KR20200107132A - 척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션 - Google Patents

척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션 Download PDF

Info

Publication number
KR20200107132A
KR20200107132A KR1020190025750A KR20190025750A KR20200107132A KR 20200107132 A KR20200107132 A KR 20200107132A KR 1020190025750 A KR1020190025750 A KR 1020190025750A KR 20190025750 A KR20190025750 A KR 20190025750A KR 20200107132 A KR20200107132 A KR 20200107132A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
horizontal direction
chuck
support
movable
Prior art date
Application number
KR1020190025750A
Other languages
English (en)
Inventor
정태숙
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020190025750A priority Critical patent/KR20200107132A/ko
Publication of KR20200107132A publication Critical patent/KR20200107132A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2891—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks related to sensing or controlling of force, position, temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션이 개시된다. 상기 척 구조물은, 제1 수평 방향으로 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 서포트 부재들과, 상기 서포트 부재들에 의해 각각 지지되는 양측 단부들을 갖고 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 스테이지와, 상기 제2 스테이지 상에서 상기 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼를 지지하는 척과, 상기 제1 스테이지에 장착되고 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장하며 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부와, 상기 제2 스테이지의 처짐을 방지하기 위하여 상기 제2 스테이지를 직접 또는 간접적으로 지지하는 서포트 유닛을 포함한다.

Description

척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션{Chuck structure and probe station including the same}
본 발명의 실시예들은 척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼를 지지하는 척 구조물과 상기 반도체 소자들을 전기적으로 검사하기 위한 프로브 카드를 포함하는 프로브 스테이션에 관한 것이다.
집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 일반적으로 실리콘웨이퍼와 같은 기판 상에 일련의 처리 공정들을 반복적으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판 상에 막을 형성하는 증착 공정, 상기 막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 상기 패턴들에 불순물들을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 상기 패턴들이 형성된 기판으로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 상기 반도체 소자들이 상기 기판 상에 형성될 수 있다.
상기와 같이 반도체 소자들이 형성된 후 상기 반도체 소자들의 전기적인 특성들을 검사하기 위한 전기적인 검사 공정이 수행될 수 있다. 상기 검사 공정은 다수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함하는 프로브 스테이션에 의해 수행될 수 있으며, 상기 프로브 스테이션의 상부에는 상기 반도체 소자들에 전기적인 신호를 제공하고 상기 반도체 소자들로부터의 출력 신호를 분석하여 상기 반도체 소자들의 전기적인 특성을 검사하는 테스트 헤드가 도킹될 수 있다.
또한, 상기 프로브 스테이션은 상기 웨이퍼를 지지하기 위한 척 구조물을 포함할 수 있으며, 상기 척 구조물의 상부에 상기 프로브 카드가 배치될 수 있다. 상기 척 구조물은 수평 방향 및 수직 방향으로 이동 가능하게 구성된 척을 포함할 수 있다. 특히, 예를 들면, 상기 척 구조물은 수평 구동부와 상기 수평 구동부 상에서 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부를 포함할 수 있다. 상기 수직 구동부는 상기 웨이퍼를 상기 프로브 카드에 밀착시키기 위하여 상기 척을 상승시킬 수 있으며, 상기 웨이퍼가 상기 프로브 카드에 밀착되는 경우 이에 의해 상기 수평 구동부에는 수직 하방으로 하중이 인가될 수 있다.
