WO2017034127A1 - 웨이퍼 프로버용 카트리지 조립 및 분해 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

웨이퍼 프로버용 카트리지 조립 및 분해 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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WO2017034127A1
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chuck
cartridge
wafer
portable
receiver
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PCT/KR2016/005749
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Inventor
나현찬
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주식회사 쎄믹스
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices

Definitions

  • the present invention relates to a cartridge assembly and disassembly apparatus for wafer probers and a method of controlling the same, and more particularly, to provide a completed cartridge by automatically assembling a contactor, a wafer, and a portable chuck, or to provide a cartridge with a contactor, a wafer, and a portable chuck.
  • the present invention relates to a cartridge assembly and disassembly apparatus and a control method thereof.
  • Semiconductor Wafer Prober Stations are equipment commonly used in burn-in and / or test processes for wafers, and are used for probes of pads and contactors of dies formed on the wafer. In the semiconductor manufacturing process so that the tester can perform a test that can detect a defective die by aligning and maintaining the contact between the pad and the probe with high accuracy. It is one of the EDS inspection equipment.
  • a wafer is conventionally carried out by performing a burn-in process and / or a test process on one wafer and then performing the process on the next wafer when completed.
  • the burn-in process and / or test process were carried out one by one.
  • this conventional wafer prober station has a problem that takes a long time to perform the process.
  • Semiconductor wafer prober stations have been proposed that can solve this problem and perform burn-in and / or test processes on more wafers in less time.
  • the proposed semiconductor wafer prober station can perform a burn-in process and / or a test process on a plurality of wafers at the same time, thereby improving productivity in time and space compared to the conventional semiconductor wafer prober station.
  • the above-described semiconductor wafer prober station includes a plurality of device frames in a tester, and a burn-in process and / or a test process is performed by contacting a cartridge having a probe, a wafer and a portable chuck assembled with each device frame.
  • the portable chuck on which the wafer is seated and the contactor with the probe are assembled in a state where the contact is held with high precision to provide a completed cartridge to the semiconductor wafer process station to perform burn-in process and / or test process.
  • the cartridge separates the contactor from the portable chuck on which the wafer is placed, and the inspected wafer is replaced with a new wafer to be inspected.
  • the present invention for solving the above problems is to provide a cartridge assembly and disassembly apparatus for automatically assembling or automatically disassembling the cartridge.
  • Another object of the present invention is to provide a control method of the cartridge assembly and disassembly apparatus described above.
  • a first aspect of the present invention for achieving the above technical problem is a cartridge assembly and disassembly apparatus for assembling a portable chuck, a wafer and a contactor to complete the cartridge or disassemble the cartridge into a portable chuck, a wafer and a contactor.
  • the disassembly apparatus includes a main body portion composed of a fixed frame; A chuck receiver configured to be able to move in a vertical direction, a horizontal direction, and a rotational movement and mounted on the main body; A locking plate disposed at a distance from an upper portion of the chuck receiver and fixedly mounted to the main body; And a control device for controlling the operation of the locking plate and the chuck receiver to assemble the portable chuck, the wafer and the contactor to complete the cartridge or to disassemble the cartridge into the portable chuck, the wafer and the contactor.
  • the locking plate the plate body for mounting the cartridge or contactor;
  • a fixing device for fixing the cartridge or the contactor mounted on the plate body;
  • a first disassembly air device for providing an air pressure used in disassembly of the cartridge;
  • a first assembling vacuum device for providing a vacuum used in assembling the cartridge.
  • the chuck receiver may include a moving unit providing a position movement and a rotation movement; A chuck sensing vacuum device for providing a vacuum to the portable chuck to seat the portable chuck on the top surface or to detect the portable chuck on the top surface; A wafer sensing vacuum device for placing a wafer on the portable chuck or providing a vacuum to the wafer for sensing a wafer placed on the portable chuck; A second disassembly air device providing an air pressure used in disassembling the cartridge; And a second assembling vacuum device for providing a vacuum used in assembling the cartridge.
  • the control device includes a cartridge disassembling module for disassembling the cartridge mounted on the locking plate,
  • the cartridge disassembly module drives the fixing device to fix the cartridge to the locking plate, and then aligns the positions of the portable chuck and the chuck receiver of the cartridge, and fixes the cartridge by the fixing device.
  • the chuck receiver is raised while driving the wafer sensing vacuum device of the chuck receiver until the wafer is detected, and the air is injected through the disassembly holes located at the bottom face of the portable chuck and the top face of the contactor.
  • the portable chuck on which the wafer is mounted is separated from the contactor and seated on the upper surface of the chuck receiver, the portable chuck on which the wafer is mounted is lowered to a predetermined height, and the fixing device of the locking plate is driven to drive the contactor. It is preferable to fix it to the locking plate.
  • the portable chuck has a plurality of marks on the lower surface which are used for aligning the position of the portable chuck and the chuck receiver. It is desirable to be configured to confirm.
  • the control apparatus includes a cartridge assembly module for assembling a portable chuck, a wafer, and a contactor to complete the cartridge.
  • the cartridge assembly module drives the fixing device to fix the contactor to the locking plate, and mounts the portable chuck on the chuck receiver by using the vacuum device for chuck detection.
  • the wafer is seated on the portable chuck, the chuck receiver is moved to align the position of the wafer with the bottom surface of the contactor, while driving the first assembly vacuum device of the locking plate and the second assembly vacuum device of the chuck receiver.
  • the portable chuck on which the wafer is mounted is detached from the chuck receiver and attached to the contactor, and then the chuck receiver is lowered to assemble the cartridge. It is desirable to complete this.
  • the cartridge assembling module is a wafer sensing vacuum device that provides a vacuum to a wafer and a vacuum sensing device that provides a vacuum to a portable chuck if no vacuum is detected. It is more preferable that the portable chuck on which the wafer is mounted is separated from the chuck receiver and attached to the contactor, and then the chuck receiver is lowered.
  • the cartridge assembling module includes a vacuum chuck and a chuck receiver for the first assembly of the locking plate after the portable chuck on which the wafer is mounted is separated from the chuck receiver and attached to the contactor. It is more preferable to further drive the second assembling vacuum apparatus for a predetermined time to improve the assembly rigidity of the cartridge.
  • the control method of the cartridge assembly and disassembly apparatus (a) when the cartridge is mounted on the locking plate, the contactor is located on the locking plate and the portable chuck is a wafer mounted on the upper surface of the chuck receiver Disassembling the cartridge by placing it in the chamber; And (b) when the contactor is mounted on the locking plate and the wafer-mounted portable chuck is mounted on the chuck receiver, aligning the position of the wafer and the contactor, and assembling the wafer-mounted portable chuck and the contactor under vacuum to complete the cartridge; It is provided.
  • the step (a) includes: (a1) driving the fixing device of the locking plate to fix the cartridge to the locking plate, and then the portable chuck and the chuck of the cartridge.
  • the step (a1) is to confirm the position of the plurality of marks displayed on the lower surface of the portable chuck to determine the center position and the arrangement direction of the portable chuck, It is desirable to align the position of the portable chuck with the chuck receiver.
  • the portable chuck is mounted on the chuck receiver by using the chuck detection vacuum device of the chuck receiver, and the wafer is placed on the portable chuck using the wafer detection vacuum device of the chuck receiver, and the wafer is mounted on the chuck receiver.
  • the step (b5) includes a wafer sensing vacuum apparatus for providing a vacuum to a wafer and a chuck sensing vacuum apparatus for providing a vacuum to a portable chuck. If no vacuum is detected at, it is determined that the portable chuck on which the wafer is mounted has been detached from the chuck receiver and attached to the contactor, and it is preferable to lower the chuck receiver.
  • the step (b5) is a portable chuck equipped with a wafer is separated from the chuck receiver attached to the contactor for the first assembly of the locking plate It is preferable to further drive the vacuum device and the second vacuum device for assembling the chuck receiver for a certain time to improve the assembly rigidity of the cartridge.
  • the step (b) after completing the assembly of the cartridge, rearranges the positions of the portable chuck and the chuck receiver of the assembled cartridge, It is desirable to store and manage location information.
  • the cartridge assembly and disassembly apparatus automatically assembles and provides a cartridge, or disassembles a cartridge to provide a portable chuck, a wafer, and a contactor.
  • the cartridge assembly and disassembly apparatus when the cartridge is assembled to perform the position alignment of the wafer and the contactor to maintain a very precise contact, when dismantling the cartridge portable by performing the position alignment of the portable chuck and the chuck receiver Ensure that the chuck is correctly mounted in the center of the chuck receiver.
