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Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät und ein Transferverfahren für kristalline plättchenförmige Strukturen, insbesondere ein Prüfgerät und ein Transferverfahren, das die Übergabegeschwindigkeit und Prüfgeschwindigkeit der kristallinen plättchenförmigen Strukturen erhöhen kann.
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Leuchtdioden (LED) umfassen zum Leuchten anregbare Halbleiterkomponenten. Da Leuchtdioden Vorteile wie eine hohe Leistung, eine schnelle Ansprechfähigkeit und eine lange Lebensdauer aufweisen, finden sie in den letzten Jahren in Bereichen, wie z.B. für Beleuchtungsmittel, Verkehrsampelzeichen und Anzeigenfelder, eine umfangreiche Anwendung.
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Im Stand der Technik sind die meisten handelsüblichen Leuchtdioden als Beleuchtungsbaugruppen mit einer durch Einfügen integrierten kristallinen plättchenförmigen Halbleiter-Struktur ausgebildet. Da die kristalline plättchenförmige Struktur als ein Kernteil einer Leuchtdiode wirkt und das Leuchtverhalten der Leuchtdiode stark beeinflusst, werden die gefertigten kristallinen plättchenförmigen Strukturen in der Regel vor dem darauffolgenden Produktionsablauf hinsichtlich ihres photoelektrischen Verhaltens geprüft und das elektrische Verhalten und/oder photoelektrische Verhalten jeder kristallinen plättchenförmigen Strukturbezüglich der Anwendung in verschiedenen Produkten spezifiziert.
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Für den Prozess zum Prüfen der kristallinen plättchenförmigen Strukturen wird jede kristalline plättchenförmige Struktur zur Prüfung normalerweise durch einen Schwenkarm eines Prüfgeräts von einer Schneideplattform auf eine Prüfplattform transportiert. Davor wird jedoch eine Weichfolie durch eine Wafer – Schneideinrichtung gedehnt, um die Abstände zwischen den einzelnen kristallinen plättchenförmigen Strukturen zu erweitern, sodass die kristallinen plättchenförmige Strukturen zueinander in asymmetrischen Abständen bzw. mit Versätzen positioniert sein können. Des Weiteren können sich die kristallinen plättchenförmigen Strukturen im Prüfprozess auf der Prüfplattform aufgrund eines Anstoßens der Sonde verdrehen und versetzen, bevor der Schwenkarm des Prüfgeräts die kristallinen plättchenförmigen Strukturen von der Prüfplattform auf eine andere Plattform überträgt.
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Die Verdrehungen und Versätze der kristallinen plättchenförmigen Strukturen können die Übergabegeschwindigkeit und Prüfgeschwindigkeit insgesamt beeinträchtigen und können zur Folge haben, dass eine Saugmatte am Schwenkarm eine kristalline plättchenförmige Struktur nicht exakt aufnehmen bzw. nicht exakt auf ein vorgegebenes Feld ablegen kann, was zu einer Beschädigung (z.B. einem Herunterfallen) der kristallinen plättchenförmigen Struktur führen kann.
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Eine herkömmliche Sortiervorrichtung mit mehreren Düsenstrukturen zur Aufnahme und Platzierung von Halbleiter-Dies und ein zugehöriges Ausrichtungsverfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift
TW 2013 12 306 A bekannt. Die Druckschrift
TW 2015 33 825 A beschreibt ebenfalls ein Verfahren, um eine Vielzahl von Chip-Dies mit hohem Seitenverhältnis aus einem Chip-Fach aufzunehmen und an einem Wafer zu positionieren, wobei ein Aufnahmearm bewegt wird, und die Druckschrift
CN 1 01 780 456 A offenbart ein Winkelkorrekturverfahren für ein Chipsortiersystem.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Prüfgerät zu schaffen, bei dem die Saugmatte am Schwenkarm einen kristallinen plättchenförmigen Struktur exakt aufnehmen und auf einem vorgegebenen Feld ablegen kann, um die Übergabegeschwindigkeit und Prüfgeschwindigkeit insgesamt zu erhöhen und die Produktionskosten insgesamt zu reduzieren.