한편, 상기 웨이퍼 상에 형성되는 반도체 소자들의 개수가 증가됨에 따라 상기 수직 구동부가 상기 척을 상승시키는 힘이 증가되고 있다. 결과적으로, 상기 수평 구동부에 인가되는 하중 또한 증가되고 있으며, 이에 따라 상기 척 구조물의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1808465호 (등록일자 2017년 12월 06일) 대한민국 등록특허공보 제10-1865887호 (등록일자 2018년 06월 01일)
본 발명의 실시예들은 구조적 안정성이 향상된 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 척 구조물은, 제1 수평 방향으로 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 서포트 부재들과, 상기 서포트 부재들에 의해 각각 지지되는 양측 단부들을 갖고 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 스테이지와, 상기 제2 스테이지 상에서 상기 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼를 지지하는 척과, 상기 제1 스테이지에 장착되고 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장하며 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부와, 상기 제2 스테이지의 처짐을 방지하기 위하여 상기 제2 스테이지를 직접 또는 간접적으로 지지하는 서포트 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 척 구조물은 상기 서포트 부재들 아래에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하며, 상기 서포트 유닛은 상기 제2 스테이지를 직접 지지하며 상기 베이스 부재 상에서 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 스테이지는 상기 제1 수평 방향으로 연장하는 개구를 갖고, 상기 수직 구동부는 상기 개구를 통해 하방으로 연장할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제2 스테이지는 상기 개구의 양측에 각각 배치되며 상기 제1 수평 방향으로 서로 평행하게 연장하는 한 쌍의 크로스 빔들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 각각의 크로스 빔들은 채널 빔 형태를 갖고, 상기 제2 스테이지는 상기 크로스 빔들의 내측에 배치되는 보강 부재들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 척 구조물은 상기 서포트 부재들 아래에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하며, 상기 서포트 유닛은 상기 크로스 빔들을 각각 직접 지지하며 상기 베이스 부재 상에서 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 한 쌍의 포스트 부재들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 서포트 유닛은 상기 수직 구동부에 장착되어 상기 수직 구동부를 지지하기 위한 잭 실린더를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 프로브 스테이션은, 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼를 지지하기 위한 척 구조물과, 상기 척 구조물의 상부에 배치되며 상기 반도체 소자들을 전기적으로 검사하기 위한 프로브 카드를 포함할 수 있으며, 상기 척 구조물은, 제1 수평 방향으로 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 서포트 부재들과, 상기 서포트 부재들에 의해 각각 지지되는 양측 단부들을 갖고 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 스테이지와, 상기 제2 스테이지 상에서 상기 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 스테이지와, 상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 상기 웨이퍼를 지지하는 척과, 상기 제1 스테이지에 장착되고 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장하며 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부와, 상기 제2 스테이지의 처짐을 방지하기 위하여 상기 제2 스테이지를 직접 또는 간접적으로 지지하는 서포트 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 척 구조물은 상기 서포트 부재들 아래에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하며, 상기 서포트 유닛은 상기 제2 스테이지를 직접 지지하며 상기 베이스 부재 상에서 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 서포트 유닛은 상기 수직 구동부를 지지하기 위한 잭 실린더를 포함하며, 상기 잭 실린더는, 상기 수직 구동부의 하부에 장착되는 실린더 튜브와, 상기 실린더 튜브로부터 하방으로 신장 및 신축이 가능하도록 구성되는 실린더 로드와, 상기 실린더 로드의 하단부에 장착되는 서포트 패드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 수직 구동부가 상기 웨이퍼를 상기 프로브 카드에 밀착시키기 위하여 상기 척을 상승시키는 경우 상기 잭 실린더는 상기 실린더 튜브를 하방으로 신장시켜 상기 수직 구동부를 지지할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척 구조물은 상기 척을 상기 제1 및 제2 수평 방향들로 이동시키기 위한 제1 스테이지와 제2 스테이지를 포함할 수 있으며, 상기 제2 스테이지는 상기 서포트 부재들과 상기 서포트 유닛들에 의해 지지될 수 있다. 특히, 상기 제2 스테이지에 인가되는 하중은 상기 서포트 유닛들에 의해 분산될 수 있으므로 상기 제2 스테이지의 처짐이 충분히 방지될 수 있으며, 이에 따라 상기 척 구조물의 구조적 안정성이 크게 향상될 수 있다.