  • the cartridge assembly and disassembly apparatus by using the wafer detection vacuum device and the chuck detection vacuum device, it is possible to continuously detect the state of the wafer, the portable chuck and the contactor during the assembly and disassembly process. By being able to automatically handle cartridges, it is possible to safely produce precise and uniform cartridges quickly.
  • the cartridge assembling and disassembling apparatus further supplies a vacuum for a predetermined time after the portable chuck and the contactor are contacted and vacuum-adsorbed at the time of assembly of the cartridge, thereby maintaining the vacuum in the cartridge more high to maintain the portable chuck and the contactor. It is possible to further improve the assembly rigidity.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the preferred embodiment of the present invention as a whole
  • Figure 2 is a cross-sectional view conceptually showing only the locking plate and the chuck receiver of the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the present invention. .
  • FIG. 3 is a flowchart sequentially showing the operation of the cartridge disassembly module of the control device in the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart sequentially showing the operation of the cartridge assembly module of the control device in the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 7 illustrates the form of the marks formed on the lower surface of the portable chuck in the cartridge assembly and disassembly apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Cartridge assembly and disassembly apparatus is to align the portable chuck, wafer and contactor precisely and assemble by vacuum adsorption method to complete the cartridge or to disassemble the cartridge to the portable chuck, wafer and contactor to provide do.
  • FIG. 5 to 8 are exemplary views showing contactors, portable chucks and cartridges disassembled or assembled by the device according to the invention.
  • FIG. 5 shows an exemplary plan view, front view and side view of the contactor
  • FIG. 6 shows an exemplary plan view, front view and side view of the portable chuck
  • FIG. 8 shows a cartridge in which the contactor and the portable chuck are assembled.
  • the top view, the front view and the side view are shown by way of example.
  • the portable chuck has a wafer seated on an upper surface thereof, the contactor has probes for inspecting the wafer, and the probes of the contactor are precisely aligned with the wafer.
  • the portable chuck on which the wafer is placed and the contactor are vacuum-adsorbed to complete the cartridge.
  • the portable chuck of the cartridge used in the cartridge assembly and disassembly apparatus has a wafer detection hole, a chuck detection hole, an assembly hole, and an decomposition hole on a lower surface thereof. Each is formed, and the mark for alignment is displayed on the lower surface.
  • the wafer detection hole is a hole in which a vacuum is provided by being closely connected with the wafer detection vacuum device of the chuck receiver
  • the chuck detection hole is a hole in which a vacuum is provided by being closely connected with the chuck detection vacuum device of the chuck receiver.
  • the hole is a hole in which a vacuum is provided in close contact with the second assembly vacuum device of the chuck receiver for vacuum suction during assembly of the cartridge, and the disassembly hole is for releasing the vacuum suction state during disassembly of the cartridge. It is a hole in which air is injected in close contact with the second disassembly air device.
  • At least one mark marked on the lower surface of the portable chuck is provided to grasp the central position and the direction of the portable chuck.
  • 6 exemplarily shows the marks displayed on the bottom surface of the portable chuck in the apparatus according to the present invention.
  • a plurality of marks are displayed at positions except for a center on the bottom surface of the portable chuck.
  • the imaging device of the chuck receiver captures and checks the marks on the bottom surface of the portable chuck, and the control device uses this information to calculate the position where the center of the chuck receiver is at the center of the portable chuck, and accordingly the calculated position.
  • the position of the portable chuck and the chuck receiver is aligned by rotating, moving forward and backward, moving left and right, and moving up and down.
  • the contactor of the cartridge used in the cartridge assembly and disassembly apparatus is formed with a disassembly hole in the upper surface and the assembly hole is formed in the lower surface.
  • the assembling hole is a hole in which a vacuum is provided in close contact with the first assembling vacuum device of the locking plate for vacuum adsorption at the time of assembly of the cartridge, and the disassembly hole is locked to release the vacuum adsorption state at the time of disassembling the cartridge. It is a hole in which air is injected in close contact with the first disassembly air device of the plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view conceptually illustrating a cartridge assembly and disassembly apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the cartridge assembly and disassembly device 1 according to the present invention, the main body portion 10 consisting of a fixed stage frame 102; A chuck receiver 20 configured to be able to move in a vertical direction and a rotational direction and mounted to the main body; A locking plate 30 disposed at a predetermined distance from an upper portion of the chuck receiver and fixedly mounted to the main body; And a controller (not shown).
  • the control device controls the operation of the cartridge cooking and disassembly apparatus, and controls the operation of the locking plate and the chuck receiver to assemble the portable chuck, the wafer and the contactor to complete the cartridge or to disassemble the cartridge into the portable chuck, the wafer and the contactor.
  • the cartridge assembly and disassembly device 1 according to the present invention may further include an auto moving tray 40 and an auto moving changer 50 for automatically mounting and moving the cartridge or contactor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view conceptually illustrating only the locking plate and the chuck receiver of the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the present invention. 1 and 2 will be described in detail with respect to the structure of the locking plate and the chuck receiver according to the present invention.
  • the plate body 300 may be equipped with a cartridge to be disassembled or a disassembled contactor, or a contactor to be assembled or a cartridge which has been assembled.
  • the fixing device 310 may be composed of a primary fixing device and a secondary fixing device, and the primary fixing device is composed of air locking devices located at left and right sides of the plate body to fix the cartridge or the contactor by vacuum adsorption.
  • the secondary fixing device is composed of motor rotating shafts disposed on the left and right sides of the plate body and fixing protrusions protruding from the ends of the rotating shafts, and rotates the rotating shaft to fix the cartridge or the contactor by using the fixing protrusion. .
  • the first disassembly air device 320 is an apparatus for injecting air into the cartridge through the contactor by being in close contact with the first disassembly hole formed in the upper surface of the contactor of the cartridge when the cartridge is disassembled. By forcibly injecting air into the cartridge in a state to release the vacuum suction state of the cartridge.
  • the first assembling vacuum device 330 is in close contact with the first assembling hole formed in the upper surface of the contactor of the cartridge when the cartridge is assembled, and injects a vacuum between the contactor and the portable chuck, thereby maintaining a vacuum suction state. Keep it.
  • the chuck receiver 20 the moving unit (not shown) to move or rotate in the up, down, left and right directions; A chuck sensing vacuum device 210; A wafer sensing vacuum device 220; A second disassembly air device 230; A second assembly vacuum device 240; And an alignment device (not shown).
  • the moving part is used to move the chuck receiver, and includes a front and rear axis, a left and right axis, a vertical axis drive part, and a rotation axis drive part to enable movement and rotational movement in the front, rear, left, and right directions.
  • the moving unit moves the chuck receiver under the control of the control device.
  • the chuck detecting vacuum device 210 is a device that closely connects to the chuck detecting hole of the portable chuck to seat the portable chuck on the upper surface of the chuck receiver or to detect the portable chuck placed on the upper surface of the chuck receiver. When it is detected that the vacuum amount of the chuck detecting vacuum device reaches a preset size while the chuck detecting vacuum device is driven, it is determined that the portable chuck is normally seated on the upper portion.
  • the wafer sensing vacuum device 220 is a device for providing a vacuum to the wafer by being closely connected to the wafer sensing hole of the portable chuck to seat the wafer on the portable chuck or to detect the wafer placed on the portable chuck. When it is detected that the vacuum amount of the wafer sensing vacuum apparatus reaches a preset size in the driven state, it is determined that the wafer is normally placed on the portable chuck.
  • the height of the upper surface of the wafer sensing vacuum apparatus of the chuck receiver is formed to be higher than the height of the upper surface of the chuck sensing vacuum apparatus, so that the end of the wafer sensing vacuum apparatus is earlier than the upper surface of the chuck sensing vacuum apparatus. It is desirable to make contact with.
  • the second disassembly air device 230 is an apparatus for injecting air into the cartridge through the portable chuck in close contact with the second disassembling hole formed in the lower surface of the portable chuck of the cartridge when the cartridge is disassembled. By forcibly injecting air into the cartridge in a state to release the vacuum suction state of the cartridge.
  • the second assembling vacuum device 240 is in close contact with the second assembling hole formed in the lower surface of the portable chuck of the cartridge when the cartridge is assembled, and injects a vacuum between the contactor and the portable chuck to maintain a vacuum suction state. Keep it.
  • the alignment device may be configured as an imaging device capable of imaging the lower surface of the portable chuck.
  • the image pickup device of the chuck receiver captures and confirms marks on the bottom surface of the portable chuck, and the control device uses this information so that the center of the chuck receiver is at the center of the portable chuck.