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Kurzfassung der Erfindung
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Im Hinblick auf die Mängel bei der herkömmlichen Ausführungsform wird ein Prüfgerät für eine kristalline plättchenförmige Struktur bereitgestellt, welches eine erste Ablageplattform, ein Aufnahmegerät, eine zweite Ablageplattform, ein Ausgleichsmodul und eine Transfereinrichtung aufweist. Dabei ist die erste Ablageplattform mit einer ersten Stützfläche zum Ablegen der kristallinen plättchenförmigen Strukturen versehen. Das Aufnahmegerät ist mit einem auf die erste Stützfläche gerichteten Objektiv oberhalb der ersten Stützfläche angebracht, sodass das Aufnahmegerät ein Bild der kristallinen plättchenförmigen Struktur aufnehmen kann. Die zweite Ablageplattform ist außerdem mit einer zweiten Stützfläche versehen. Die Transfereinrichtung ist zwischen der ersten Ablageplattform und der zweiten Ablageplattform angebracht. Das Ausgleichsmodul ist an das Aufnahmegerät angeschlossen, um einem dem Bild einer kristallinen plättchenförmigen Struktur entsprechenden Zielpunkt bzw. Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur und anschließend einen dem Drehversatz entsprechenden Drehkorrekturwert zu ermitteln. Die Transfereinrichtung ist an das Ausgleichsmodul angeschlossen bzw. zwischen der ersten Ablageplattform und der zweiten Ablageplattform angebracht. Die Transfereinrichtung kann einen Basiskörper, einen Schwenkarm und eine Saugmatte aufweisen. Der Schwenkarm hat ein erstes Ende und ein dem ersten Ende gegenüberliegendes zweites Ende. Mit dem ersten Ende ist der Schwenkarm an den Basiskörper angeschlossen. Der Schwenkarm kann mit dem ersten Ende als Achsenmitte zwischen der ersten Stützfläche und der zweiten Stützfläche pendeln. Die Saugmatte ist an dem zweiten Ende des Schwenkarms angebracht. Dabei kann der Schwenkarm entsprechend eines vorgegebenen Drehwerts zwischen einer ersten vorgegebenen Position der ersten Stützfläche an der ersten Ablageplattform und einer zweiten vorgegebenen Position der zweiten Stützfläche auf der zweiten Ablageplattform verschwenkt werden. Falls eine kristalline plättchenförmige Struktur einen Drehversatz aufweist, kann der Schwenkarm entsprechend einem vorgegebenen Drehwert und einem Drehkorrekturwert verschwenkt werden, um den Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur auszugleichen. Wenn der Schwenkarm bis zur ersten Stützfläche geschwenkt wird, kann der Schwenkarm eine kristalline plättchenförmige Struktur von einem Zielpunkt ansaugen und diese anschließend auf einem Ablagepunkt an der zweiten Stützfläche ablegen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Transferverfahren bereitzustellen, welches folgende Schritte aufweist: 1. Aufnehmen eines Bildes einer kristallinen plättchenförmigen Struktur, 2. Ermitteln eines Zielpunkts und eines Drehversatzwertes anhand des Bildes der kristallinen plättchenförmigen Struktur, 3. Ermitteln eines Drehkorrekturwerts entsprechend dem Drehversatz, 4. Antreiben des Schwenkarms entsprechend des vorgegebenen Drehwerts und des Drehkorrekturwerts, um den Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur auszugleichen und die kristalline plättchenförmige Struktur von dem Zielpunkt an einer ersten Stützfläche abzusaugen und dann auf den Ablagepunkt der zweiten Stützfläche zu verlagern.
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In dem obigen Abschnitt ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen und des zugehörigen Transferverfahrens beschrieben, wobei der Schwenkarm abhängig von dem vorgegebenen Drehwert und dem Drehkorrekturwert betrieben wird, um den Drehversatz einer kristallinen plättchenförmigen Struktur auszugleichen und die Übergabegeschwindigkeit sowie Prüfgeschwindigkeit beim Verlagern der kristallinen plättchenförmigen Struktur von der ersten Stützfläche auf den Ablagepunkt der zweiten Stützfläche zu erhöhen. Dadurch werden die Gesamtproduktionskosten reduziert.
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Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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2 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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3 zeigt ein Flussdiagramm des Ablaufs des erfindungsgemäßen Transferverfahrens.
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4 zeigt eine schematische Ansicht des Schrittes zur Aufnahme eines Bildes durch das Aufnahmegerät.
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5 zeigt eine schematische Ansicht des Winkels zwischen dem Schwenkarm und einer kristallinen plättchenförmigen Struktur ohne Drehversatz.
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6 zeigt eine schematische Darstellung I der Betätigung des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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7 zeigt eine vergrößerte Teilansicht aus 6.
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8 zeigt eine schematische Darstellung II der Betätigung des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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9 zeigt eine schematische Darstellung III der Betätigung des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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10 zeigt eine schematische Darstellung IV der Betätigung des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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11 zeigt eine schematische Darstellung V der Betätigung des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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12 zeigt eine vergrößerte Teilansicht aus 11.
