KR101090333B1 - 척의 능동적 기울기 제어가 가능한 웨이퍼 프로브 스테이션 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 웨이퍼를 로딩하는 척, 상기 척을 지지하여 이송하는 척이송장치, 상기 웨이퍼를 검사하기 위한 프로브카드를 포함하는 웨이퍼프로브스테이션에 있어서,상기 척이송장치 중 척을 수직방향으로 지지하는 부분의 하부에 설치되는 다수개의 압력센서; 및상기 척을 수직 방향으로 지지하는 부분의 하부에 설치되는 다수 개의 액추에이터, 각 액추에이터에 인접하게 대응되는 위치에 각각 설치되는 다수 개의 변위 센서, 및 액추에이터와 변위 센서들의 동작을 제어하는 마이컴으로 이루어지는 기울기 보정 장치; 및사전에 설정된 오버 드라이빙 량만큼 Z축 스테이지를 상승시켜 웨이퍼와 프로버 카드를 접촉시킨 후, 상기 압력 센서들로부터 각 설치 위치에 대한 압력값들을 검출하고, 척에 균일한 하중이 인가되도록 상기 압력값들을 이용하여 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터에 대한 구동량을 계산하고, 상기 Z축 스테이지를 하강시킨 후 상기 구동량에 따라 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터를 구동시켜 척의 편심하중을 보정하는 제어 장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 프로브 스테이션.
- 제1항에 있어서, 상기 제어장치는 척에 균일한 하중이 인가되도록 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터들에 대한 구동량을 계산하기 위하여, 척의 위치에 따른 압력값들 중 최대 압력값 및 최소 압력값을 검출하고, 상기 최대 압력값 및 최소 압력값을 이용하여 수직방향 변위값(h)을 하기 (i)식에 의해 계산하며, 상기 수직방향 변위값(h)을 이용하여 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터들에 대한 구동량을 생성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼프로브스테이션.(i)식: h = {ovr/(Wmax/Wmin)} × Tff 여기서,h: 수직방향 변위값, ovr: 오버드라이빙 량, Wmax: 최대 편심하중(최대 압력값), Wmin: 최소 편심하중(최소 압력값), Tff: 기울기보상오프셋
- 웨이퍼를 로딩하는 척, 상기 척을 지지하여 이송하는 척이송장치, 상기 웨이퍼를 검사하기 위한 프로브카드를 포함하는 웨이퍼프로브스테이션에 있어서,상기 척이송장치 중 척을 수직방향으로 지지하는 부분의 하부에 설치되는 다수개의 압력센서; 및상기 척을 수직 방향으로 지지하는 부분의 하부에 설치되는 다수 개의 액추에이터, 각 액추에이터에 인접하게 대응되는 위치에 각각 설치되는 다수 개의 변위 센서 및 상기 액추에이터와 변위 센서의 동작을 제어하는 마이컴으로 이루어지는 기울기 보정 장치; 및사전에 설정된 오버 드라이빙 량만큼 Z축 스테이지를 상승시켜 웨이퍼와 프로버 카드를 접촉시킨 후, 상기 압력 센서들로부터 각 설치 위치에 대한 압력값들을 추출하고, 척에 균일한 하중이 인가되도록 상기 압력값들을 이용하여 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터에 대한 구동량을 계산하고, 척의 기울기 변화에 따라 x방향 및 y 방향으로 발생하는 변위값(w)을 계산하고,상기 Z축 스테이지를 하강시킨 후 상기 구동량에 따라 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터를 구동시켜 척의 편심하중을 보정하고, 상기 x 방향 및 y 방향으로 발생하는 변위값(w)을 이용하여 XY 축 스테이지의 이동을 제어하는 제어 장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 프로브 스테이션.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 압력값들 중 최대 압력값이 사전에 설정된 유효 범위를 벗어나는 경우 오버드라이빙 량을 재설정하고, 재설정된 정보에 따라 오버드라이빙을 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼프로브스테이션.
