KR100369537B1 - 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 스테이션(Probe station)의 웨이퍼 척 승강축에 관한 것이다.

본 발명에 따른 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축은, 프로브 스테이션의 본체 소정부와 체결수단에 의해 체결되는 본체장착홈과 중앙부에 축공이 형성되어 그 내주연에 복열 궤도를 가지는 안내면이 형성된 가이드, 상기 축공에 삽입되어 상기 안내면을 따라 승강구동하며 상부에 웨이퍼가 안치되는 척과 체결수단에 의해 체결되는 척장착홈과 외주연에 상기 안내면의 복열 궤도와 상호 대응되는 복열 궤도를 가지는 원주곡면이 형성된 구동축, 상기 구동축을 승강구동이 가능하도록 지지하기 위하여 상기 가이드와 상기 구동축과의 사이에 삽입되고 상기 안내면과 상기 원주곡면 사이에서 접촉하여 회전하는 복수의 볼과 복수의 롤러가 교대로 복열 개재된 리테이너, 및 상기 가이드의 하부에 결합되며, 상기 가이드의 축공을 통해 상기 구동축과 결합되어 상기 구동축에 승강 구동력을 전달하는 구동전달부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 승강축의 조립 및 설치가 간편함과 아울러 승강축 구동시에는 편차발생률 감소, 복원력 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.

Description

프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축{Shaft elevating a wafer chuck of probe station}

본 발명은 프로브 스테이션(Probe station)의 웨이퍼 척 승강축에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 단위 반도체소자가 표면에 형성된 웨이퍼(wafer)와 웨이퍼상에 형성된 상기 단위 반도체소자들의 전기적 특성검사를 수행하는 탐침(needle)간을 서로 정밀하게 접촉시키기 위해 구동하는 구동기구 중의 하나인 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축에 관한 것이다.

프로브 스테이션은, 웨이퍼가 조립공정으로 인계되기 전에 먼저 그 표면상에 형성된 단위 반도체소자들의 양, 불을 판단하여 불량마크 등의 판정을 내리는 장치로서, 일반적으로 웨이퍼의 양, 불을 판정하는 프로그램이 내장된 테스터(tester)와, 웨이퍼 상에 형성된 다수의 단위 반도체소자들을 테스트하기 위해 탐침(needle)과 웨이퍼를 서로 반복하여 접촉시키는 프로버(prober)의 조합으로 이루어진다.

여기서, 상기 테스터는 프로브 카드(probe card)라는 매개체를 통하여 웨이퍼의양, 불을 판정하게 되며, 이때 상기 탐침은 이 프로브 카드와 전기적으로 결합되어 있는 것이다.

그리고, 프로브 스테이션의 팔, 다리에 비유될 수 있는 상기 프로버는 다수의 웨이퍼가 적층 수납된 웨이퍼 캐리어(carrier)로부터 웨이퍼 한 장씩을 스테이지부 (stage part)의 웨이퍼 척(chuck)으로 반송하고 테스트가 마무리된 웨이퍼는 다시 웨이퍼 캐리어로 수납하는 로더부(loader part), 웨이퍼와 탐침을 서로 접촉시키기 위하여 X축, Y축, Z축, 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.

이하, 상기 스테이지부에서 상기 웨이퍼 척을 Z축으로 구동하는 구동축은 웨이퍼 척 승강축이라 명명한다.

이때, 프로브 스테이션의 생명은 웨이퍼와 탐침 간의 접촉 정밀도에 있으며, 그 중에서도 특히 웨이퍼와 탐침이 접촉하기 위한 높이(Z축)를 정밀하게 조절하여 구동하는 것은 더욱 그러하다.

그러나, 기존 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축의 구조는 그 조립방식이 난해하여 고도의 숙련된 기술이 없으면 조립이 불가능하고, 또한 베어링 지지구조가 단순하여 상술한 바와 같은 접촉정밀도를 향상시키기에는 적합하지 못한 문제점이 있었다.