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13 zeigt eine schematische Darstellung VI der Betätigung des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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14 zeigt eine schematische Darstellung VII der Betätigung des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst das erfindungsgemäße Prüfgerät 100 für kristalline plättchenförmige Strukturen mindestens zwei Ablageplattformen (eine erste Ablageplattform 110 und eine zweite Ablageplattform 120), ein Aufnahmegerät 130, ein Ausgleichsmodul 150 und mindestens eine Transfereinrichtung 140. In den folgenden Abschnitten wird die Anordnung mit zwei Ablageplattformen 110, 120 und einer Transfereinrichtung 140 beispielhaft erläutert. Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen sollen jedoch nicht darauf beschränkt sein. Die tatsächliche Anzahl der Ablageplattformen und der Transfereinrichtungen lässt sich je nach Bedarf festlegen. Beispielsweise kann es drei Ablageplattformen und zwei Transfereinrichtungen geben, wobei die zwei Transfereinrichtungen und die drei Ablageplattformen in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind.
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Die erste Ablageplattform 110 weist eine erste Ablagezone 112 auf, welche mit einer ersten Stützfläche 110a zum Ablegen einer kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ausgebildet ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Ablagezone 112 ein Waferrahmen, welcher normalerweise als ein Hohlrahmen mit einem Fenster ausgebildet ist. An der Unterseite des Waferrahmens kann daher eine Weichfolie (z.B. blaue Folie) angeklebt sein, auf der sich eine zu überprüfende kristalline plättchenförmige Struktur C1 platzieren lässt. Dabei wird die erste Stützfläche 110a dann durch die Oberfläche der Weichfolie ausgebildet. Die erste Ablageplattform 110 kann ferner mit einer Schubstift-Einrichtung (nicht gezeigt) versehen sein, welche unter dem Fenster der ersten Ablagezone 112 angebracht ist. Die Schubstift-Einrichtung unterstützt mit ihren Verschiebekomponenten (nicht gezeigt) die Verschiebung und trägt durch eine Hubbewegung von unten nach oben dazu bei, dass die Saugmatte 143 der Transfereinrichtung 140 die kristalline plättchenförmige Struktur C1 auf der Weichfolie leicht ansaugen kann. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die erste Ablagezone 112 kann auch als eine feste Plattform ausgebildet sein, wobei die erste Stützfläche 110a als eine Oberfläche der festen Plattform ausgebildet ist. Die kristalline plättchenförmige Struktur C1 oder der vorbereitete Wafer mit einer Weichfolie kann direkt auf der ersten Stützfläche 110a der ersten Ablagezone 112 platziert werden. Ein vorbereiteter Wafer mit einer Weichfolie bezeichnet eine Kombination eines geschnittenen Wafers mit einer Weichfolie zum Festkleben des Wafers.
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Es sei darauf hingewiesen, dass eine kristalline plättchenförmige Struktur C1 normalerweise eine sehr geringe Fläche oder ein sehr kleines Volumen hat. Zur einfacheren Darstellung bzw. Beschreibung können die in den erfindungsgemäßen Figuren dargestellten Maßstäbe der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in Bezug auf das Prüfgerät 100 für kristalline plättchenförmige Strukturen von den tatsächlichen Verhältnissen verschieden sein. Die dargestellten Maßstäbe dienen nur zur Veranschaulichung und beschränken die erfindungsgemäße Ausführungsform nicht. In einem praktischen Beispiel kann die Größe einer kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 etwa gleich oder geringfügig größer als die Größe einer im Folgenden beschriebenen Saugmatte 143 sein.
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Die zweite Ablageplattform 120 weist außerdem eine zweite Ablagezone 122 auf, welche mit einer zweiten Stützfläche 120a zum Ablegen einer kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ausgebildet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Ablagezone 122 ein Waferrahmen, welcher normalerweise als ein Hohlrahmen ausgebildet ist. An der Unterseite des Waferrahmens kann daher eine Weichfolie (z.B. blaue Folie) angeklebt sein, auf der eine kristalline plättchenförmige Struktur C1 platziert werden kann. Dabei ist die zweite Stützfläche 120a dann durch die Weichfolie definiert. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die zweite Ablagezone 122 kann auch als eine feste Plattform ausgebildet sein, wobei die zweite Stützfläche 120a an einer Oberfläche der festen Plattform liegt. Die kristalline plättchenförmige Struktur C1 kann direkt auf der zweiten Stützfläche 120a der zweiten Ablagezone 122 positioniert werden. An der zweiten Stützfläche 120a der zweiten Ablagezone 122 kann eine Weichfolie verklebt sein, um eine ungewollte Versetzung oder Verdrehung der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 aufgrund einer Fremdeinwirkung beim Ablegen auf der zweiten Stützfläche 120a zu vermeiden.
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In der vorliegenden Ausführungsform können die erste Ablageplattform 110 und die zweite Ablageplattform 120 mit einem XYZ-Achsen-Schlitten und einer T-Achsen-Einrichtung ausgebildet sein. Die erste Ablageplattform 110 und die zweite Ablageplattform 120 lassen sich sowohl entlang einer Horizontalebene (d.h. XY-Achsen-Ebene) bewegen, als auch über einen Hubschlitten entlang der zu der Horizontalebene senkrecht stehenden Z-Achse oder über eine Achsenmitte entlang der T-Achse. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die erste Ablageplattform 110 und die zweite Ablageplattform 120 können auch mit einer beliebigen Kombination der oben genannten einzelnen Achsen ausgebildet sein.