  • the position of the portable chuck and the chuck receiver are aligned by rotating, forward and backward, moving left and right, and moving the chuck receiver according to the calculated position.
  • the stage frame of the main body is a device for supporting other devices at low vibration.
  • the chuck receiver is installed on the stage frame of the main body
  • the locking plate is installed on the pillars installed on the stage frame around the chuck receiver
  • the auto moving tray is installed behind the locking plate
  • the top of the locking plate and the auto moving tray Moving changer is installed.
  • the auto moving tray 40 is composed of a cradle for mounting a cartridge or a contactor, and a vertical axis and a left and right shaft for enabling the holder to move up and down and to move left and right.
  • the auto moving tray has left and right shafts installed on the upper and lower shafts, and a cradle is installed on the left and right shafts to provide a cartridge or a contactor as a locking plate or to be supplied from a locking plate.
  • the automatic moving changer 50 is composed of a moving part and a pickup part, and the moving part is composed of a front and rear axis, a left and right axis, and a vertical axis which can move forward, backward, left, right, and up and down, and the pickup part picks up the cartridge mounted on the auto moving tray. Move it to the locking plate or pick up the cartridge of the locking plate and move it to the auto moving tray.
  • the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the present invention may be provided with the above-described auto moving tray and auto moving changer selectively according to the design of the system.
  • the control device includes a control program for driving the device according to the present invention, wherein the control program assembles a cartridge disassembly module 400 and a contactor, a wafer, and a portable chuck for disassembling the cartridge mounted on the locking plate. It is provided with a cartridge assembly module 410 to complete.
  • 3 is a flowchart sequentially showing the operation of the cartridge disassembly module of the control device in the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.
  • the cartridge disassembling module 400 first drives the locking device of the locking plate to fix the cartridge to the locking plate, and then aligns the positions of the portable chuck and the chuck receiver of the cartridge (step 410). ).
  • the bottom surface of the portable chuck is photographed, and the positions of the plurality of marks displayed on the bottom surface of the portable chuck are checked from the captured image to determine the center position and the direction of the portable chuck, and the movement position of the chuck receiver is calculated using the same.
  • the position of the portable chuck and the chuck receiver is aligned by rotating, moving the front, rear, left and right, and vertically moving the chuck receiver.
  • the chuck receiver is moved in the up and down direction, the chuck receiver is moved at or lower than the height of the measured and calculated portable chuck.
  • the cartridge is lifted by the fixing device and the chuck receiver is raised while driving the chuck sensing vacuum device and the wafer sensing vacuum device until the wafer is detected (step 412).
  • the chuck receiver moves to the height for receiving the portable chuck by moving the upper and lower shafts, vacuum and air are properly supplied to the inside of the cartridge due to the deformation or impact of the cartridge when the lower surface of the portable chuck contacts the upper surface of the chuck receiver.
  • wafer sensing holes are provided in the lower surface of the portable chuck to detect and fix the wafer
  • the wafer sensing vacuum apparatus of the chuck receiver uses a vacuum through the wafer sensing holes in the lower surface of the portable chuck.
  • the chuck detection vacuum device of the chuck receiver capable of detecting, receiving and fixing the portable chuck is also driven by generating the vacuum by driving the wafer detection vacuum device, and generating and maintaining a certain amount of vacuum.
  • the chuck receiver is moved to the height of the portable chuck until the moment when only the wafer is detected by the wafer sensing vacuum apparatus.
  • the height of the wafer sensing vacuum device of the chuck receiver is characterized in that is formed higher than the height of the upper surface of the chuck detection vacuum device, so that the end surface of the wafer sensing vacuum device than the upper surface of the chuck detection vacuum device The lower surface of the portable chuck is in contact with the first.
  • the chuck receiver stops the movement in the vertical direction at the moment when the wafer is detected by the wafer sensing vacuum device during the movement and is detected as the set vacuum amount, and continuously monitors the vacuum amount of the wafer sensing vacuum device. In this state, the chuck receiver detects only the wafer and the lower surface of the portable chuck does not come into contact with the upper surface of the wafer sensing vacuum device according to the height difference of the above-described feature, so that the portable chuck cannot be detected and the portable chuck is detected. It will stop the movement of the chuck receiver according to the detection of the wafer.
  • the first and second disassembly holes are disposed on the upper surface of the contactor and the lower surface of the portable chuck, respectively, to stop the portable chuck from the contactor after stopping the movement of the chuck receiver by the above-described process.
  • the decomposition air device injects air into the upper surface of the contactor and the lower surface of the portable chuck, respectively, for a predetermined amount of time, and detects whether the amount of supplied air continues to be supplied (step 414). .
  • the portable chuck is separated from the contactor by the supplied air and naturally descends above the vacuum device for detecting the chuck, and the chuck is generated for the detection of the portable chuck.
  • the portable chuck is sensed and fixed at the same time by the vacuum of the vacuum device, so that the chuck receiver is stably received by the portable chuck through all sensing processes.
  • the method according to the present invention does not detect the portable chuck and the wafer at the same time but detects the height of the portable chuck so that the wafer and the portable chuck can be detected at every step separated from the contactor so that they can be stably separated. .
  • Step 416 the fixing device of the locking plate is driven to fix the contactor c to the locking plate (step 418).
  • the wafer that is disassembled and placed on the portable chuck is exchanged with the untested wafer. After the exchange, the wafer is assembled with the contactor again to complete the cartridge.
  • FIG. 4 is a flowchart sequentially showing the operation of the cartridge assembly module of the control device in the cartridge assembly and disassembly apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.
  • the cartridge assembly module 420 when the contactor c is mounted on the locking plate, the cartridge assembly module 420 according to the present invention drives the fixing device to fix the contactor to the locking plate (step 422).
  • the wafer (b) is sensed and fixedly seated on the portable chuck (a) by vacuum using the wafer sensing vacuum apparatus of the chuck receiver, and the portable chuck is mounted on the chuck receiver using the chuck sensing vacuum apparatus of the chuck receiver. Detected and fixedly seated in vacuum, the portable chuck with the wafer mounted on the chuck receiver is seated (step 424).
  • the chuck receiver is moved to align the bottom surface of the contactor with the position of the wafer (step 426).
  • the chuck receiver is raised until the vacuum amount of the wafer sensing vacuum device reaches a preset reference value (step 428).
  • a preset reference value a preset reference value
  • the portable chuck on which the wafer is placed comes into contact with the contactor, a case in which the vacuum amount becomes greater than or equal to the preset vacuum amount by the vacuum already formed by the first and second assembly vacuum devices is detected and maintained.
  • the chuck receiver is lowered (step 430).
  • the vacuum is not detected in the wafer sensing vacuum device that provides the vacuum to the wafer and the chuck detection vacuum device that provides the vacuum to the portable chuck, it is determined that the contactor, the wafer, and the portable chuck are one assembly.
  • the chuck receiver is lowered.
  • the first vacuum assembly for the locking plate and the second assembly vacuum device for the chuck receiver are further driven for a predetermined time, thereby pre-setting the vacuum. It is desirable to improve the assembly stiffness of the cartridge by lowering the chuck receiver after holding the amount higher (step 429). If the vacuum is not maintained for more than the set time, the maintenance time of the assembled state of the cartridge is shortened so that the portable chuck mounted on the contactor and the wafer can be easily separated.
  • the vacuum supply of the first and second assembly vacuum devices is stopped, the chuck receiver is moved to a safe position, and then the portable chuck and the chuck receiver of the assembled cartridge are Rearrange the locations and store and manage the rearranged location information (step 432).
  • This position realignment process is to perform alignment in the assembly process for the portable chuck which the chuck receiver performs to receive the portable chuck precisely during disassembly after the test of the cartridge is completed. This is to find the mark of the portable chuck more precisely and quickly on the basis of the stored results before the alignment is performed.
  • the apparatus and method according to the present invention can be widely used in the field of semiconductor wafer inspection.

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Abstract

본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치는, 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 자동으로 조립하여 카트리지를 완성하여 제공하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하여 제공하는 것을 특징으로 한다. 상기 카트리지 조립 및 분해 장치는 포터블 척과 척 리시버의 위치 정렬을 자동으로 수행하거나, 웨이퍼와 접촉기의 위치 정렬을 자동으로 수행한다. 또한, 상기 카트리지 조립 및 분해 장치는 웨이퍼 감지용 진공 장치와 척 감지용 진공 장치를 구비하여, 조립 및 분해되는 모든 과정에서, 웨이퍼와 포터블 척, 접촉기의 상태를 계속적으로 감지할 수 있으며, 그 결과 카트리지의 조립 및 분해를 자동으로 수행할 수 있게 된다.

