a handler.
  • the second holding device 13 can likewise be displaceable in the xy plane. Moving the second holding device 13 in the z-plane is particularly advantageous such that the first holding device 3 and the third holding device 7 do not have to be moved in the z-plane. If the first holding device 3 and the third holding device 7 are displaceable in the x, y plane, the second holding device 13 need not be movable in the x, y plane.
  • a wafer 5 is an embodiment of a sheet material.
  • the test device 1 can also be replaced by a device for processing the sheet material.
  • the removal of the sheet material from the first holding device 3 can in principle be different, for example by means of an air flow. That is, the device can only supply sheet material to a device comparable to the test device 1 without performing a removal step.
  • the device according to the invention can remove a sheet material from a holding device 3 without carrying out feeding.
  • the device according to the invention with the second holding device or transmission holding device 13 can supply and / or remove planar material of a device comparable to the test device 1.
  • Reference numeral 17 denotes a first sensor unit for detecting a wafer 5 and / or a third holding device 7.
  • Reference numeral 19 denotes a second sensor arrangement for monitoring the position of the first holding device 3.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablage eines flächigen Materials, insbesondere eines Wafers (5), auf eine erste Halteeinrichtung (3), insbesondere einen Chuck, und/oder zur Wegnahme des Wafers (5) von der ersten Halteeinrichtung (3), wobei der Wafer von einer zweiten HaIteeinrichtung (13) zu der ersten Halteeinrichtung (3) hin und/oder zurück transportiert wird. Die Halteeinrichtung (3) ist beispielsweise einer Prüf einrichtung (1), oder allgemein einer Bearbeitungseinrichtung für das flächige Material zugeordnet. Es soll die Transferzeit des flächigen Materials von einem Roboter (11) zu der Halteeinrichtung (3) und zurück, verringert werden. Das flächige Material soll genau auf der ersten Halteeinrichtung (3) positioniert werden. Im Vergleich zum Stand der Technik werden herkömmliche Anhebestifte (9) in der ersten Halteeinrichtung (3) vermieden. Stattdessen wird die zweite Halteeinrichtung (13) oder ein Transf erchuck zwischen erster Halteeinrichtung (3) und einer dritten Halteeinrichtung oder Robotertrageeinrichtung (7) derart bereitgestellt, dass diese mittels Vakuum das flächige Material ansaugen und fallenlassen kann. Auf dies Weise wird das flächige Material von und zur ersten Halteeinrichtung (3) beziehungsweise von und zur Robotertrageeinrichtung (7) befördert. Auf diese Weise ist eine wirksame Übertragung des flächigen Materials von einem Roboter (11) zu einer ersten Halteeinrichtung (3) und/oder zurück bereitstellbar. Die vorliegende Erfindung eignet sich bevorzugt zum automatischen Prüfen von Wafern (5) mit zu testenden elektronischen oder elektrooptischen Bauelementen.

Description

TRANSFERCHUCK ZUR ÜBERTRAGUNG VON FLÄCHIGEN MATERIALIEN, INSBESONDERE WAFERN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und ein dazugehöriges Verfahren gemäß dem Nebenanspruch.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ablage eines flächigen Materials, insbesondere eines Wafers, auf einer ersten Halteeinrichtung, insbesondere eines Chucks, und/oder zur Wegnahme des Wafers von der ersten Halteeinrichtung, wobei der Wafer von einer dritten Halteeinrichtung zu der ersten Halteeinrichtung hin und/oder zurück übertragen wird.
Beim Transfer von Wafern in einen Prober wird der auf dem Proberchuck liegende Wafer von einem Handler oder Roboter entnommen. Anschließend wird ein neuer Wafer auf dem Chuck des Probers abgelegt.
Wafer ist eine Keimplatte.
Prober ist eine Einrichtung zur Prüfung eines Wafers beziehungsweise der auf dem Wafer angeordneten elektronischen Bauelemente oder elektronischen, beziehungsweise optoelektronischen, Schaltungen hinsichtlich deren Funktion oder Leistungsfähigkeit .
Chuck ist ein Futter, beispielsweise ein Einspannfutter oder allgemein eine Halteeinrichtung, beispielsweise zur Aufnahme eines flächigen Materials oder einer Vielzahl von elektronischen Bauelementegruppen, insbesondere von Wafern.