또한, 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부가 상기 제1 스테이지와 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 스테이지와 상기 척 사이의 거리가 종래 기술에 비해 크게 감소될 수 있고, 그 결과로써, 상기 척 구조물의 구조적 안정성이 크게 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 척 구조물을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 서포트 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도들이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 척 구조물(100)과 이를 포함하는 프로브 스테이션(200)은 웨이퍼(10) 상에 형성된 반도체 소자들(20)에 대한 전기적인 검사를 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로브 스테이션(200)은 상기 척 구조물(100) 및 상기 반도체 소자들(20)의 전기적인 검사를 위한 프로브 카드(210)를 포함할 수 있다.
상기 척 구조물(100)은 검사 챔버(202) 내에 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(210)는 상기 척 구조물(100)의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 상기 검사 챔버(202)의 상부에는 전기적인 검사 신호들을 제공하기 위한 테스터(220)가 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(210)는 상기 테스터(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 추가적으로, 도시되지는 않았으나, 상기 검사 챔버(202)의 일측에는 상기 웨이퍼(10)를 상기 척 구조물(100) 상으로 로드하고 상기 검사 공정이 완료된 후 상기 웨이퍼(10)를 상기 척 구조물(100)로부터 언로드하기 위한 로더 유닛이 배치될 수 있다.
상기 척 구조물(100)은 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 척(102)을 포함할 수 있으며, 상기 척(102)은 상기 웨이퍼(10)와 상기 프로브 카드(210) 사이의 정렬을 위해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 척 구조물을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 척 구조물(100)은, 제1 수평 방향, 예를 들면, X축 방향으로 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 서포트 부재들(110)과, 상기 서포트 부재들(110) 상에서 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향, 예를 들면, Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 스테이지(130)와, 상기 제2 스테이지(130) 상에서 상기 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 스테이지(120)를 포함할 수 있다.
특히, 상기 서포트 부재들(110)은 상기 제2 스테이지(130)의 양단 부위들을 각각 지지할 수 있으며, 상기 서포트 부재들(110) 상에는 상기 제2 스테이지(130)를 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 수평 구동부(132)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 스테이지(130) 상에는 상기 제1 스테이지(120)를 상기 제1 수평 방향으로 이동시키기 위한 제1 수평 구동부(122)가 배치될 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 제1 수평 구동부(122)는 상기 제1 스테이지(120)를 상기 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제1 가이드 유닛들과 상기 제1 스테이지(120)를 상기 제1 수평 방향으로 이동시키기 위한 제1 구동 유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 가이드 유닛들로는 리니어 모션 가이드가 각각 사용될 수 있으며, 상기 제1 구동 유닛으로는 리니어 모터가 사용될 수 있다.
상기와 유사하게, 상기 제2 수평 구동부(132)는 상기 제2 스테이지(130)를 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 지지하는 제2 가이드 유닛들과 상기 제2 스테이지를 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 구동 유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 가이드 유닛들로는 리니어 모션 가이드가 각각 사용될 수 있으며, 상기 제2 구동 유닛으로는 리니어 모터가 사용될 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1 및 제2 가이드 유닛들은 자기 부상 방식으로 구성될 수도 있으며, 상기 제1 및 제2 구동 유닛들은 모터와 볼 스크루 및 볼 너트를 이용하여 구성될 수도 있다. 상기한 바와 같이 상기 제1 및 제2 가이드 유닛들과 상기 제1 및 제2 구동 유닛들의 세부 구성은 다양하게 변경 가능하므로 이들의 세부 구성에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않을 것이다.
상기 척(102)은 상기 제1 스테이지(120)의 상부에 배치될 수 있으며, 상기 척 구조물(100)은 상기 제1 스테이지(120)에 장착되며 상기 척(102)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(140)를 포함할 수 있다. 특히, 상기 수직 구동부(140)는 상기 제1 스테이지(120)와 상기 제2 스테이지(130)를 통해 하방으로 연장할 수 있다. 결과적으로, 상기 척(102)과 상기 제1 스테이지(120) 사이의 거리가 종래 기술에 비하여 크게 감소될 수 있으며, 이에 따라 상기 척 구조물(100)의 구조적 안정성이 크게 향상될 수 있다.
