KR960010067B1

KR960010067B1 - 회전 이동 장치

Info

Publication number: KR960010067B1
Application number: KR1019880009538A
Authority: KR
Inventors: 미치마사 테라마; 하사시 나카지마
Original assignee: 도오교오 에레구토론 가부시끼가이샤; 이노우에 아키라
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1996-07-25
Also published as: US4875005A; KR890004389A

Abstract

요약없슴

Description

회전 이동 장치

제1도는 종래의 밸런스 웨이트 방식의 회전 기구를 나타내는 개념도.

제2도는 웨이퍼 프로우빙 머신(Wafer Probing Machine)(웨이퍼 프로우버) 및 시험헤드를 나타내는 정면도.

제3도는 웨이퍼 시험시스템을 설명하기 위한 개념도.

제4도는 본 발명의 제1의 실시예에 관한 회전 기구를 나타내는 것으로서, 웨이퍼 프로우버에 시험헤드를 착설한 부분을 배면쪽에서 본 배면도.

제5도는 제4도에 나타낸 시험헤드의 회전기구를 측면에서 본 측면도.

제6도는 본 발명의 제1의 실시예에 관한 회전기구의 실린더 기구를 나타내는 단면도.

제7도는 본 발명에서 제1의 실시예에 관한 회전 기구의 자동 조작용의 공기의 입출력 흐름을 도식적으로 설명하기 위한 회로도.

제8도는 본 발명의 제1의 실시예에 관한 회전 기구의 시험헤드 회전축에 있어서의 록크(Look) 기구를 설명하기 위하여 나타낸 개념도.

제9도는 본 발명의 제2의 실시예에 관한 회전 기구를 나타내는 것으로서, 웨이퍼 프로우버에 시험 헤드를 착설한 부분을 배면쪽에서 본 측면도.

제10도는 제9도에 나타낸 시험헤드의 회전 기구를 측면에서 본 측면도.

제11도는 본 발명의 제2의 실시예에 관한 회전 기구의 실린더 기구에 유체를 공급하는 유체 수단을 설명하기 위한 개념도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 중량3 : 시험헤드

4 : 측정선5 : 배선

8 : 웨이퍼 카세트9 : 사이드 데스크

10 : 전자동 웨이퍼 프로우빙 머신(프로우버)12 : 회전축

13 : 고주파 시험헤드14 : 타이밍 벨트

14a,14b : 벨트풀리15 : 고정축

16 : 링크15a : 축

17 : 실린더 기구17a : 실린더

17b : 피스톤17c : 피스톤 로드

18 : 링크19 : 로울러

20 : 가이드 레일22 : 레귤레이터

23 : 전자밸브24 : 파이프

25 : 전자밸브26 : 유량 조절용 밸브

27 : 휘일28 : 레버

28a : 멈춤부재28b : 지지축

29 : 실린더29a : 배관

29b : 로드30 : 스프링

40 : 머신40a : 패널

40b,40c : 브래키트41 : 축

42 : 시험 헤드43,44 : 베어링

45 : 벨트풀리46 : 벨트풀리

47 : 고정축47a : 브래키드

48 : 평행링크49 : 타이밍 벨트

50 : 링크51 : 링크

52 : 실린더52a : 공급부

52b : 개방구53 : 실린더 기구

55 : 로드56 : 피스톤

57 : 리니어 가이드 58 : 레일

59 : 유체 공급수단 60 : 유체 공급원

61 : 레귤레이터62 : 전자밸브

63 : 파이프64 : 릴리프(Relief) 밸브

65 : 압력센서66 : 전자밸브

67 : 레귤레이터68 : 배기밸브

69 : 상실

본 발명은 IC 또는 LSI 등의 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서, 시험헤드와 같은 중량물을, 그의 상하면이 교체 되도록 180°회전이동시키는 기구에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼의 디바이스 패턴을 따로따로 검사하는 웨이퍼 시험용의 고주파 시험헤드를 회전이동 시키기 위한 기구에 적용하기에 가장 적합한 것이다.

IC 또는 LSI 등의 반도체 디바이스는, 그의 제조공정에 있어서 수회에 걸쳐 특성을 평가하기 위한 시험을 받는다.