기존 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축은, 그 주요부의 구성이 웨이퍼 척을 승강시키는 구동축과, 구동축의 구동방향 및 위치를 안내하는 가이드로 이루어져 있으나, 이에 부수되는 구성으로서 구동축의 구동을 원활하게 하기 위하여 상기 구동축과 가이드 사이에 삽입되어 베어링 지지하는 베어링 지지수단이 미비하기 때문이다.

기존 베어링 지지구조는, 상기 가이드의 내벽에 베어링 전동체인 볼을 삽입할 공간을 형성하고, 그 공간에 복수의 볼을 삽입한 후 구동축을 가이드 내부에 설치함으로써 구동축이 가이드 내부에서 원활히 승강 구동될 수 있도록 하고 있으나, 분해 조립이 어려워 고도의 기술을 요할 뿐만 아니라 또한 유지 보수시에 구동축을 가이드로부터 빼게 되면 가이드에 삽입된 복수의 볼이 모두 빠져 나오는 문제가 발생하므로, 조립에 필요한 기술을 보유하지 않은 업체에서는 간단한 문제가 발생하더라도 섣불리 분해 조립을 해가며 보수를 할 수 없는 문제점이 있는 것이다.

또한, 가이드 내벽에 볼을 삽입하여 전동하도록 하는 구조는 단순한 점접촉 방식의 베어링 지지방식을 채택하여 적용한 것이므로, 적정수준의 마찰력을 증가시키지 못해 축방향 하중을 지지하기 어려운 문제점을 안고 있어 구동시 편차발생이 있게 되고 복원력 향상을 기대하기가 어렵다.

만약, 이러한 문제를 안고 있게 되면 카메라가 구비된 얼라인먼트부에서는 올바른 화상데이터를 출력해 줄 수 없으므로, 종국적으로 웨이퍼와 탐침간의 접촉정밀도를 기대하기는 어려운 것이다.

본 발명의 목적은, 조립 설치가 간편하고 구동시의 편차발생률이 감소되며 구동축의 복원력이 향상되어 웨이퍼와 탐침 간의 접촉 정밀도를 향상시킬 수 있는 프로브스테이션의 웨이퍼 척 승강축을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축이 하강한 상태를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축이 상승한 상태를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 프로브스테이션의 웨이퍼 척 승강축을 나타낸 평면도이다.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 리테이너를 나타낸 사시도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 가이드 11: 본체장착홈

12: 안내면 13: 가이드체결홈

14: 하우징 15: 하우징체결홈

16: 밀리언가이드 17: 이탈방지판

18: 축공 20: 구동축

21: 척장착홈 22: 원주곡면

23: 스크류장착공 30: 리테이너

31: 볼 32: 롤러

40: 구동전달부 41: 모터

42: 볼스크류 43: 너트부

44: 나사축 45: 상부스토퍼

46: 커플링 47: 하부스토퍼

50: 서포트유닛 51: 블록모터

52: 방지판체결홈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축은, 프로브 스테이션의 본체 소정부와 체결수단에 의해 체결되는 본체장착홈과 중앙부에 축공이 형성되어 그 내주연에 복열 궤도를 가지는 안내면이 형성된 가이드,

