KR200286040Y1

KR200286040Y1 - Bio-chip testing system

Info

Publication number: KR200286040Y1
Application number: KR2020020014841U
Authority: KR
Inventors: 유재언
Original assignee: 유재언
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2002-08-22

Abstract

본 고안은 바이오칩의 전기적 특성 측정 용도의 프로브 스테이션과 바이오칩에서 발생되는 형광물질을 검출하는 형광 현미경을 일체화시켜 하나의 시스템에서 바이오칩의 전기적 특성 측정과 형광물질의 검출이 가능토록 한 바이오칩 검사장치를 제공한다.The present invention integrates a probe station for measuring the electrical properties of a biochip and a fluorescence microscope that detects the fluorescent material generated from the biochip, thereby providing a biochip inspection apparatus capable of measuring the electrical properties of the biochip and detecting the fluorescent material in one system. do.

이는 웨이퍼 척에 장착된 바이오칩의 전기적인 특성을 검출하기 위한 프로브 스테이션의 상부에 시약의 투입에 따라 바이오칩에서 발생되는 형광물질을 검출하는 형광 현미경이 위치하되, 상기 프로브 스테이션의 상부에 형광 현미경이 지지되도록 하기 위한 지지대가 상기 프로브 스테이션의 프로브 스테이션 본체 상단부로부터 상기 형광 현미경의 형광 현미경 본체 일측부로 연결되어 상기 프로브 스테이션과 형광 현미경이 일체화됨에 의해 달성될 수 있으며, 이러한 본 고안은 종래 각각 프로세스로 진행되던 바이오칩의 전기적 특성 측정과 형광 검출을 연계하여 진행할 수 있게 되며, 이에 따라 검사시간을 단축할 수 있게 된다.It is located on top of the probe station for detecting the electrical characteristics of the biochip mounted on the wafer chuck is a fluorescence microscope to detect the fluorescent material generated from the biochip according to the injection of the reagent, the fluorescence microscope is supported on the probe station The support for connecting the probe station to the fluorescence microscope body one side of the fluorescence microscope from the upper end of the probe station body of the probe station can be achieved by integrating the probe station and the fluorescence microscope, the present invention has been progressed in the conventional process It is possible to proceed by connecting the electrical characteristics of the biochip and fluorescence detection, thereby reducing the inspection time.

Description

Biochip Inspection System {BIO-CHIP TESTING SYSTEM}

본 고안은 바이오칩 검사장치에 관한 것으로, 특히 바이오칩의 전기적 특성 측정 용도의 프로브 스테이션(Probe Station)과 바이오칩에서 발생되는 형광물질을검출하는 형광 현미경을 일체화시켜 하나의 시스템에서 바이오칩의 전기적 특성 측정과 형광물질의 검출이 가능토록 하는 바이오칩 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a biochip inspection apparatus, and in particular, integrates a probe station for measuring the electrical characteristics of a biochip and a fluorescence microscope for detecting a fluorescent substance generated from the biochip, thereby measuring the electrical characteristics and fluorescence of the biochip in one system. The present invention relates to a biochip inspection apparatus enabling detection of a substance.

바이오칩은 단백질, DNA, 항체, 효소, 미생물, 동식물 세포 및 기관, 신경세포 등의 생체물질을 유리, 실리콘 등과 같은 기판의 표면에 고밀도로 집적시킨 생화학 반도체의 일종이며, 흔히 단백질칩, DNA칩, 유전자칩, 세포칩, 바이오센서 등으로 구분하여 부르고 있다. 바이오칩은 유전자의 기능분석, 임상진단, 항생제의 내성검사, 약물 감수성 검사, 친자확인, 동식물 검역 등 매우 다양한 분야에서 응용되고 있다.Biochips are a kind of biochemical semiconductors in which biomaterials such as proteins, DNA, antibodies, enzymes, microorganisms, animal and plant cells and organs, and neurons are densely integrated on the surface of substrates such as glass and silicon. It is divided into gene chip, cell chip, and biosensor. Biochips are applied in a wide variety of fields such as gene function analysis, clinical diagnosis, antibiotic resistance test, drug sensitivity test, paternity and animal and plant quarantine.

이러한 바이오칩은 일반적인 반도체 메모리와는 달리 전기적인 특성과 형광 검출을 동시에 만족하여야만 한다.Unlike conventional semiconductor memories, these biochips must satisfy both electrical characteristics and fluorescence detection.