상기 제2 스테이지(130)는 상기 제1 수평 방향으로 연장하는 개구(134)를 가질 수 있다. 상기 수직 구동부(140)는 상기 개구(134)를 통해 하방으로 연장할 수 있으며, 상기 개구(134) 내에서 상기 제1 수평 방향으로 이동될 수 있다. 일 예로서, 상기 제2 스테이지(130)는 상기 제2 수평 방향으로 상기 개구(134)의 양측에 각각 배치되어 상기 제1 수평 방향으로 서로 평행하게 연장하는 한 쌍의 크로스 빔들(136)을 포함할 수 있으며, 상기 제1 가이드 유닛들과 상기 제1 구동 유닛들은 상기 크로스 빔들(136) 상에 배치될 수 있다.
상기 수직 구동부(140)는 수직 방향으로 배치되는 제3 가이드 유닛(142)과 상기 척(102)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 제3 구동 유닛(144)을 포함할 수 있다. 상기 척(102)은 상기 제3 가이드 유닛(142)에 의해 수직 방향으로 안내될 수 있으며, 상기 제1 스테이지(120)에 장착되어 수직 하방으로 연장할 수 있다. 일 예로서, 상기 제3 가이드 유닛(142)은 상기 척(102)을 수직 방향으로 안내하기 위한 복수의 리니어 모션 가이드들을 포함할 수 있으며, 상기 제3 구동 유닛(144)은 모터와 볼 스크루 및 볼 너트 등을 이용하여 구성될 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 상기 척 구조물(100)은 상기 척(102)을 회전시키기 위한 회전 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 회전 구동부는 상기 척(102)과 상기 수직 구동부(140) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 반도체 소자들(20)과 상기 프로브 카드(210)의 탐침들 사이의 정렬을 위해 사용될 수 있다.
상기 웨이퍼(10)가 상기 척(102) 상에 로드된 후 상기 제1 수평 구동부(122)와 상기 제2 수평 구동부(132)는 상기 웨이퍼(10)와 상기 프로브 카드(210) 사이의 정렬을 위해 상기 제1 스테이지(120)와 상기 제2 스테이지(130)를 각각 이동시킬 수 있으며, 상기 회전 구동부는 상기 척(102)을 회전시킬 수 있다. 상기 웨이퍼(10)와 상기 프로브 카드(210) 사이의 정렬이 완료된 후 상기 수직 구동부(140)는 상기 척(102)을 상승시켜 상기 웨이퍼(10)를 상기 프로브 카드(210)에 밀착시킬 수 있으며, 이어서 상기 반도체 소자들(20)에 대한 전기적인 검사가 수행될 수 있다.
한편, 상기 웨이퍼(10)가 상기 프로브 카드(210)에 밀착되는 경우 상기 제2 스테이지(130)에는 상기 웨이퍼(10)를 상기 프로브 카드(210)에 밀착시키는 힘에 대한 반력이 인가될 수 있다. 즉, 상기 제2 스테이지(130)에는 상기 전기적인 검사 공정을 수행하는 동안 수직 하방으로 하중이 인가될 수 있으며, 이에 의해 상기 제2 스테이지(130)의 처짐이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 척 구조물(100)은 상기 제2 스테이지(130)의 처짐을 방지하기 위한 서포트 유닛(150)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 수평 방향으로 상기 수직 구동부(140)의 양측에는 상기 제2 스테이지(130)를 직접 지지하는 서포트 유닛들(150)이 배치될 수 있으며, 상기 서포트 유닛들(150)은 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 서포트 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 서포트 유닛들(150)은 상기 크로스 빔들(136)을 각각 직접 지지하는 한 쌍의 포스트 부재들(152)을 각각 포함할 수 있으며, 상기 포스트 부재들(152)은 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 척 구조물(100)은, 상기 서포트 부재들(110) 아래에 배치되는 베이스 부재(104)와, 상기 베이스 부재(104) 상에서 상기 서포트 유닛들(150)을 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하도록 지지하는 제4 가이드 유닛들(160)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 제4 가이드 유닛들(160)은 리니어 모션 가이드를 이용하여 구성될 수 있으며, 이와 다르게, 자기 부상 방식으로 구성될 수도 있다.