상기 축공에 삽입되어 상기 안내면을 따라 승강구동하며 상부에 웨이퍼가 안치되는 척과 체결수단에 의해 체결되는 척장착홈과 외주연에 상기 안내면의 복열 궤도와 상호 대응되는 복열 궤도를 가지는 원주곡면이 형성된 구동축, 상기 구동축을 승강구동이 가능하도록 지지하기 위하여 상기 가이드와 상기 구동축과의 사이에 삽입되고 상기 안내면과 상기 원주곡면 사이에서 접촉하여 회전하는 복수의 볼과 복수의 롤러가 교대로 복열 개재된 리테이너, 및 상기 가이드의 하부에 결합되며 상기 가이드의 축공을 통해 상기 구동축과 결합되어 상기 구동축에 승강 구동력을 전달하는 구동전달부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드는, 중앙부에 상기 축공이 형성되고 외측 둘레의 상부에 가이드체결홈이 형성된 하우징, 및 상기 하우징의 상부에 고정되도록 하부에 상기 가이드체결홈과 체결수단에 의해 체결되는 하우징체결홈이 형성되고 상부에 프로브 스테이션의 본체 소정부와 체결수단에 의해 체결되는 상기 본체장착홈이 형성되며 중앙부는 관통되어 그 내주연 에 복열 궤도를 가지는 상기 안내면이 형성된 밀리언가이드를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 밀리언가이드는 상기 밀리언가이드의 상부에 결합되어 상기 리테이너의 상부로의 이탈을 방지하는 이탈방지판을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 리테이너에는 복수의 볼이 하나의 볼열을 이루고 복수의 롤러가 하나의 롤러열을 이루되 하나의 볼열에 두 개의 롤러열이 하나의 전동체 쌍을 이루어 복수의 상기 전동체 쌍이 개재될 수 있다.

이때, 상기 리테이너에는 4개의 전동체 쌍이 개재되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 구동전달부는 회전력을 발생시키는 모터와 상기 모터의 회전력을 변환하여 상기 구동축에 직선왕복 구동력을 전달하는 볼스크류를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 구동전달부는 상기 구동축 중앙부에 스크류장착공이 형성되어 상기 스크류장착공 부위에 장착되는 너트부와 상기 너트부를 관통하여 체결되는 나사축을 포함하여 이루어지는 상기 볼스크류, 상기 볼스크류를 회동 가능하도록 상기 가이드의 하부 축공 부위에 지지 결합시키는 서포트유닛, 상기 볼스크류의 일단부에 결합되어 상기 구동축의 상승구동한계를 설정해주는 상부스토퍼, 및 상기 볼스크류의 타단부에 커플링으로 결합되어 상기 볼스크류에 회전력을 전달하는 상기 모터를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 상부스토퍼는 완충특성을 가지는 우레탄 재질인 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동전달부는 상기 서포트유닛의 상부에 결합되어 상기 구동축과 상기 서포트유닛과의 충격을 완충시키는 하부스토퍼를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 하부스토퍼는 완충특성을 가지는 우레탄 재질인 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축이 하강한 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축이 상승한 상태를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 프로브스테이션의 웨이퍼 척 승강축을 나타낸 평면도이다.

본 발명에 따른 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축은, 구동축(20)의 구동방향 및 위치를 안내하는 가이드(10), 가이드(10) 내에서 구동하여 웨이퍼 척(도시되지 않음)을 승강시키는 구동축(20), 가이드(10)와 구동축(20) 사이에 위치하여 구동축 (10)을 베어링 지지하는 리테이너(30), 및 상기 구동축(20)에 구동력을 제공하는 구동전달부(40)를 포함하여 이루어진다.

가이드(10)는, 중앙부에 축공(18)이 형성되어 있어 그 내주연에는 복열 궤도를 가지는 안내면(12)이 형성되어 있고, 프로브 스테이션의 본체 소정부에 결합될 수 있도록 하는 본체장착홈(11)이 형성되어 있다.

이때, 상기 본체장착홈(11)이 형성되는 위치는 프로브 스테이션 본체와의 결합될 상황에 따라 가변적일 수 있다 함은 당연하다.

물론, 본체장착홈(11)은 가이드(10)를 프로브 스테이션의 본체 소정부에 체결수단으로 견고히 결합시키기 위한 구성으로서, 이때의 체결수단은 볼트 또는 기타의 기계요소를 채택하여 체결시킬 수 있다.

한편, 가이드(10)는 하우징(14)과 밀리언가이드(16)의 조합으로 이루어져 제작 및 조립의 편의성 등을 도모하고, 일체형 가이드의 여러 기능을 분산하여 구동축(20)이 보다 정밀하게 구동될 수 있도록 할 수 있다.

