KR100750207B1

KR100750207B1 - 프로브 스테이션

Info

Publication number: KR100750207B1
Application number: KR1020060055294A
Authority: KR
Inventors: 김백일; 김태기
Original assignee: 세크론 주식회사
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-08-17

Abstract

본 발명은 웨이퍼를 검사하기 위해서 웨이퍼와 탐침이 접촉되도록 승강장치로 웨이퍼 척을 승ㆍ하강시키는 프로브 스테이션에 관한 것으로, 상기 승강장치의 측면에 설치되고 상기 승강장치의 수직 중심축에 대하여 전후 방향으로 기울기를 조절하는 제1미세조정부와, 및 상기 제1미세조정부에서 횡 방향으로 90°회전된 위치에 설치되고 상기 승강장치의 수직 중심축에 대하여 좌우 방향으로 기울기를 조절하는 제2미세조정부를 포함하되, 상기 제1ㆍ제2미세조정부는, 상기 승강장치를 수직 중심축에서 방사 방향으로 위치이동시켜 상기 웨이퍼 척의 수평이 보정되는 것이 특징이다.

본 발명에 의하면, 제1ㆍ제2미세조정부의 동작에 따라 승강장치의 기울기가 변화되고, 웨이퍼 척의 중심부에서 방사방향으로 높낮이를 보정할 수 있는 것이다. 따라서, 프로브 카드에 구비된 탐침과 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼와의 접촉 상태를 매우 정밀하게 보정하여 상기 웨이퍼의 양ㆍ불을 정확하게 판별할 수가 있다.

반도체, 소자, 웨이퍼, 프로브, 탐침

Description

프로브 스테이션{probe station}

도 1은 종래의 프로브 스테이션 및 프로브 카드를 개략적으로 도시한 측면도,

도 2는 종래의 프로브 스테이션을 개략적으로 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예를 도시한 저면사시도,

도 4는 본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예를 도시한 측면도,

도 5는 본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예를 도시한 저면도,

도 6은 본 발명의 프로브 스테이션에 가압지지부가 더 구비된 상태를 도시한 저면사시도,

도 7은 본 발명의 프로브 스테이션의 도 6의 상태를 도시한 측면도,

도 8은 본 발명의 프로브 스테이션의 도 6의 상태를 도시한 저면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 프로브 스테이션 110 : 웨이퍼 척

120 : 승강장치 130a : 제1미세조정부

130b : 제2미세조정부 131a,131b : 감속기어

132a,132b : 주동기어 133a,133b : 종동기어

134a,134b : 회전축 135a,135b : 밀착부재

136a,136b : 기어박스 140a,140b : 가압지지부

141 : 수용부재 141' : 공간부

142 : 탄성스프링 143 : 가압부재

150 : 가이드부재 160 : 지지체

200 : 프로브 카드 210 : 탐침

W : 웨이퍼 M1,M2 : 구동모터

본 발명은 프로브 카드에 구비된 탐침에 접촉되어 웨이퍼를 검사하는 프로브 스테이션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척의 수평 상태를 세밀하게 보정시켜 탐침과 웨이퍼와의 접촉률을 향상시킴으로써, 웨이퍼의 양ㆍ불을 정확하게 판별할 수 있는 프로브 스테이션에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 웨이퍼(wafer) 상에는 복수개의 칩들이 규칙적으로 배열된다. 상기 칩 각각에는, 수많은 전자 소자들(예를 들면, 트랜지스터들, 커패시터들, 저항체들 및 이들을 연결하는 배선들) 및 상기 전자 소자들과 전기적으로 접속하기 위한 복수개의 본딩 패드들(bonding pads)이 다양한 공정 단계들을 통해 형성된다. 이때, 상기 소자들은 상기 칩의 용도에 따른 고유한 기능을 수행할 수 있도록, 물리적 구조 및 전기적 연결을 형성한다.

이러한 칩들의 정상적인 동작을 위해서, 상기 칩들을 패키지하기 전에, 즉 웨이퍼 단계(wafer level)에서 상기 칩들을 전기적으로 테스트하는 단계를 거친다.