한편, 상기 크로스 빔들(136)은 상기 제2 스테이지(130)의 자체 하중을 감소시키기 위하여 채널 빔 형태를 가질 수 있으며, 상기 제2 스테이지(130)는 상기 크로스 빔들(136)의 강성을 향상시키기 위하여 상기 크로스 빔들(136)의 내측에 배치되는 보강 부재들(138)을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 서포트 유닛들(150)은 상기 제2 스테이지(130)를 직접 지지할 수 있으며, 상기 제2 스테이지(130)와 함께 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 상기 제2 스테이지(130)에 상기 수직 구동부(140)에 의해 수직 하방으로 하중이 인가되는 경우 상기 하중이 상기 서포트 유닛들(150)에 의해 분산될 수 있으므로 상기 제2 스테이지(130)의 처짐이 충분히 방지될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 척 구조물(100)은, 베이스 부재(104) 상에 배치되는 한 쌍의 서포트 부재들(110)과, 상기 서포트 부재들(110) 상에서 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 스테이지(130)와, 상기 제2 스테이지(130) 상에서 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 스테이지(120)와, 반도체 소자들(20)이 형성된 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 척(102)과, 상기 제1 스테이지(120)에 장착되며 상기 척(102)을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부(140)와, 상기 제2 스테이지(130)의 처짐을 방지하기 위하여 상기 제2 스테이지(130)를 간접적으로 지지하는 서포트 유닛(170)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 서포트 유닛(170)을 제외한 나머지 구성 요소들은 도 1 내지 도 3을 참조하여 기 설명된 바와 동일하므로 이들에 대한 설명은 생략한다.
상기 서포트 유닛(170)은 상기 수직 구동부(140)를 지지할 수 있으며 이를 통해 상기 제2 스테이지(130)를 간접적으로 지지할 수 있다. 예를 들면, 상기 서포트 유닛(170)은 상기 수직 구동부(140)를 지지하기 위한 잭 실린더들(172)을 포함할 수 있으며, 각각의 잭 실린더들(170)은 상기 수직 구동부(140)의 하부에 장착되는 실린더 튜브(174)와, 상기 실린더 튜브(174)로부터 하방으로 신장 및 신축 가능하도록 구성되는 실린더 로드(176) 및 상기 실린더 로드(176)의 하단부에 장착되는 서포트 패드(178)를 포함할 수 있다.
