KR20230079862A - 마이크로 프로브 시스템 - Google Patents

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KR20230079862A
KR20230079862A KR1020210167039A KR20210167039A KR20230079862A KR 20230079862 A KR20230079862 A KR 20230079862A KR 1020210167039 A KR1020210167039 A KR 1020210167039A KR 20210167039 A KR20210167039 A KR 20210167039A KR 20230079862 A KR20230079862 A KR 20230079862A
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문학범
장윤형
성지수
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주식회사 넥스트론
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Abstract

마이크로 프로브 시스템을 제공한다. 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템은, 일측이 개방 형성되며 시편의 특성을 검사하기 위한 검사 공간을 제공하는 제1 하우징, 및 상기 검사 공간이 밀폐되도록 상기 하우징의 일측에 연결되는 제2 하우징을 포함하는 하우징; 상기 검사 공간에 진공이 형성되도록 상기 하우징을 관통하여 형성되는 진공 포트; 상기 검사 공간 내에 배치되고, 상기 시편이 안착되는 안착 공간을 제공하는 캐리어를 포함하는 프로브 모듈; 상기 프로브 모듈로부터 전기적 신호를 송수신하도록 하우징을 관통하여 형성되는 신호 포트; 상기 프로브 모듈 및 신호 포트를 전기적으로 연결하는 기판부; 및 상기 시편의 온도를 조절하기 위한 온도조절부를 포함하고, 상기 캐리어는, 복수개의 내장 핀을 포함할 수 있다.

Description

마이크로 프로브 시스템{MICRO PROBE SYSTEM}
아래의 설명은 마이크로 프로브 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서, 웨이퍼 또는 기저 기판상에 형성된 고체 액체 시편의 물질적 특성, 예를 들어, 전자기적, 유전적, 광학적, 화학적 특성을 검사할 필요가 있다. 디바이스의 특성은, 외부 요인에 의해 영향을 받기 때문에, 디바이스의 특성을 검출하는 과정에서는 진공상태, 또는 광조사, 가스 및 온습도가 조절된 환경이 제공될 필요가 있다.
시편의 특성을 검출하는 마이크로 프로브 시스템이 제공된다. 마이크로 프로브 시스템은, 시편과 접촉하는 프로브 모듈을 통해 시편의 특성을 검출하게 된다.
마이크로 프로브 시스템에서는 시편과 접촉하는 핀을 정밀하게 이동시키는 조절장치가 하우징 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 하우징 내부에 조절장치가 위치하는 경우, 하우징의 공간이 커지기 때문에 진공 배기에 오랜 시간이 소요될 수 있다. 또한, 하우징의 내부공간의 크기에 비례하여 습도, 온도 제어가 어려워지고, 불필요한 아웃가스 등의 외부적 요인이 개입되기 때문에, 하우징의 크기가 크면 정확한 측정 및 분석을 하는데 정밀도가 떨어지는 요인이 발생한다. 반면, 하우징 외부에 조절장치가 위치하는 경우에는 하우징 내외부의 진공 실링을 위한 기구부의 구성이 복잡하고 고가이며, 전체적인 크기가 커지게 된다. 조절장치를 하우징 내부에 설치하는 것은 전기적, 기계적, 경제적 한계를 가지게 된다.
따라서, 핀을 움직이지 않고 다양한 지점에서 시편의 특성을 측정할 수 있어, 조절장치 자체가 필요 없는 소형의 프로브 시스템이 요구되는 실정이다.
일 실시 예에 따른 목적은 핀을 이동시킬 필요가 없는 마이크로 프로브 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 복수개의 위치에서 시편과 접촉하는 핀을 포함하는 마이크로 프로브 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 인가되는 전원의 특성에 관계없이 시편의 전기적 특성을 정확하게 검출할 수 있는 마이크로 프로브 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은, 다양한 환경변화속에서 시편의 다양한 특성을 계측하면서도 높은 정확성을 확보할 수 있는 마이크로 프로브 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템은, 일측이 개방 형성되며 시편의 특성을 검사하기 위한 검사 공간을 제공하는 제1 하우징, 및 상기 검사 공간이 밀폐되도록 상기 하우징의 일측에 연결되는 제2 하우징을 포함하는 하우징; 상기 검사 공간에 진공이 형성되도록 상기 하우징을 관통하여 형성되는 진공 포트; 상기 검사 공간 내에 배치되고, 상기 시편이 안착되는 안착 공간을 제공하는 캐리어를 포함하는 프로브 모듈; 상기 프로브 모듈로부터 전기적 신호를 송수신하도록 하우징을 관통하여 형성되는 신호 포트; 상기 프로브 모듈 및 신호 포트를 전기적으로 연결하는 기판부; 및 상기 시편의 온도를 조절하기 위한 온도조절부를 포함하고, 상기 캐리어는, 복수개의 내장 핀을 포함할 수 있다.