Roboter sind stationäre oder mobile Maschinen, die nach einem bestimmten Programm festgelegte Aufgaben erfüllen. Des Weiteren ist ein Roboter ein programmierbares Mehrzweck-Handhabungsgerät für das Bewegen von Material, Werkstücken, Werk- zeugen oder Spezialgeräten . Der frei programmierbare Bewegungsablauf macht den Roboter für verschiedenste Aufgaben verwendbar. Gemäß der vorliegenden Anmeldung dient der Roboter zur Zuführung/Wegnahme von Material, insbesondere von Wa- fern, zu einer ersten Halteeinrichtung, die insbesondere einer Prüfeinrichtung zugeordnet ist, in der Wafer hinsichtlich deren Funktionierens getestet werden. Der Roboter arbeitet auf diese Weise als Handler. Ein Handler kann als Bestckungs- automat bezeichnet werden.
Auf herkömmliche Weise wird der Wafer mit Hilfe im Chuck befindlicher Stifte angehoben, sodass ein Robotergreifer, der ebenso Paddle genannt wird, unterhalb des Wafers fahren kann und diesen mit einer Aufwärtsbewegung von den Stiften des Chucks abhebt und durch weitere Transferbewegungen vom Prober entfernt .
Ein derartiges herkömmliches Verfahren weist folgende Nachteile auf: Zum Herausfahren der Stifte wird zusätzliche Zeit derart benötigt, dass der Durchsatz des Prüfungsprozesses verringert wird. Oberhalb der Stellen am Chuck, an denen die Stifte versenkt sind, kann - je nach Chiptyp - keine e- lektrische Prüfung auf dem Wafer befindlicher elektrischer oder elektro-optischer Chips durchgeführt werden. Sehr dünne Wafer biegen sich stark durch, sodass eine unsichere Positionierung des Wafers auf den Stiften bereitgestellt wird. Aufgrund der notwendigen verfahrbaren Stifte ist der Chuckaufbau komplex .
Auf herkömmliche Weise werden die Form der Stifte und das Roboterpaddle derart variiert, dass eine WaferÜbergabe von Roboter zu Chuck möglichst prozesssicher ablaufen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Vorrichtung, bei der ein flächiges Material, insbesondere ein Wafer, auf eine erste Halteeinrichtung, insbesondere einen Chuck, abgelegt und/oder von dem Chuck weggenommen wird, die Transferzeit zu verringern, den Wafer auf dem Chuck genau zu positionieren sowie den Aufbau des Chucks zu vereinfachen. Ist der Chuck ein Proberchuck, das heißt, ein Futter, das einer Einrichtung zur elektronischen Prüfung des Wafers zugeordnet ist, so sollen alle auf dem Wafer angeordneten elektronischen Bauelemen- te oder elektronischen oder elektro-optischen Schaltungen e- lektronisch prüfbar sein. Es soll eine Übertragung des Wafers von einer dritten Halteeinrichtung, beispielsweise von einer Halteeinrichtung eines Roboters, zu der ersten Halteeinrichtung hin und/oder zurück innerhalb eines kurzen Zeitraumes ausführbar sein.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch und Verfahren gemäß den Nebenansprüchen gelöst.
Die erste Halteeinrichtung kann das flächige Material von in Schwerkraftrichtung unten tragen. Die erste Halteeinrichtung kann als Chuck bezeichnet werden. Die erste Halteeinrichtung kann einem Prober zugeordnet werden. Die zweite Halteeinrichtung kann ebenso als Übertragungshalteeinrichtung oder Trans- ferchuck bezeichnet werden. Die dritte Halteeinrichtung ist beispielsweise eine Roboterhalteeinrichtung, beispielsweise ein Robotergreifer. Die dritte Halteinrichtung kann ebenso das flächige Material von in Schwerkraftrichtung unten tragen. Flächiges Material weist eine Fläche auf, an die ein Un- terdruck angreifen kann.