바이오칩의 전기적인 특성의 측정은 반도체 분석실에서 웨이퍼 등의 측정시에 사용되는 일반적인 프로브 스테이션을 이용하여 행하고 있으며, 바이오칩에 다양한 종류의 시약을 투입하여 이에 따라 바이오칩에서 발생되는 형광물질을 검출하는 형광 검출은 형광 현미경을 사용하고 있다.The electrical characteristics of the biochip are measured using a general probe station used for measuring wafers, etc. in a semiconductor analysis room. Fluorescence detection is performed by inserting various types of reagents into the biochip to detect fluorescent substances generated in the biochip. The fluorescence microscope is used.

이와 같이, 종래에는 바이오칩의 전기적인 특성 측정과 형광 검출을 각각의 프로세스를 진행하여 행함에 따라 효율적인 바이오칩의 신뢰성 검사 및 테스트가 이루어지지 않으며, 검사시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.As such, in the related art, the electrical characteristics measurement and the fluorescence detection of the biochip are performed through respective processes, and thus, there is a problem in that an efficient biochip reliability test and test are not performed and the inspection time is long.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안은 바이오칩의 전기적 특성을 측정하기 위한 프로브 스테이션과 바이오칩에서 발생되는 형광물질을검출하는 형광 현미경을 일체화시켜 하나의 시스템에서 바이오칩의 전기적 특성 측정은 물론 형광 검출이 가능토록 함으로써 바이오칩의 전기적 특성 측정과 형광 검출 프로세스를 연계하여 진행할 수 있게 됨에 따라 효율적인 신뢰성 검사 및 테스트가 가능토록 함과 더불어 검사시간을 단축할 수 있도록 한 바이오칩 검사장치를 제공한다.The present invention solves this problem, and the present invention integrates a probe station for measuring the electrical characteristics of the biochip and a fluorescence microscope for detecting the fluorescent material generated from the biochip, thereby measuring the electrical characteristics of the biochip in one system. By enabling fluorescence detection, it is possible to proceed with the measurement of the electrical characteristics of the biochip and the fluorescence detection process, thereby providing an efficient reliability test and test and providing a biochip inspection apparatus that can shorten the inspection time.

도 1은 본 고안에 따른 바이오칩 검사장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a biochip inspection apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 프로브 스테이션 110 : 프로브 스테이션 본체100: probe station 110: probe station body

120 : 웨이퍼 척 130a,130b : 광원120: wafer chuck 130a, 130b: light source

140 : 계측부 200 : 형광 현미경140: measuring unit 200: fluorescence microscope

210 : 형광 현미경 본체 220 : 대물렌즈부210: fluorescent microscope body 220: the objective lens unit

230 : 형광측정 카메라 240 : 광전자 증배관230: fluorescence camera 240: photomultiplier tube

250 : 화이트광 조명원 300 : 지지대250: white light source 300: support

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 바이오칩 검사장치는, 웨이퍼 척에 장착된 바이오칩의 전기적인 특성을 검출하기 위한 프로브 스테이션의 상부에 시약의 투입에 따라 바이오칩에서 발생되는 형광물질을 검출하는 형광 현미경이 위치하되, 상기 프로브 스테이션의 상부에 형광 현미경이 지지되도록 하기 위한 지지대가 상기 프로브 스테이션의 프로브 스테이션 본체 상단부로부터 상기 형광 현미경의 형광 현미경 본체 일측부로 연결되어 상기 프로브 스테이션과 형광 현미경이 일체화된 것을 특징으로 한다.Biochip inspection apparatus according to the present invention for achieving this purpose, a fluorescence microscope for detecting the fluorescent material generated in the biochip in accordance with the input of the reagent on top of the probe station for detecting the electrical characteristics of the biochip mounted on the wafer chuck In this position, a support for supporting a fluorescence microscope on the probe station is connected from the upper end of the probe station body of the probe station to one side of the fluorescence microscope body of the fluorescence microscope to integrate the probe station and the fluorescence microscope. It is done.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조로 하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안에 따른 바이오칩 검사장치의 구성도를 도시한 것이다.1 is a block diagram of a biochip test apparatus according to the present invention.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안의 바이오칩 검사장치는 바이오칩(1)의 전기적인 특성을 검출하기 위한 프로브 스테이션(100), 시약의 투입에 따라 바이오칩(1)에서 발생되는 형광물질을 검출하는 형광 현미경(200) 및 상기 프로브 스테이션(100)과 형광 현미경(200)을 하나로 연결하는 지지대(300)로 구성된다.As shown in the drawing, the biochip inspection apparatus of the present invention includes a probe station 100 for detecting electrical characteristics of the biochip 1 and a fluorescence microscope for detecting a fluorescent substance generated in the biochip 1 according to the addition of a reagent. 200 and the support 300 for connecting the probe station 100 and the fluorescence microscope 200 as one.