상기 프로브 모듈은, 상기 캐리어 및 기판부를 전기적으로 연결하는 소켓을 더 포함할 수 있다.
상기 캐리어는 상기 소켓으로부터 탈착 가능할 수 있다.
상기 소켓에는 소켓 홀이 형성될 수 있다.
상기 온도조절부는, 상기 소켓 홀을 통하여 상기 캐리어와 연결될 수 있다.
상기 기판부는 유연한 재질로 형성될 수 있다.
상기 프로브 모듈을 하우징으로부터 지지하도록, 상기 하우징으로부터 돌출 형성되는 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 온도조절부는 펠티에 소자를 포함할 수 있다.
상기 안착 공간에 상기 시편이 안착된 상태에서, 상기 복수개의 내장 핀은 상기 시편의 둘레 방향을 따라 균일하게 배치될 수 있다.
상기 복수개의 내장 핀은 48개로 구비될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 하우징의 외부에서 상기 검사 공간을 볼 수 있도록 투명한 재질로 형성되는 윈도우를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 목적은 소형화된 마이크로 프로브 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 시편의 특성을 정확하게 측정할 수 있는 마이크로 프로브 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 상대적으로 저렴한 마이크로 프로브 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템에서 제2 하우징이 개방된 상태를 상면에서 바라본 평면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 분해 평면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 일부의 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 일부의 분해 사시도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 일부의 평면도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 분해 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템에서 제2 하우징이 개방된 상태를 상면에서 바라본 평면도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 분해 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템(1)은 시편(W)의 물질적 특성을 검출할 수 있다. 시편(W)은 예를 들어, 기판(wafer)에 형성된 반도체 디바이스일 수 있다. 도 1 내지 도 4에서는 편의상 시편(W)을 사각형으로 표시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시에 불과하며, 웨이퍼에 형성되는 다양한 종류의 반도체 디바이스일 수 있다. 마이크로 프로브 시스템(1)은, 다른 기기와 연동됨으로써, 시편(W)의 다양한 특성, 예를 들어, 전기적 특성, 광학적 특성, 화학적 특성을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템(1)은 하우징(11), 진공 포트(12), 프로브 모듈(13), 신호 포트(14), 기판부(15), 연결부재(16), 지지부(17), 온도조절부(18), 열전달부재(19), 냉각부(20) 및 전력 포트(21)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(11)은 마이크로 프로브 시스템(1)의 외관을 형성할 수 있다. 일 실시 예에서, 하우징(11)은 제1 하우징(111), 제2 하우징(112), 윈도우(113) 및 실링부재(114)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(111)은 일측이 개방 형성되며 시편(W)의 특성을 검사하기 위한 검사 공간(1111)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(111)의 상부는 개방 형성될 수 있다. 예를 들어, 검사 공간(1111)은 100 cc 이하의 용적을 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 시편(W)의 검사를 위해 검사 공간(1111)을 진공 상태로 형성하거나, 검사 공간(1111)에 가스를 퍼징(purging)시키는 과정이 빠르게 진행될 수 있다. 따라서, 마이크로 프로브 시스템(1)은 시편(W)의 특성이 주변 환경에 민감한 경우에도, 시편(W)의 특성을 정확하게 측정할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 하우징(112)은 검사 공간(1111)이 밀폐되도록 제1 하우징(111)의 일측에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 하우징(112)은 제1 하우징(111)의 개방된 상부에 연결될 수 있다. 제2 하우징(112)은 검사 공간(1111)을 밀폐함으로써 검사 공간(1111)의 진공 상태나, 가스 퍼지 상태를 유지시킬 수 있다. 제2 하우징(112)에는 제1 하우징(111)에 고정 결합 가능한 고정나사가 구비될 수 있다. 고정나사는 예를 들어, 제2 하우징(112)의 외측 모서리에 구비되고, 제1 하우징(111)의 상면에 형성된 고정 홈에 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 윈도우(113)는 하우징(11)의 외부에서 검사 공간(1111)을 볼 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수 있다. 윈도우(113)는 예를 들어, 석영, 사파이어, 유리, 강화유리 또는 아크릴과 같은 재질로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 검사 공간(1111) 외부에서 윈도우(113)를 통해 광을 조사함으로써, 시편(W)의 광학적 특성을 검출하는 방식이 수행될 수 있고 반대로 전기적 신호를 입력하여 시편(W)에서 야기된 광학적 특정을 검출할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(113)는 제2 하우징(112)의 일측에 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 윈도우(113)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 실링부재(114)는 제2 하우징(112)이 제1 하우징(111)에 연결되는 경우, 제1 하우징(111) 및 제2 하우징(112) 사이의 틈을 실링(sealing)할 수 있다. 실링 부재는 검사 공간(1111)의 주변을 따라 제1 하우징(111)의 상면 및 제2 하우징(112)의 하면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 따라서, 실링부재(114)는 검사 공간(1111)이 밀폐되는 것을 보조할 수 있다.