즉, 가이드(10)는 하우징(14)과 밀리언가이드(16)로 나뉘어져 제반 구성들과의 결합상태를 견고히 하는 것은 하우징(14)이 담당하고, 구동축의 구동방향 및 위치를 안내하는 것은 밀리언가이드(16)가 담당하도록 할 수 있다.

하우징(14)은, 중앙부에 축공(18)이 형성되어 있고, 외측 둘레의 상부에는 가이드체결홈(13)이 형성되어 있다.

밀리언가이드(16)는, 하우징(14)의 상부에 고정될 수 있도록 하부에는 가이드체결홈(13)과 체결수단에 의해 체결되는 하우징체결홈(15)이 형성되어 있고, 상부에는 프로브 스테이션의 본체 소정부와 체결수단에 의해 체결되는 본체장착홈(11)이 형성되어 있으며, 중앙부는 관통되어 그 내주연에는 복열 궤도를 가지는 안내면(10)이 형성되어 있다.

이때, 가이드체결홈(13)과 하우징체결홈(15)을 체결시키는 체결수단은 역시 볼트 또는 기타의 기계요소를 채택하여 견고히 체결시킬 수 있다.

그리고, 밀리언가이드(16)의 상부에는 이탈방지판(17)이 구비되어 후술하게 될 리테이너(30)의 상부로의 이탈을 방지할 수 있다.

이탈방지판(17)은, 리테이너(30)의 상부로의 이탈을 방지할 수만 있다면 그 형상에 구애받지 않는다 할 것이나, 조립 설치의 편의성 등을 고려한다면 예컨대 반원 형상의 판이 두 개가 구비되어 밀리언가이드(16)의 상부에 결합되는 형태로 이루어질 수 있다.

결국, 가이드(10)는 하우징(14)과 밀리언가이드(16)의 조합으로 이루어져 제작이 용이하므로 보다 정밀하게 제작된 밀리언가이드(16)의 안내면(10)을 통해 구동축(20)의 구동방향 및 위치를 보다 정밀하게 안내할 수 있다.

여기서, 밀리언가이드(16)에 형성된 복열 궤도를 가지는 안내면(10)은 후술하게 될 리테이너(30)와 상호 기능하기 위한 구성으로서 이하 구체적인 내용은 후술한다.

구동축(20)은, 가이드(10)의 축공(18)에 삽입되어 웨이퍼 척을 승강 구동시키기 위한 구성이다.

그 구조는, 상부에는 웨이퍼가 안치되는 척과 체결수단에 의해 체결되는 척장착홈 (21)이 형성되어 있고, 외주연에는 가이드(10)에 형성된 안내면(12)의 복열 궤도와 상호 대응되는 복열 궤도를 가지는 원주곡면(22)이 형성되어 있는 구조이다.

따라서, 웨이퍼 척과 결합되는 구동축(20)은 후술하게 될 구동전달부(40)로부터 동력을 전달받아 웨이퍼와 탐침이 접촉하기 위한 높이(Z축)를 정밀하게 조절하며 가이드(10) 내에서 승강 구동하는 것이다.

도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 리테이너를 나타낸 사시도이다.

리테이너(30)는, 가이드(10)와 구동축과의 사이에 삽입되어 구동축(10)이 원활히 승강 구동될 수 있도록 베어링 지지하는 구성으로서, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 볼(31)과 복수의 롤러(32)가 교대로 복열 개재되어 있어 상기 복수의 볼과 복수의 롤러가 안내면(22)과 원주곡면(22)과의 사이에서 서로 접촉하며 회전할 수 있도록 하는 구성이다.

즉, 상술하였던 안내면(12)과 원주곡면(22)에 각각 형성된 복열 궤도는 상기 리테이너(30)에 개재된 복수의 볼(31)과 복수의 롤러(32)가 접촉되어 회전될 수 있도록 하기 위한 안내 궤도를 제공하는 것이다.