- 제3항에 있어서, 상기 제어장치는 척에 균일한 하중이 인가되도록 하는 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터들에 대한 구동량을 계산하기 위하여, 척의 위치에 따른 압력값들 중 최대 압력값 및 최소 압력값을 검출하고, 상기 최대 압력값 및 최소 압력값을 이용하여 수직방향 변위값(h)을 하기 (i)식에 의해 계산하며, 상기 수직방향 변위값(h)을 이용하여 상기 기울기 보정 장치의 각 액추에이터들에 대한 구동량을 결정하고 이에 따라 각 액추에이터에 대한 구동제어신호를 생성하고, 상기 구동제어신호에 따라 기울기 보정 장치의 각 액추에이터의 구동을 제어하며,상기 수직방향 변위값에 의해 x 방향 및 y 방향으로 발생하는 변위값(w)을 하기 (ii)식에 의해 계산하고, x,y 방향의 변위값(w)으로부터 변위값의 X축 성분(Δx) 및 Y축 성분(Δy)을 추출하고 하기 (iii)식을 이용하여 XY 스테이지의 보정위치(Xc,Yc)를 계산하고 이에 따라 척이송장치의 척구동신호를 생성하며, 상기 척구동신호에 따라 척이송장치의 XY축 스테이지의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼프로브스테이션.(i)식: h = {ovr/(Wmax/Wmin)} × Tff여기서, h: 수직방향 변위값, ovr: 오버드라이빙 량, Wmax: 최대 편심하중(최대 압력값), Wmin: 최소 편심하중(최소 압력값), Tff: 기울기보상오프셋여기서, w: 변위값, r: 회전축의 중심으로부터 척면의 끝점까지의 거리, h: 수직방향 변위값(iii)식: Xc = x - Δx ; Yc = y - Δy여기서, x: X축 스테이지의 현재 위치값, y: Y축 스테이지의 현재 위치값, Δx: w의 X축 성분, Δy: w의 Y축 성분
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기울기 보정 장치의 마이컴은 상기 제어 장치로부터 각 액추에이터에 대한 구동제어신호들을 입력받고, 구동 제어신호에 따라 액추에이터들을 구동시키고, 변위센서들로부터 입력되는 변위정보들을 이용하여 액추에이터들의 구동을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 프로브 스테이션.
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- 웨이퍼를 로딩하는 척, 상기 척을 지지하여 이송하는 척이송장치, 상기 척을 수직방향으로 지지하는 부분의 하부에 다수개 설치되는 액추에이터를 통하여 상기 척의 기울기를 조정하는 기울기 보정 장치, 상기 웨이퍼를 검사하기 위해 정렬 및 설치가 완료된 프로브카드, 상기 척의 수직방향을 지지하는 부분의 하부에 설치되는 다수개의 압력센서 및 상기 웨이퍼가 로딩된 척이 오버드라이빙을 수행하도록 상기 척이송장치를 제어하는 제어장치를 구비하는 웨이퍼프로브스테이션의 제어 장치에 의한 제어방법에 있어서,(a) 사전에 정해진 오버드라이빙 량만큼 Z축 스테이지를 상승시킨 후, 상기 각 압력센서들로부터 각 위치별 압력값들을 검출하는 단계;(b) 상기 위치별 압력값들을 이용하여 척에 편심하중이 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 위치별 압력값 중 최대 압력값과 최소 압력값을 이용하여 수직방 향 변위값(h)을 계산하는 단계;(c) 척에 균일한 하중이 인가되도록 상기 수직방향 변위값을 이용하여 기울기 보정 장치의 각 액추에이터에 대한 구동량을 계산하는 단계;(d) 수직방향 변위값에 따라 척의 x 방향 및 y 방향으로 발생하는 x,y 방향의 변위값(w)을 계산하는 단계;(e) 상기 Z축 스테이지를 하강시키고, 상기 구동량에 따라 각 액추에이터의 구동을 제어하여 척의 편심하중을 보정하고, 상기 x, y 방향의 변위값(w)을 이용하여 XY축 스테이지의 이동을 제어하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼프로브스테이션의 제어방법.
- 제8항에 있어서,상기 (b)단계에서, 상기 수직방향 변위값(h)은 하기 (i)식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼프로브스테이션의 제어방법.(i)식: h = {ovr/(Wmax/Wmin)} × Tff, 여기서,h: 수직방향의 변위값, ovr: 오버드라이빙 량, Wmax: 최대 편심하중(최대 압력값), Wmin: 최소 편심하중(최소 압력값), Tff: 기울기보상오프셋
- 제8항에 있어서, 상기 (b)단계에서 수직방향 변위값(h)은 하기 (i)식에 의해 계산하며,상기 (d) 단계에서 x,y 방향에 대한 변위값(w)은 하기 (ii)식에 의해 계산하고, x,y 방향의 변위값(w)으로부터 변위값의 X축 성분(Δx) 및 Y축 성분(Δy)을 추출하고 하기 (iii)식을 이용하여 XY 스테이지의 보정위치(Xc,Yc)를 생성하고, 상기 보정위치로 XY축 스테이지의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼프로브스테이션의 제어방법.(i)식: h = {ovr/(Wmax/Wmin)} × Tff여기서, h: 수직방향 변위값, ovr: 오버드라이빙 량, Wmax: 최대 편심하중(최대 압력값), Wmin: 최소 편심하중(최소 압력값), Tff: 기울기보상오프셋여기서, w: 변위값, r: 회전축의 중심으로부터 척면의 끝점까지의 거리, h: 수직방향 변위값(iii)식: Xc = x - Δx ; Yc = y - Δy여기서, x: X축 스테이지의 현재 위치값, y: Y축 스테이지의 현재 위치값, Δx: w의 X축 성분, Δy: w의 Y축 성분
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