상기 프로브 스테이션(100)은 프로브 스테이션 본체(110)에 구비된 웨이퍼척(120)에 바이오칩(1)이 놓여지면, 할로겐과 같은 일반 광 소우스인 광원(130a)(130b)으로부터 상기 바이오칩(1)에 프로빙을 위한 광을 제공하고, 상기 웨이퍼 척(110)에 놓여진 바이오칩(1)에 전원 공급을 통하여 바이어스를 가해주어 이에 따라 계측부(140)에서 바이오칩(1)의 전기적인 특성을 측정하도록 구성된다.When the biochip 1 is placed on the wafer chuck 120 provided in the probe station main body 110, the probe station 100 may be a light source 130a or 130b which is a general light source such as halogen. ) Provides light for probing and applies a bias to the biochip 1 placed on the wafer chuck 110 through power supply, thereby measuring the electrical characteristics of the biochip 1 in the measurement unit 140. do.

상기 형광 현미경(200)은 형광 현미경 본체(210)에 대물렌즈부(220), 형광측정 카메라(230), 광전자 증배관(PMT : Photo Multiplier Tube)(240) 및 화이드광(Xenon, Mercury 등) 조명원(250)이 각각 구비되는 것으로, 상기 대물렌즈부(220)를 통해 상기 웨이퍼 척(120)에 놓여진 바이오칩(1)을 확대하고, 형광측정 카메라(230)에서 상기 대물렌즈부(220)를 통해 확대된 바이오칩(1)의 원하는 상을 촬영하며, 광전자 증배관(240)을 통해 상기 촬영상에 대한 빛의 세기를 검출하여 이에 따른 전압을 도시하지 않은 PC 등의 화상처리장치로 출력하도록 구성된다.The fluorescence microscope 200 includes an objective lens unit 220, a fluorescence measuring camera 230, a photomultiplier tube (PMT) 240, and white light (Xenon, Mercury, etc.) on the fluorescence microscope body 210. Each of the illumination sources 250 is provided to enlarge the biochip 1 placed on the wafer chuck 120 through the objective lens unit 220, and the objective lens unit 220 in the fluorescence measuring camera 230. The desired image of the enlarged biochip 1 is photographed, and the photomultiplier tube 240 detects the light intensity of the photographed image and outputs the voltage to an image processing apparatus such as a PC (not shown). It is configured to.

여기서, 상기 대물렌즈부(220)에 사용되는 대물렌즈는 통상의 형광 현미경이 가지고 있는 대물렌즈의 짧은 초점거리를 극복하기 위해, 산업분야에 적용되어 사용되는 대물렌즈를 채용하여 초점거리를 길게 하여 프로브 스테이션(100)에서의 프로빙을 가능하게 한다.Here, in order to overcome the short focal length of the objective lens of the conventional fluorescence microscope, the objective lens used in the objective lens unit 220 adopts the objective lens used in industrial fields to increase the focal length. Enable probing at the probe station 100.

그리고 상기 지지대(300)는 상기 프로브 스테이션 본체(110)의 상단부로부터 상기 형광 현미경 본체(210)의 일측부로 연결되어 상기 프로브 스테이션(100)의 상부에 상기 형광 현미경(200)이 지지됨과 더불어 상기 프로브 스테이션(100)과 형광 현미경(200)이 일체화되도록 구성된다.The support 300 is connected to one side of the fluorescence microscope body 210 from an upper end of the probe station body 110 so that the fluorescence microscope 200 is supported on the probe station 100 and the probe The station 100 and the fluorescence microscope 200 are configured to be integrated.

이와 같이 구성된 본 고안에서 먼저, 바이오칩(1)의 프로빙을 위해서는 상기웨이퍼 척(120)에 바이오칩(1)을 탑재시킨 후, 상기 광원(130a),(130b)을 온 시켜 프로빙을 위한 광을 제공한다.In the present invention configured as described above, for probing the biochip 1, the biochip 1 is mounted on the wafer chuck 120, and then the light sources 130a and 130b are turned on to provide light for probing. do.

그리고 도시하지 않은 파워 서플라이에서 프로브 단자를 통해 바이오칩(1)에 전원을 공급하여 바이어스를 가해주며, 이에 따른 바이오칩(1)의 전기적 특성을 상기 계측부(140)를 통해 측정하며, 이후, 상기 광원(130a),(30b)을 오프한 후, 상기 지지대(300)에 의해 일체화된 형광 현미경(200)을 통해 형광 검출을 시행하게 된다.In addition, a bias is provided by supplying power to the biochip 1 through a probe terminal in a power supply (not shown), thereby measuring electrical characteristics of the biochip 1 through the measurement unit 140, and then, the light source ( After 130a) and 30b are turned off, fluorescence detection is performed through the fluorescence microscope 200 integrated by the support 300.

먼저, 바이오칩(1)의 형광 검출은 바이오칩(1)에 형광시약을 투여한 후, 상기 화이트광 조명원(250)을 통해 바이오칩(1)에 화이트광을 제공한다.First, fluorescence detection of the biochip 1 provides a white light to the biochip 1 through the white light illumination source 250 after administering a fluorescent reagent to the biochip 1.

상기 화이트광 조명원(250)으로부터 화이트광이 제공되면 바이오칩(1)에서 해당 형광물질이 형광되며, 이를 상기 대물렌즈부(220)를 통해 확대하고, 형광측정 카메라(230)를 통해 촬영하며, 이 촬영된 촬영상에 대한 빛의 세기는 광전자 증배관(240)을 통해 해당 전압으로 출력된다. 상기 광전자 증배관(240)의 출력은 PC 등의 화상처리장치에서 처리되어 그 결과가 PC 모니터를 통해 디스플레이 된다. 물론, 상기 화이트광 조명원(250)은 바이오칩(1)의 형광물질의 검출이 완료되면 오프하게 된다.When the white light is provided from the white light source 250, the corresponding fluorescent material is fluoresced in the biochip 1, and is magnified through the objective lens unit 220, and photographed by the fluorescence measuring camera 230, The light intensity of the photographed image is output as a corresponding voltage through the photomultiplier tube 240. The output of the photomultiplier tube 240 is processed in an image processing apparatus such as a PC and the result is displayed on a PC monitor. Of course, the white light source 250 is turned off when the detection of the fluorescent material of the biochip 1 is completed.

이러한 본 고안은 상기 프로브 스테이션(100)과 형광 현미경(200)이 지지대(300)에 의해 일체화됨에 따라 상기 프로브 스테이션(100)을 통한 바이오칩(1)의 프로빙 수행 후, 동일 시스템의 형광 현미경(200)을 통해 바이오칩(1)의 형광 검출이 이루어질 수 있게 되므로, 바이오칩(1)의 전기적 특성및 형광 검출을 별개의 프로세스가 아닌 연계된 프로세스로 진행할 수 있게 된다.The present invention, as the probe station 100 and the fluorescence microscope 200 is integrated by the support 300, after the probing of the biochip 1 through the probe station 100, the fluorescence microscope 200 of the same system Since the fluorescence detection of the biochip 1 can be performed through), the electrical characteristics and the fluorescence detection of the biochip 1 can be performed in a linked process instead of a separate process.

본 고안은 상기에 기술된 실시 예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은, 바이오칩의 전기적 특성을 측정하기 위한 프로브 스테이션과 바이오칩에서 발생되는 형광물질을 검출하는 형광 현미경을 일체화시켜 바이오칩의 전기적 특성 측정은 물론 형광검출이 하나의 시스템에서 가능토록 함에 따라 종래 각각 별개로 진행되던 바이오칩의 전기적 특성 측정과 형광 검출 프로세스를 연계하여 진행할 수 있게 되며, 이에 따라 바이오칩의 보다 효율적인 신뢰성 검사 및 테스트가 가능하게 됨과 더불어 검사시간을 단축할 수 있게 된다.As described above, the present invention integrates a probe station for measuring the electrical characteristics of the biochip and a fluorescence microscope for detecting the fluorescent material generated from the biochip, so that the measurement of the electrical characteristics of the biochip and the fluorescence detection are possible in one system. As a result, it is possible to proceed by linking the electric characteristic measurement and the fluorescence detection process of the biochip, which have been conducted separately in the related art, thereby enabling more efficient reliability inspection and testing of the biochip and shortening the inspection time.

Claims

A fluorescence microscope for detecting a fluorescent substance generated from the biochip according to the input of a reagent is positioned on the probe station for detecting the electrical characteristics of the biochip mounted on the wafer chuck so that the fluorescence microscope is supported on the probe station. And a support for connecting to the fluorescence microscope main body side of the fluorescence microscope from the upper end of the probe station main body of the probe station, wherein the probe station and the fluorescence microscope are integrated by the support.