Mit der Vorrichtung und dem Verfahren vereinfacht sich der Aufbau der ersten Halteeinrichtung beziehungsweise Chucks gegenüber den bisherigen Halteeinrichtungs- und Chuckaufbauten wirksam, da Anhebestifte vermieden werden können. Insbesondere ein Wafer-Wechselprozess kann verkürzt werden, da bei Verwendung von zwei Vakuumplatten eine Vakuumplatte als Puffer verwendet werden kann. Ebenso können dünne Wafer sicher übertragen werden. Aufgrund des fehlenden Stiftantriebs ist die erste Halteeinrichtung beziehungsweise der Chuck wesentlich leichter und kann deshalb schneller bewegt werden. Die Vorrichtung ermöglicht das Beladen einer Prüfeinrichtung ohne in der ersten Halteeinrichtung beziehungsweise im Chuck angeord- nete Stifte. Zum Beladen und Entladen der ersten Halteeinrichtung beziehungsweise des Chucks wird eine zweite Halteeinrichtung beziehungsweise hier als Transferchuck bezeichnetes Element als Zwischenstation verwendet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden mit den Unteransprüchen beansprucht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Halteeinrichtung eine ansteuerbare Vakuumplatte als
Komponente einer Vakuumeinrichtung auf. Die zweite Halteeinrichtung weist einen oder mehrere Vakuumkanäle auf, mit denen ein von unten an die zweite Halteeinrichtung herangeführter Wafer über eingeschaltetem Unterdruck festgehalten wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste Halteeinrichtung und/oder die dritte Halteeinrichtung in horizontaler x/y-Ebene, parallel und unterhalb zur Vakuumplatte, relativ zur zweiten Halteeinrichtung beweglich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vakuumplatte in z-Richtung des Systems federnd gelagert. Hierbei ist die z-Richtung parallel der z-Achse. Die z-Achse ist die vertikale Achse im System.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vakuumplatte um die z-Achse herum drehbar. Die Vakuumplatte kann also um ihre z-Achse gedreht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Vakuumplatte in einem Winkelbereich kleiner ca. 10° um die x- und y-Achse herum drehbar. Auf diese Weise wird das Ansaugen leicht verkippt zugeführter Wafer wirksam sicher gestellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Halteeinrichtung eine erste Sensoreinrichtung zur Erfassung des flächigen Materials, insbesondere des Wafers, und/oder der dritten Halteeinrichtung auf. Das heißt, die zweite Halteeinrichtung weist zusätzliche Sensorik zur Wafer- detektion und/oder zur Detektion der Anwesenheit der dritten Halteeinrichtung auf, die beispielsweise ein Roboterpaddle sein kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Datenschnittstelle zwischen erster Halteeinrichtung und einem die dritte Halteeinrichtung ansteuernden Roboter zur Synchronisation des Erzeugens oder Abbauens des Unterdrucks ausge- bildet. Die Synchronisation des Ein-/Ausschaltens der Vakuumeinrichtung kann also über ein Dateninterface zwischen einem Chuck beziehungsweise einem Probersystem, dem der Chuck zugeordnet ist, und einem Robotersystem erfolgen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Halteeinrichtung in z-Richtung beweglich. Das heißt, der Transferchuck kann in z-Richtung bewegt werden. Bei Verwendung einer in z-Richtung verfahrbaren zweiten Halteeinrichtung benötigen die dritte Halteeinrichtung beziehungswei- se ein Roboter paddle oder der Chuck beziehungsweise die erste Halteeinrichtung des Probersystems beziehungsweise der Prüfeinrichtung keinen eigenen z-Hub, um das flächige Material zu übergeben, beziehungsweise zu übernehmen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine
Vielzahl von zweiten Halteeinrichtungen bereitgestellt. Sind in einem System mehrere zweite Halteeinrichtungen verwendet, so können die Be-/Entladezeiten wirksam verkürzt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung führt die erste Halteeinrichtung das flächige Material einer Materialbearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung, beispielsweise zum Schleifen oder Bohren, des Materials zu. Besonders vorteilhaft führt die erste Halteeinrichtung den Wafer einer Prüf- einrichtung zum Prüfen des Wafers, insbesondere der darauf erzeugten elektrischen und optischen Inspektionsmodule, insbesondere einem Prober zu. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Wa- fer auf einem Rahmen mit einer darauf gespannten, einseitig klebenden Schicht aufgebracht. Das heißt, das Transferchuck- Prinzip kann ebenso für so genannte Frames mit hierauf be- findlichen gesägten oder ungesagten Wafern verwendet werden. Ein Frame ist ein Kunststoff- oder Metallrahmen mit einer hierauf gespannten einseitig klebenden Folie. Auf der Folie klebt der ungesagte oder gesägte Wafer. Ein anderes Wort für Frame ist Rahmen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Halteeinrichtung an einer durch eine zweite Sensoreinrichtung überwachten Position derart positioniert, dass die Vorrichtung in einen Fehlermodus übergeht, wenn die erste Halte- einrichtung sich von dieser Position entfernt, während die dritte Halteeinrichtung den Wafer an die zweite Halteeinrichtung übergibt. Auf diese Weise können Schäden aufgrund Systemfehler wirksam vermieden werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist zur Ablage eines flächigen Materials, insbesondere eines Wafers, auf einer ersten Halteeinrichtung und zur Übertragung des Wafers von einer dritten Halteeinrichtung zu der ersten Halteeinrichtung hin folgende Schritte auf:
Die dritte Halteeinrichtung mit darauf befindlichem Wafer fährt von unten an die zweite Halteeinrichtung und positioniert den Wafer derart, dass der Wafer durch eingeschalteten Luftunterdruck von der zweiten Halteeinrichtung gehalten wer- den kann. Die dritte Halteeinrichtung schaltet synchronisiert mit der zweiten Halteeinrichtung den Luftunterdruck an, das heißt, der Wafer wird jetzt von der zweiten Halteeinrichtung aktiv gehalten. Die dritte Halteeinrichtung entfernt sich vom Wafer. Die erste Halteeinrichtung beispielsweise einer Prüf- einrichtung fährt unter die zweite Halteeinrichtung und übernimmt den Wafer. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung schaltet die dritte Halteeinrichtung synchronisiert mit der zweiten Halteeinrichtung die Erzeugung des Unterdrucks an, nachdem mittels der dritten Halteeinrichtung ein Positionieren des Wafers un- terhalb der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung erfolgte. Auf diese Weise werden Verfahrensfehler wirksam vermieden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines Ver- fahrens zur Wegnahmen eines flächigen Materials, insbesondere eine Wafers, von einer ersten Halteeinrichtung und zur Übertragung des Wafers von der ersten Halteeinrichtung zu einer dritten Halteeinrichtung zurück werden folgende Schritte ausgeführt. Das heißt, beispielsweise der Transfer eines Wafers von einem Chuck auf ein Roboterpaddle sieht wie folgt aus. Die erste Halteeinrichtung fährt unter die zweite Halteeinrichtung und übergibt den Wafer. Nach der Übergabe wird der Wafer über einen Luftunterdruck an der zweiten Halteeinrichtung gehalten. Die erste Halteeinrichtung entfernt sich von der zweiten Halteeinrichtung. Abschließend übernimmt die dritte Halteeinrichtung den Wafer von der zweiten Halteeinrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird nach dem Fallenlassen des flächigen Materials auf die erste Halteeinrichtung das flächige Material mittels der ersten Halteeinrichtung zu einer Materialbearbeitungseinrichtung bewegt und dort bearbeitet, beispielsweise geklebt oder gelasert. Beispielsweise wird nach dem Fallenlassen des Wafers auf die Halteeinrichtung, der Wafer mittels der Halteeinrichtung in eine Prüfeinrichtung bewegt und dort hinsichtlich der Funktionsfähigkeit, beispielsweise von integrierten Schaltungen, geprüft .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Halteeinrichtung an einer durch eine zweite Sensoreinrichtung überwachten Position derart positioniert, dass die Vorrichtung in einen Fehlermodus übergeht, wenn die erste Halte- einrichtung sich von dieser Position entfernt, während die dritte Halteeinrichtung das flächige Material, insbesondere den Wafer, an die zweite Halteeinrichtung übergibt. Das heißt, die erste Halteeinrichtung steht in einer mittels ei- ner Sensorik überwachten Position. Das heißt, entfernt sich die erste Halteeinrichtung von dieser überwachten Position, während die dritte Halteeinrichtung den Wafer auf der zweiten Halteeinrichtung ablegt, wird beispielsweise die Versorgungsleistung der Vorrichtung abgeschaltet.