일 실시 예에서, 진공 포트(12)는 검사 공간(1111)에 진공이 형성되도록 하우징(11)을 관통하여 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 진공 포트(12)는 배기라인과 연결됨으로써, 검사 공간(1111)의 가스를 배출하기 위한 경로의 역할을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 진공 포트(12)는 외부 기기와 연결됨으로써, 검사 공간(1111)의 공기를 제거하기 위한 경로의 역할을 수행할 수 있다. 한편, 진공 포트(12)는 외부 기기와 연결됨으로써 검사 공간(1111)으로 가스 및 습기를 주입할 수 있다. 시편(W)의 전기적, 광학적, 유전적, 자기적 및 화학적 특성 중 적어도 하나를 검출하는 과정에서, 검사 공간(1111)에 가스 및 습기를 주입하는 경우, 진공 포트(12)는 가스를 주입하는 경로의 역할을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 진공 포트(12)는 제1 진공 포트(12) 및 제2 진공 포트(12)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 진공 포트(12) 및 제2 진공 포트(12)는 제1 하우징(111)의 일측에 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 진공 포트(12)의 개수 및 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 프로브 모듈(13)은, 검사 공간(1111)에 배치되며, 시편(W)과 접촉하여 시편(W)에 대한 다양한 특성을 검출할 수 있다.
일 실시 예에서, 신호 포트(14)는 프로브 모듈(13)로부터 전기적 신호를 송수신하기 위한 신호선을 연결할 수 있도록 하우징(11)을 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 신호 포트(14)는 제1 하우징(111)의 일측에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 신호 포트(14)는 제1 신호 포트(141) 및 제2 신호 포트(142)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 포트(141) 및 제2 신호 포트(142)는 프로브 모듈(13)을 사이에 두고 제1 하우징(111)의 양 측면에 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 신호 포트(14)의 개수 및 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 기판부(15)는 프로브 모듈(13) 및 신호 포트(14)를 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, 기판부(15)에는 프로브 모듈(13)이 배치되는 위치에 대응하여 기판 홀(예: 도 6의 기판 홀(152))이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 연결부재(16)는 기판부(15) 및 신호 포트(14)를 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에서, 지지부(17)는 프로브 모듈(13)을 하우징(11)으로부터 지지할 수 있다. 예를 들어, 지지부(17)는 냉각부(20) 상부에 배치되며, 프로브 모듈(13)을 제1 하우징(111)에 대하여 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 지지부(17)의 내측에는 지지 공간(171)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지 공간(171)에는 후술하는 온도조절부(18)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 지지부(17)는 상면의 적어도 일부가 개방 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 지지부(17)의 개방 형성된 공간(172)에는 후술하는 열전달부재(19)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 지지부(17)의 상면이 기판부(15)의 하면과 접촉하며, 기판부(15)의 상면이 프로브 모듈(13)의 하면과 접촉하는 방식으로, 지지부(17)가 프로브 모듈(13)을 지지할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 지지부(17) 및 프로브 모듈(13)이 직접 접촉할 수 있다.