상기 척(102)은 상기 잭 실린더들(172)의 실린더 로드들(176)이 도 4에 도시된 바와 같이 상방으로 신축된 상태에서 상기 제1 및 제2 수평 방향들로 이동될 수 있으며, 상기 잭 실린더들(172)의 실린더 로드들(176)은 상기 웨이퍼(10)와 상기 프로브 카드(210)의 정렬이 완료된 후 하방으로 신장되어 상기 베이스 부재(104) 상에 밀착될 수 있다. 상기와 같이 수직 구동부(140)가 상기 잭 실린더들(172)에 의해 지지된 상태에서 상기 수직 구동부(140)는 상기 웨이퍼(10)를 상기 프로브 카드(210)에 밀착시키기 위해 상기 척(102)을 상승시킬 수 있다. 결과적으로, 상기 제2 스테이지(130)에 인가되는 하중이 상기 잭 실린더들(172)에 의해 분산될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 스테이지(130)의 처짐이 방지될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척 구조물(100)은 상기 척(102)을 상기 제1 및 제2 수평 방향들로 이동시키기 위한 제1 스테이지(120)와 제2 스테이지(130)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 스테이지(130)는 상기 서포트 부재들(110)과 상기 서포트 유닛들(150 또는 170)에 의해 지지될 수 있다. 특히, 상기 제2 스테이지(130)에 인가되는 하중은 상기 서포트 유닛들(150 또는 170)에 의해 분산될 수 있으므로 상기 제2 스테이지(130)의 처짐이 충분히 방지될 수 있으며, 이에 따라 상기 척 구조물(100)의 구조적 안정성이 크게 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼 20 : 반도체 소자
100 : 척 구조물 102 : 척
104 : 베이스 부재 110 : 서포트 부재
120 : 제1 스테이지 122 : 제1 수평 구동부
130 : 제2 스테이지 132 : 제2 수평 구동부
134 : 개구 136 : 크로스 빔
138 : 보강 부재 140 : 수직 구동부
142 : 제3 가이드 유닛 144 : 제3 구동 유닛
150 : 서포트 유닛 152 : 포스트 부재
160 : 제4 가이드 유닛 170 : 서포트 유닛
172 : 잭 실린더

Claims (11)

  1. 제1 수평 방향으로 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 서포트 부재들;
    상기 서포트 부재들에 의해 각각 지지되는 양측 단부들을 갖고 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 스테이지;
    상기 제2 스테이지 상에서 상기 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 스테이지;
    상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼를 지지하는 척;
    상기 제1 스테이지에 장착되고 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장하며 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부; 및
    상기 제2 스테이지의 처짐을 방지하기 위하여 상기 제2 스테이지를 직접 또는 간접적으로 지지하는 서포트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 척 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서포트 부재들 아래에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하며,
    상기 서포트 유닛은 상기 제2 스테이지를 직접 지지하며 상기 베이스 부재 상에서 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 척 구조물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 스테이지는 상기 제1 수평 방향으로 연장하는 개구를 갖고,
    상기 수직 구동부는 상기 개구를 통해 하방으로 연장하는 것을 특징으로 하는 척 구조물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 스테이지는 상기 개구의 양측에 각각 배치되며 상기 제1 수평 방향으로 서로 평행하게 연장하는 한 쌍의 크로스 빔들을 포함하는 것을 특징으로 하는 척 구조물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각각의 크로스 빔들은 채널 빔 형태를 갖고,
    상기 제2 스테이지는 상기 크로스 빔들의 내측에 배치되는 보강 부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 척 구조물.
  6. 제4항에 있어서, 상기 서포트 부재들 아래에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하며,
    상기 서포트 유닛은 상기 크로스 빔들을 각각 직접 지지하며 상기 베이스 부재 상에서 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 한 쌍의 포스트 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 척 구조물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 서포트 유닛은 상기 수직 구동부에 장착되어 상기 수직 구동부를 지지하기 위한 잭 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 척 구조물.