Description

웨이퍼 프로버용 카트리지 조립 및 분해 장치 및 그 제어 방법
본 발명은 웨이퍼 프로버용 카트리지 조립 및 분해 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 접촉기, 웨이퍼 및 포터블 척을 자동으로 조립하여 완성된 카트리지를 제공하거나, 카트리지를 접촉기, 웨이퍼 및 포터블 척으로 분해하여 제공하는 카트리지 조립 및 분해 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 프로버 스테이션(Wafer Prober Station)은 웨이퍼에 대한 번인(Burn-in) 공정 및/또는 테스트 공정에서 일반적으로 사용되는 장비로서, 웨이퍼에 형성된 다이(die)의 패드(pad)와 접촉기의 탐침을 얼라인(alignment)하고, 고정밀도로 패드와 탐침의 접촉을 유지하도록 함으로써, 테스터(Tester)가 불량인 다이(die)를 검출해 낼 수 있는 테스트를 수행할 수 있도록 하기 위한 반도체 제조 공정중의 EDS 검사 장비의 하나이다.
번인 공정 및/또는 테스트 공정을 위한 반도체 웨이퍼 프로버 스테이션에 있어서, 종래에는 웨이퍼 한 장에 대하여 번인 공정 및/또는 테스트 공정을 수행하고 완료되면 다음 웨이퍼에 대하여 해당 공정을 수행하는 방식으로, 웨이퍼를 한장씩 순차적으로 번인 공정 및/또는 테스트 공정을 진행하였다. 하지만, 이러한 종래의 웨이퍼 프로버 스테이션은 해당 공정을 수행함에 있어 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하고 짧은 시간내에 보다 많은 웨이퍼에 대하여 번인 공정 및/또는 테스트 공정을 수행할 수 있는 반도체 웨이퍼 프로버 스테이션들이 제안되었다. 이렇게 제안된 반도체 웨이퍼 프로버 스테이션은 여러 장의 웨이퍼들에 대하여 동시에 번인 공정 및/또는 테스트 공정을 수행하도록 함으로써, 기존의 반도체 웨이퍼 프로버 스테이션에 비하여 시간, 공간 등에서 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
전술한 반도체 웨이퍼 프로버 스테이션은 테스터(tester)에 다수 개의 장치 프레임들을 구비하고, 각 장치 프레임에 탐침을 갖는 접촉기와 웨이퍼, 포터블 척을 조립하여 완성한 카트리지를 접촉시켜 번인 공정 및/또는 테스트 공정을 수행한다. 즉, 웨이퍼가 안착된 포터블 척과 탐침이 있는 접촉기를 고정밀도로 접촉 유지한 상태로 조립하여 완성한 카트리지를 반도체 웨이퍼 프로서 스테이션으로 제공하여 번인 공정 및/또는 테스트 공정을 수행하게 된다. 또한, 번인 공정이 완료된 카트리지는 웨이퍼가 안착된 포터블 척과 접촉기를 분리시키고, 검사완료된 웨이퍼는 새로이 검사할 웨이퍼로 교체시키는 과정을 반복하게 된다.
종래에는 카트리지를 조립하거나 분해하는 공정을 수동으로 진행함에 따라, 작업 효율이 매우 낮은 문제점이 있었다. 특히, 카트리지를 조립하거나 분해하는 공정에서, 웨이퍼와 접촉기의 위치 정렬이나, 포터블 척과 척 리시버의 위치 정렬, 포터블 척과 접촉기와의 접촉 상태 등을 매우 정밀하게 감지하고 제어하여야 하는 바, 이러한 공정을 자동으로 정밀하고 안정적으로 수행해낼 수 있는 장비에 대한 요구가 많이 발생하고 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 카트리지를 자동으로 조립하거나 자동으로 분해하여 제공하는 카트리지 조립 및 분해 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징은 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하는 카트리지 조립 및 분해 장치로서, 상기 카트리지 조립 및 분해 장치는, 고정된 프레임으로 구성된 본체부; 상하좌우 방향으로의 위치 이동 및 회전 이동이 가능하도록 구성되어 상기 본체부에 장착된 척 리시버; 상기 척 리시버의 상부로부터 일정 거리 이격 배치되되 상기 본체부에 고정 장착된 락킹 플레이트; 및 상기 락킹 플레이트와 척 리시버의 동작을 제어하여 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하는 제어 장치;를 구비하고,
상기 락킹 플레이트는, 카트리지 또는 접촉기를 거치하는 플레이트 본체; 플레이트 본체에 거치된 카트리지 또는 접촉기를 고정시키기 위한 고정 장치; 카트리지의 분해시 사용되는 공기압을 제공하는 제1 분해용 에어 장치; 카트리지의 조립시 사용되는 진공을 제공하는 제1 조립용 진공 장치;를 구비하고,
상기 척 리시버는, 위치 이동 및 회전 이동을 제공하는 이동부; 상부면에 포터블 척을 안착시키거나 상부면에 놓인 포터블 척을 감지하기 위하여 포터블 척으로 진공을 제공하는 척 감지용 진공 장치; 포터블 척위에 웨이퍼를 안착시키거나 포터블 척위에 놓인 웨이퍼를 감지하기 위하여 웨이퍼로 진공을 제공하는 웨이퍼 감지용 진공 장치; 카트리지의 분해시 사용되는 공기압을 제공하는 제2 분해용 에어 장치; 카트리지의 조립시 사용되는 진공을 제공하는 제2 조립용 진공 장치;를 구비한다.
전술한 제1 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 락킹 플레이트에 거치된 카트리지를 분해하는 카트리지 분해 모듈을 구비하며,
상기 카트리지 분해 모듈은, 락킹 플레이트에 카트리지가 거치되면, 고정 장치를 구동시켜 카트리지를 락킹 플레이트에 고정시킨 후 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬(align)시키고, 고정 장치에 의한 상기 카트리지의 고정을 해제시키고 웨이퍼가 감지될 때까지 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치를 구동시키면서 척 리시버를 상승시키고, 포터블 척의 하부면과 접촉기의 상부면에 각각 위치한 분해용 홀들을 통해 공기(Air)를 주입시키고, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 접촉기로부터 분리되어 척 리시버의 상부면에 안착되면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 안착된 척 리시버를 사전 설정된 높이로 하강시키고, 락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키는 것이 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 상기 포터블 척은 포터블 척과 척 리시버의 위치 정렬시 사용되는 다수 개의 마크를 하부면에 구비하고, 상기 마크들은 포터블 척의 중심 위치 및 배치 방향을 확인할 수 있도록 구성된 것이 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 상기 제어 장치는 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하는 카트리지 조립 모듈을 구비하며,
상기 카트리지 조립 모듈은, 락킹 플레이트에 접촉기가 거치되면, 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키고, 척 감지용 진공 장치를 이용하여 포터블 척을 척 리시버 위에 안착시키고, 웨이퍼 감지용 진공 장치를 이용하여 웨이퍼를 상기 포터블 척 위에 안착시키고, 척 리시버를 이동하여 접촉기의 하부면과 웨이퍼의 위치를 정렬시키고, 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 구동시키면서, 웨이퍼 감지용 진공 장치의 진공량이 사전 설정된 기준값에 도달될 때까지 척 리시버를 상승시킨 후, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되면, 척 리시버를 하강시켜, 카트리지의 조립을 완성하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 상기 카트리지 조립 모듈은 웨이퍼로 진공을 제공하는 웨이퍼 감지용 진공 장치와 포터블 척으로 진공을 제공하는 척 감지용 진공 장치에서 진공이 감지되지 않으면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되었다고 판단하고, 척 리시버를 하강시키는 것이 더욱 바람직하다.
전술한 제1 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 상기 카트리지 조립 모듈은, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착된 후 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 일정 시간 동안 더 구동시켜, 카트리지의 조립 강성을 향상시키는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법은, (a)카트리지가 락킹 플레이트에 거치되면, 접촉기는 락킹 플레이트에 위치시키고 포터블 척은 상부면에 웨이퍼가 거치된 상태로 척 리시버에 위치시켜 상기 카트리지를 분해하는 단계; 및 (b) 접촉기가 락킹 플레이트에 거치되고 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버에 거치되면, 웨이퍼와 접촉기의 위치를 정렬시키고 웨이퍼가 거치된 포터블 척과 접촉기를 진공으로 조립하여 카트리지를 완성하는 단계;를 구비한다.