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Das Aufnahmegerät 130 hat ein Objektiv 131, welches auf die erste Stützfläche 110a gerichtet ist, um ein Bild S1 der auf der ersten Stützfläche 110a liegenden kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 aufzuzeichnen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Objektiv 131 des Aufnahmegeräts 130 auch auf die zweite Stützfläche 120a ausgerichtet sein, um ein Bild der auf der zweiten Stützfläche 120a liegenden kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 aufzuzeichnen. Das Aufnahmegerät 130 kann eine Kamera, eine Videokamera oder eine CCD-Kamera sein.
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Das Ausgleichsmodul 150 ist an das Aufnahmegerät 130 angeschlossen, um die durch das Aufnahmegerät 130 aufgezeichneten Bilder S1 zu empfangen. In der vorliegenden Ausführungsform kann das Ausgleichsmodul 150 einen Zielpunkt T1 der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 anhand dem durch das Aufnahmegerät 130 aufgezeichnete Bild S1 ermitteln, sowie einen Versatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 anhand des Bildes S1 und eines Vorgabebildes beurteilen und anschließend einen Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 abhängig von dem Beurteilungsergebnis ermitteln und abschließend einen dem errechneten Drehversatz entsprechenden Drehkorrekturwert S2 ermitteln. In einer weiteren Ausführungsform kann das Ausgleichsmodul 150 einen gewünschten Zielpunkt T1 und Drehkorrekturwert S2 mit Hilfe einer Bildanalysetechnik ermitteln. Der Zielpunkt T1 auf der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 dient zum Ausrichten der Saugmatte 143 an der Transfereinrichtung 140. In der vorliegenden Ausführungsform verwendet das Ausgleichsmodul 150 den Mittelpunkt der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 direkt als den genannten Zielpunkt T1. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Das Ausgleichsmodul 150 kann als eine Programmsoftware mit einem Prozessor ausgebildet sein.
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Die Transfereinrichtung 140 ist zwischen der ersten Ablageplattform 110 und der zweiten Ablageplattform 120 angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Transfereinrichtung 140 einen Basiskörper 141, einen Schwenkarm 142 und eine Saugmatte 143 auf. Der Schwenkarm 142 hat zwei gegenüberstehende Enden (ein erstes Ende und ein zweites Ende). Der Schwenkarm 142 ist mit dem ersten Ende an dem Basiskörper 141 angeschlossen, wobei das erste Ende als die Drehachsenmitte des Schwenkarms dient. Die Saugmatte 143 ist an dem zweiten Ende des Schwenkarms 142 angebracht. Der Schwenkarm 142 der Transfereinrichtung 140 kann daher zwischen der ersten Ablageplattform 110 und der zweiten Ablageplattform 120 verschwenkt werden. Dabei saugt die Saugmatte 143 eine kristalline plättchenförmige Struktur C1 an und verlagert diese anschließend von der ersten Ablageplattform 110 auf einen Ablagepunkt P1 an der zweiten Stützfläche 120a der zweiten Ablageplattform 120.
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In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Transfereinrichtung 140 eine Vakuumpumpe (nicht gezeigt), welche über eine Schlauchleitung an die am zweiten Ende des Schwenkarms 142 angebrachte Saugmatte 143 durchgehend angeschlossen ist, sodass die Saugmatte 143 eine Vakuumheberfunktion hat.
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Des Weiteren kann die Transfereinrichtung 140 an das Ausgleichsmodul 150 angeschlossen sein, um den Schwenkarm 142 zum Verschwenken um einen von dem Ausgleichsmodul 150 ermittelten Drehkorrekturwert S2 und einem der Position der ersten Stützfläche 110a der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 entsprechenden vorgegebenen Drehwert S3 anzutreiben, damit die kristalline plättchenförmige Struktur C1 von der ersten Ablageplattform 110 auf die zweite Ablageplattform 120 übertragen wird. Die detaillierte Betätigung der Transfereinrichtung 140 wird nachfolgend beschrieben.
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Der vorgegebene Drehwert S3 bezeichnet einen Drehwinkel des Schwenkarms 142 zwischen einer ersten vorgegebenen Position der ersten Stützfläche 110a und einer zweiten vorgegebenen Position der zweiten Stützfläche 120a, wobei die kristalline plättchenförmige Struktur C1 keinen Drehversatz hat. Dabei entspricht die erste vorgegebene Position der Ausgangsstellung der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 auf der ersten Stützfläche 110a, wobei die zweite vorgegebene Position einem vorgegebenen Ablagepunkt P1 der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 auf der zweiten Stützfläche 120a entspricht.