웨이퍼 시험 공정은, 웨이퍼 시험형성공정과 어셈블리 공정과의 중간, 즉 패턴의 에칭(etching) 및 보호막의 코우팅 등의 앞 공정의 후에 각 디바이스 패턴마다 전기적 시험을 행하는 공정이다.

웨이퍼의 시험은, 불량 디바이스를 웨이퍼 단계에서 흔들어 떨어 뜨리는 일, 및 시험결과를 앞 공정에 피이드백하여 제품의 원료의 소비 및 신뢰성의 향상을 도모하는 것을 목적으로 하고 있다.

웨이퍼의 시험 시스템은, 기본적으로 웨이퍼 프로우빙 머신(웨이퍼 프로우버라고도함) 및 테스터의 2개의 장치로서 구성되어 있다.

양자는 측정선(Measuring Line)에 의하여 접속되고, 시험 콘트롤러 라인의 시험 스타트에 대하여 시험완료 신호 및 실패 신호등의 양자 사이에서 주고받게 되도록 되어 있다.

최근에, 웨이퍼 시험 시스템에 있어서는, 시험 속도를 스피드 업 하는 목적이므로, 고주파 측정을 할수가 있는 시험헤드를 채용함으로써 측정선의 거리를 단축하여, 측정요소시간을 단축화 할 수가 있게 되어 있다.

시험헤드는, 상자 형상을 이루고, 웨이퍼 프로우버에 회전 기구를 개재하여 지지되어 있고, 시험시에는 그의 퍼포먼스(Performance) 보우드가 프로우버의 상면에 대면하고, 시험하지 않을 시에는 180°로 반회전하여 그의 상하면이 교체 되도록 되어 있다.

시험헤드에는, 고주파 발생장치등의 많은 부품 및 배선이 내장되어 있다.

통상, 디바이스 패턴위의 패드(Pad) 수가 증가하는 것이어서, 시험헤드는 대형화하여, 상당한 중량물로 된다.

특히, 고집적도의 디바이스를 프로우브하기 위하여 사용되는 시험헤드는 큰 중량으로 되고, 예를 들면, 핀수가 45인 경우에는 헤드 중량은 25㎏ 정도이지만, 256핀인 경우에는 헤드중량을 약 100㎏으로도 달성된다.

이 결과, 침을 맞출시(각 프로우브 침을 각 패드에 각각 접촉시키는 것)의 조작성 및 프로우브 카아드 교환시의 작업성이 현저하게 저하하여, 시험프로 그램의 다양화에 신속하게 대응할 수가 없어, 전체로서 시험속도가 저하된다.

또한, 중량물이기 때문에, 시험헤드의 이동을 매뉴얼 조작 하기가 매우 곤란하게 된다.

그리하여, 상기한 결점을 해소하기 위하여, 시험헤드 회전기구의 구동수단을 기계화 하는 것이 여러가지로 검토되어, 이제까지는 밸런스 웨이트 방식 및 스프링 방식 등이 실용화 되고 있다.

제1도에 나타낸 바와 같이, 밸런스 웨이트 방식의 회전 기구는, 지점(F)에서 중량(2)과 시험헤드(3)와를 상호 밸런스 시키는 구조를 채용하고 있다.

그러나, 밸런스 웨이트 방식에 있어서는, 머신의 총중량이 증가한 후에, 회전 기구가 점유하는 공간이 크게되어, 머신이 중량물화 대형화 한다고 하는 결점이 있었다.

또한, 디바이스의 품종이 변경될때마다 시험헤드의 중량도 달라지는 것이기 때문에, 밸런스를 취하는 방법이 다수가 된다고 하는 불편이 있었다.

한편, 스프링 방식의 회전기구에 있어서는, 장치의 경량화를 도모하는 일은 할 수가 있으나, 상기의 밸런스 웨이트 방식과 마찬가지로 전체 공정에 걸쳐서 시험헤드를 원활하게 회전 이동 시킬수가 없으므로, 조작성이 열화되고 또한 경감력이 작아지기 때문에, 중량이 증가하면 대응이 어렵다고 하는 결점이 있었다.

본 발명의 목적은, 각종 중량의 시험헤드를, 모든자세로 원활하게 이동시킬 수가 있는 이동기구를 갖는 프로우버를 제공하는 데에 있다.

