KR20220039420A

KR20220039420A - 프로브 스테이션

Info

Publication number: KR20220039420A
Application number: KR1020200122497A
Authority: KR
Inventors: 이혁주
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-03-29
Also published as: TW202212832A; CN114252664A; TWI799987B; CN114252664B

Abstract

프로브 스테이션이 개시된다. 상기 프로브 스테이션은, 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드와, 상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛과, 상기 카메라 유닛을 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부를 포함한다. 상기 카메라 구동부는 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛을 포함한다.

Description

프로브 스테이션{PROBE STATION}

본 발명의 실시예들은 프로브 스테이션에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 프로브 카드를 이용하여 기판 상에 형성된 반도체 소자들을 전기적으로 검사하기 위한 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 기판을 지지하기 위한 척을 포함할 수 있으며, 상기 척의 상부에 상기 프로브 카드가 배치될 수 있다. 상기 척은 상기 기판과 상기 프로브 카드 사이의 정렬을 위해 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되며, 아울러 상기 기판과 상기 프로브 카드 사이의 전기적인 접속을 위해 수직 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.

상기 척의 일측에는 상기 프로브 카드의 탐침들을 촬상하기 위한 하부 카메라 유닛이 배치될 수 있으며, 상기 척의 상부에는 상기 기판을 촬상하기 위한 상부 카메라 유닛이 배치될 수 있다. 상기 카메라 유닛들은 상기 기판과 상기 프로브 카드 사이의 정렬을 위해 사용될 수 있다. 상기 기판을 촬상하기 위한 상부 카메라 유닛은 브릿지 형태로 구성되는 구동 유닛에 의해 상기 척의 상부에서 수평 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 상기 상부 카메라 유닛은 상기 기판을 촬상하기 위하여 기 설정된 위치로 이동될 수 있으며, 상기 상부 카메라 유닛이 상기 기 설정된 위치로 이동된 후 상기 척은 상기 기판의 다수 지점들이 상기 상부 카메라 유닛에 의해 촬상될 수 있도록 척 구동부에 의해 이동될 수 있다.

한편, 상기 구동 유닛은 상기 상부 카메라 유닛이 상기 기 설정된 위치에서 정지될 수 있도록 스토퍼 부재를 구비할 수 있다. 그러나, 상기 스토퍼 부재에 의해 상기 카메라 유닛의 이동이 정지되는 경우 충돌에 의한 진동이 발생될 수 있으며, 상기 진동이 제거되기까지 상당한 시간이 소요되기 때문에 상기 기판에 대한 검사 공정이 크게 지연될 수 있다. 아울러, 상기 충돌과 진동에 의해 상기 프로브 스테이션의 내부 구조물들이 미세하게 변형될 수 있으며 이에 의해 상기 기판과 상기 프로브 카드 사이의 접촉 정밀도가 저하될 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1746292호 (등록일자 2017년 06월 05일) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0016695호 (공개일자 2019년 02월 19일)