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Das erfindungsgemäße Prüfgerät 100 für kristalline plättchenförmige Strukturen kann ferner mit einer horizontalen Gleitschiene 160 versehen sein, welche an das Ausgleichsmodul 150 angeschlossen ist. Damit der Schwenkarm 142 in der vorliegenden Ausführungsform die kristalline plättchenförmige Struktur C1 ansaugen und anschließend auf die erste Ablageplattform 110 verlagern kann, dient die horizontale Gleitschiene 160 zur Einstellung der Position der auf der ersten Stützfläche 110a der ersten Ablageplattform 110 liegenden kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 zu dem Schwenkarm 142 gemäß dem durch das Ausgleichsmodul 150 generierten Zielpunkt T1, sodass die Saugmatte 143 des Schwenkarms 142 auf den Zielpunkt T1 an der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ausrichtet ist und die kristalline plättchenförmige Struktur C1 ansaugt, nachdem der Schwenkarm 142 bis zur ersten Stützfläche 110a der ersten Ablageplattform 110 verschwenkt wurde.
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In einer Ausführungsform ist die horizontale Gleitschiene 160 unter der ersten Ablageplattform 110 angebracht, um die erste Ablageplattform 110 zum Bewegen bzw. zum Ändern der Position der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in Bezug auf den Schwenkarm 142 anzutreiben. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die horizontale Gleitschiene 160 lässt sich auch unter der Transfereinrichtung 140 anbringen, um die Transfereinrichtung 140 zum Bewegen bzw. zum Ändern der Position der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in Bezug auf den Schwenkarm 142 anzutreiben.
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Damit der Schwenkarm 142 die kristalline plättchenförmige Struktur C1 ansaugen und danach auf der zweiten Ablageplattform 120 ablegen kann, stellt die horizontale Gleitschiene 160 die Position der Saugmatte 143 des Schwenkarms 142 in Bezug auf die zweite Ablageplattform 120 entsprechend einem im Ausgleichsmodul 150 gespeicherten Ablagepunkt P1 so ein, dass die Saugmatte 143 des Schwenkarms 142 die kristalline plättchenförmige Struktur C1 auf dem Ablagepunkt P1 der zweiten Stützfläche 120a ablegen kann, nachdem der Schwenkarm 142 bis zur zweiten Stützfläche 120a der zweiten Ablageplattform 120 geschwenkt wurde.
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In einer Ausführungsform ist die horizontale Gleitschiene 160 unter der Transfereinrichtung 140 angebracht, um die Transfereinrichtung 140 zum Bewegen bzw. zum Ändern der Position der Saugmatte 143 in Bezug auf die zweite Ablageplattform 120 anzutreiben. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die horizontale Gleitschiene 160 lässt sich auch unter der zweiten Ablageplattform 120 anbringen, um die zweite Ablageplattform 120 zum Bewegen bzw. zum Ändern der Position der Saugmatte 143 in Bezug auf die zweite Ablageplattform 120 anzutreiben.
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Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich ist, wird der Schwenkarm 142 des Prüfgeräts 100 für kristalline plättchenförmige Strukturenbei dem erfindungsgemäßen Transferverfahren zum Verschwenken gemäß dem vorgegebenen Drehwert S3 und einem Drehkorrekturwert S2 angetrieben, um den ermittelten Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 zu kompensieren und um eine horizontale Verschiebung der horizontalen Gleitschiene 160 anzutreiben und die kristalline plättchenförmige Struktur C1 von der ersten Ablageplattform 110 auf die zweite Ablageplattform 102 zu verlagern. In der vorliegenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transferverfahrens werden alle Schwenkübergaben durch den Schwenkarm 142 ausgeführt, wodurch die Übergabegeschwindigkeit und Prüfgeschwindigkeit im Vergleich zu den herkömmlichen Ablageplattformen somit insgesamt deutlich erhöht werden.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das Transferverfahren die folgenden Schritte: 1. Aufnehmen eines Bildes S1 einer kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 (Schritt S11), 2. Ermitteln eines Zielpunkts T1 und Drehversatzes anhand des Bildes S1 der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 (Schritt S12), 3. Ermitteln eines Drehkorrekturwerts S2 abhängig von dem Drehversatz (Schritt S13), 4. Betreiben des Schwenkarms 142 entsprechend dem vorgegebenen Drehwert S3 und Drehkorrekturwert S2, um den Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 auszugleichen und um die kristalline plättchenförmige Struktur C1 von einer ersten Stützfläche 110a auf den Ablagepunkt P1 der zweiten Stützfläche 120a zu überführen (Schritt S14).
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Im Schritt S11 nimmt das Prüfgerät 100 für kristalline plättchenförmige Strukturen durch das an der ersten Ablageplattform 110 angebrachte Aufnahmegerät 130 ein Bild S1 einer auf der ersten Stützfläche 110a der ersten Ablageplattform 110 liegenden kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 oder eines vorbereiteten Wafers mit einer Weichfolie (Kombination eines geschnittenen Wafers mit einer Weichfolie zum Festkleben des Wafers) auf.