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1: ein Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2: ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik. Eine Prüfeinrichtung 1, die ebenso als Prober bezeichnet werden kann, soll einen Wafer 5 hinsichtlich dessen Funktionsfähigkeit überprüfen. Der Wafer 5, der als ein Beispiel eines flächigen Materials angesehen werden kann, weist beispielsweise elektrische und/oder elektro-optische Bauelemente auf. Gemäß dem Stand der Technik wird eine erste Halteeinrichtung 3 derart bereitgestellt, dass diese Anhebestifte 9 aufweist. Die erste Halteeinrichtung 3 kann ebenso als Proberchuck be- zeichnet werden. Zur Entfernung des Wafers 5 von der ersten Halteeinrichtung 3 wird der Wafer 5 mit Hilfe in der ersten Halteeinrichtung 3 befindlicher Stifte 9 derart angehoben, dass eine dritte Halteeinrichtung 7, insbesondere Roboterhalteeinrichtung, die ebenso als Robotergreifer oder ebenso als Roboterpaddle bezeichnet werden kann, unterhalb des Wafers 5 fahren kann und diesen mit einer Aufwärtsbewegung von den Stiften 9 der ersten Halteeinrichtung 3 abhebt und durch weitere Transferbewegungen von der Prüfeinrichtung 1 entfernt. Die dritte Halteeinrichtung 7 ist bevorzugt ein Bestandteil eines Roboters 11, der die Funktion eines so genannten Handlers ausübt.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung weist ebenso eine Prüfeinrichtung 1, eine erste Halteeinrichtung 3, sowie eine dritte Halteeinrichtung 7, insbesondere eine Roboterhalteeinrichtung und einen dazugehörigen Roboter 11 beziehungsweise Handler auf. Zusätzlich ist nun eine zweite Halteeinrichtung 13, die ebenso als Übertragungshalteeinrichtung bezeichnet werden kann, bereitgestellt. Diese weist insbesondere eine Vakuumeinrichtung 14 zur Erzeugung von Vakuum auf deren in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrich- tung 13 auf. Ebenso weist die Vakuumeinrichtung 14 mindestens einen Vakuumkanal 15 in der zweiten Halteeinrichtung 13 und/oder mindestens eine ansteuerbare Vakuumplatte 16 auf der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung 13 auf. Die Prüfeinrichtung 1 kann ebenso als Prober bezeichnet werden. Die Halteeinrichtung 3 kann ebenso als
Proberchuck beziehungsweise Chuck bezeichnet werden. Der Roboter 11 kann ebenso als Handler bezeichnet werden. Die Roboterhalteeinrichtung kann ebenso als Robotergreifer oder Paddle bezeichnet werden. Prober, Chuck und Paddle sind Ausfüh- rungsformen von Prüfeinrichtung 1, erster Halteeinrichtung 3 und dritter Halteeinrichtung 7. Die erfindungsgemäße zweite Halteeinrichtung 13 kann ebenso als Transferchuck bezeichnet werden. Das Transferchuck-Prinzip kann grundsätzlich für alle Systeme verwendet werden, bei denen ein Wafer 5 auf eine ers- te Halteeinrichtung 3 abgelegt oder von einer ersten Halteeinrichtung 3 übernommen werden soll.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann die zweite Halteeinrichtung 13 in x- und y-Richtung fixiert sein. Die erste Halte- einrichtung 3 und/oder die dritte Halteeinrichtung 7 sind in x- und y-Richtung beweglich und damit relativ zur zweiten Halteeinrichtung 13 in der x- und y-Ebene beweglich beziehungsweise positionierbar. Das heißt, die erste Halteeinrich- tung 3 übernimmt den Transport eines Wafers 5 von der zweiten Halteeinrichtung 13 zur Prüfeinrichtung 1. Die dritte Halteeinrichtung 7 übernimmt den Transfer des Wafers 5 von der zweiten Halteeinrichtung 13 zur dritten Halteeinrichtung 7 beziehungsweise zum Roboter 11, der die Funktion eines Handlers ausübt. Grundsätzlich kann ebenso die zweite Halteeinrichtung 13 in der x-y-Ebene verschiebbar sein. Besonders vorteilhaft ist das Bewegen der zweiten Halteeinrichtung 13 in der z-Ebene derart, dass die erste Halteeinrichtung 3 und die dritte Halteeinrichtung 7 nicht in der z-Ebene bewegt werden müssen. Sind die erste Halteeinrichtung 3 und die dritte Halteeinrichtung 7 in der x-, y- Ebene verschiebbar, muss die zweite Halteeinrichtung 13 nicht in der x-, y- Ebene bewegbar sein.