본 발명의 제2 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (a) 단계는, (a1) 락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 카트리지를 락킹 플레이트에 고정시킨 후 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬(align)시키는 단계; (a2) 고정 장치에 의한 상기 카트리지의 고정을 해제시키고 웨이퍼가 감지될 때까지 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치를 구동시키면서 척 리시버를 상승시키는 단계; (a3) 포터블 척의 하부면과 접촉기의 상부면에 각각 위치한 분해용 홀들을 통해 공기(Air)를 주입시키는 단계; (a4) 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 접촉기로부터 분리되어 척 리시버의 상부면에 안착되면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 안착된 척 리시버를 사전 설정된 높이로 하강시키는 단계; (a5) 락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키는 단계;를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (a1) 단계는 포터블 척의 하부면에 표시된 다수 개의 마크들의 위치를 확인하여 포터블 척의 중심 위치와 배치 방향을 확인하고, 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (b) 단계는, (b1) 락킹 플레이트에 접촉기가 거치되면, 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키는 단계; (b2) 척 리시버의 척 감지용 진공 장치를 이용하여 포터블 척을 척 리시버 위에 안착시키고, 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치를 이용하여 웨이퍼를 상기 포터블 척 위에 안착시켜, 척 리시버 위에 웨이퍼가 거치된 포터블 척을 안착시키는 단계; (b3) 척 리시버를 이동하여 접촉기의 하부면과 웨이퍼의 위치를 정렬시키는 단계; (b4) 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 구동시키면서, 웨이퍼 감지용 진공 장치의 진공량이 사전 설정된 기준값에 도달될 때까지 척 리시버를 상승시키는 단계; (b5) 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되면, 척 리시버를 하강시키는 단계; 를 구비하여, 카트리지의 조립을 완성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (b5) 단계는, 웨이퍼로 진공을 제공하는 웨이퍼 감지용 진공 장치와 포터블 척으로 진공을 제공하는 척 감지용 진공 장치에서 진공이 감지되지 않으면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되었다고 판단하고, 척 리시버를 하강시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (b5) 단계는, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착된 후 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 일정 시간 동안 더 구동시켜, 카트리지의 조립 강성을 향상시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 특징에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 (b) 단계는, 카트리지의 조립을 완성시킨 후, 조립된 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 재정렬시키고, 재정렬된 위치 정보를 저장 및 관리하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치는 자동으로 카트리지를 조립하여 제공하거나, 카트리지를 분해하여 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 제공하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치는, 카트리지 조립시에는 웨이퍼와 접촉기의 위치 정렬을 수행하여 매우 정밀하게 접촉유지할 수 있도록 하며, 카트리지 분해시에는 포터블 척과 척 리시버의 위치 정렬을 수행함으로써 포터블 척이 척 리시버의 중심에 정확하게 거치될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치는, 웨이퍼 감지용 진공 장치와 척 감지용 진공 장치를 이용하여, 조립 및 분해 과정에서 웨이퍼와 포터블 척, 그리고 접촉기의 상태를 계속적으로 감지할 수 있게 되어 카트리지에 대한 핸들링을 자동으로 수행할 수 있게 됨에 따라, 빠른 시간내에 정밀하고 균일된 카트리지를 안전하게 생산할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치는, 카트리지 조립시에 포터블 척과 접촉기가 접촉되어 진공 흡착된 후에 일정 시간동안 진공을 더 공급함으로써, 카트리지 내의 진공을 보다 고진공 상태를 유지하여 포터블 척과 접촉기의 조립 강성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
도 1는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치를 전체적으로 도시한 단면도이며, 도 2은 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 락킹 플레이트와 척 리시버만을 분리하여 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 제어 장치의 카트리지 분해 모듈의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 제어 장치의 카트리지 조립 모듈의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 5의 (a), (b), (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 카트리지를 구성하는 접촉기의 평면도, 정면도 및 측면도를 예시적으로 도시한 것이다.
도 6의 (a), (b), (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 카트리지를 구성하는 포터블 척의 평면도, 정면도 및 측면도를 예시적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 포터블 척의 하부면에 형성된 마크들의 형태를 예시적으로 도시한 것이다.
도 8의 (a), (b), (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 접촉기와 포터블 척이 조립된 카트리지에 대한 평면도, 정면도 및 측면도를 예시적으로 도시한 것이다.
본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치는 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 정밀하게 얼라인먼트(alignment)하고 진공 흡착 방식으로 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하여 제공하는 것을 특징으로 한다.
도 5 내지 8은 본 발명에 따른 장치에 의해 분해 또는 조립되는 접촉기, 포터블 척 및 카트리지를 예시적으로 도시한 그림이다. 도 5는 접촉기의 평면도, 정면도 및 측면도를 예시적으로 도시한 것이며, 도 6은 포터블 척의 평면도, 정면도 및 측면도를 예시적으로 도시한 것이며, 도 8은 접촉기와 포터블 척이 조립된 카트리지에 대한 평면도, 정면도 및 측면도를 예시적으로 도시한 것이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 포터블 척(portable chuck)은 상부면에 웨이퍼가 안착되며, 접촉기는 웨이퍼를 검사하기 위한 탐침들이 형성되어 있으며, 접촉기의 탐침들이 웨이퍼와 정밀하게 위치 정렬(align) 된 상태에서, 웨이퍼가 안착된 포터블 척과 접촉기가 진공 흡착되어 카트리지를 완성하게 된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 사용되는 카트리지의 포터블 척은 하부면에 웨이퍼 감지용 홀(hole), 척 감지용 홀, 조립용 홀, 분해용 홀이 각각 형성되고, 하부면에는 얼라인먼트(Alignment)를 위한 마크들이 표시된다. 상기 웨이퍼 감지용 홀은 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공장치와 밀착 연결되어 진공이 제공되는 홀이며, 척 감지용 홀은 척 리시버의 척 감지용 진공장치와 밀착 연결되어 진공이 제공되는 홀이며, 조립용 홀은 카트리지의 조립시에 진공 흡착을 위하여 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치와 밀착 연결되어 진공이 제공되는 홀이며, 분해용 홀은 카트리지의 분해시에 진공 흡착 상태를 해제시키기 위하여 척 리시버의 제2 분해용 에어 장치와 밀착 연결되어 공기가 주입되는 홀이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 포터블 척의 하부면에 표시된 마크(mark)는 포터블 척의 중심 위치 및 방향을 파악할 수 있도록 하는 것으로서, 적어도 한 개 이상 구비한다. 도 6은 본 발명에 따른 장치에 있어서, 포터블 척의 바닥면에 표시된 마크들을 예시적으로 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 포터블 척의 바닥면에 중심(center)을 제외한 위치에 다수 개의 마크들이 표시되어 있다. 척 리시버의 촬상 장치는 포터블 척의 바닥면의 마크들을 촬상하여 확인하고, 제어 장치는 이러한 정보를 이용하여 척 리시버의 중심이 포터블 척의 중심에 오도록 하는 위치를 계산하고, 계산된 위치에 따라 척 리시버를 회전, 전후 이동, 좌우 이동시키고, 다음 상하로 이동시킴으로써 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬하게 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 사용되는 카트리지의 접촉기는 상부면에 분해용 홀이 형성되고 하부면에는 조립용 홀이 형성된다. 조립용 홀은 카트리지의 조립시에 진공 흡착을 위하여 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 밀착 연결되어 진공이 제공되는 홀이며, 분해용 홀은 카트리지의 분해시에 진공 흡착 상태를 해제시키기 위하여 락킹 플레이트의 제1 분해용 에어 장치와 밀착 연결되어 공기가 주입되는 홀이다.
< 카트리지 조립 및 분해 장치 >
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 구성 및 그 제어 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치를 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치(1)는, 고정된 스테이지 프레임(102)으로 구성된 본체부(10); 상하좌우 방향으로의 위치 이동 및 회전 이동이 가능하도록 구성되어 상기 본체부에 장착된 척 리시버(20); 상기 척 리시버의 상부로부터 일정 거리 이격 배치되되 상기 본체부에 고정 장착된 락킹 플레이트(30); 및 제어장치(도시되지 않음)을 구비한다. 상기 제어장치는 카트리지 조리 및 분해 장치의 동작을 제어하는 것으로서, 상기 락킹 플레이트와 척 리시버의 동작을 제어하여 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해한다. 한편, 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치(1)는 카트리지 또는 접촉기를 자동으로 거치하고 이동시키기 위한 오토 무빙 트레이(40) 및 오토 무빙 체인저(50)를 더 구비할 수 있다.