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Im Schritt S12 ermittelt das Ausgleichmodul 150 des Prüfgerät s100 für kristalline plättchenförmige Strukturen einen entsprechenden Zielpunkt T1 anhand des durch das Aufnahmegerät 130 aufgezeichneten Bildes S1 und vergleicht das Bild S1 mit der Information eines Vorgabebilds, um einen Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 zu ermitteln. Das Ausgleichmodul 150 verwendet dann den Mittelpunkt der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 als Zielpunkt T1. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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In 4 ist ein Zustand der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 beim Aufzeichnen des Bildes S1 durch das Aufnahmegerät 130 mittels einer durchgezogenen Linie dargestellt, während durch die gestrichelte Linie der Ausgangszustand der Kristallinen plättchenförmigen Struktur C1’ dargestellt ist. In einer Ausführungsform kann das Ausgleichsmodul 150 daher die mittels der durchgezogenen Linie dargestellte Ausrichtung der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 mit der durch die gestrichelte Linie dargestellten Ausrichtung der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1’ vergleichen und einen Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ermitteln oder es kann ein gewünschter Zielpunkt T1 und Drehversatz durch eine Bewertung des Bildes S1 mit Hilfe einer Bildanalysetechnik ermittelt werden.
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Im Schritt S13 ermittelt das Ausgleichsmodul 150 des Prüfgerät s100 für kristalline plättchenförmige Strukturen einen dem errechneten Drehversatz entsprechenden Drehkorrekturwert S2.
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Beispielsweise kann das Ausgleichsmodul 150 bei einem ermittelten Drehversatz von +30 Grad (= Versatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 zu Position C1’ der kristallinen plättchenförmigen Strukturim Uhrzeigersinn) einen zugehörigen Drehkorrekturwert S2 von –30 Grad für diesen Drehversatz ermitteln.
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Im Schritt S14 wird der Schwenkarm 142 der Transfereinrichtung 140 gemäß dem in Schritt S13 ermittelten Drehkorrekturwert S2 und dem vorgegebenen Drehwert S3 verschwenkt, um den Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 zu kompensieren, sodass der Schwenkarm 142, wenn er zur ersten Ablageplattform 110 bewegt wird, die an dem Zielpunkt T1 liegende kristalline plättchenförmige Struktur C1 von der ersten Stützfläche 110a ansaugen kann und die kristalline plättchenförmige Struktur C1 anschließend auf den Ablagepunkt P1 an der zweiten Stützfläche 120a der zweiten Ablageplattform 120 überführen kann (siehe 6 bis 14).
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Der vorgegebene Drehwert S3 bezeichnet den Drehwinkel des Schwenkarms 142, der zum Transfer der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 von der ersten vorgegebenen Position (Ausgangsstellung) an der ersten Stützfläche 110a in die zweite vorgegebenen Position (Ablageposition) an der zweiten Stützfläche 120a erforderlich ist, wenn die kristalline plättchenförmige Struktur C1 keinen Drehversatz hat. Oberhalb der ersten Stützfläche 110a kann der Schwenkarm 142 die kristalline plättchenförmige Struktur C1 in einem Bereich zwischen der Unterkante der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 und dem Zielpunkt T1 der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ansaugen, wenn die kristalline plättchenförmige Struktur C1 keinen Drehversatz hat. Zwischen dem Schwenkarm 142 und der Unterkante der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ist ein Winkel θ definiert (siehe 5).
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In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 direkt vor dem Bewegen des Schwenkarms 142 zur ersten vorgegebenen Position der ersten Stützfläche 110a ausgeglichen, damit der Schwenkarm gemäß dem vorgegebenen Drehwert S3 und dem durch das Ausgleichsmodul 150 generierten Drehkorrekturwert S2 richtig auf die erste Stützfläche 110a ausgerichtet wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Position der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in Bezug auf den Schwenkarm 142 durch die horizontale Gleitschiene 160 entsprechend dem von dem Ausgleichsmodul 150 ausgegebenen Zielpunkt T1 eingestellt, damit die Saugmatte 143, die an einem Ende des Schwenkarms 142 angeordnet ist, auf den Zielpunkt T1 der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ausgerichtet ist und die kristalline plättchenförmige Struktur C1 anschließend an diesem Zielpunkt T1 aufgenommen werden kann, wobei der Schwenkarm 142 gemäß dem vorgegebenen Drehwert S3 und dem Drehkorrekturwert S2 zur ersten Stützfläche 110a geschwenkt wird. In diesem Zustand ist zwischen dem Schwenkarm 142 und der Unterkante der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 an der ersten Stützfläche 110a ein Winkel θ1 vorhanden (siehe 7), welcher gleich dem oben genannten Winkel θ ist.