본 발명의 실시예들은 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛의 정지시 발생되는 충격과 진동을 감소시킬 수 있는 프로브 스테이션을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 프로브 스테이션은, 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드와, 상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛과, 상기 카메라 유닛을 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부를 포함하며, 상기 카메라 구동부는 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 카메라 구동부는, 상기 카메라 유닛을 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛과, 상기 구동 유닛에 의해 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 카메라 유닛이 장착되는 가동 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 프로브 스테이션은 상기 구동 유닛의 양측 부위들이 장착되는 포스트들을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제동 유닛은, 상기 가동 부재에 장착되며 전도성 물질로 이루어지는 제동 플레이트와, 상기 포스트들 중 하나에 장착되며 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생 유닛을 포함하며, 상기 제동 플레이트와 상기 자기장 발생 유닛은 상기 가동 부재가 상기 포스트들 중 하나에 근접한 위치로 이동하는 경우 상기 자기장에 의해 상기 와전류 제동력이 발생되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 자기장 발생 유닛은 상기 포스트들 중 하나의 측면에 장착되는 복수의 영구자석들을 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 프로브 스테이션은, 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드와, 상기 프로브 카드가 장착되는 헤드 플레이트와, 상기 헤드 플레이트를 지지하기 위한 서포트 포스트들과, 상기 척과 상기 헤드 플레이트 사이에 배치되며 상기 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛과, 상기 카메라 유닛을 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부와, 상기 서포트 포스트들 사이에 배치되는 중간 포스트를 포함할 수 있으며, 상기 카메라 구동부는 상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 장착되며, 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 카메라 구동부는, 상기 카메라 유닛을 상기 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛과, 상기 구동 유닛에 의해 상기 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 카메라 유닛이 장착되는 가동 부재를 포함하며, 상기 구동 유닛의 양측 부위들이 상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 각각 장착될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제동 유닛은, 상기 가동 부재에 장착되며 전도성 물질로 이루어지는 제동 플레이트와, 상기 중간 포스트에 장착되며 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생 유닛을 포함하며, 상기 제동 플레이트와 상기 자기장 발생 유닛은 상기 가동 부재가 상기 중간 포스트에 근접한 위치로 이동하는 경우 상기 자기장에 의해 상기 와전류 제동력이 발생되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 자기장 발생 유닛은 상기 중간 포스트의 측면에 장착되는 복수의 영구자석들을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 영구자석들의 극성은 상기 수평 방향으로 교번하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 자기장 발생 유닛은, 상기 중간 포스트의 측면에 장착되는 복수의 제1 영구자석들과, 상기 제1 영구자석들과 마주하도록 배치되는 제2 영구자석들을 포함하며, 상기 제동 플레이트는 상기 구동 유닛에 의해 상기 제1 영구자석들과 상기 제2 영구자석들 사이에서 이동 가능하도록 상기 가동 부재에 장착될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 자기장 발생 유닛은, 상기 중간 포스트의 측면에 장착되고 상기 수평 방향으로 연장하며 하부가 개방된 채널 형태를 갖는 제1 마운트 브래킷을 더 포함하며, 상기 제1 영구자석들과 상기 제2 영구자석들은 상기 제1 마운트 브래킷의 내측면들 상에 서로 마주하도록 장착될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 제1 영구자석들의 극성은 상기 수평 방향으로 교번하도록 배치되며, 상기 제2 영구자석들의 극성은 상기 제1 영구자석들의 극성과 반대되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 구동 유닛은, 상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 장착되며 상기 가동 부재를 이동시키기 위한 공압 실린더와, 상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 장착되며 상기 가동 부재를 상기 수평 방향으로 안내하기 위한 가이드 기구를 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 카메라 구동부는 상기 카메라 유닛이 상기 기 설정된 위치에서 정지되도록 하는 스토퍼 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 카메라 구동부는 상기 스토퍼 부재에 의한 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수기를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 프로브 스테이션은, 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드와, 상기 프로브 카드가 장착되는 헤드 플레이트와, 상기 헤드 플레이트를 지지하기 위해 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 서포트 포스트들과, 상기 헤드 플레이트를 지지하기 위해 상기 제1 및 제2 서포트 포스트들로부터 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이격되고 상기 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되는 제3 및 제4 서포트 포스트들과, 상기 척과 상기 헤드 플레이트 사이에 배치되며 상기 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛과, 상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부와, 상기 제1 및 제3 서포트 포스트들 사이에 배치되는 중간 포스트를 포함하며, 상기 카메라 구동부는, 상기 제3 서포트 포스트와 상기 중간 포스트에 장착되며 상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛과, 상기 중간 포스트에 장착되며 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 프로브 스테이션은, 상기 프로브 카드를 교체하기 위하여 상기 중간 포스트의 일측에 배치되는 카드 교체 유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 중간 포스트는 상기 제3 서포트 포스트보다 낮은 높이를 갖고 상기 카드 교체 유닛은 상기 중간 포스트의 상부 공간에서 상기 프로브 카드를 상기 제1 수평 방향으로 이송할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 프로브 스테이션은, 상기 제2 및 제4 서포트 포스트들 사이에 배치되는 제2 중간 포스트와, 상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 카메라 구동부를 더 포함하며, 상기 제2 카메라 구동부는, 상기 제4 서포트 포스트와 상기 제2 중간 포스트에 장착되며 상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 구동 유닛과, 상기 제2 중간 포스트에 장착되며 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 상기 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제2 제동 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 프로브 스테이션은, 상기 기판을 상기 척 상에 로드하기 위하여 상기 제2 중간 포스트의 일측에 배치되는 기판 이송 로봇을 더 포함하며, 상기 제2 중간 포스트는 상기 제4 서포트 포스트보다 낮은 높이를 갖고 상기 기판 이송 로봇은 상기 제2 중간 포스트의 상부 공간에서 상기 기판을 상기 제1 수평 방향으로 이송할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 카메라 유닛이 장착된 가동 부재가 상기 척 상부의 기 설정된 위치로 이동하는 경우 상기 와전류 제동력에 의해 상기 가동 부재의 이동 속도가 감속될 수 있으며 아울러 충격 흡수기에 의한 이차 감속 후 상기 스토퍼 부재에 의해 상기 기 설정된 위치에서 정지될 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 정지시 발생되는 충격과 진동이 크게 감소될 수 있으며 이에 따른 검사 지연 시간이 크게 감소될 수 있다. 아울러, 상기 충격과 진동 감소에 의해 상기 프로브 스테이션의 안정성이 크게 향상될 수 있으며 이에 따라 상기 기판과 상기 프로브 카드 사이의 접촉 정밀도가 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카메라 구동부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 카메라 구동부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제동 유닛의 일 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제동 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 제동 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 저면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제동 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 측면도이다.

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 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 카메라 구동부를 설명하기 위한 개략적인 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 카메라 구동부를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 프로브 스테이션(100)은 반도체 웨이퍼와 같은 기판(10) 상에 형성된 반도체 소자들의 전기적인 검사를 위해 사용될 수 있다. 상기 프로브 스테이션(100)은, 기판(10)을 지지하기 위한 척(110)과, 상기 척(110)의 상부에 배치되며 상기 기판(10) 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드(120)와, 상기 척(110)의 상부에 배치되며 상기 기판(10)을 촬상하기 위한 카메라 유닛(130)과, 상기 카메라 유닛(130)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부(140)를 포함할 수 있다.

상세히 도시되지는 않았으나, 상기 척(110)은 상기 기판(10)을 진공 흡착하기 위한 복수의 진공홀들을 가질 수 있으며, 상기 척(110)의 하부에는 상기 기판(10)을 기 설정된 검사 온도로 가열하기 위한 히터와 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 유닛이 구비될 수 있다. 아울러, 상기 척(110)은 척 구동부(112)에 의해 수평 및 수직 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 기판(10)과 상기 프로브 카드(120) 사이의 정렬을 위해 회전 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 척(110)의 일측에는 상기 프로브 카드(120)의 탐침들을 촬상하기 위한 하부 카메라 유닛(미도시)이 장착될 수 있다.

또한, 상기 프로브 스테이션(100)은 상기 척(110)과 상기 프로브 카드(120)가 배치되며 상기 기판(10)에 대한 검사 공정이 수행되는 공간을 제공하는 검사 챔버(102)를 포함할 수 있다. 아울러, 제1 수평 방향, 예를 들면, X축 방향으로 상기 검사 챔버(102)의 일측에는 상기 기판(10)을 상기 척(110) 상으로 로드하고 검사 후 상기 기판(10)을 언로드하기 위한 로더(180)(loader)가 배치될 수 있으며, 상기 검사 챔버(102)의 상부에는 상기 프로브 카드(120)를 통해 상기 기판(10)을 전기적으로 검사하기 위한 테스터(20)가 배치될 수 있다.

상기 검사 챔버(102)는 상기 프로브 카드(120)가 장착되는 헤드 플레이트(104)를 포함할 수 있으며, 아울러 상기 헤드 플레이트(104)를 지지하기 위한 서포트 포스트들(106A, 106B, 106C, 106D)을 포함할 수 있다. 상기 로더(180)는 상기 기판(10)을 이송하기 위한 기판 이송 로봇(182)과 상기 기판 이송 로봇(182)이 배치되는 기판 이송 챔버(184)를 포함할 수 있다. 아울러, 도시되지는 않았으나, 상기 로더(180)는 복수의 기판들을 수납하기 위한 용기가 놓여지는 로드 포트(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 카메라 구동부(140)는 상기 카메라 유닛(130)을 상기 척(110)의 상부에서 즉 상기 척(110)과 상기 프로브 카드(120) 사이에서 제2 수평 방향, 예를 들면, Y축 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛(142)과, 상기 구동 유닛(142)에 의해 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 카메라 유닛(130)이 장착되는 가동 부재(144)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 구동 유닛(142)으로는 공압 실린더가 사용될 수 있다. 특히, 공간적인 제약을 극복하기 위하여 상기 구동 유닛(142)으로는 로드리스 실린더(rodless cylinder)가 사용될 수 있으며, 상기 가동 부재(144)는 상기 로드리스 실린더와 평행하게 배치되는 가이드 기구(150), 예를 들면, 리니어 모션 가이드에 의해 상기 제2 수평 방향으로 안내될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 헤드 플레이트(104)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 서포트 포스트들(106A, 106B)과, 상기 제1 및 제2 서포트 포스트들(106A, 106B)로부터 상기 제2 수평 방향으로 이격되고 상기 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되는 제3 및 제4 서포트 포스트들(106C, 106D)에 의해 지지될 수 있다. 상기 제1 및 제3 서포트 포스트들(106A, 106C) 사이에는 제1 중간 포스트(108A)가 배치될 수 있으며, 상기 제2 및 제4 서포트 포스트들(106B, 106D) 사이에는 제2 중간 포스트(108B)가 배치될 수 있다.

상기 구동 유닛(142)과 상기 가이드 기구(150)는 상기 제1 중간 포스트(108A)와 상기 제3 서포트 포스트(106C)에 장착될 수 있다. 구체적으로, 상기 로드리스 실린더의 양측 부위들이 상기 제1 중간 포스트(108A)와 제3 서포트 포스트(106C)에 장착될 수 있으며, 아울러 상기 리니어 모션 가이드의 양측 부위들이 상기 제1 중간 포스트(108A)와 상기 제3 서포트 포스트(106C)에 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프로브 스테이션(100)은, 상기 카메라 유닛(130)을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 카메라 구동부(190)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 카메라 구동부(190)는 상기 카메라 구동부(140)와 유사한 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 카메라 구동부(190)는 상기 제2 중간 포스트(108B)와 상기 제4 서포트 포스트(106D)에 장착되는 제2 구동 유닛과, 상기 제2 중간 포스트(108B)와 상기 제4 서포트 포스트(106D)에 장착되는 제2 가이드 기구를 포함할 수 있다.

상기 가동 부재(144)는 브릿지 형태를 가질 수 있으며, 상기 제1 카메라 구동부(140)와 결합되는 제1 가동 포스트(146A)와, 상기 제2 카메라 구동부(190)와 결합되는 제2 가동 포스트(146B)와, 상기 제1 및 제2 가동 포스트들(146A, 146B) 상에 배치되는 가동 플레이트(148)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 카메라 유닛(130)은 상기 가동 플레이트(148)에 장착될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 카메라 구동부(140)는 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛(130)을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛(160)을 포함할 수 있다. 상기 제동 유닛(160)은, 상기 가동 부재(144), 특히, 상기 제1 가동 포스트(146A)에 장착되며 전도성 물질로 이루어지는 제동 플레이트(162)와, 상기 제1 중간 포스트(108A)의 측면에 장착되며 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생 유닛(164)을 포함할 수 있다. 상기 제동 플레이트(162)와 상기 자기장 발생 유닛(164)은 상기 가동 부재(144)가 상기 제1 중간 포스트(108A)에 근접한 위치로 이동하는 경우 상기 자기장에 의해 상기 와전류 제동력이 발생되도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제동 플레이트(162)가 상기 자기장 발생 유닛(164)에 근접하여 이동하는 경우 상기 제동 플레이트(162)에는 상기 자기장에 의해 와전류가 유도될 수 있으며 이에 의해 상기 제동 플레이트(162) 즉 상기 가동 부재(144)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 상기 와전류 제동력이 발생될 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 제동 유닛의 일 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 정면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제동 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 평면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 일 예로서, 상기 자기장 발생 유닛(164)은 상기 제1 중간 포스트(108A)의 일측면에 장착되는 복수의 영구자석들(166)을 포함할 수 있다. 상기 영구자석들(166)은 상기 가동 부재(144)의 이동 방향을 따라 극성이 교번하도록 배치될 수 있으며, 상기 제동 플레이트(162)가 이동하는 경우 상기 영구자석들(166)에 의해 생성된 자기장에 의해 그 반대 방향으로 와전류 제동력이 발생될 수 있다.

또한, 상기 제2 카메라 구동부(190)는 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛(130)을 상기 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제2 제동 유닛(200)을 포함할 수 있으며, 상기 제2 제동 유닛(200)은 상기 제동 유닛(160)과 유사하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 제동 유닛(200)은 상기 제2 중간 포스트(108B)에 장착되는 복수의 영구자석들과 상기 제2 가동 포스트(146B)에 장착되는 제동 플레이트를 포함할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 카메라 구동부(140)는 상기 카메라 유닛(130)이 상기 척(110) 상부에서 상기 기 설정된 위치에 정지되도록 하는 스토퍼 부재(152; stopper member)를 포함할 수 있다. 상기 가동 부재(144)는 상기 스토퍼 부재(152)에 밀착됨으로써 정지될 수 있으며, 상기 카메라 구동부(140)는 상기 스토퍼 부재(152)에 의한 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수기(154)를 더 포함할 수 있다. 일 예로서, 실린더 형태의 충격 흡수기(154)가 사용될 수 있으며, 상기 충격 흡수기(154)와 상기 스토퍼 부재(152)는 상기 충격 흡수기(154)의 로드 부분이 상기 스토퍼 부재(152)로부터 상기 가동 부재(144)를 향하여 돌출되도록 구성될 수 있다.

특히, 상기와 같이 구동 유닛(142)이 로드리스 실린더로 구성되는 경우 상기 가동 부재(144)가 정지할 때까지 일정한 공기압이 인가될 수 있으므로, 상기 가동 부재(144)가 정지하기 전까지 상기 가동 부재(144)에는 상기 로드리스 실린더로부터 일정한 힘이 인가될 수 있으며, 상기 제동 유닛(160)은 상기 와전류 제동력을 이용하여 상기 가동 부재(144)의 정지 전에 상기 가동 부재(144)의 이동 속도를 충분히 감소시킬 수 있다. 아울러, 상기 가동 부재(144)가 상기 스토퍼 부재(152)에 근접하는 경우 상기 충격 흡수기(154)에 의해 상기 가동 부재(144)의 속도가 더욱 감소될 수 있으며, 이어서 상기 가동 부재(144)가 상기 스토퍼 부재(152)에 부드럽게 밀착될 수 있다.

한편, 상기 스토퍼 부재(152)와 상기 충격 흡수기(154)는 상기 제1 중간 포스트(108A)에 장착될 수 있으며, 상기 제2 중간 포스트(108B)에는 제2 스토퍼 부재와 제2 충격 흡수기가 장착될 수 있다. 아울러, 상기 제3 서포트 포스트(106C)에는 제3 스토퍼 부재와 제3 충격 흡수기가 장착될 수 있으며, 상기 제4 서포트 포스트(106D)에는 제4 스토퍼 부재와 제4 충격 흡수기가 장착될 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 제동 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 확대 저면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 제동 유닛을 설명하기 위한 개략적인 확대 측면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 자기장 발생 유닛(164)은, 상기 제1 중간 포스트(108A)의 측면에 장착되는 제1 영구자석들(168)과, 상기 제1 영구자석들(168)과 마주하도록 배치되는 제2 영구자석들(170)과, 상기 가동 부재(144), 특히, 상기 제1 가동 포스트(146A)에 장착되며 전도성 물질로 이루어지는 제동 플레이트(164)를 포함할 수 있다. 상기 제동 플레이트(164)는 상기 구동 유닛(142)에 의해 상기 제1 영구자석들(168)과 상기 제2 영구자석들(170) 사이에서 이동 가능하도록 상기 제1 가동 포스트(146A)에 장착될 수 있다.

특히, 상기 자기장 발생 유닛(164)은, 상기 제1 중간 포스트(108A)의 측면에 장착되고 상기 제2 수평 방향으로 연장하며 하부가 개방된 채널 형태를 갖는 제1 마운트 브래킷(172)을 포함할 수 있으며, 상기 제1 영구자석들(168)과 상기 제2 영구자석들(170)은 상기 제1 마운트 브래킷(172)의 내측면들 상에 서로 마주하도록 장착될 수 있다. 또한, 상기 제동 유닛(160)은 상기 제동 플레이트(162)를 상기 제1 가동 포스트(146A)에 장착하기 위한 제2 마운트 브래킷(174)을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 영구자석들(168)은 상기 가동 부재(144)의 이동 방향을 따라 극성이 교번하도록 배치될 수 있으며, 상기 제2 영구자석들(170)은 극성이 상기 제1 영구자석들(168)의 극성과 반대되도록 배치될 수 있다.

상기 제동 플레이트(162)는 상기 구동 유닛(142)에 의해 상기 제1 및 제2 영구자석들(168, 170) 사이에서 이동할 수 있다. 즉, 상기 제동 플레이트(162)가 상기 제1 및 제2 영구자석들(168, 170) 사이로 진입하는 경우 상기 제1 및 제2 영구자석들(168, 170)에 의해 형성된 자기장에 의해 상기 제동 플레이트(162)에 와전류 제동력이 인가될 수 있으며, 이에 의해 상기 가동 부재(144)가 보다 빠른 시간 내에 충분히 감속될 수 있다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 제1 중간 포스트(108A)의 일측에는 상기 프로브 카드(120)의 교체를 위한 카드 교체 유닛(210)이 배치될 수 있다. 상기 카드 교체 유닛(210)은 상기 프로브 카드(120)의 교체를 위해 상기 프로브 카드(120)를 상기 제1 수평 방향으로 이동시키는 카드 이송 로봇(212)을 포함할 수 있다. 특히, 상기 제1 중간 포스트(108A)는 상기 제1 및 제3 서포트 포스트들(106A, 106C)보다 낮은 높이를 가질 수 있으며, 상기 카드 이송 로봇(212)은 상기 프로브 카드(120)의 교체를 위해 상기 프로브 카드(120)를 상기 제1 중간 포스트(108A)의 상부 공간에서 상기 제1 수평 방향으로 이송할 수 있다.

또한, 상기 기판 이송 로봇(182)은 상기 제2 중간 포스트(108B)의 일측에 배치될 수 있다. 이때, 상기 제2 중간 포스트(108B)는 상기 제2 및 제4 서포트 포스트들(106B, 106D)보다 낮은 높이를 가질 수 있으며, 상기 기판 이송 로봇(182)은 상기 기판(10)의 로드 및 언로드를 위해 상기 기판(10)을 상기 제2 중간 포스트(108B)의 상부 공간에서 상기 제1 수평 방향으로 이송할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 카메라 유닛(130)이 장착된 가동 부재(144)가 상기 척(110) 상부의 기 설정된 위치로 이동하는 경우 상기 와전류 제동력에 의해 상기 가동 부재(144)의 이동 속도가 감속될 수 있으며 아울러 충격 흡수기(154)에 의한 이차 감속 후 상기 스토퍼 부재(152)에 의해 상기 기 설정된 위치에서 정지될 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여 정지시 발생되는 충격과 진동이 크게 감소될 수 있으며 이에 따른 검사 지연 시간이 크게 감소될 수 있다. 아울러, 상기 충격과 진동 감소에 의해 상기 프로브 스테이션(100)의 안정성이 크게 향상될 수 있으며 이에 따라 상기 기판(10)과 상기 프로브 카드(120) 사이의 접촉 정밀도가 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 : 기판 20 : 테스터
100 : 프로브 스테이션 102 : 검사 챔버
104 : 헤드 플레이트 106A, 106B, 106C, 106D : 서포트 포스트
108A, 108B : 중간 포스트 110 : 척
112 : 척 구동부 120 : 프로브 카드
130 : 카메라 유닛 140 : 카메라 구동부
142 : 구동 유닛 144 : 가동 부재
146A, 146B : 가동 포스트 148 : 가동 플레이트
150 : 가이드 기구 152 : 스토퍼
154 : 충격 흡수기 160 : 제동 유닛
162 : 제동 플레이트 164 : 자기장 발생 유닛
166 : 영구자석 168 : 제1 영구자석
170 : 제2 영구자석 172 : 제1 마운트 브래킷
174 : 제2 마운트 브래킷 180 : 로더
182 : 기판 이송 로봇 184 : 기판 이송 챔버
190 : 제2 카메라 구동부 200 : 제2 제동 유닛
210 : 카드 교체 유닛 212 : 카드 이송 로봇

Claims

기판을 지지하기 위한 척;
상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드;
상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛; 및
상기 카메라 유닛을 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부를 포함하되,
상기 카메라 구동부는 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제1항에 있어서, 상기 카메라 구동부는,
상기 카메라 유닛을 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛과,
상기 구동 유닛에 의해 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 카메라 유닛이 장착되는 가동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제2항에 있어서, 상기 구동 유닛의 양측 부위들이 장착되는 포스트들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제3항에 있어서, 상기 제동 유닛은,
상기 가동 부재에 장착되며 전도성 물질로 이루어지는 제동 플레이트와,
상기 포스트들 중 하나에 장착되며 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생 유닛을 포함하며,
상기 제동 플레이트와 상기 자기장 발생 유닛은 상기 가동 부재가 상기 포스트들 중 하나에 근접한 위치로 이동하는 경우 상기 자기장에 의해 상기 와전류 제동력이 발생되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제4항에 있어서, 상기 자기장 발생 유닛은 상기 포스트들 중 하나의 측면에 장착되는 복수의 영구자석들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
기판을 지지하기 위한 척;
상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드;
상기 프로브 카드가 장착되는 헤드 플레이트;
상기 헤드 플레이트를 지지하기 위한 서포트 포스트들;
상기 척과 상기 헤드 플레이트 사이에 배치되며 상기 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛;
상기 카메라 유닛을 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부; 및
상기 서포트 포스트들 사이에 배치되는 중간 포스트를 포함하며,
상기 카메라 구동부는 상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 장착되며, 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제6항에 있어서, 상기 카메라 구동부는,
상기 카메라 유닛을 상기 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛과,
상기 구동 유닛에 의해 상기 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성되며 상기 카메라 유닛이 장착되는 가동 부재를 포함하며,
상기 구동 유닛의 양측 부위들이 상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제7항에 있어서, 상기 제동 유닛은,
상기 가동 부재에 장착되며 전도성 물질로 이루어지는 제동 플레이트와,
상기 중간 포스트에 장착되며 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생 유닛을 포함하며,
상기 제동 플레이트와 상기 자기장 발생 유닛은 상기 가동 부재가 상기 중간 포스트에 근접한 위치로 이동하는 경우 상기 자기장에 의해 상기 와전류 제동력이 발생되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제8항에 있어서, 상기 자기장 발생 유닛은 상기 중간 포스트의 측면에 장착되는 복수의 영구자석들을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제9항에 있어서, 상기 영구자석들의 극성은 상기 수평 방향으로 교번하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제8항에 있어서, 상기 자기장 발생 유닛은,
상기 중간 포스트의 측면에 장착되는 복수의 제1 영구자석들과,
상기 제1 영구자석들과 마주하도록 배치되는 제2 영구자석들을 포함하며,
상기 제동 플레이트는 상기 구동 유닛에 의해 상기 제1 영구자석들과 상기 제2 영구자석들 사이에서 이동 가능하도록 상기 가동 부재에 장착되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제11항에 있어서, 상기 자기장 발생 유닛은,
상기 중간 포스트의 측면에 장착되고 상기 수평 방향으로 연장하며 하부가 개방된 채널 형태를 갖는 제1 마운트 브래킷을 더 포함하며,
상기 제1 영구자석들과 상기 제2 영구자석들은 상기 제1 마운트 브래킷의 내측면들 상에 서로 마주하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제11항에 있어서, 상기 제1 영구자석들의 극성은 상기 수평 방향으로 교번하도록 배치되며,
상기 제2 영구자석들의 극성은 상기 제1 영구자석들의 극성과 반대되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제7항에 있어서, 상기 구동 유닛은,
상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 장착되며 상기 가동 부재를 이동시키기 위한 공압 실린더와,
상기 서포트 포스트들 중 하나와 상기 중간 포스트에 장착되며 상기 가동 부재를 상기 수평 방향으로 안내하기 위한 가이드 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제6항에 있어서, 상기 카메라 구동부는 상기 카메라 유닛이 상기 기 설정된 위치에서 정지되도록 하는 스토퍼 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제15항에 있어서, 상기 카메라 구동부는 상기 스토퍼 부재에 의한 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
기판을 지지하기 위한 척;
상기 척의 상부에 배치되며 상기 기판 상에 형성된 반도체 소자들에 대한 전기적인 검사를 위한 프로브 카드;
상기 프로브 카드가 장착되는 헤드 플레이트;
상기 헤드 플레이트를 지지하기 위해 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 서포트 포스트들;
상기 헤드 플레이트를 지지하기 위해 상기 제1 및 제2 서포트 포스트들로부터 상기 제1 수평 방향에 대하여 수직하는 제2 수평 방향으로 이격되고 상기 제1 수평 방향으로 서로 이격되어 배치되는 제3 및 제4 서포트 포스트들;
상기 척과 상기 헤드 플레이트 사이에 배치되며 상기 기판을 촬상하기 위한 카메라 유닛;
상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 카메라 구동부; 및
상기 제1 및 제3 서포트 포스트들 사이에 배치되는 중간 포스트를 포함하며,
상기 카메라 구동부는, 상기 제3 서포트 포스트와 상기 중간 포스트에 장착되며 상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛과, 상기 중간 포스트에 장착되며 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제17항에 있어서, 상기 프로브 카드를 교체하기 위하여 상기 중간 포스트의 일측에 배치되는 카드 교체 유닛을 더 포함하며,
상기 중간 포스트는 상기 제3 서포트 포스트보다 낮은 높이를 갖고 상기 카드 교체 유닛은 상기 중간 포스트의 상부 공간에서 상기 프로브 카드를 상기 제1 수평 방향으로 이송하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제17항에 있어서, 상기 제2 및 제4 서포트 포스트들 사이에 배치되는 제2 중간 포스트와,
상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 카메라 구동부를 더 포함하며,
상기 제2 카메라 구동부는, 상기 제4 서포트 포스트와 상기 제2 중간 포스트에 장착되며 상기 카메라 유닛을 상기 제2 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 구동 유닛과, 상기 제2 중간 포스트에 장착되며 와전류 제동력을 이용하여 상기 카메라 유닛을 상기 기 설정된 위치에서 정지시키기 위한 제2 제동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
제19항에 있어서, 상기 기판을 상기 척 상에 로드하기 위하여 상기 제2 중간 포스트의 일측에 배치되는 기판 이송 로봇을 더 포함하며,
상기 제2 중간 포스트는 상기 제4 서포트 포스트보다 낮은 높이를 갖고 상기 기판 이송 로봇은 상기 제2 중간 포스트의 상부 공간에서 상기 기판을 상기 제1 수평 방향으로 이송하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.