여기서, 리테이너(30)에 개재되는 복수의 볼(31)과 복수의 롤러(32)는 복수의 볼이 하나의 볼열을 이루고 복수의 롤러가 하나의 롤러열을 이루어 리테이너(30)에 개재되는 것이 바람직하며, 그렇게 된다면 하나의 볼열은 하나의 점접촉이 가능한 궤도면과 상호 접촉하며 회전하게 되고, 하나의 롤러열은 하나의 선접촉이 가능한 궤도면과 상호 접촉하며 회전하게 된다.

결국, 상술하였던 가이드(10)의 안내면(12)과 구동축(20)의 원주곡면(22)에 각각 갖추어진 복열 궤도는 이러한 조건을 만족하며 갖추어져야 한다 함은 당연하다.

이때, 리테이너(30)에는 하나의 볼열과 두 개의 롤러열이 하나의 전동체 쌍을 이루어 복수의 전동체 쌍이 개재되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 4개의 전동체 쌍이 리테이너(30)에 개재되는 것이 바람직하다.

구동축(20)의 원주곡면(22) 둘레에서 접촉하며 회전해야 하는 롤러(32)의 길이는 일정길이 이상 무한정 길게 설계하여 적용하기에는 원통형 구동축(20)의 기하학적 구조상 무리가 따르므로, 하나의 볼열과 두 개의 롤러열이 하나의 전동체 쌍을 이루어 리테이너(30)에 개재될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리테이너(30)에 개재될 하나의 전동체 쌍도 구동축(20)의 축 중심을 기준으로 다른 하나의 전동체 쌍과 짝을 이루며 전동될 수 있도록 하는 것이 구동축(20)이 원활히 구동될 수 있도록 하는 데 있어서 하나의 조건이 될 수 있으므로, 더 바람직하기로는 도 3에 도시된 바와 같이 동일평면상에서 구동축(20)의 축 중심을 통과하되 서로 마주보는 볼열과 볼열을 각각 지나는 가상적인 직선이 서로 직교될 수 있도록 리테이너(30)에는 최소한 4개의 전동체 쌍이 개재되는 것이바람직하다.

물론, 상술한 바와 같은 리테이너(30)에 개재될 전동체 쌍의 조건은 구동축(20)의 직경 등에 따라 달라질 수 있다 함은 당연하다.

기타, 볼(31)과 롤러(32)가 리테이너(30)에 개재되는 구조는 볼(31)과 롤러(32)가 리테이너(30)에 억지 가압방식으로 삽입되어 개재될 수도 있고, 별도의 지지구가 구비되어 볼(31)과 롤러(32)를 리테이너(30)에 회전 가능하도록 개재시킬 수도 있으나, 이는 당업자의 통상의 능력발휘에 해당되므로 이하 구체적인 설명은 생략한다.

구동전달부(40)는, 가이드(10)의 하부에 결합되어 구동축(20)에 승강 구동력을 전달하는 구성이다. 즉, 구동전달부(40)는 가이드(10)의 하부에 결합되어 가이드(10)의 중앙부에 형성된 축공(18)을 통해 가이드(10) 내부에 위치하는 구동축(20)에 동력을 전달하게 된다.

이때, 만약 가이드(10)가 하우징(14)과 밀리언가이드(16)의 조합으로 이루어진다면, 구동전달부(40)는 하우징(14)의 하부에 결합되어 하우징(14)의 중앙부에 형성된 축공(18)을 통해 밀리언가이드(16)의 내부에 위치하는 구동축(20)에 동력을 전달하게 된다.

구동전달부(40)는, 회전력을 발생시키는 모터(41)와 모터(41)의 회전력을 직선왕복 구동력으로 변환하여 구동축(20)에 전달하는 볼스크류(42)의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 구동전달부(40)는 보다 바람직하기로는 구동력을 확실히 전달하고 위치결정제어가 우수하도록 상기 모터(41)와 볼스크류(42)에 서포트유닛(50)과 상부스토퍼 (45)가 포함되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

볼스크류(42)는, 구동축(20) 중앙부에 스크류장착공(23)이 형성되어 그 스크류장착공(23) 부위에 장착되는 너트부(43)와, 너트부(43)를 관통하여 체결되는 나사축 (44)을 포함하여 이루어진다.