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Beispielsweise kann für einen vorgegebenen Drehwert von 150 Grad und für einen Drehkorrekturwert von –30 Grad der Drehwinkel des Schwenkarms 142 beim Ausrichten auf die erste Stützfläche 110a um 30 Grad abnehmen. Das heißt, dass der Drehwinkel des Schwenkarms 142 zwischen der ersten Stützfläche 110a und der zweiten Stützfläche 120a von 150 Grad auf 120 Grad reduziert wird, um den Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 auszugleichen und die Position der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in Bezug auf den Schwenkarm 142 gemäß dem Zielpunkt T1 mittels der horizontalen Gleitschiene 160 so einzustellen, dass die Saugmatte 143 am Schwenkarm 142 auf den Zielpunkt T1 der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ausgerichtet ist und die kristalline plättchenförmige Struktur C1 ansaugen kann (siehe 6 bis 9). Nachdem die kristalline plättchenförmige Struktur C1 angesaugt wurde, kann der Schwenkarm 142 der Transfereinrichtung 140 mit der angesaugten kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 entsprechend dem Drehkorrekturwert S2 und dem vorgegebenen Drehwert S3 nochmals um 120 Grad verschwenkt werden, sodass dieser auf die zweite Stützfläche 120a ausgerichtet ist, um die kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 auf dem Ablagepunkt P1 an der zweiten Stützfläche 120a abzulegen (siehe 7 bis 10).
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In der vorliegenden Ausführungsform kann die horizontale Gleitschiene 160 an der Transfereinrichtung 140 oder an der ersten Ablageplattform 110 angebracht sein, um die Transfereinrichtung 140 oder die erste Ablageplattform 110 zum Bewegen bzw. zum Ändern der Position der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in Bezug auf den Schwenkarm 142 anzutreiben. Die horizontale Gleitschiene 160 kann sich simultan mit dem Schwenkarm 142 bewegen. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die horizontale Gleitschiene 160 und der Schwenkarm 142 können sich auch nacheinander bewegen. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 erst direkt vor dem Verschwenken des Schwenkarms 142 mit der angesaugten kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in die zweite vorgegebene Position an der zweiten Stützfläche 120a so ausgeglichen werden, dass der Schwenkarm anschließend entsprechend dem vorgegebenen Drehwert S3 und dem Drehkorrekturwert S2 auf die zweite Stützfläche 120a ausgerichtet wird. In der vorliegenden Ausführungsform kann die horizontale Gleitschiene 160 derart konfiguriert sein, dass sie die Position der Saugmatte 143 an dem Schwenkarm 142 in Bezug auf die zweite Stützfläche 120a gemäß dem vorgegebenen Ablagepunkt P1 einstellen kann, damit der Schwenkarm 142 die kristalline plättchenförmige Struktur C1 zu dem Ablagepunkt P1 an der zweiten Stützfläche 120a überführen kann, nachdem der Schwenkarm 142 entsprechend dem vorgegebenen Drehwert S3 und dem Drehkorrekturwert S2 zur zweiten Stützfläche 120a verschwenkt wurde. In diesem Zustand ist zwischen dem Schwenkarm 142 und der Unterkante der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 an der ersten Stützfläche 110a ein Winkel θ2 ausgebildet (siehe 12), welcher sich von dem oben genannten Winkel θ unterscheidet.
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Beispielsweise kann bei einem vorgegebenen Drehwert von 150 Grad und bei einem Drehkorrekturwert von –30 Grad der Schwenkarm 142 zunächst entsprechend dem vorgegebenen Drehwert von 150 Grad bis zur ersten Stützfläche 110a geschwenkt werden, um die kristalline plättchenförmige Struktur C1 anzusaugen (siehe 11). Danach wird der Schwenkarm zur zweiten Stützfläche 120a verschwenkt und anschließend wird der Drehwinkel zum Ausgleich des Drehversatzes der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 mithilfe der horizontalen Gleitschiene 160 um 30 Grad reduziert, indem die Position der Saugmatte 143 in Bezug auf die zweite Stützfläche 120a gemäß dem Ablagepunkt P1 eingestellt wird, sodass der Schwenkarm 142 die angesaugte kristalline plättchenförmigen Struktur C1 auf dem Ablagepunkt P1 an der zweiten Stützfläche 120a ablegen kann (siehe 13 und 14).
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In der vorliegenden Ausführungsform kann die horizontale Gleitschiene 160 an der Transfereinrichtung 140 oder an der zweiten Ablageplattform 120 angebracht sein, um die Transfereinrichtung 140 oder die zweite Ablageplattform 120 zu einer Bewegung bzw. zu einer Änderung der Position der Saugmatte 143 in Bezug auf die zweite Stützfläche 120a anzutreiben. Die horizontale Gleitschiene 160 kann simultan mit dem Schwenkarm 142 bewegt werden. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die horizontale Gleitschiene 160 und der Schwenkarm 142 können auch nacheinander bewegt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 direkt vor dem Verschwenken des Schwenkarms 142 in die erste vorgegebene Position an der ersten Stützfläche 110a oder in die zweite vorgegebene Position an der zweiten Stützfläche 120a ausgeglichen werden. In der vorliegenden Ausführungsform kann der durch das Ausgleichmodul 150 generierte Drehkorrekturwert S2 in einem bestimmten Verhältnis (zum Beispiel, 1:2 oder 1:3) in eine erste Komponente und eine zweite Komponente aufgeteilt werden.
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Dabei kann der Schwenkarm 142 gemäß dem vorgegebenen Drehwert S3 und der ersten Komponente in Bezug auf die erste Stützfläche 110a verschwenkt werden. Darüber hinaus wird die Position der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 in Bezug auf den Schwenkarm 142 durch die horizontale Gleitschiene 160 gemäß dem Zielpunkt T1 eingestellt, damit die Saugmatte 143 an einem Ende des Schwenkarms 142 auf den Zielpunkt T1 der kristallinen plättchenförmigen Struktur C1 ausgerichtet ist und die kristalline plättchenförmige Struktur C1 von diesem Zielpunkt T1 aufgenommen werden kann. Anschließend kann der Schwenkarm 142 gemäß dem vorgegebenen Drehwert S3 und der zweiten Komponente auf die zweite Stützfläche 120a ausgerichtet werden. Darüber hinaus wird die Position der Saugmatte 143 an dem Schwenkarm 142 durch die horizontale Gleitschiene 160 in Bezug auf die zweite Stützfläche 120a gemäß dem vorgegebenen Ablagepunkt P1 eingestellt, damit der Schwenkarm 142 die kristalline plättchenförmige Struktur C1 auf dem Ablagepunkt P1 an der zweiten Stützfläche 120a ablegen kann, nachdem der Schwenkarm 142 zur zweiten Stützfläche 120a geschwenkt wurde.
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In der vorliegenden Ausführungsform kann die horizontale Gleitschiene 160 an der Transfereinrichtung 140, der ersten Ablageplattform 110 und/oder der zweiten Ablageplattform 120 vorgesehen sein, um eine Bewegung der Transfereinrichtung 140, der ersten Ablageplattform 110 und/oder der zweiten Ablageplattform 120 anzutreiben. Die horizontale Gleitschiene 160 kann sich simultan mit dem Schwenkarm 142 bewegen. Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die horizontale Gleitschiene 160 und der Schwenkarm 142 können sich auch nacheinander bewegen.
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In den obigen Abschnitten ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfgeräts für kristalline plättchenförmige Strukturen und des Transferverfahrens beschrieben, wobei der Schwenkarm abhängig von einem vorgegebenen Drehwert und einem Drehkorrekturwert so betrieben wird, dass ein Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur ausgeglichen wird, wobei die Übergabegeschwindigkeit sowie Prüfgeschwindigkeit beim Verlagern der kristallinen plättchenförmigen Struktur von der ersten Stützfläche auf den Ablagepunkt der zweiten Stützfläche dadurch erhöht werden kann. Damit werden die Gesamtproduktionskosten reduziert.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Prüfgerät 100 für kristalline plättchenförmige Strukturen
- 110
- erste Ablageplattform
- 110a
- erste Stützfläche
- 112
- erste Ablagezone
- 120
- zweite Ablageplattform
- 120a
- zweite Stützfläche
- 122
- zweite Ablagezone
- 130
- Aufnahmegerät
- 131
- Objektiv
- 140
- Transfereinrichtung
- 141
- Bock
- 142
- Schwenkarm
- 143
- Saugmatte
- 150
- Ausgleichsmodul
- 160
- horizontale Gleitschiene
- C1, C1’
- kristalline plättchenförmige Struktur
- P1
- Ablagepunkt
- T1
- Zielpunkt
- S1
- Abbildung
- S2
- Drehkorrekturwert
- S3
- vorgegebener Drehwert
- Schritt S11
- Aufnehmen eines Bildes einer kristallinen plättchenförmigen Struktur
- Schritt S12
- Ermitteln eines Zielpunkts und Drehversatzes anhand des Bildes der kristallinen plättchenförmigen Struktur
- Schritt S13
- Ermitteln eines Drehkorrekturwerts abhängig von dem Drehversatz
- Schritt S14
- Betreiben des Schwenkarms entsprechend einem vorgegebenen Drehwert und dem Drehkorrekturwert, um den Drehversatz der kristallinen plättchenförmigen Struktur auszugleichen und die kristallinen plättchenförmige Struktur von einer ersten Stützfläche auf den Ablagepunkt der zweiten Stützfläche zu verlagern