Ein Wafer 5 ist ein Ausführungsbeispiel für ein flächiges Material. Die Prüfeinrichtung 1 kann ebenso durch eine Einrichtung zur Bearbeitung des flächigen Materials ersetzt werden. Des Weiteren kann die Wegnahme des flächigen Materials von der ersten Halteeinrichtung 3 grundsätzlich anders, beispielsweise mittels eines Luftstroms erfolgen. Das heißt, die Vorrichtung kann lediglich flächiges Material einer der Prüfeinrichtung 1 vergleichbaren Einrichtung zuführen, ohne einen Wegnahmeschritt auszuführen. Des Weiteren kann die erfin- dungsgemäße Vorrichtung ein flächiges Material von einer Halteeinrichtung 3 wegnehmen ohne ein Zuführen auszuführen. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der zweiten Halteeinrichtung beziehungsweise Übertragungshalteein- richtung 13 flächiges Material einer der Prüfeinrichtung 1 vergleichbaren Einrichtung zuführen und/oder abnehmen.
Bezugszeichen 17 bezeichnet eine erste Sensoreinheit zur Erfassung eines Wafers 5 und/oder einer dritten Halteeinrichtung 7. Bezugszeichen 19 bezeichnet eine zweite Sensoranord- nung zur Überwachung der Position der ersten Halteeinrichtung 3.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ablage eines flächigen Materials, insbesondere eines Wafers (5), auf einer ersten Halteeinrichtung (3) , insbesondere eines Chucks, und/oder zur Wegnahme des Wafers (5) von der ersten Halteeinrichtung (3), gekennzeichnet durch
- eine zweite Halteeinrichtung (13), insbesondere einen Transferchuck, zur Übertragung des Wafers (5) von einer drit- ten Halteeinrichtung (7) zu der ersten Halteeinrichtung (3) hin und/oder zurück,
- eine Vakuumeinrichtung (14) zur Erzeugung von Unterdruck auf der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung (13) zum Abheben des Wafers (5) von einer un- terhalb der zweiten Halteeinrichtung (13) positionierten dritten Halteeinrichtung (7), insbesondere eines Robotergreifers, oder ersten Halteeinrichtung (3) und/oder zum erfolgenden Abbau des Unterdrucks zum Fallenlassen des Wafers (5) auf die unterhalb der zweiten Halteeinrichtung (13) positionierte erste Halteeinrichtung (3) oder dritte Halteeinrichtung (7).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumeinrichtung (14) mindestens einen Vakuumkanal (15) in der zweiten Halteeinrich- tung (13) und/oder mindestens eine ansteuerbare Vakuumplatte (16) auf der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung (13) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (3) und/oder die dritte Halteeinrichtung (7) in horizontaler x-y- Ebene, parallel und unterhalb zur Vakuumplatte (16) relativ zur zweiten Halteeinrichtung (13) beweglich sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumplatte (16) in z- Richtung des Systems federnd gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumplatte (16) um die z- Achse herum drehbar ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumplatte (16) in einem Winkelbereich kleiner 10° um die x- und y-Achse herum drehbar ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halteeinrichtung (13) eine erste Sensoreinrichtung (17) zur Erfassung des Wafers (5) und/oder der dritten Halteeinrichtung (7) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenschnittstelle zwischen erster Halteeinrichtung (3) und einem die dritte Halteeinrichtung (7) ansteuernden Roboter (11) zur Synchronisation des Erzeugens und/oder Abbauens des Unterdrucks ausgebildet ist .
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Halteeinrichtung (13) in z-Richtung beweglich ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von zweiten Halteeinrichtungen (13) bereitgestellt ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (3) das flächige Material, einer Materialbearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung des Materials, insbesondere die erste Halteeinrichtung (3) den Wafer (5), einer Prüfeinrichtung (1) zum Prüfen des Wafers (5), insbesondere einem Prober, zuführt.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wafer (5) auf einem Rahmen mit einer darauf gespannten einseitig klebenden Schicht aufgebracht ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (3) an einer durch eine zweite Sensoreinrichtung (19) überwachten Position derart positioniert ist, dass die Vorrichtung in einen Fehlermodus übergeht, wenn die erste Halteeinrichtung (3) sich von dieser Position entfernt, während die dritte Halte- einrichtung (7) den Wafer (5) an die zweite Halteeinrichtung (13) übergibt.
14. Verfahren zur Ablage eines flächigen Materials, insbesondere eines Wafers (5) , auf einer ersten Halteeinrichtung (3) , insbesondere eines Chucks, und zur Übertragung des Wafers (5) von einer dritten Halteeinrichtung (7) zu der ersten Halteeinrichtung (3) hin mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch
- mittels der dritten Halteeinrichtung (7), insbesondere des Robotergreifers, erfolgendes Positionieren des Wafers (5) unterhalb der in Schwerkraftrichtung unteren Seite einer zweiten Halteeinrichtung (13);
- mittels der Vakuumeinrichtung (14) erfolgendes Erzeugen von Unterdruck auf der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung (13) zum Ansaugen des Wafers (5) ;
- Entfernen der dritten Halteeinrichtung (7) vom und Annähern der ersten Halteeinrichtung (3) zum Wafer (5) ; - mittels der Vakuumeinrichtung (14) erfolgendes Abbauen von Unterdruck auf der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung (13) zum Fallenlassen des Wafers (5) auf die erste Halteeinrichtung (3) .
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem mittels der dritten Halteeinrichtung (7), insbesondere des Robotergreifers, erfolgenden Positionieren des Wafers (5) unterhalb der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung (13), die dritte Halteeinrichtung synchronisiert mit der zweiten Halteeinrichtung (13) die Erzeugung des Unterdrucks anschaltet .
16. Verfahren zur Wegnahme eines flächigen Materials, insbesondere eines Wafers (5), von einer ersten Halteeinrichtung (3) , insbesondere eines Chucks, und zur Übertragung des Wafers (5) von der ersten Halteeinrichtung (3) zu einer dritten Halteeinrichtung (7) zurück, mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch
- mittels der ersten Halteeinrichtung (3) erfolgendes Positionieren des Wafers (5) unterhalb der in Schwerkraftrichtung unteren Seite einer zweiten Halteeinrichtung (13);
- mittels der Vakuumeinrichtung (14) erfolgendes Erzeugen von Unterdruck auf der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung (13) zum Ansaugen des Wafers (5) an die zweite Halteeinrichtung (13);
- Entfernen der ersten Halteeinrichtung (3) vom und Annähern der dritten Halteeinrichtung zum Wafer (5) ; - mittels der Vakuumeinrichtung (14) erfolgendes Abbauen von Unterdruck auf der in Schwerkraftrichtung unteren Seite der zweiten Halteeinrichtung (13) zum Fallenlassen des Wafers (5) auf die dritte Halteeinrichtung (7).
17. Verfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Fallenlassen des flächigen Materials auf die erste Halteeinrichtung (3) das flächige Material mittels der ersten Halteeinrichtung (3) zu ei- ner Materialbearbeitungseinrichtung bewegt wird und dort bearbeitet wird, insbesondere dass nach dem Fallenlassen des Wafers (5) auf die erste Halteeinrichtung (3) , der Wafer (5) mittels der ersten Halteeinrichtung (3) zu einer Prüfeinrich- tung (1) bewegt wird und dort hinsichtlich der Funktionsfähigkeit geprüft wird.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (3) an einer durch eine zweite Sensoreinrichtung (19) überwachten Position derart positioniert ist, dass die Vorrichtung in einen Fehlermodus übergeht, wenn die erste Halteeinrichtung (3) sich von dieser Position entfernt, während die dritte Halte- einrichtung (7) den Wafer (5) an die zweite Halteeinrichtung (13) übergibt.
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