볼스크류(42)는, 나사축(44)과 너트부(43)의 사이에 다수의 강구가 삽입되어 전동하도록 한 일종의 이송운동용 나사로서 이는 공지된 기술이므로 이하 그 구체적인 설명은 생략한다.

서포트유닛(50)은, 볼스크류(42)를 가이드(10) 혹은 하우징(14)에 회동 가능하도록 지지 결합시키는 구성으로 이 역시 공지된 기술이므로 이하 그 구체적인 구성은 생략한다.

모터(41)는, 구동축(20)에 동력을 전달하기 위한 수단으로서 볼스크류(42)의 단부에 커플링(46)으로 결합되어 볼스크류(42)에 회전력을 전달하며, 이는 위치결정제어가 용이한 스텝모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

상부스토퍼(45)는, 볼스크류(42)의 일단부에 결합되어 구동축(20)의 상승구동한계를 설정해주는 기능을 한다.

즉, 그 결합위치는 구동축(20)이 최대로 상승하게 될 위치인 볼스크류(42)의 단부가 되며, 그 재질은 완충특성이 있어 최대로 상승하게 될 구동축(20)과의 충돌로 인한 충격을 효과적으로 완화할 수 있는 우레탄 재질인 것이 바람직하다.

이때, 구동전달부(40)에는 하부스토퍼(47)가 더 포함되어 완충 역할을 하는 상기상부스토퍼(45)와 동일한 기능을 하는 한 쌍의 구성이 갖추어질 수 있다.

하부스토퍼(47)는, 구동축(20)의 최종 하강구동시 완충역할을 담당하기 위한 구성이다. 구동축(20)은 서포트유닛(50)에 의해 그 하강구동한계가 설정된다고 볼 수 있으나, 서포트유닛(50)과의 충돌로 인한 충격이 완화되기 위해서는 하부스토퍼 (47)가 구비되는 것이 바람직하다.

하부스토퍼(47)는, 서포트유닛(50)의 상부에 간단히 설치될 수 있으며 그 재질 역시 완충특성을 가지는 우레탄 재질인 것이 바람직하다.

여기서, 우레탄은 특수 우레탄이 아닌 보편적인 우레탄이라 할 지라도 일반적으로 완충특성을 가진다고 알려져 있으므로, 본 발명에 있어서 상부스토퍼(45)와 하부스토퍼(47)에 채택될 수 있는 우레탄은 특수한 경우에만 사용 가능한 성질을 가지는 우레탄을 요구하는 것이 아님은 당연하다.

그리고, 본 발명에 있어서 상부스토퍼(45)와 하부스토퍼(47)는 구동전달부(40)에 채택될 모터의 제어 특성에 따라 그 요, 불요가 결정될 수 있다 함은 당연하나, 특수한 경우를 제외하고 일반적으로 모터는 아무리 제어가 용이하다 할 지라도 구동시 오차가 있기 마련이므로, 상부스토퍼(45)와 하부스토퍼(47)를 통해 최대상승, 최대하강의 한계를 설정해 주는 것이 바람직하다 할 것이다.

기타, 첨부된 도면에서의 미설명부호 51은 블록모터로서 모터(41)를 하우징(14)에 취부하기 위한 구성이다. 공지된 것으로서 브래킷(bracket)과 그 기능이 동일하다고 할 수 있다.

또한, 미설명부호 52는 방지판체결홈으로서 이탈방지판(17)을 밀리언가이드(16)에체결시키기 위한 구성이다.

그리고, 본 발명에 있어서 본체장착홈(11), 가이드체결홈(13), 하우징체결홈(15), 척장착홈(21), 및 방지판체결홈(52)은 제반 구성들과의 결합을 위한 구성으로서 작용하는 것이며 해당 체결수단에 따라 그 형상 등이 달라질 수 있다 함은 당연하다.