  8. 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼를 지지하기 위한 척 구조물; 및
    상기 척 구조물의 상부에 배치되며 상기 반도체 소자들을 전기적으로 검사하기 위한 프로브 카드를 포함하되,
    상기 척 구조물은,
    제1 수평 방향으로 서로 마주하도록 배치되는 한 쌍의 서포트 부재들;
    상기 서포트 부재들에 의해 각각 지지되는 양측 단부들을 갖고 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 스테이지;
    상기 제2 스테이지 상에서 상기 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제1 스테이지;
    상기 제1 스테이지의 상부에 배치되며 상기 웨이퍼를 지지하는 척;
    상기 제1 스테이지에 장착되고 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장하며 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 수직 구동부; 및
    상기 제2 스테이지의 처짐을 방지하기 위하여 상기 제2 스테이지를 직접 또는 간접적으로 지지하는 서포트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
  9. 제8항에 있어서, 상기 척 구조물은 상기 서포트 부재들 아래에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하며,
    상기 서포트 유닛은 상기 제2 스테이지를 직접 지지하며 상기 베이스 부재 상에서 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
  10. 제8항에 있어서, 상기 서포트 유닛은 상기 수직 구동부를 지지하기 위한 잭 실린더를 포함하며,
    상기 잭 실린더는,
    상기 수직 구동부의 하부에 장착되는 실린더 튜브;
    상기 실린더 튜브로부터 하방으로 신장 및 신축이 가능하도록 구성되는 실린더 로드; 및
    상기 실린더 로드의 하단부에 장착되는 서포트 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수직 구동부가 상기 웨이퍼를 상기 프로브 카드에 밀착시키기 위하여 상기 척을 상승시키는 경우 상기 잭 실린더는 상기 실린더 튜브를 하방으로 신장시켜 상기 수직 구동부를 지지하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
KR1020190025750A 2019-03-06 2019-03-06 척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션 KR20200107132A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190025750A KR20200107132A (ko) 2019-03-06 2019-03-06 척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190025750A KR20200107132A (ko) 2019-03-06 2019-03-06 척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200107132A true KR20200107132A (ko) 2020-09-16

Family

ID=72669497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190025750A KR20200107132A (ko) 2019-03-06 2019-03-06 척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200107132A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101808465B1 (ko) 2013-08-28 2017-12-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 디바이스 검사 방법
KR101865887B1 (ko) 2014-09-30 2018-06-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 위치 정밀도 검사 방법, 위치 정밀도 검사 장치 및 위치 검사 유닛

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101808465B1 (ko) 2013-08-28 2017-12-12 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 디바이스 검사 방법
KR101865887B1 (ko) 2014-09-30 2018-06-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 위치 정밀도 검사 방법, 위치 정밀도 검사 장치 및 위치 검사 유닛

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4931617B2 (ja) プローバ
JP4836684B2 (ja) 検査ステージ及び検査装置
JP5987967B2 (ja) プロービング装置及びプローブコンタクト方法
JP2013254812A (ja) ウエハ検査用インターフェース及びウエハ検査装置
KR20200120704A (ko) 콘택트 정밀도 보증 방법, 콘택트 정밀도 보증 기구, 및 검사 장치
WO2016024346A1 (ja) プローバ及びプローブ検査方法
KR20080023647A (ko) 기판 검사 장치
KR101011242B1 (ko) 마이크로칼럼을 이용한 미세 패턴 및 형상 검사장치
JP2007227192A (ja) 試料保持装置および荷電粒子線装置
KR100729008B1 (ko) 다수의 단자를 가진 기판의 전기 테스트용 장치
KR20200107132A (ko) 척 구조물 및 이를 포함하는 프로브 스테이션
US8436631B2 (en) Wafer stage
KR102654604B1 (ko) 프로브 스테이션
JP2008117897A (ja) プローバ及びプロービング検査方法
KR101242633B1 (ko) 향상된 기구적 강성을 갖는 수평수직 이동기구
US8569718B2 (en) Charged particle beam system
KR102136544B1 (ko) 유지 보수가 가능한 웨이퍼 검사 장치
JP2008014767A (ja) 基板検査装置
KR102072452B1 (ko) 프로브카드 헤드블럭의 제조방법
KR102673906B1 (ko) 카드 홀더 및 이를 포함하는 프로브 스테이션
JP3902747B2 (ja) プローブ装置
KR20040073087A (ko) 웨이퍼 홀더
JP2010261915A (ja) 基板検査装置
JP2590010B2 (ja) 検査装置
KR20080048805A (ko) 리프트 핀 높이 조절용 지그 및 이를 이용한 리프트 핀높이 조절 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal