KR20190098326A - L-i-v 측정용 프로브 스테이션 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 L-I-V 측정용 프로브 스테이션에 관한 것으로, L-I-V 측정용 프로브 스테이션은 전극이 구비된 LED 칩 시료가 올려지는 원형 투명척이 구비되고 상기 LED 칩 시료를 X,Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 스테이지; 상기 원형 투명척에 올려진 상기 LED 칩 시료의 상부를 확대하는 상부 현미경; 상기 상부 현미경에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 상부 이미지를 촬상하는 상부 이미지 관찰용 카메라; 상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉되어 전원을 공급하는 프로브팁; 상기 프로브팁이 장착되고 상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉시키기 위하여 상기 프로브팁을 이동시키는 프로브팁 포지셔너; 상기 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하는 집광 모듈; 및 상기 집광 모듈에서 집광된 상기 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득하는 스펙트로미터(spectrometer);를 포함한다.

Description

L-I-V 측정용 프로브 스테이션{Probe station for measuring L-I-V}
본 발명은 L-I-V 측정용 프로브 스테이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 리볼버에 장착되는 대물렌즈를 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴을 이용하여 정밀하게 위치 조정하여 LED 칩 시료를 대물렌즈와 정밀하게 광학적으로 정렬시켜 우수한 LIV 특성을 얻을 수 있는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자들이 형성된 후 반도체 소자들의 전기적인 특성들을 검사하기 위한 전기적인 검사 공정이 수행될 수 있다.
이때, 검사 공정은 다수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함하는 프로브 스테이션과 전기적인 신호를 제공하기 위하여 프로브 카드와 연결된 테스터에 의해 수행될 수 있다.
이러한 프로브 스테이션은 공정 챔버와 공정 챔버 내에 배치되어 기판을 지지하는 척과 기판 상에 형성된 반도체 소자들과 접촉하도록 구성된 다수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함할 수 있다.
대부분의 프로브 스테이션은 반도체 소자들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 용도로 사용되고 있다.
한국 등록특허공보 제10-0876138호(특허문헌 1)에는 전기적 소자 부품의 검사 장치인 프로브 스테이션에 있어서, 밀폐된 구조를 가지는 박스형 케이스; 상기 케이스 내부에 장착되며 소자 부품이 올려지고 고정되는 척; 상기 척을 전후방향과 좌우방향으로 독립적으로 이동시키는 척 구동 스테이지; 샘플의 프로빙을 위한 프로브; 상기 프로브와 연결된 홀더; 상기 홀더를 외부에서 상하방향과 좌우방향으로 조절하여 이동시키는 프로브 구동 스테이지; 소자 부품과 프로브의 접촉을 관찰하기 위해 상기 케이스의 상면에 설치되는 광학 현미경; 상기 광학 현미경을 상하방향과 좌우방향으로 위치조절하기 위한 현미경 조절 스테이지; 상기 케이스의 내부 구조를 관찰할 수 있도록 상기 케이스 상면과 전면에 설치되는 개폐가 가능한 투명창; 상기 케이스 내부에 기체를 유입 및 유출시키기 위한 연결관; 및 상기 프로브를 통해 전달되는 전기적 신호를 분석 장치에 전달하는 프로브 연결선; 을 구비하고, 상기 척 구동 스테이지는 상기 척을 x축 방향으로 이동시키기 위한 x축 스테이지와, 상기 x축 스테이지를 이동시키기 위한 x축 이동 장치와 x축 이동 레일과, 상기 척을 y축 방향으로 이동시키기 위한 y축 스테이지와, 상기 y축 스테이지를 이동시키기 위한 y축 이동 장치와 y축 이동 레일로 구성되는 프로브 스테이션이 개시되어 있으나, 발광소자의 LIV 특성을 측정할 수 없어 이러한 장치의 개발이 시급한 실정이다.
: 한국 등록특허공보 제10-0876138호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 LED 칩 시료를 대물렌즈와 정밀하게 광학적으로 정렬시켜 우수한 LIV 특성을 얻을 수 있는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션을 제공하는 데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 의한 L-I-V 측정용 프로브 스테이션은, 전극이 구비된 LED 칩 시료가 올려지는 원형 투명척이 구비되고 상기 LED 칩 시료를 X,Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 스테이지;
상기 원형 투명척에 올려진 상기 LED 칩 시료의 상부를 확대하는 상부 현미경;
상기 상부 현미경에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 상부 이미지를 촬상하는 상부 이미지 관찰용 카메라;
상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉되어 전원을 공급하는 프로브팁;
상기 프로브팁이 장착되고 상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉시키기 위하여 상기 프로브팁을 이동시키는 프로브팁 포지셔너;
상기 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하는 집광 모듈; 및
상기 집광 모듈에서 집광된 상기 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득하는 스펙트로미터(spectrometer);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 프로브팁 포지셔너는,
상기 프로브팁이 장착되는 프로브팁 홀더; 및
상기 프로브팁 홀더를 X,Y,Z 방향으로 이동시키는 XYZ 포지셔너;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이동 스테이지의 주위에 이격 배치되고 자력이 발생하는 마그네틱 스테이지;
상기 마그네틱 스테이지에 올려지고 상기 XYZ 포지셔너가 고정된 이동 바디; 및
상기 이동 바디 저면에 장착되고 상기 이동 바디를 자력의 온으로 부착 또는 자력의 오프로 이탈시키는 온/오프 마그네틱 베이스;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 상부 현미경은,
다수의 대물렌즈;
상기 다수의 대물렌즈가 장착되고 회전가능한 리볼버(revolver); 및
상기 다수의 대물렌즈와 연통되고 광원 및 접안렌즈가 구비된 경통;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명은 상기 리볼버는 중공부가 마련되고 하부면에 다수의 삽입홀이 형성되고 측면에 서로 이격된 제1 및 제2끼움홀이 형성되고 상기 경통과 연통된 하우징;
상기 다수의 삽입홀에 결합되어 있고 상기 다수의 대물렌즈가 나사결합되는 다수의 렌즈홀더;
상기 제1 및 제2끼움홀에 삽입되는 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴;
상기 다수의 렌즈홀더 각각의 외측면에 고정된 다수의 스프링; 및
상기 다수의 스프링이 압축되도록 다수의 삽입홀 사이의 하부 내측면 중앙영역에 형성된 돌출부;를 포함하며,
상기 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴의 단부에 무드 볼트가 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2끼움홀 내측면에 무드 볼트와 결합되는 나사홈이 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴을 돌리는 경우 상기 무드 볼트가 상기 다수의 렌즈홀더 중 하나의 선택렌즈홀더가 밀려서 상기 다수의 스프링 중 하나가 상기 돌출부에 가압되어 선택렌즈홀더가 이동하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 원형 투명척에 올려진 상기 LED 칩 시료의 하부를 확대하는 하부 현미경;
상기 하부 현미경에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 하부 이미지를 촬상하는 하부 이미지 관찰용 카메라;
상기 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하는 하부집광 모듈; 및
상기 하부집광 모듈에서 집광된 상기 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득하는 하부 스펙트로미터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 리볼버에 장착되는 대물렌즈를 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴을 이용하여 정밀하게 위치 조정하여 LED 칩 시료를 대물렌즈와 정밀하게 광학적으로 정렬시켜 우수한 LIV 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다.
여기서, 본 발명은 마이크로 사이즈의 미세 LED 칩도 프로빙할 수 있다.
또한, 상부 현미경과 하부 현미경이 항시 같은 위치를 바라보아야 프로빙한 상태로 LED 칩 시료에서 발광되는 것을 볼 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 일부 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 또다른 일부 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 리볼버의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 리볼버의 동작을 설명하기 위한 저면 사시도,
도 6은 본 발명에 따라 리볼버의 일부 저면 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 리볼버의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
실시예를 설명하기 전에 부연해 두면, 본 발명의 청구범위의 구성을 구현하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있는바, 하기 실시예는 청구범위에 있는 구성을 구현하는 하나의 예를 보여주기 위한 것임을 밝힌다. 따라서 본 발명의 범위는 하기 실시예에 의해 제한되지 아니한다.
도 1은 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 일부 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 또다른 일부 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션은 전극이 구비된 LED 칩 시료가 올려지는 원형 투명척(101)이 구비되고 상기 LED 칩 시료를 X,Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 스테이지(100); 상기 원형 투명척(101)에 올려진 상기 LED 칩 시료의 상부를 확대하는 상부 현미경(110); 상기 상부 현미경(110)에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 상부 이미지를 촬상하는 상부 이미지 관찰용 카메라(120); 상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉되어 전원을 공급하는 프로브팁(미도시); 상기 프로브팁이 장착되고 상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉시키기 위하여 상기 프로브팁을 이동시키는 프로브팁 포지셔너(130); 상기 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하는 집광 모듈(140); 및 상기 집광 모듈(140)에서 집광된 상기 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득하는 스펙트로미터(spectrometer)(미도시);를 포함하여 구성된다.
여기서, 이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101) 상부에 상부 현미경(110)이 위치되고 상부 현미경(110)은 다수의 대물렌즈(111), 상기 다수의 대물렌즈(111)가 장착되고 회전가능한 리볼버(revolver)(또는 노즈피스(nosepiece))(112) 및 상기 다수의 대물렌즈(111)와 연통되고 광원 및 접안렌즈가 구비된 경통(113)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상부 현미경(110)에는 초점을 조절하기 위한 조동 나사와 미동 나사(150)가 구비될 수 있다.
그리고, 원형 투명척(101)은 석영으로 제작될 수 있다.
또, 상부 현미경(110)은 LED 칩 시료의 상부 이미지 및 LED 칩 시료에서 출사된 광이 출력되도록 경통(113)과 연통된 제1 및 제2 포트가 구비된다. 이때, L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 추가적인 기능을 부여하기 위하여 경통(113)에는 적어도 하나 이상의 포트가 더 구비될 수도 있다.
여기서, 제1포트에는 상부 이미지 관찰용 카메라(120)가 장착되고, 이 상부 이미지 관찰용 카메라(120)로 상부 현미경(110)에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 상부 이미지를 촬상한다.
그리고, 제2포트에는 집광 모듈(140)이 광학적으로 정렬되어 위치된다.
집광 모듈(140)에는 LED 칩 시료에서 발광된 광을 집광하기 위한 집광 렌즈가 구비되며, 이 집광 렌즈는 LED 칩 시료에서 발광된 광을 집광하여 미세 광량을 검출하여 광도 측정을 쉽게 할 수 있다.
그리고, 집광 렌즈에 의해 집광으로 광도가 커지게 되는 경우 검출기의 검출한계를 초과하게 되므로, 제2포트와 집광 모듈(140) 사이에는 광량을 감쇠시킬 수 있는 개별형 또는 연속형 ND(Neutral Density)필터(141)가 위치될 수 있으며, 이로써 광검출의 선형성을 확보할 수 있다.
이런 집광 모듈(140)은 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하고, 스펙트로미터는 집광 모듈(140)에서 집광된 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득한다.
여기서, 집광 모듈(140)은 상부 현미경(110)의 제2포트를 열어 LED 칩 시료의 상부에서 출사된 광을 집광하게 되고, 집광 모듈(140)과 스펙트로미터는 광섬유 케이블로 연결되어 있다.
또, L-I-V 측정용 프로브 스테이션은 광원의 광량을 조절하고, 광원을 온/오프(On/Off)할 수 있는 광량 및 온/오프(On/Off) 조절부과, 광원 및 프로브팁에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101)에 측정하려는 LED 칩 시료를 올려놓는다. 이때, LED 칩 시료와 대물렌즈(111)의 광학적인 정렬을 위하여 리볼버(190)에는 렌즈 각도 조절용 툴이 구비될 수 있다.
그리고, 리볼버(190)는 다수의 대물렌즈(111)가 장착되고 회전가능하여 원하는 배율의 대물렌즈(111)를 이동 스테이지(100)에 올려진 LED 칩 시료에 정렬할 수 있다.
이때, 이동 스테이지(100)는 X,Y 방향으로 이동할 수 있으므로, LED 칩 시료와 대물렌즈(111)의 광정렬이 안된 경우에는 이동 스테이지(100)를 X,Y 방향으로 이동시켜 LED 칩 시료와 대물렌즈(111)를 광학적으로 정렬시킨다.
다수의 대물렌즈(111)는 1X, 2X, 5X, 10X, 20X, 40X, 100X 등의 다양한 배율을 가지는 대물렌즈(111)로 본 발명에서는 다수의 대물렌즈(111)에 고배율 장초점 대물렌즈(111)를 포함할 수 있다.
그러므로, 상부 현미경(110)은 광원으로부터 나온 빛이 이동 스테이지(100)에 조사되면 대물렌즈(111)가 이동 스테이지(100)에 올려진 LED 칩 시료의 최초의 상을 생성하고 접안렌즈가 확대한다.
프로브팁은 LED 칩 시료의 전극에 접촉되어 전원을 공급하도록 LED 칩 시료가 올려지는 이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101) 주변에 위치되는 프로브팁 포지셔너(130)에 장착된다.
프로브팁 포지셔너(130)는 LED 칩 시료의 전극에 접촉시키기 위하여 프로브팁을 이동시킨다.
본 발명에서는 측정하기 위한 LED 칩 시료는 다양한 크기를 가질 수 있는데, 특히 직사각형 형태의 칩 형태에서 가로 또는 세로가 10 ~ 100㎛ 범위를 가지는 마이크로 LED 칩일 수 있다.
이러한 본 발명의 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 구동 방법에 대하여 설명한다.
이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101)에 LED 칩 시료를 올려놓고 광량 및 온/오프(On/Off) 조절부의 스위치를 온(On)한 후 광원의 빛을 적정 수준으로 조절한다. 여기서, 광원의 빛은 광량 및 온/오프(On/Off) 조절부(160)에서 조절한다.
그후, 상부 이미지 관찰용 카메라(120)와 컴퓨터를 연결하여 카메라 프로그램을 실행 후 LED 칩 시료의 위치 확인 및 발광 상태를 체크하기 위해 LED 칩 시료의 상부 이미지를 관찰한다.
여기서, 리볼버(190)를 회전하여 다수의 대물렌즈(111) 중 선택된 대물렌즈(111)가 LED 칩 시료 상부와 대향하는 공정을 반복하여, 저 배율에서 고배율로 설정하여 관찰한다.
이때, X,Y 시료 이동용 이동 스테이지(100)를 조절하여 LED 칩 시료와 LED 칩 시료의 전극이 한 화면에 들어올 수 있도록 조절한다.
그리고, 프로브팁 포지셔너(130)에 원하는 크기의 프로브 팁을 장착한 후 프로브 팁을 키슬리(keithley)와 같은 전기 계측 장비에 전기적으로 연결한 다음, 프로브팁 포지셔너(130)의 온/오프 마그네틱 베이스(135)를 오프(Off) 상태에서 프로브팁이 LED 칩 시료의 위치로 어느 정도 갈 수 있도록 옮겨준 뒤 적절한 위치에서 온/오프 마그네틱 베이스(135)를 온(On)하여 프로브팁 포지셔너(130)를 고정시킨다.
이와 같이 고정된 프로브팁 포지셔너(130)에서 XYZ 포지셔너(132)를 이용하여 프로브팁이 카메라 화면에서 보일 수 있도록 움직여준 뒤 프로브팁 포지셔너(130)와 전기 계측 장비가 어떤 극성에 연결되어 있는지 다시 한번 확인하고 프로브팁의 +단자는 LED 칩 시료의 +전극에, 프로브팁의 -단자는 LED 칩 시료의 -전극에 각각 맞춰주고, 프로브팁과 전극이 만나도록 포지셔너의 Z축 이동 노브를 사용해 프로브팁을 내려 전극과 접촉되도록 한다.
즉, 프로브팁 포지셔너(130)는 프로브팁이 장착되는 프로브팁 홀더(131); 및 상기 프로브팁 홀더(131)를 X,Y,Z 방향으로 이동시키는 XYZ 포지셔너(132);를 포함한다.
여기서, XYZ 포지셔너(132)는 X,Y,Z축 이동 노브가 구비되어 작업자의 조작으로 프로브팁 홀더(131)의 X,Y,Z 방향으로 이동량을 조절할 수 있다.
그리고, 본 발명의 L-I-V 측정용 프로브 스테이션은 이동 스테이지(100)의 주위에 이격 배치되고 자력이 발생하는 마그네틱 스테이지(180); 상기 마그네틱 스테이지(180)에 올려지고 XYZ 포지셔너(132)가 고정된 이동 바디(133); 및 상기 이동 바디(133) 저면에 장착되고 상기 이동 바디(133)를 자력의 온으로 부착 또는 자력의 오프로 이탈시키는 온/오프 마그네틱 베이스(135);를 더 포함하여 구성된다.
이후, LED 칩 시료를 관찰하고자 하는 배율로 변경 후 점등되지 않은 LED의 발광이미지를 확인하고 현미경 광량 및 온/오프 조절장치의 스위치를 오프로 하여 광원을 꺼준다.
이후 전기 계측 장비의 프로그램(예컨대, 키스링 프로그램)을 실행 후 원하는 전류 값과 전압 값 등의 상세 수치를 입력하여 LED 칩 시료에 전원을 공급한다. LED 칩 시료의 점등이 확인되면, 전기 계측 장비의 프로그램에서 LED 칩 시료의 전기적 특성을 확인 및 분석할 수 있으며, 카메라에서 LED의 발광 이미지를 볼 수 있고 촬영하거나 길이 측정을 하는 등의 이미지 측정을 할 수 있다.
여기서, LED 칩 시료의 광학적 특성은 전술된 바와 같이 상부 이미지 관찰용 카메라(120)가 아닌 집광 모듈(140) 및 스펙트로미터로 획득한다.
그리고, 상부 현미경(110)은 LED 칩 시료에서 발광되는 모든 이미지와 빛이 카메라에서 확인할 수 있도록 되어있으므로 상부 현미경(110)의 제2포트를 열어 이미지와 빛이 집광 모듈(140)로 입력될 수 있도록 해주면 모든 빛이 집광 모듈(140)을 통해 스펙트로미터로 전달되며 스펙트로미터 프로그램을 실행하여 LED 칩 시료의 파장이나 세기 등의 광학적 특성을 분석할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101) 상부에 위치된 상부 현미경(110), 상부 이미지 관찰용 카메라(120), 집광 모듈(140) 및 스펙트로미터와 동일한 결합관계로, 이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101) 하부에 하부 현미경(210), 하부 이미지 관찰용 카메라(220), 하부 집광 모듈(240) 및 스펙트로미터를 위치시켜 L-I-V 측정용 프로브 스테이션을 구현할 수 있다.
즉, LED 칩 시료 중 전극과 발광 면이 서로 반대면에 있는 플립 칩 종류의 시료는 이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101) 상부에서 프로브팁 포지셔너(130)를 이용해 프로빙하여 LED 칩 시료의 전극에 접촉하고, 이동 스테이지(100)의 원형 투명척(101) 하부의 하부 이미지 관찰용 카메라에서 이미지를 확인하거나 하부의 집광 모듈(140) 및 하부 스펙트로미터에 의해 광학적 특성분석을 할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 L-I-V 측정용 프로브 스테이션은 상기 원형 투명척(101)에 올려진 상기 LED 칩 시료의 하부를 확대하는 하부 현미경(210); 상기 하부 현미경(210)에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 하부 이미지를 촬상하는 하부 이미지 관찰용 카메라(220); 상기 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하는 하부집광 모듈(240); 및 상기 하부집광 모듈(240)에서 집광된 상기 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득하는 하부 스펙트로미터;를 더 포함하여 구성할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 이동 스테이지(100)에 원형 투명척(101)이 구비되어 있고, 이동 스테이지(100)와 이격되어 마그네틱 스테이지(180)가 위치되어 있다.
마그네틱 스테이지(180)는 'ㄷ'자 형상으로 일측이 개방되어 있어 이동 스테이지(100)를 조정할 수 있는 조정레버(102)가 오픈된다.
그리고, 프로브팁 포지셔너(130)가 고정된 이동 바디(133)가 원형 투명척(101) 양측에 위치되어 온/오프 마그네틱 베이스(135)에 의해 마그네틱 스테이지(180)에 자력에 의해 부착된다.
즉, 프로브팁 포지셔너(130)가 고정된 이동 바디(133)는 한 쌍이다.
그리고, 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 현미경 광원 정렬 노브(300)도 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 리볼버의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 리볼버의 동작을 설명하기 위한 저면 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따라 리볼버의 일부 저면 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 L-I-V 측정용 프로브 스테이션의 리볼버의 사시도이다.
상술한 바와 같이, 리볼버(190)에는 다수의 대물렌즈(111)가 장착된다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 리볼버(190)는 중공부가 마련되고 하부면에 다수의 삽입홀(192)이 형성되고 측면에 서로 이격된 제1 및 제2끼움홀(191a,191b)이 형성되고 경통(113)과 연통된 하우징(191); 상기 다수의 삽입홀(192)에 결합되어 있고 다수의 대물렌즈(111)가 나사결합되는 다수의 렌즈홀더(193); 상기 제1 및 제2끼움홀(191a,191b)에 삽입되는 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b); 상기 다수의 렌즈홀더(193) 각각의 외측면에 고정된 다수의 스프링(195); 및 상기 다수의 스프링(195)이 압축되도록 다수의 삽입홀(192) 사이의 하부 내측면 중앙영역에 형성된 돌출부(196);를 포함하며, 상기 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b)의 단부에 무드 볼트가 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2끼움홀(191a,191b) 내측면에 무드 볼트와 결합되는 나사홈이 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b)을 돌리는 경우 상기 무드 볼트가 상기 다수의 렌즈홀더(193) 중 하나의 선택렌즈홀더가 밀려서 상기 다수의 스프링(195) 중 하나가 상기 돌출부(196)에 가압되어 선택렌즈홀더가 이동하도록 구성된다.
즉, 리볼버(190)를 회전시켜 원하는 배율의 대물렌즈(111)가 LED 칩 시료에 정렬되게 하고, 대물렌즈(111)의 미세조정이 필요한 경우 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b)을 돌려서 렌즈홀더(193)를 밀어서 조정하는 것이다.
여기서, 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b)은 50 ~ 70°로 이격배치되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b)이 50 ~ 70°로 이격배치될 수 있도록 제1 및 제2끼움홀(191a,191b)도 하우징(191) 측면에 형성되는 것이다.
그리고, 도 6 및 도 7과 같이 삽입홀(192)에 렌즈홀더(193)가 삽입되어 있다. 이때, 삽입홀(192)의 내경은 렌즈홀더(193)의 외경보다 크고, 렌즈홀더(193)의 외측 상부에 돌출된 돌기가 삽입홀(192) 주위의 하우징(191) 하부 내측면에 걸려 렌즈홀더(193)가 삽입홀(192)에 결합된다.
그리고, 다수의 렌즈홀더(193)의 외측면에는 V홈(198)이 형성되어 있고, 이 V홈(198)에 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b)의 무드 볼트가 끼워서 렌즈홀더(193)가 흔들리지 않게 하고, 대물렌즈(111)의 미세조정을 수행할 수 있다.
V홈(198)은 수평방향으로 수직한 면 및 60°의 경사면을 포함하여 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 리볼버(190)에 장착되는 대물렌즈(111)를 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴(194a,194b)을 이용하여 정밀하게 위치 조정하여 LED 칩 시료를 대물렌즈(111)와 정밀하게 광학적으로 정렬시켜 우수한 LIV 특성을 얻을 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상에 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 리볼버에 장착되는 대물렌즈를 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴을 이용하여 정밀하게 위치 조정하여 LED 칩 시료를 대물렌즈와 정밀하게 광학적으로 정렬시켜 우수한 LIV 특성을 얻을 수 있는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션에 적용될 수 있다.