상기 웨이퍼 테스트를 위해 사용되는 장비에는 테스터(tester) 및 프로브 스테이션(probe station)이 포함된다. 상기 테스터는 상기 칩들이 입력되는 전기적 신호(electrical input signal)에 대해 정상적으로 기능을 하는지 알아보기 위한 장치로서, 소정의 테스트 프로그램이 내장된 컴퓨터, 전기적 신호 발생 장치(electrical signal source units) 및 전기적 신호 센싱 장치들(electrical signal measurement units)이 구비된다.

또한, 상기 프로브 스테이션은 상기 칩들이 전기적으로 테스트 될 수 있도록, 복수개의 탐침 바늘들(probing needles)을 갖는 프로브 카드(probe card)를 상기 칩들에 정확히 정렬/접촉시키는 장치이다. 이를 위해, 상기 프로브 스테이션은 상기 프로브 카드, 상기 웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 척(wafer chuck) 및 상기 웨이퍼 척의 위치를 3차원적으로 변경시킬 수 있는 웨이퍼 척 이동 장치들을 구비하고 있다.

상기 프로브 스테이션은 다수의 웨이퍼가 적층 수납된 웨이퍼 캐리어(carrier)로부터 웨이퍼 한 장씩을 스테이지부(stage part)의 웨이퍼 척으로 반송하고 테스트가 마무리된 웨이퍼는 다시 웨이퍼 캐리어로 수납하는 로더부(loader part), 웨이퍼와 탐침을 서로 접촉시키기 위하여 X축, Y축, Z축(승강축), θ축의 4개의 구동축으로 구동하는 스테이지부, 및 웨이퍼와 탐침 간의 일치를 위해 상기 웨이퍼 척 상에 설치되어 화상 데이터를 출력해주는 카메라 등이 구비된 얼라인먼트부(alignment part)로 이루어진다.

즉, 첨부된 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 종래의 프로브 스테이션(100)은 상기 프로브 카드(200)를 상기 웨이퍼 척(110)의 상면에 배치시키고, 상기 Z축을 승강시켜 웨이퍼(W)를 탐침(210)에 접촉시킨다. 이때, 상기 Z축의 구동과 더불어 상기 X축과 Y축을 조정하여 상기 웨이퍼 척(110)을 전후좌우 방향으로 위치시키면서 상기 프로브 카드(200)와 정밀하게 접촉될 수 있도록 하고 있다. 여기서, 상기 X축과 상기 Y축은 프로브 카드(200)와 웨이퍼 척(110)의 위치를 맞춰주는 역할을 하고, 실질적으로 상기 웨이퍼(W)와 상기 탐침(210) 과의 접촉 정밀도는 상기 Z축의 승ㆍ하강으로 조절하고 있었다.

이러한 종래의 프로브 스테이션(100)의 상세한 구성 및 동작 설명은 대한민국 특허등록번호 제536610호를 참조하도록 하고 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 프로브 스테이션(100)은 웨이퍼(W)와 탐침(210) 간의 접촉 정밀도에 따라 웨이퍼(W)의 양ㆍ불을 판정하게 되는데, 종래에 제공된 프로브 스테이션(100)은 단순히 Z축의 승ㆍ하강만으로 그 접촉 정밀도를 조절하고 있었다. 따라서, 웨이퍼(W)와 탐침(210) 간의 접촉 정밀도(수평상태)가 저하되어 웨이퍼(W)의 양ㆍ불을 정확하게 판별하는데 문제점이 있었다.

이러한 문제점은, 상기 웨이퍼 척(110) 또는 상기 프로브 카드(200)의 수평에 미세한 오차가 나타날 경우 발생되는 것이다. 즉, X축과 Y축은 웨이퍼 척(110)의 전후방향을 조절하고, Z축은 승ㆍ하강만을 조절하기 때문에, 상기 프로브 카드(200)와 상기 웨이퍼 척(110)의 중심부에서 방사방향으로 높낮이를 조절할 수 없었기 때문에 미세오차가 발생되는 것이다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척의 수평 상태를 정밀하게 조절하여 웨이퍼와 탐침간의 접촉률을 향상시키고, 웨이퍼의 양ㆍ불을 정확하게 판별할 수 있는 프로브 스테이션을 제공하는 데 있다.

즉, 웨이퍼 척을 승ㆍ하강시키는 승강장치를 전후좌우 방향으로 각각 위치 이동시켜 웨이퍼 척이 그 중심부에서 방사방향으로 높낮이가 조절되고, 탐침에 접촉되는 웨이퍼의 수평 상태를 미세하게 조절하는 프로브 스테이션을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로브 스테이션은, 상기 승강장치의 측면에 설치되고, 상기 승강장치의 수직 중심축에 대하여 전후 방향으로 기울기를 조절하는 제1미세조정부; 및 상기 제1미세조정부에서 횡 방향으로 90°회전된 위치에 설치되고, 상기 승강장치의 수직 중심축에 대하여 좌우 방향으로 기울기를 조절하는 제2미세조정부;를 포함하되, 상기 제1ㆍ제2미세조정부는, 상기 승강장치를 수직 중심축에서 방사 방향으로 위치이동시켜 상기 웨이퍼 척의 수평이 보정되는 것이 특징이다.

본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1ㆍ제2미세조정부는, 구동모터; 상기 구동모터와 연결되고, 감속기어가 구비된 기어박스; 상기 기어박스와 연결되고, 상기 구동모터의 동작에 따라서 정ㆍ역회전이 가능한 회 전축; 및 상기 회전축과 연결되고, 상기 승강장치의 측면에 위치되는 밀착부재;를 포함한다.

본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 밀착부재는 상기 승강장치에 각각 결합된다.

본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1ㆍ제2미세조정부의 타측 방향에 각각 위치되고, 상기 승강장치를 가압하는 탄성스프링;을 더 포함한다.

본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가압지지부는, 내부에 공간부가 형성되어 탄성스프링이 구비된 수용부재; 및 상기 탄성스프링과 연결되고, 상기 승강장치의 측면을 가압하는 가압부재;를 포함한다.

본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 탐침이 구비된 프로브 카드와 상기 웨이퍼가 안착되는 상기 웨이퍼 척의 수평상태를 인식하는 광학계; 및 상기 광학계로 인해서 상기 프로브 카드와 상기 웨이퍼 척의 수평상태에 따라 상기 제1ㆍ제2미세조정부를 자동으로 조작하는 제어부;를 더 포함한다.

본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼 척의 승ㆍ하강을 안내하는 가이드부재; 상기 가이드부재의 하측에 결합되고, 종ㆍ횡방향으로 각각 위치이동이 가능한 지지체;를 더 포함하되, 상기 제1ㆍ제2미세조정부는, 상기 지지체의 하측에 위치된다.

본 발명의 프로브 스테이션의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼 척과 상기 가이드부재 사이에 설치되고, 상기 웨이퍼 척을 미세하게 회전시키는 척회전 부;를 더 포함하되, 상기 척회전부는, 상기 웨이퍼 척을 회전시켜 상기 탐침과 상기 웨이퍼의 접촉 위치를 초기에 설정한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 프로브 스테이션의 구성 및 작용효과를 설명하도록 한다. 그리고, 이하에서 설명되는 각부의 명칭에 따른 도면 부호는 종래의 도면 부호와 동일하게 도시하였다.

먼저, 본 발명의 프로브 스테이션(100)은 종래의 프로브 스테이션과 마찬가지로, 웨이퍼 척(110)을 전후좌우 방향으로 이동시키고, 상기 웨이퍼 척(110)을 승ㆍ하강시키는 승강장치(120) 및 상기 웨이퍼 척(110)을 미세 회전시키는 척 회전부(θ축)가 구비된다.

즉, 웨이퍼 척(110)을 전후좌우 방향으로 이송하는 X축과 Y축, 그리고 상기 웨이퍼 척(110)을 승ㆍ하강시키는 Z축, 상기 웨이퍼 척(110)을 미세하게 회전시키는 θ축으로 크게 구성된다.

한편, 상기한 바의 X축, Y축, Z축, θ축의 구성 및 작용은 종래의 프로브 스테이션(100)과 동일한 구성 및 작용을 갖기 때문에, 상기 구성요소들의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 발명의 프로브 스테이션(100)에서는 상기 승강장치(Z축)(120)를 수평 방향으로 위치이동시키는 제1미세조정부(130a)와 제2미세조정부(130b)가 포함되는 것이다.

첨부된 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 제1미세조정부(130a)와 상기 제2미세 조정부(130b)는 각각 상기 승강장치(120)의 측면에 위치된다.

즉, 상기 제1미세조정부(130a)와 상기 제2미세조정부(130b)는 상기 프로브 스테이션(100)의 평면 또는 저면에서 봤을 때, "┌", "┐", "┘", "└" 배치를 갖는 것이다. 여기서, 상기 제1미세조정부(130a)와 상기 제2미세조정부(130b)는 상기한 4가지 형태로 배치될 뿐만 아니라, 상기 승강장치(120)의 수직 중심부에서 방사방향을 따라 회전된 상태로 위치될 수도 있다. 즉, 상기 제1미세조정부(130a)와 상기 제2미세조정부(130b)는 상기 승강장치(120)의 수직중심부에서 90°의 위치를 갖도록 배치되는 것이다.

예를 들어, 상기 제1미세조정부(130a)는 상기 승강장치(120)의 평면에서 수평 방향을 따라 30°기울어진 위치에 배치됐다고 가정할 경우, 상기 제2미세조정부(130b)는 동일한 수평방향을 따라 90°기울어진 120°의 위치에 배치되는 것이다.

또한, 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)는, 각각 구동모터(M1,M2), 감속기어(131a,131b), 회전축(134a,134b), 밀착부재(135a,135b)를 포함하고 있다.

상기 구동모터(M1,M2)와 상기 감속기어(131a,131b)는 별도의 기어박스(136a,136b)가 구비되어 상기 기어박스(136a,136b) 내부에 위치될 수 있다. 또한, 상기 구동모터(M1,M2)는 전원부(미도시)와 연결되고, 별도의 제어부와 연결되어 상기 구동모터(M1,M2)를 자동으로 동작시킬 수 있다.

상기 구동모터(M1,M2)는 각각 주동기어(132a,132b)가 결합되고, 상기 주동기어(132a,132b)는 종동기어(133a,133b)와 맞물린다. 여기서, 상기 종동기 어(133a,133b)는 다수개의 기어로 구비될 수 있으며, 하나의 기어로 구성할 수도 있다. 그러나, 상기 주동기어(132a,132b)와 상기 종동기어(133a,133b)의 회전비는 다르게 구성된다.

예를 들어, 상기 구동모터(M1,M2)가 회전될 때 상기 종동기어(133a,133b)의 회전은 상기 주동기어(132a,132b)의 회전보다 적게 회전된다. 즉, 상기 주동기어(132a,132b)와 상기 종동기어(133a,133b)는 회전비가 상이한 감속기어(131a,131b)로 구성되는 것이다.

한편, 상기 회전축(134a,134b)은 상기 종동기어(133a,133b)의 중심축에 결합되고, 그 끝단은 상기 밀착부재(135a,135b)에 결합된다.

상기 밀착부재(135a,135b)는 상기 승강장치(120)에 각각 결합된다. 또한, 상기 밀착부재(135a,135b)들 중 어느 하나의 밀착부재(135a)는 상기 승강장치(120)의 측면에 밀착되고, 다른 하나의 밀착부재(135b)는 상기 승강장치(120)에 결합될 수도 있다. 뿐만 아니라, 상기 밀착부재(135a,135b)들은 상기 승강장치(120)와 분리된 상태로 상기 승강장치(120)의 측면에 각각 밀착될 수도 있는 것이다.

여기서, 상기 밀착부재(135a,135b)가 각각 상기 승강장치(120)에 결합 될 경우, 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b) 중 어느 하나의 미세조정부(130a)가 상기 승강장치(120)를 전후방향으로 이동시키고, 다른 하나의 미세조정부(130b)는 상기 승강장치(120)가 전후방향으로 이송되는 거리만큼 좌우 방향으로 회동 된다.

그러나, 상기 승강장치(120)가 전후좌우 방향으로 이동되는 거리와 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b) 중 어느 하나의 미세조정부(130a)가 좌우 방향으로 회 동 되는 거리는 육안으로 확인할 수 없을 정도로 매우 미세한 위치 변화를 갖는다. 즉, 상기 승강장치(120)의 이동거리와 미세조정부(130b)의 회동거리는 1/10mm 내지 1/100mm 의 위치 이동거리를 갖는 것이다.

때문에, 상기 밀착부재(135a,135b)들이 상기 승강장치(120)에 각각 결합되거나, 어느 하나의 밀착부재(135a)만 상기 승강장치(120)에 결합될 수도 있는 것이다. 또한, 상기 밀착부재(135a,135b)들이 상기 승강장치(120)와 분리되어 밀착된 상태로만 구비될 수도 있는 것이다.

한편, 첨부된 6 내지 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 프로브 스테이션(100)은 2개의 가압지지부(140a,140b)가 더 구비된다.

상기 가압지지부(140a,140b)는 각각 수용부재(141), 탄성스프링(142), 가압부재(143)로 크게 구성된다.

상기 가압지지부(140a,140b)는, 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)의 타측 방향에 각각 설치된다.

상기 수용부재(141)는 일측이 폐쇄되고, 타측이 개방된 원통의 형상을 갖는다. 그리고, 그 내부에는 공간부(141')가 형성된다. 또한, 상기 수용부재(141)는 프로브 스테이션(100) 장비에 구비되는 다수개의 부재들 중 어느 하나의 부재에 결합된다. 첨부된 도면에서는 상기 수용부재(141)가 타 부재에 결합되는 상태는 도시하지 않았다.

상기 수용부재(141)에 구비된 공간부(141')에는 상기 탄성스프링(142)이 구 비된다. 상기 탄성스프링(142)은 상기 가압부재(143)를 일측 방향으로 밀어내는 역할을 한다.

그리고, 상기 가압부재(143)는 일단이 상기 탄성스프링(142)에 지지되고, 타단은 전술한 승강장치(120)에 밀착된다. 즉, 상기 가압부재(143)는 그 일부분이 상기 공간부(141') 내에 위치되고, 상기 탄성스프링(142)의 탄성력에 따라 상기 승강장치(120)의 측면을 가압하는 것이다. 또한, 상기 가압부재(143)는 상기 승강장치(120)의 측면을 항상 가압하도록 설치된다.

한편, 본 발명의 프로브 스테이션(100)은 광학계(chuck camera/bridge camera)와 제어부(미도시)가 더 구비된다. 상기 광학계(미도시)는 탐침(210)이 구비된 프로브 카드(200)와 웨이퍼(W)가 안착되는 웨이퍼 척(110)의 수평상태를 인식하는 카메라이다. 즉, 상기 프로브 스테이션(100)의 상측에 설치되어 상기 웨이퍼(W)와 상기 탐침(210) 과의 접촉 상태를 감지하고, 감지된 수평 상태를 상기 제어부에 전달하는 것이다.

상기 제어부는 상기 웨이퍼 척(110)의 수평상태를 감지하는 상기 광학계로 인해서 앞서 언급한 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)를 조작하는 것이다. 상기 제어부는 별도의 프로그램 및 각종 데이터가 내장된 컴퓨터와 연결되고, 상기 컴퓨터의 지시에 의해서 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)가 구동하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 프로브 스테이션(100)은 가이드부재(150)와 지지체(160)가 더 구비된다. 상기 가이드부재(150)는 웨이퍼 척의 승ㆍ하강을 안내하는 역할을 한다. 또한, 상기 가이드부재(150)는 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)의 조작에 따라 전후좌우 방향으로 미세하게 위치이동될 수 있는 구조를 갖는다.

그리고, 상기 가이드부재(150)의 하측에는 지지체(160)가 위치된다. 상기 지지체(160)는 상기 가이드부재(150)를 지지하고 있으며, 그 하측에 상기 제1제2미세조정부(130b)가 위치되는 것이다. 여기서, 상기 지지체(160)의 상세한 설명은 종래에 제공된 프로브 스테이션(100)의 상세한 설명을 참조하도록 한다.

뿐만 아니라, 상기 웨이퍼 척(110)과 상기 가이드부재(150) 사이에는 척 회전부가 더 구비된다. 상기 척 회전부는 웨이퍼 척(110)을 미세하게 회전시키는 것이다. 즉, 웨이퍼 척(110)을 회전시켜 탐침(210)과 웨이퍼(W)의 접촉 위치를 초기에 설정하는 것이다. 이러한 상기 척 회전부는 종래에 설명된 θ축을 참조하도록 하고 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 프로브 스테이션(100)의 동작 설명은 다음과 같다.

다수개의 웨이퍼(W)가 적층 수납된 웨이퍼 캐리어로부터 웨이퍼(W)가 프로브 스테이션(100)에 구비된 웨이퍼 척(110)으로 한 장씩 반송된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 양ㆍ불을 판별하기 위해서 프로브 스테이션(100)에 구비된 웨이퍼 척(110)의 위치를 설정하게 된다.

상기 웨이퍼 척(110)의 위치 설정은 X축과 Y축으로 구현된다. 즉, 상기 프로브 스테이션(100)에 설치된 카메라(미도시)는 프로브 카드(200)에 구비된 탐침(210)의 위치를 파악한다. 또한, 상기 프로브 카드(200)에 설치된 카메라(미도 시)는 상기 웨이퍼(W)의 위치 및 패턴을 파악하는 것이다. 따라서, 상기 웨이퍼 척(110)의 상하좌우 및 수평의 보정량을 파악하게 되는 것이다. 이때, 상기 θ축에서 상기 웨이퍼 척(110)을 미세하게 회전시키는 것이다.

상기 탐침(210)의 위치를 인식한 후, 상기 웨이퍼 척(110)이 전후좌우 방향으로 위치 이동된다. 이는 상기 프로브 스테이션(100)에 구비된 X축과 Y축의 이송으로 구현된다. 또한, 상기 웨이퍼 척(110)의 전후좌우 방향이 설정된 후 Z축을 통해서 상기 프로브 스테이션(100)이 승강 된다.

뿐만 아니라, 상기 웨이퍼 척(110)은 웨이퍼(W)와 탐침(210) 간의 수평을 보정하게 된다. 상기 웨이퍼 척(110)의 보정은 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)를 통해 구현된다. 여기서, 상기 X축, Y축, Z축, 그리고 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)는 동시에 동작될 수 있으며, 순차적으로 동작될 수도 있다. 또한, 그 동작 순서는 다양하게 변화될 수도 있다.

상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)는 각각 상기 승강장치(120)의 측면에 위치되고, 상기 승강장치(120)의 위치를 조절하는 역할을 한다. 그러나, 상기 승강장치(120)의 위치 이동으로 인해서 상기 웨이퍼 척(110)의 수평을 보정할 수가 있는 것이다.

즉, 상기 웨이퍼 척(110)의 수평을 보정해야 할 경우 상기 제1미세조정부(130a)에 구비된 구동모터(M1,M2)가 동작 된다. 앞서도 언급했듯이 상기 구동모터(M1,M2)의 동작은 제어부 및 웨이퍼 척(110)의 수평상태가 인식된 카메라를 통해서 동작 된다. 즉, 컴퓨터에서 상기 구동모터(M1,M2)를 동작을 자동으로 제어하는 것이다.

이때, 상기 구동모터(M1,M2)와 결합된 주동기어(132a,132b) 및 종동기어(133a,133b)가 회전되고, 상기 종동기어(133a,133b)에 결합된 회전축이 정회전 또는 역회전 된다. 이때, 상기 회전축에 결합된 밀착부재(135a,135b)가 상기 승강장치(120)의 일측을 밀거나 당기게 되는 것이다. 여기서, 상기 밀착부재(135a,135b)가 상기 승강장치(120)에 결합된 구성을 갖게 될 경우 상기 승강장치(120)를 밀거나 당길 수 있다. 또한, 상기 밀착부재(135a,135b)가 상기 승강장치(120)와 분리된 상태로 구성될 경우에는 상기 승강장치(120)를 밀어내는 기능만을 갖는다. 이러한 동작은 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)의 타측에 위치된 가압지지부(140a,140b)의 설치 유ㆍ무에 따라 가능하다.

상기 제1미세조정부(130a)의 동작에 따라 승강장치(120)가 그 수직 중심축에서 전후 방향으로 기울기가 변화된다. 따라서, 상기 승강장치(120)의 상측에 구비된 웨이퍼 척(110)의 수평이 전후 방향으로 미세하게 조절되는 것이다.

상기 제2미세조정부(130b)는 상기 제1미세조정부(130a)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 상기 제2미세조정부(130b)의 동작 설명은 상기 제1미세조정부(130a)와 동일하다. 그러나, 상기 제2미세조정부(130b)는 상기 제1미세조정부(130a)에서 90°회전된 상태로 상기 승강장치(120)의 측면에 위치되는 것이다.

또한, 상기 제2미세조정부(130b)의 동작에 따라 상기 웨이퍼 척(110)은 상기 승강장치(120)의 수직 중심축에서 좌우 방향으로 기울기가 변화된다. 따라서, 상기 웨이퍼 척(110)의 수평이 좌우 방향으로 미세하게 조절되는 것이다.

즉, 상기 웨이퍼 척(110)은 상기 제1ㆍ제2미세조정부의 동작에 따라 상기 승강장치(120)의 기울기를 조절하게 된다. 이때, 상기 승강장치(120)는 그 중심축에서 방사방향으로 각각 높낮이가 조절되고, 상기 웨이퍼 척(110)에 안착된 웨이퍼(W)가 탐침(210)과 정밀하게 접촉될 수 있도록 상기 웨이퍼(W)의 수평 상태를 보정할 수가 있는 것이다.

한편, 본 발명의 프로브 스테이션(100)에 구비된 가압지지부(140a,140b)는 2개로 구성되고, 각각 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)의 타측 방향에 위치된다. 이들 가압지지부(140a,140b)는 상기 승강장치(120)를 항상 가압하는 것이다.

상기 가압지지부(140a,140b)는 탄성스프링(142)과 가압부재(143)로 인해서 상기 승강장치(120)의 측면을 가압하고, 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)는 상기 승강장치(120)를 밀거나 당기게 된다.

본 발명의 프로브 스테이션(100)은, 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)만으로 웨이퍼 척(110)의 수평 상태를 보정할 수 있다. 이 경우 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)는 상기 승강장치(120)에 각각 결합된 구성을 갖게 되는 것이다.

또한, 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)는 상기 승강장치(120)와 분리된 상태로도 상기 웨이퍼 척(110)의 수평 상태를 보정할 수도 있다. 즉, 상기 가압지지부(140a,140b)가 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)의 타측에 위치되어 상기 승강장치(120)를 항상 가압하고 있다. 따라서, 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)는 상기 승강장치(120)와 분리된 상태로 구성될 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 제1ㆍ제2미세조정부(130a,130b)와 상기 가압지지 부(140a,140b)는 각각 상기 승강장치(120)와 결합된 상태로 구비되어도 상기 웨이퍼 척(110)의 수평 상태를 보정할 수도 있다. 이는 상기 웨이퍼 척(110)의 높낮이 보정은 1/10mm 내지 1/100mm의 매우 미세한 위치 이동 변화를 갖기 때문에 가능한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 프로브 스테이션은, 제1ㆍ제2미세조정부의 동작에 따라 승강장치의 기울기가 변화되고, 웨이퍼 척의 중심부에서 방사방향으로 높낮이를 보정할 수 있는 것이다. 따라서, 프로브 카드에 구비된 탐침과 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼와의 접촉 상태를 매우 정밀하게 보정하여 상기 웨이퍼의 양ㆍ불을 정확하게 판별할 수가 있다.

뿐만 아니라, 제1ㆍ제2미세조정부의 타측 방향에 각각 승강장치를 가압하는 가압지지부가 구비된다. 따라서, 상기 제1ㆍ제2미세조정부가 상기 승강장치와 분리된 상태에서도 상기 웨이퍼 척의 수평 상태를 미세하게 보정 할 수 있다.

또한, 가압지지부의 설치 유ㆍ무에 따라 제1ㆍ제2미세조정부를 승강장치와 결합하거나, 분리된 상태로 구현할 수 있으며, 상기 제1ㆍ제2미세조정부와 상기 가압지지부를 상기 승강장치에 모두 결합시키거나, 분리된 상태로도 구현할 수가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

웨이퍼를 검사하기 위해서 웨이퍼와 탐침이 접촉되도록 승강장치로 웨이퍼 척을 승ㆍ하강시키는 프로브 스테이션에 있어서,

상기 승강장치의 측면에 설치되고, 상기 승강장치의 수직 중심축에 대하여 전후 방향으로 기울기를 조절하는 제1미세조정부; 및

상기 제1미세조정부에서 횡 방향으로 90°회전된 위치에 설치되고, 상기 승강장치의 수직 중심축에 대하여 좌우 방향으로 기울기를 조절하는 제2미세조정부;를 포함하되,

상기 제1ㆍ제2미세조정부는,

상기 승강장치를 수직 중심축에서 방사 방향으로 위치이동시켜 상기 웨이퍼 척의 수평이 보정되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제 1항에 있어서,

상기 제1ㆍ제2미세조정부는,

구동모터;

상기 구동모터와 연결되는 감속기어;

상기 감속기어와 연결되고, 상기 구동모터의 동작에 따라서 정ㆍ역회전이 가능한 회전축; 및

상기 회전축과 연결되고, 상기 승강장치의 측면에 위치되는 밀착부재;를 포 함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션.
제 2항에 있어서,

상기 밀착부재는,

상기 승강장치에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션.
제 2항에 있어서,

상기 제1ㆍ제2미세조정부의 타측 방향에 각각 위치되고, 상기 승강장치를 가압하는 가압지지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션.
제 4항에 있어서,

상기 가압지지부는,

내부에 공간부가 형성되어 탄성스프링이 구비된 수용부재; 및

상기 탄성스프링과 연결되고, 상기 승강장치의 측면을 가압하는 가압부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 탐침이 구비된 프로브 카드와 상기 웨이퍼가 안착되는 상기 웨이퍼 척의 수평상태를 인식하는 광학계; 및

상기 광학계로 인해서 상기 프로브 카드와 상기 웨이퍼 척의 수평상태에 따 라 상기 제1ㆍ제2미세조정부를 자동으로 조작하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션.
제 6항에 있어서,

상기 웨이퍼 척의 승ㆍ하강을 안내하는 가이드부재;

상기 가이드부재의 하측에 결합되고, 종ㆍ횡방향으로 각각 위치이동이 가능한 지지체;를 더 포함하되,

상기 제1ㆍ제2미세조정부는,

상기 지지체의 하측에 위치되는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션.
제 7항에 있어서,

상기 웨이퍼 척과 상기 가이드부재 사이에 설치되고, 상기 웨이퍼 척을 미세하게 회전시키는 척회전부;를 더 포함하되,

상기 척회전부는,

상기 프로브 카드의 수평차로 인한 웨이퍼 척의 수평을 보상하기 위해서 상기 웨이퍼 척을 회전시키는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션.