예컨대, 해당 체결수단이 볼트라면 상기 구성들은 태핑(tapping) 가공으로 형성될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면 리테이너에 볼과 롤러가 회동 가능하게 일체로 개재되어 있어 웨이퍼 척 승강축의 조립 및 설치가 간편하고, 유지 보수시에도 편리하게 분해 조립할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 베어링 지지방식은 점접촉 방식과 선접촉 방식을 절충하여 접촉면적을 적정 수준으로 높일 수 있으므로, 구동축의 구동시 편차발생률이 감소되고 복원력이 향상되어 궁극적으로 웨이퍼와 탐침 간의 접촉 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 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 (10)

1. 프로브 스테이션의 본체 소정부와 체결수단에 의해 체결되는 본체장착홈과, 중앙부에 축공이 형성되어 그 내주연에 복열 궤도를 가지는 안내면이 형성된 가이드;

   상기 축공에 삽입되어 상기 안내면을 따라 승강구동하며, 상부에 웨이퍼가 안치되는 척과 체결수단에 의해 체결되는 척장착홈과, 외주연에 상기 안내면의 복열 궤도와 상호 대응되는 복열 궤도를 가지는 원주곡면이 형성된 구동축;

   상기 구동축을 승강구동이 가능하도록 지지하기 위하여, 상기 가이드와 상기 구동축과의 사이에 삽입되고 상기 안내면과 상기 원주곡면 사이에서 접촉하여 회전하는 복수의 볼과 복수의 롤러가 교대로 복열 개재된 리테이너; 및

   상기 가이드의 하부에 결합되며, 상기 가이드의 축공을 통해 상기 구동축과 결합되어 상기 구동축에 승강 구동력을 전달하는 구동전달부;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드는,

   중앙부에 상기 축공이 형성되고, 외측 둘레의 상부에 가이드체결홈이 형성된 하우징; 및

   상기 하우징의 상부에 고정되도록, 하부에 상기 가이드체결홈과 체결수단에 의해 체결되는 하우징체결홈이 형성되고, 상부에 프로브 스테이션의 본체 소정부와 체결수단에 의해 체결되는 상기 본체장착홈이 형성되며, 중앙부는 관통되어 그 내주연 에 복열 궤도를 가지는 상기 안내면이 형성된 밀리언가이드;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 밀리언가이드는,

   상기 밀리언가이드의 상부에 결합되어 상기 리테이너의 상부로의 이탈을 방지하는 이탈방지판을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 리테이너에는,

   복수의 볼이 하나의 볼열을 이루고 복수의 롤러가 하나의 롤러열을 이루되, 하나의 볼열에 두 개의 롤러열이 하나의 전동체 쌍을 이루어 복수의 상기 전동체 쌍이 개재되는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 리테이너에는,

   4개의 전동체 쌍이 개재되는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼척 승강축.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 구동전달부는,

   회전력을 발생시키는 모터와, 상기 모터의 회전력을 변환하여 상기 구동축에 직선왕복 구동력을 전달하는 볼스크류를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 구동전달부는,

   상기 구동축 중앙부에 스크류장착공이 형성되어 상기 스크류장착공 부위에 장착되는 너트부와, 상기 너트부를 관통하여 체결되는 나사축을 포함하여 이루어지는 상기 볼스크류;

   상기 볼스크류를 회동 가능하도록 상기 가이드의 하부 축공 부위에 지지 결합시키는 서포트유닛;

   상기 볼스크류의 일단부에 결합되어, 상기 구동축의 상승구동한계를 설정해주는 상부스토퍼; 및

   상기 볼스크류의 타단부에 커플링으로 결합되어 상기 볼스크류에 회전력을 전달하는 상기 모터;

   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척승강축.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 상부스토퍼는,

   완충특성을 가지는 우레탄 재질인 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 구동전달부는,

   상기 서포트유닛의 상부에 결합되어, 상기 구동축과 상기 서포트유닛과의 충격을 완충시키는 하부스토퍼를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 하부스토퍼는,

    완충특성을 가지는 우레탄 재질인 것을 특징으로 하는 상기 프로브 스테이션의 웨이퍼 척 승강축.