일 실시 예에서, 온도조절부(18)는 시편(W)의 온도를 조절할 수 있다. 일 실시 예에서, 온도조절부(18)는 펠티에(peltier) 소자로 형성되는 열전소자, 저항히터 및 다양한 열교환장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 온도조절부(18)는 시편(W)의 온도를 -40도 이상 150도 이하의 범위에서 조절할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 시편(W)의 온도를 조절하는 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 온도조절부(18)는 시편(W)의 온도를 80K 이상 373K 이하의 범위에서 조절할 수 있다.
일 실시 예에서, 온도조절부(18)는 지지부(17)의 지지 공간(171)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 온도조절부(18)는 후술하는 냉각부(20)에 의해 지지되며 지지부(17)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 온도조절부(18)는 캐리어(예: 도 5의 캐리어(131))와 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 온도조절부(18) 및 캐리어(131) 사이에는 열전달부재(19)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 열전달부재(19)는 지지부(17)의 개방 형성된 공간(172) 및 소켓 홀(예: 도 6의 소켓 홀(1323))을 통해 온도조절부(18) 및 캐리어(131)와 접촉할 수 있다. 열전달부재(19)는, 열전도성이 높은 재질로 형성되며, 온도조절부(18) 및 캐리어(131) 사이에서 열을 전달할 수 있다. 예를 들어, 열전달부재(19)는 구리 성분을 포함할 수 있다. 온도조절부(18), 열전달부재(19) 및 캐리어(131) 사이에는 써멀 구리스(thermal grease) 등 유동성 물질이 도포될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 온도조절부(18) 및 캐리어(131)가 직접 접촉할 수도 있다.
일 실시 예에서, 냉각부(20)는 온도조절부(18)를 냉각시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 온도조절부(18)가 시편(W)의 온도를 조절하는 과정에서 열이 발생할 수 있으며, 냉각부(20)는 온도조절부(18)에서 발생되는 열을 방열할 수 있다. 냉각부(20)는 제1 하우징(111)에 의해 지지될 수 있다.
일 실시 예에서, 전력 포트(21)는 마이크로 프로브 시스템(1)에 전력을 공급하도록, 하우징(11)을 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 전력 포트(21)는 제1 하우징(111)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전력 포트(21)는 온도조절부(18)와 전기적으로 연결되어, 온도조절부(18)에 전력을 공급할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 전력 포트(21)의 배치 및 전력 공급 대상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 일부의 사시도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 일부의 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 프로브 모듈(13)은 캐리어(131) 및 소켓(132)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 캐리어(131)는 시편(W)이 안착되는 안착 공간(1312)을 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 캐리어(131)는 안착 공간(1312)이 형성되는 캐리어 프레임(1311) 및 복수개의 내장 핀(1313)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 캐리어 프레임(1311)은, 시편(W)이 안착 공간(1312)에 안착된 상태에서, 시편(W)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 안착 공간(1312)은 캐리어 프레임(1311)의 상면으로부터 지정된 깊이만큼 함몰 형성되며, 캐리어 프레임(1311)은 안착 공간(1312)의 하면에서 시편(W)의 하면을 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 안착 공간(1312)은 시편(W)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 시편(W)이 사각형으로 형성되는 경우, 안착 공간(1312)은 사각형으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 시편(W) 및 안착 공간(1312)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 복수개의 내장 핀(1313)은 시편(W)과 접촉하여 시편(W)의 다양한 특성을 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 내장 핀(1313)은, 적어도 일부가 캐리어 프레임(1311)에 내장될 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 내장 핀(1313)은, 적어도 일부가 안착 공간(1312)의 측면에서 안착 공간(1312)의 내측 방향으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 내장 핀(1313)은 안착 공간(1312)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 따라서, 복수개의 내장 핀(1313)은 각각 서로 다른 지점에서 시편(W)과 접촉하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 내장 핀(1313)은 48개로 구비되며, 48개의 지점에서 시편(W)과 접촉할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수개의 내장 핀(1313)은 선택적으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 48개의 내장 핀(1313) 중 5개의 내장 핀(1313)이 서로 다른 지점에서 시편(W)에 전압을 인가할 수 있다. 