도 2은 본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치의 락킹 플레이트 및 척 리시버만을 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 1 및 도 2을 참조하여 본 발명에 따른 락킹 플레이트 및 척 리시버의 구조에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 락킹 플레이트(30)는, 카트리지 또는 접촉기를 거치하는 플레이트 본체(300); 플레이트 본체에 거치된 카트리지 또는 접촉기를 고정시키기 위한 고정 장치(310); 카트리지의 분해시 사용되는 공기압을 주입하는 제1 분해용 에어 장치(320); 카트리지의 조립시 사용되는 진공을 제공하는 제1 조립용 진공 장치(330);를 구비한다. 상기 플레이트 본체(300)는 분해하고자 하는 카트리지 또는 분해된 접촉기가 거치되거나, 조립될 접촉기 또는 조립이 완료된 카트리지가 거치될 수 있다.
상기 고정 장치(310)는 1차 고정 장치 및 2차 고정 장치로 구성될 수 있으며, 1차 고정 장치는 플레이트 본체의 좌우에 각각 위치한 에어락킹장치들로 구성되어 진공 흡착 방식으로 카트리지 또는 접촉기를 고정시키게 되며, 2차 고정 장치는 플레이트 본체의 좌우에 각각 배치된 모터 회전축들 및 상기 회전축들의 단부로부터 돌출된 고정돌기들로 구성되며, 회전축을 회전시켜 고정 돌기를 이용하여 카트리지 또는 접촉기를 고정시키게 된다.
상기 제1 분해용 에어 장치(320)는, 카트리지의 분해시에 카트리지의 접촉기의 상부면에 형성된 제1 분해용 홀과 밀착 연결되어 접촉기를 통해 카트리지의 내부로 공기를 주입하는 장치로서, 진공 흡착 상태인 카트리지의 내부로 강제적으로 공기를 주입함으로써 카트리지의 진공 흡착 상태를 해제시키게 된다.
상기 제1 조립용 진공 장치(330)는, 카트리지의 조립시에 카트리지의 접촉기의 상부면에 형성된 제1 조립용 홀과 밀착 연결되어, 접촉기와 포터블 척의 사이에 진공을 주입하여, 진공 흡착 상태를 유지하도록 한다.
상기 척 리시버(20)는, 상하좌우 방향으로 이동하거나 회전하도록 하는 이동부(도시되지 않음); 척 감지용 진공 장치(210); 웨이퍼 감지용 진공 장치(220); 제2 분해용 에어 장치(230); 제2 조립용 진공 장치(240); 및 얼라인먼트 장치(도시되지 않음)를 구비한다.
상기 이동부는 척 리시버를 이동시키기 위한 것으로서, 전후/좌우/상하 방향 으로의 이동 및 회전이동이 가능하도록 하는 전후축, 좌우축, 상하축 구동부와 회전축 구동부로 구성된다. 따라서, 상기 이동부는 제어 장치의 제어에 따라 척 리시버를 이동시키게 된다.
척 감지용 진공 장치(210)는 척 리시버의 상부면에 포터블 척을 안착시키거나 상부면에 놓인 포터블 척을 감지하기 위하여 포터블 척의 척 감지용 홀에 밀착 연결되어 포터블 척으로 진공을 제공하는 장치로서, 척 감지용 진공 장치가 구동된 상태에서 척 감지용 진공 장치의 진공량이 사전 설정된 크기에 도달됨이 감지되면 상부에 포터블 척이 정상적으로 안착된 것으로 판단한다.
웨이퍼 감지용 진공 장치(220)는 포터블 척위에 웨이퍼를 안착시키거나 포터블 척위에 놓인 웨이퍼를 감지하기 위하여 포터블 척의 웨이퍼 감지용 홀에 밀착 연결되어 웨이퍼로 진공을 제공하는 장치로서, 웨이퍼 감지용 진공 장치가 구동된 상태에서 웨이퍼 감지용 진공 장치의 진공량이 사전 설정된 크기에 도달됨이 감지되면 포터블 척위에 웨이퍼가 정상적으로 배치된 것으로 판단한다.
한편, 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치의 윗면의 높이는 척 감지용 진공 장치의 윗면의 높이보다 높게 형성되도록 하여, 웨이퍼 감지용 진공 장치의 단부가 척 감지용 진공 장치의 윗면보다 먼저 포터블 척의 하부면에 접촉되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제2 분해용 에어 장치(230)는 카트리지의 분해시에 카트리지의 포터블 척의 하부면에 형성된 제2 분해용 홀과 밀착 연결되어 포터블 척을 통해 카트리지의 내부로 공기를 주입하는 장치로서, 진공 흡착 상태인 카트리지의 내부로 강제적으로 공기를 주입함으로써 카트리지의 진공 흡착 상태를 해제시키게 된다.
상기 제2 조립용 진공 장치(240)는, 카트리지의 조립시에 카트리지의 포터블 척의 하부면에 형성된 제2 조립용 홀과 밀착 연결되어, 접촉기와 포터블 척의 사이에 진공을 주입하여, 진공 흡착 상태를 유지하도록 한다.
상기 얼라인먼트 장치는 포터블 척의 하부면을 촬상할 수 있는 촬상 장치로 구성될 수 있다. 포터블 척과 척 리시버의 얼라인먼트(alignment)를 수행하기 위하여, 척 리시버의 촬상 장치는 포터블 척의 바닥면의 마크들을 촬상하여 확인하고, 제어 장치는 이러한 정보를 이용하여 척 리시버의 중심이 포터블 척의 중심에 오도록 하는 위치를 계산하고, 계산된 위치에 따라 척 리시버를 회전, 전후 이동, 좌우 이동시키고, 다음 상하로 이동시킴으로써 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬하게 된다.
본체부의 스테이지 프레임은 다른 장치들을 저진동으로 지지하기 위한 장치이다. 본체부의 스테이지 프레임 위에 척 리시버가 설치되고, 척 리시버의 주위의 스테이지 프레임 위에 설치된 기둥들 위에 락킹 플레이트가 설치되며, 락킹 플레이트의 뒤로 오토 무빙 트레이가 설치되고, 락킹 플레이트와 오토 무빙 트레이의 상부에 오토 무빙 체인저가 설치된다.
상기 오토 무빙 트레이(40)는 카트리지 또는 접촉기를 거치할 수 있는 거치대, 및 거치대를 상하 이동 및 좌우 이동을 가능케 하는 상하축과 좌우축으로 구성된다. 오토 무빙 트레이는 상하축 위에 좌우축이 설치되며 좌우축 위에 거치대가 설치되어 카트리지 또는 접촉기를 락킹 플레이트로 제공하거나 락킹 플레이트로부터 공급받아 거치하게 된다.
상기 오토 무빙 체인저(50)는 이동부와 픽업부로 구성되며, 이동부는 전후/좌우/상하 이동이 가능한 전후축, 좌우축 및 상하축으로 구성되며, 픽업부는 오토 무빙 트레이에 거치된 카트리지를 픽업하여 락킹 플레이트로 이동시키거나 락킹 플레이트의 카트리지를 픽업하여 오토 무빙 트레이로 이동시킨다.
본 발명에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치는 전술한 오토 무빙 트레이 및 오토 무빙 체인저는 시스템의 설계에 따라 선택적으로 구비할 수 있다.
상기 제어 장치는 본 발명에 따른 장치를 구동시키기 위한 제어 프로그램을 구비하며, 상기 제어 프로그램은 상기 락킹 플레이트에 거치된 카트리지를 분해하는 카트리지 분해 모듈(400) 및 접촉기, 웨이퍼 및 포터블 척을 조립하여 카트리지를 완성하는 카트리지 조립 모듈(410)을 구비한다.
이하, 도 3를 참조하여, 본 발명에 따른 제어 장치의 카트리지 분해 모듈의 동작을 구체적으로 설명한다. 도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 제어 장치의 카트리지 분해 모듈의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 3를 참조하면, 상기 카트리지 분해 모듈(400)은, 먼저, 락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 카트리지를 락킹 플레이트에 고정시킨 후 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬(alignment)시킨다(단계 410). 이때, 포터블 척의 바닥면을 촬상하고, 촬상된 영상으로부터 포터블 척의 바닥면에 표시된 다수 개의 마크들의 위치를 확인하여 포터블 척의 중심 위치와 방향을 확인하고, 이를 이용하여 척 리시버의 이동 위치를 계산하고, 계산된 위치 정보에 따라 척 리시버를 회전이동, 전후좌우 이동 및 상하 이동시켜 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬시키게 된다. 척 리시버가 상하방향으로 이동될 때에는, 측정 및 계산된 포터블 척의 높이보다 낮은 높이로 움직이거나, 움직이지 않도록 한다.
다음, 고정 장치에 의한 상기 카트리지의 고정을 해제시키고 웨이퍼가 감지될 때까지 척 리시버의 척 감지용 진공 장치 및 웨이퍼 감지용 진공 장치를 구동시키면서 척 리시버를 상승시킨다(단계 412). 이때, 척 리시버가 상하축을 이동하여 포터블 척을 받기 위한 높이로 이동하기 전에, 포터블 척의 하부면과 척 리시버의 윗면이 접촉할 시 카트리지의 변형이나 충격으로 인하여 카트리지의 내부로 진공과 공기가 제대로 공급되지 못하는 것을 방지하기 위하여, 2차 고정 장치인 모터 회전축에 의한 고정을 먼저 해제하고, 1차 고정 장치인 에어락킹 장치에 의한 잠금을 순차적으로 해제하여 카트리지를 락킹 플레이트로부터 자유로운 상태로 만드는 것이 바람직하다.
또한, 포터블 척의 하부면에는 웨이퍼를 감지하고 고정시키기 위한 진공을 공급받는 웨이퍼 감지용 홀들이 형성되어 있으며, 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치는 이러한 포터블 척의 하부면의 웨이퍼 감지용 홀들을 통해 진공을 공급하게 된다. 이와 같이, 웨이퍼 감지용 진공 장치의 구동에 의해 진공을 발생시킴과 동시에 포터블 척을 감지하고 받아 고정할 수 있는 척 리시버의 척 감지용 진공 장치도 구동시켜 일정량의 진공을 발생시키고 유지한 상태로 저속 또는 고속으로 척 리시버의 상하축을 이동시킴으로서, 웨이퍼 감지용 진공 장치에 의해 웨이퍼만 감지되는 순간까지 포터블 척의 높이로 이동하게 된다.
이때, 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치의 높이가 척 감지용 진공 장치의 윗면의 높이보다 높게 형성되는 것이 특징인데, 이렇게 구성함으로써 웨이퍼 감지용 진공 장치의 끝단면이 척 감지용 진공 장치의 윗면보다 포터블 척의 하단면에 먼저 접촉하게 되는 특성을 갖게 된다.
척 리시버는 이동 중 웨이퍼 감지용 진공 장치에 의해 웨이퍼가 설정된 이상의 진공량으로 감지된 순간 상하 방향으로의 이동을 정지하고 웨이퍼 감지용 진공 장치의 진공량을 계속 감시한다. 이 상태에서는 전술한 특징의 높이 차에 따라 척 리시버는 웨이퍼만 감지하고 포터블 척의 하단면이 웨이퍼 감지용 진공 장치의 윗면에 접촉되지 않게 되어, 포터블 척을 감지하지 못하는 상태로 유지되며, 포터블 척의 감지가 아닌 웨이퍼의 감지에 따라 척 리시버의 움직임을 정지하게 된다.
다음, 전술한 과정에 의해 척 리시버의 이동을 정지시킨 후 포터블 척을 접촉기로부터 분리시키기 위하여, 접촉기의 상부면과 포터블 척의 하부면에 각각 위치한 제1 및 제2 분해용 홀들을 통해 제1 및 제2 분해용 에어 장치가 접촉기의 상부면과 포터블 척의 하부면으로 각각 공기(Air)를 사전 설정된 일정량의 시간만큼 주입시킴과 동시에, 공급되는 공기량이 사전 설정된 공기량 계속 유지공급되는지 감지한다(단계 414). 이때 정상적으로 공기가 제1 및 제2 분해용 홀들을 통해 공급되면, 포터블 척이 공급된 공기에 의해 접촉기로부터 분리되어 자연스럽게 척 감지용 진공 장치의 위로 내려오게 되고, 포터블 척의 감지를 위해 발생시켜둔 척 감지용 진공 장치의 진공에 의하여 포터블 척은 감지됨과 동시에 고정됨으로써, 척 리시버가 안정적으로 모든 감지 과정을 통하여 포터블 척을 받게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 방법은 포터블 척과 웨이퍼를 동시에 감지하지 않고 높이차를 두어 감지함으로써, 웨이퍼와 포터블 척을 접촉기로부터 분리되는 모든 단계에서 빠짐없이 감지할 수 있도록 하여 안정적으로 분리될 수 있도록 한다.
다음, 전술한 공정에 의해 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 접촉기로부터 분리되어 척 리시버의 상부면에 안착되면, 웨이퍼(b)가 거치된 포터블 척(a)이 안착된 척 리시버를 사전 설정된 높이로 하강시킨다(단계 416). 다음, 락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 접촉기(c)를 락킹 플레이트에 고정시킨다(단계 418).
분해되어 포터블 척 위에 거치된 웨이퍼는 테스트가 진행되지 않은 웨이퍼와 교환이 이루어지게 되고, 교환이 끝난 후에는 다시 접촉기와 조립되어 카트리지를 완성하는 과정을 거치게 된다.
이하, 본 발명에 따른 제어 장치의 카트리지 조립 모듈(420)의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서, 제어 장치의 카트리지 조립 모듈의 동작을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 카트리지 조립 모듈(420)은, 락킹 플레이트에 접촉기(c)가 거치되면, 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시킨다(단계 422).
다음, 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치를 이용하여 웨이퍼(b)를 상기 포터블 척(a) 위에 진공으로 감지 및 고정 안착시키고, 척 리시버의 척 감지용 진공 장치를 이용하여 포터블 척을 척 리시버 위에 진공으로 감지 및 고정 안착시켜, 척 리시버 위에 웨이퍼가 거치된 포터블 척을 안착시킨다(단계 424).
다음, 척 리시버를 이동하여 접촉기의 하부면과 웨이퍼의 위치를 정렬시킨다(단계 426).
다음, 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 구동시키면서, 웨이퍼 감지용 진공 장치의 진공량이 사전 설정된 기준값에 도달될 때까지 척 리시버를 상승시킨다(단계 428). 이때, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 접촉기와 접촉하게 되면, 이미 제1 및 제2 조립용 진공 장치에 의해 형성된 진공에 의하여 진공량이 사전 설정된 진공량 이상이 되는 경우를 감지하고 유지하게 된다.
다음, 전술한 진공에 의하여 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 강제 분리되어 접촉기에 부착되어 카트리지의 조립을 완성시키게 되면, 척 리시버를 하강시킨다(단계 430). 여기서, 웨이퍼로 진공을 제공하는 웨이퍼 감지용 진공 장치와 포터블 척으로 진공을 제공하는 척 감지용 진공 장치에서 진공이 감지되지않는 상태를 확인하면, 접촉기와 웨이퍼, 포터블 척이 하나의 조립체가 되었음을 판단하고, 척 리시버를 하강시키게 된다.
분리됨과 동시에 웨이퍼 및 포터블 척을 감지하는 웨이퍼 감지용 진공 장치와 척 감지용 진공 장치의 진공 발생을 중지시킨다.
한편, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착된 후, 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 사전 설정된 시간 동안 더 구동시켜 사전 설정된 진공량이상으로 유지시킨 후 척 리시버를 하강시킴으로써(단계 429), 카트리지의 조립 강성을 향상시키는 것이 바람직하다. 만약 설정된 시간 이상 진공을 유지하지 않는 경우, 카트리지의 조립 상태의 유지 시간이 짧아져 접촉기와 웨이퍼를 거치한 포터블 척이 쉽게 분리될 수 있게 된다.
다음, 전술한 공정에 의하여 카트리지의 조립을 완성시킨 후, 제1 및 제2 조립용 진공 장치의 진공 공급을 중단하고, 척 리시버를 안전한 위치로 이동한 후, 조립된 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 재정렬시키고, 재정렬된 위치 정보를 저장 및 관리한다(단계 432). 이러한 위치 재정렬 과정은 카트리지의 테스트가 완료된 후 분해 과정에서 척 리시버가 포터블 척을 정밀하게 받기 위해 수행하는 포터블 척에 대한 얼라인먼트를 조립 과정에서도 수행하는 것으로서, 얼라인먼트 결과를 저장해두고, 분해 과정에서 포터블 척에 대한 얼라인먼트를 수행하기 전에 상기 저장해 둔 결과들을 토대로 하여 포터블 척의 마크를 보다 정밀하고 빠르게 찾기 위함이다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 장치 및 방법은 반도체 웨이퍼 검사 분야에서 널리 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하는 카트리지 조립 및 분해 장치에 있어서,
    고정된 스테이지 프레임으로 구성된 본체부;
    상하좌우 방향으로의 위치 이동 및 회전 이동이 가능하도록 구성되어 상기 본체부에 장착된 척 리시버;
    상기 척 리시버의 상부로부터 일정 거리 이격 배치되되 상기 본체부에 고정 장착된 락킹 플레이트; 및
    상기 락킹 플레이트와 척 리시버의 동작을 제어하여 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하는 제어 장치;를 구비하고,
    상기 락킹 플레이트는,
    카트리지 또는 접촉기를 거치하는 플레이트 본체;
    플레이트 본체에 거치된 카트리지 또는 접촉기를 고정시키기 위한 고정 장치;
    카트리지의 분해시 사용되는 공기압을 제공하는 제1 분해용 에어 장치;
    카트리지의 조립시 사용되는 진공을 제공하는 제1 조립용 진공 장치;를 구비하고,
    상기 척 리시버는,
    척 리시버를 이동시키는 이동부;
    상부면에 포터블 척을 안착시키거나 상부면에 놓인 포터블 척을 감지하기 위하여 포터블 척의 척 감지용 홀로 진공을 제공하는 척 감지용 진공 장치;
    포터블 척위에 웨이퍼를 안착시키거나 포터블 척위에 놓인 웨이퍼를 감지하기 위하여 포터블 척의 웨이퍼 감지용 홀로 진공을 제공하는 웨이퍼 감지용 진공 장치;
    카트리지의 분해시 사용되는 공기압을 제공하는 제2 분해용 에어 장치;
    카트리지의 조립시 사용되는 진공을 제공하는 제2 조립용 진공 장치;를 구비하는 카트리지 조립 및 분해 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 락킹 플레이트에 거치된 카트리지를 분해하는 카트리지 분해 모듈을 구비하며,
    상기 카트리지 분해 모듈은,
    락킹 플레이트에 카트리지가 거치되면, 고정 장치를 구동시켜 카트리지를 락킹 플레이트에 고정시킨 후 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬(alignment)시키고,
    고정 장치에 의한 상기 카트리지의 고정을 해제시키고 웨이퍼가 감지될 때까지 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치를 구동시키면서 척 리시버를 상승시키고,
    포터블 척의 하부면과 접촉기의 상부면에 각각 위치한 제1 및 제2 분해용 홀들을 통해 공기(Air)를 주입시키고,
    웨이퍼가 거치된 포터블 척이 접촉기로부터 분리되어 척 리시버의 상부면에 안착되면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 안착된 척 리시버를 사전 설정된 높이로 하강시키고,
    락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키는 것을 특징으로 하는 카트리지 조립 및 분해 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 포터블 척은 포터블 척과 척 리시버의 위치 정렬시 사용되는 다수 개의 마크를 하부면에 구비하고,
    상기 마크들은 포터블 척의 중심 위치 및 방향을 확인할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 카트리지 조립 및 분해 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하는 카트리지 조립 모듈을 구비하며,
    상기 카트리지 조립 모듈은,
    락킹 플레이트에 접촉기가 거치되면, 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키고,
    척 감지용 진공 장치를 이용하여 포터블 척을 척 리시버 위에 안착시키고,
    웨이퍼 감지용 진공 장치를 이용하여 웨이퍼를 상기 포터블 척 위에 안착시키고,
    척 리시버를 이동하여 접촉기의 하부면과 웨이퍼의 위치를 정렬시키고,
    락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 구동시키면서, 웨이퍼 감지용 진공 장치의 진공량이 사전 설정된 기준값에 도달될 때까지 척 리시버를 상승시킨 후,
    웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되면, 척 리시버를 하강시켜, 카트리지의 조립을 완성하는 것을 특징으로 하는 카트리지 조립 및 분해 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 카트리지 조립 모듈은
    웨이퍼로 진공을 제공하는 웨이퍼 감지용 진공 장치와 포터블 척으로 진공을 제공하는 척 감지용 진공 장치에서 진공이 감지되지 않으면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되었다고 판단하고, 척 리시버를 하강시키는 것을 특징으로 하는 카트리지 조립 및 분해 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 카트리지 조립 모듈은,
    웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착된 후 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 일정 시간 동안 더 구동시켜, 카트리지의 조립 강성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 카트리지 조립 및 분해 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 카트리지 조립 모듈은,
    카트리지의 조립을 완성시킨 후, 조립된 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 재정렬시키고, 재정렬된 위치 정보를 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 카트리지 조립 및 분해 장치.
  8. 고정된 프레임으로 구성된 본체부; 상하좌우 방향으로의 위치 이동 및 회전 이동이 가능하도록 구성되어 상기 본체부에 장착된 척 리시버; 상기 척 리시버의 상부로부터 일정 거리 이격 배치되되 상기 본체부에 고정 장착된 락킹 플레이트; 및 상기 락킹 플레이트와 척 리시버의 동작을 제어하여 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하는 제어 장치;를 구비하여 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기를 조립하여 카트리지를 완성하거나 카트리지를 포터블 척, 웨이퍼 및 접촉기로 분해하는 카트리지 조립 및 분해 장치의 제어 장치의 제어 방법에 있어서,
    (a)카트리지가 락킹 플레이트에 거치되면, 접촉기는 락킹 플레이트에 위치시키고 포터블 척은 상부면에 웨이퍼가 거치된 상태로 척 리시버에 위치시켜 상기 카트리지를 분해하는 단계; 및
    (b) 접촉기가 락킹 플레이트에 거치되고 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버에 거치되면, 웨이퍼와 접촉기의 위치를 정렬시키고 웨이퍼가 거치된 포터블 척과 접촉기를 진공으로 조립하여 카트리지를 완성하는 단계;
    를 구비하는 카트리지를 조립 및 분해하는 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    (a1) 락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 카트리지를 락킹 플레이트에 고정시킨 후 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬(alignment)시키는 단계;
    (a2) 고정 장치에 의한 상기 카트리지의 고정을 해제시키고 웨이퍼가 감지될 때까지 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치를 구동시키면서 척 리시버를 상승시키는 단계;
    (a3) 포터블 척의 하부면과 접촉기의 상부면에 각각 위치한 분해용 홀들을 통해 공기(Air)를 주입시키는 단계;
    (a4) 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 접촉기로부터 분리되어 척 리시버의 상부면에 안착되면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 안착된 척 리시버를 사전 설정된 높이로 하강시키는 단계;
    (a5) 락킹 플레이트의 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지를 조립 및 분해하는 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 (a1) 단계는 포터블 척의 하부면에 표시된 다수 개의 마크들의 위치를 확인하여 포터블 척의 중심 위치와 방향를 확인하고, 포터블 척과 척 리시버의 위치를 정렬하는 것을 특징으로 하는 카트리지를 조립 및 분해하는 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    (b1) 락킹 플레이트에 접촉기가 거치되면, 고정 장치를 구동시켜 접촉기를 락킹 플레이트에 고정시키는 단계;
    (b2) 척 리시버의 척 감지용 진공 장치를 이용하여 포터블 척을 척 리시버 위에 안착시키고, 척 리시버의 웨이퍼 감지용 진공 장치를 이용하여 웨이퍼를 상기 포터블 척 위에 안착시켜, 척 리시버 위에 웨이퍼가 거치된 포터블 척을 안착시키는 단계;
    (b3) 척 리시버를 이동하여 접촉기의 하부면과 웨이퍼의 위치를 정렬시키는 단계;
    (b4) 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 구동시키면서, 웨이퍼 감지용 진공 장치의 진공량이 사전 설정된 기준값에 도달될 때까지 척 리시버를 상승시키는 단계;
    (b5) 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되면, 척 리시버를 하강시키는 단계;
    를 구비하여, 카트리지의 조립을 완성하는 것을 특징으로 하는 카트리지를 조립 및 분해하는 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 (b5) 단계는, 웨이퍼로 진공을 제공하는 웨이퍼 감지용 진공 장치와 포터블 척으로 진공을 제공하는 척 감지용 진공 장치에서 진공이 감지되지 않으면, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착되었다고 판단하고, 척 리시버를 하강시키는 것을 특징으로 하는 카트리지를 조립 및 분해하는 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 (b5) 단계는, 웨이퍼가 거치된 포터블 척이 척 리시버로부터 분리되어 접촉기에 부착된 후 락킹 플레이트의 제1 조립용 진공 장치와 척 리시버의 제2 조립용 진공 장치를 일정 시간 동안 더 구동시켜, 카트리지의 조립 강성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 카트리지를 조립 및 분해하는 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 (b) 단계는, 카트리지의 조립을 완성시킨 후, 조립된 카트리지의 포터블 척과 척 리시버의 위치를 재정렬시키고, 재정렬된 위치 정보를 저장 및 관리하는 것을 특징으로 카트리지를 조립 및 분해하는 제어 방법.
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