100: 이동 스테이지 101: 원형 투명척
110,210: 현미경 120,210: 이미지 관찰용 카메라
130: 프로브팁 포지셔너 140,240: 집광 모듈
180: 마그네틱 스테이지 190: 리볼버
193: 렌즈홀더

Claims (6)

  1. 전극이 구비된 LED 칩 시료가 올려지는 원형 투명척이 구비되고 상기 LED 칩 시료를 X,Y 방향으로 이동할 수 있는 이동 스테이지;
    상기 원형 투명척에 올려진 상기 LED 칩 시료의 상부를 확대하는 상부 현미경;
    상기 상부 현미경에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 상부 이미지를 촬상하는 상부 이미지 관찰용 카메라;
    상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉되어 전원을 공급하는 프로브팁;
    상기 프로브팁이 장착되고 상기 LED 칩 시료의 전극에 접촉시키기 위하여 상기 프로브팁을 이동시키는 프로브팁 포지셔너;
    상기 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하는 집광 모듈; 및
    상기 집광 모듈에서 집광된 상기 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득하는 스펙트로미터(spectrometer);를 포함하는 것을 특징으로 하는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브팁 포지셔너는,
    상기 프로브팁이 장착되는 프로브팁 홀더; 및
    상기 프로브팁 홀더를 X,Y,Z 방향으로 이동시키는 XYZ 포지셔너;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동 스테이지의 주위에 이격 배치되고 자력이 발생하는 마그네틱 스테이지;
    상기 마그네틱 스테이지에 올려지고 상기 XYZ 포지셔너가 고정된 이동 바디; 및
    상기 이동 바디 저면에 장착되고 상기 이동 바디를 자력의 온으로 부착 또는 자력의 오프로 이탈시키는 온/오프 마그네틱 베이스;를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 현미경은,
    다수의 대물렌즈;
    상기 다수의 대물렌즈가 장착되고 회전가능한 리볼버(revolver); 및
    상기 다수의 대물렌즈와 연통되고 광원 및 접안렌즈가 구비된 경통;을 포함하는 것을 특징으로 하는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리볼버는 중공부가 마련되고 하부면에 다수의 삽입홀이 형성되고 측면에 서로 이격된 제1 및 제2끼움홀이 형성되고 상기 경통과 연통된 하우징;
    상기 다수의 삽입홀에 결합되어 있고 상기 다수의 대물렌즈가 나사결합되는 다수의 렌즈홀더;
    상기 제1 및 제2끼움홀에 삽입되는 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴;
    상기 다수의 렌즈홀더 각각의 외측면에 고정된 다수의 스프링; 및
    상기 다수의 스프링이 압축되도록 다수의 삽입홀 사이의 하부 내측면 중앙영역에 형성된 돌출부;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴의 단부에 무드 볼트가 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2끼움홀 내측면에 무드 볼트와 결합되는 나사홈이 형성되어 있고, 상기 제1 및 제2렌즈각도조절용 툴을 돌리는 경우 상기 무드 볼트가 상기 다수의 렌즈홀더 중 하나의 선택렌즈홀더가 밀려서 상기 다수의 스프링 중 하나가 상기 돌출부에 가압되어 선택렌즈홀더가 이동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원형 투명척에 올려진 상기 LED 칩 시료의 하부를 확대하는 하부 현미경;
    상기 하부 현미경에서 확대된 상기 LED 칩 시료의 하부 이미지를 촬상하는 하부 이미지 관찰용 카메라;
    상기 LED 칩 시료에서 출사된 광을 집광하는 하부집광 모듈; 및
    상기 하부집광 모듈에서 집광된 상기 LED 칩 시료의 광 파장 및 광 세기의 광학적 특성을 획득하는 하부 스펙트로미터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 L-I-V 측정용 프로브 스테이션.
















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