따라서, 내장 핀(1313)의 이동 없이, 복수의 지점에서 시편(W)에 대한 특성을 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수개의 내장 핀(1313)은, 안착 공간(1312)에 시편(W)이 안착된 상태에서, 시편(W)의 둘레 방향을 따라 균일하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 48개의 내장 핀(1313)은 사각형으로 형성된 안착 공간(1312)의 둘레 방향을 따라 한 변에 12개씩 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 내장 핀(1313)의 개수 및 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 소켓(132)은 캐리어(131) 및 기판부(15)를 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, 캐리어(131)는 소켓(132)으로부터 탈착 가능할 수 있다. 따라서, 캐리어(131)에 시편(W)을 안착시킨 후, 시편(W)이 안착된 캐리어(131)를 소켓(132)에 장착시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 소켓(132)에는 소켓 홀(1323)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 소켓(132)은 소켓 프레임(1321) 및 연결 핀(1324)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 소켓 프레임(1321)은 상면에 캐리어(131)가 장착되는 장착 공간(1322)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 소켓 프레임(1321)은, 캐리어(131)가 장착 공간(1322)에 장착된 상태에서, 캐리어(131)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 장착 공간(1322)은 소켓 프레임(1321)의 상면으로부터 지정된 깊이만큼 함몰 형성되며, 소켓 프레임(1321)은 장착 공간(1322)의 하면에서 캐리어(131)를 지지할 수 있다. 일 실시 예에서, 장착 공간(1322)은 캐리어(131)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(131)가 사각형으로 형성되는 경우, 장착 공간(1322)은 사각형으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 캐리어(131) 및 장착 공간(1322)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에서, 소켓 프레임(1321)에는 소켓 홀(1323)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 소켓 홀(1323)은, 소켓 프레임(1321)에서, 장착 공간(1322)의 하면의 적어도 일부로부터 하측으로 관통 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 장착 공간(1322)에 캐리어(131)를 지지하는 단턱이 형성되도록, 소켓 홀(1323)은 장착 공간(1322)의 하면의 면적보다 작게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 연결 핀(1324)은 캐리어(131)에 내장된 내장 핀(1313) 및 기판부(15)를 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, 연결 핀(1324)의 개수는 내장 핀(1313)의 개수와 대응되도록 구비되며, 각각의 연결 핀(1324)은 내장 핀(1313) 및 기판부(15)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 내장 핀(1313)이 개수가 48개일 때, 연결 핀(1324)의 개수도 48개로 구비되며, 48개의 내장 핀(1313)은 각각 연결 핀(1324)과 접촉할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 연결 핀(1324)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에서, 각각의 내장 핀(1313)은 적어도 일부가 소켓 프레임(1321)에 내장될 수 있다.
일 실시 예에서, 기판부(15)에는 프로브 모듈(13) 및 신호 포트(14)를 연결하는 복수개의 배선(151)이 인쇄될 수 있다. 일 실시 예에서, 내장 핀(1313)의 개수, 연결 핀(1324)의 개수 및 배선(151)의 개수는 서로 대응될 수 있다. 예를 들어, 각각의 배선(151)의 일단부는 연결 핀(1324)에 접촉되며, 타단부는 신호 포트(14)에 접촉될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 배선(151) 및 신호포트가 서로 이격되며, 별도의 연결부재(16)가 배선(151)의 일단부 및 신호포트와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 각각의 배선(151)의 일단부는 프로브 모듈(13)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 기판부(15)의 중심부에는 프로브 모듈(13)이 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 신호 포트(141) 및 제2 신호 포트(142)는 프로브 모듈(13)을 사이에 두고 기판부(15)와 연결될 수 있다. 이 경우, 복수개의 배선(151)의 일부는 제1 신호 포트(141)와 전기적으로 연결되며, 나머지는 제2 신호 포트(142)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 기판부(15)는 유연한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판부(15)는 FPCB(Flexible PCB)로 구비될 수 있다. 따라서, 기판부(15)에 외력이 가해지는 경우, 기판부(15)는 외력에 대응하여 형태가 변경될 수 있다. 이로 인해, 검사 공간(1111)에 진공이 형성되더라도, 기판부(15)는 외력으로 인한 손상을 최소화할 수 있다. 일 실시 예에서, 기판부(15)에는 프로브 모듈(13)이 배치되는 위치에 대응하여 기판 홀(152)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 기판 홀(152)의 형태는 프로브 모듈(13)의 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 소켓(132)의 소켓 홀(1323) 및 기판부(15)의 기판 홀(152)은 서로 연통될 수 있다. 일 실시 예에서 복수개의 배선(151)의 일단부는 기판 홀(152)의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 연결부의 일단부는 기판부(15)의 배선(151)의 타단부와 접촉되며, 연결부의 타단부는 신호 포트(14)와 접촉될 수 있다. 일 실시 예에서, 연결부재(16)의 개수는 기판부(15)의 배선(151)의 개수와 대응되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 기판부(15)의 배선(151)이 48개로 구비되면, 24개의 연결부재(16)는 24개의 배선(151)의 타단부 및 제1 신호 포트(141)를 연결하고, 나머지 24개의 연결부재(16)는 나머지 24개의 배선(151)의 타단부 및 제2 신호 포트(142)를 연결할 수 있다. 다만, 연결부재(16)가 필수 구성은 아니며, 연결부재(16) 없이 기판부(15)의 타단부 및 신호 포트(14)가 직접 접촉할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 마이크로 프로브 시스템의 일부의 평면도이다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 냉각부(20)는 온도조절부(예: 도 4의 온도조절부(18))를 냉각시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 냉각부(20)는 냉각 포트(201) 및 냉각 프레임(202)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 냉각 포트(201)는 검사 공간(1111)으로 냉각수가 유동되도록, 하우징(예: 제1 하우징(111))을 관통하여 형성될 수 있다. 냉각 포트(201)를 통해 온도조절부(18)를 냉각하기 위한 냉각수가 주입될 수 있다.
일 실시 예에서, 냉각 프레임(202)은, 제1 하우징(111)에 배치되며, 내부에 냉각 포트(201)와 연통되며 냉각수가 유동하는 냉각 공간(2021)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 냉각 프레임(202)은 온도조절부(18)의 적어도 일부와 접촉되도록 온도조절부(18)의 하부에 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 냉각 포트(201)를 통한 냉각부(20)의 냉각 공간(2021)에서의 냉각수의 유동에 의해, 온도조절부(18)의 온도가 조절될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 마이크로 프로브 시스템
11: 하우징
12: 진공 포트
13: 프로브 모듈
14: 신호 포트
15: 기판부
16: 연결부재
17: 지지부
18: 온도조절부
19: 열전달부재
20: 냉각부
21: 전력포트

Claims (11)

  1. 일측이 개방 형성되며 시편의 특성을 검사하기 위한 검사 공간을 제공하는 제1 하우징, 및 상기 검사 공간이 밀폐되도록 상기 하우징의 일측에 연결되는 제2 하우징을 포함하는 하우징;
    상기 검사 공간에 진공이 형성되도록 상기 하우징을 관통하여 형성되는 진공 포트;
    상기 검사 공간 내에 배치되고, 상기 시편이 안착되는 안착 공간을 제공하는 캐리어를 포함하는 프로브 모듈;
    상기 프로브 모듈로부터 전기적 신호를 송수신하도록 하우징을 관통하여 형성되는 신호 포트;
    상기 프로브 모듈 및 신호 포트를 전기적으로 연결하는 기판부; 및
    상기 시편의 온도를 조절하기 위한 온도조절부를 포함하고,
    상기 캐리어는,
    복수개의 내장 핀을 포함하는 마이크로 프로브 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 모듈은,
    상기 캐리어 및 기판부를 전기적으로 연결하는 소켓을 더 포함하는, 마이크로 프로브 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 소켓으로부터 탈착 가능한, 마이크로 프로브 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소켓에는 소켓 홀이 형성되는, 마이크로 프로브 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 온도조절부는,
    상기 소켓 홀을 통하여 상기 캐리어와 연결되는, 마이크로 프로브 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판부는 유연한 재질로 형성되는, 마이크로 프로브 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로브 모듈을 하우징으로부터 지지하도록, 상기 하우징으로부터 돌출 형성되는 지지부를 더 포함하는, 마이크로 프로브 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 온도조절부는 펠티에 소자를 포함하는, 마이크로 프로브 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 안착 공간에 상기 시편이 안착된 상태에서, 상기 복수개의 내장 핀은 상기 시편의 둘레 방향을 따라 균일하게 배치되는, 마이크로 프로브 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 내장 핀은 48개로 구비되는, 마이크로 프로브 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 하우징의 외부에서 상기 검사 공간을 볼 수 있도록 투명한 재질로 형성되는 윈도우를 더 포함하는, 마이크로 프로브 시스템.
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