특히, 조작성이 우수함과 동시에, 경량이고도 소형의 정해진 위치에 고 정밀도로서 반복하여 위치결정을 할 수 있는 이동기구를 갖는 프로우브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 실질적으로 수직면 내에 형성되고, 피 반송물을 지지하는 4마디의 크랭크 체인과, 이 4마디의 크랭크 체인의 고정 링크의 대하는 변에 맞닿는 제1의 가동링크에 연결되고, 제1의 가동링크를 수직방향으로 슬라이드 시키는 수단과 이 슬라이드 수단을 수평방향으로 지지하여 안내하는 수단과를 구비하고, 상기 4마디의 크랭크 체인의 고정링크에 인접하는 변에 맞닿는 제2의 가동링크에 피반송물이 착설되어 있고, 상기 제1의 가동링크가 수직방향으로 슬라이드 하였을 경우에, 제2의 가동링크와 함께 피 반송물이 수직면 내에서 회전 이동한다.

이 경우에, 상기의 회전 기구에 의하여 여러가지의 중량물을 수직면 내에서 회전 이동시킬 수가 있으나, 특히, 웨이퍼 프로우빙 머신의 고주파 시험헤드를 회전 이동 시킬 경우에 가장 적합하다.

또한, 이경우에, 피 반송물을 따른 제2의 가동 링크는, 고정 링크의 위쪽 또는 아래쪽의 어느쪽에 연결하여도 좋으나, 특히, 고정 링크의 위쪽에 연결되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우에, 슬라이드 수단이 실린더 기구로 이루어지고, 이 실린더 기구에 관한 부하가 실질적으로 일정하게 되도록 실린더 기구에로의 유체 공급량을 제어하는 수단을 가지는 것이 바람직하다. 이 경우에, 실린더 기루를 동작시키는 유체에는, 기름, 물, 공기 등을 사용할 수가 있으나, 특히 공기를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 실린더 기구에는, 유체압력을 제어하기 위한 제어장치, 즉 레귤레이터, 전자밸브, 릴리프 밸브, 압력센서가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 이 경우에, 타이밍 벨트를 4마디 크랭크 체인의 고정링크에 착설하는 것이 바람직하다.

즉, 고정링크와 제2의 가동링크와를 연결하는 피버트 착설축에 기어를 착설하고, 이 기어를 타이밍 밸트에 맞물려서, 4마디 크랭크 체인이 정확하고도 또한 확실하게 동작하도록 되어 있다.

또한, 피버트 착설축의 기어에는 록크기구가 부가되어 있고, 슬라이드 수단의 구동력이 없어졌을 때에, 이것이 안정장치의 작동을 행하는 것이 바람직하다.

이 경우에, 유체 공급수단의 압력센서에 의하여 검출된 압력에 의하여, 록크 기구가 작동하는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 여러가지의 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도에 나타낸 바와 같이, 반도체 웨이퍼를 시험하기 위한 전자동 웨이퍼 프로우빙 머신(프로우버)(10)이 방진 부재를 개재하여 바닥위에 설치된다.

상기의 프로우버는 고주파 시험헤드(13)가 머신(10)의 상부에 착설되어 있고, 시험할 때에는 제2도에 도시중 실선으로 나타낸 바와 같이 프로우버 장치(10)의 웨이퍼의 각 칩에 대하여 프로우브 침이 대면하고, 시험을 하지 않을 때에는, 도시중 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 사이드 데스크(9) 위에 얹어놓을 수 있도록 되어 있다.

또한, 프로우브 장치(10)는, 카세트 테이블, 웨이퍼 반송부, 로우더/언로우더부, 자동 정렬기구, XYZθ 스테이지, 잉커(Inker) 구동부 및 인서어트링, 프로우브 카이드 등의 여러가지의 부재를 갖고 있다.

다음에, 제3도를 참조하여 웨이퍼 시험 시스템의 개요에 대하여 설명한다.

웨이퍼 시험 시스템은, 기본적으로는 테스터(3) 프로우브 장치(10)인 2가지의 장치에 의하여 구성되어 있다. 테스터(3)는, 전기적인 시험이며, 측정선(4)을 개재하여 시험헤드(13)에 접속되어 있다. 측정선(4)의 케이블은, 피 검사체의 전극(본딩 패드) 수에 따라 형성되고, 프로우브 카아드에서 직접 테스ㅌ(3)에 연결된다.

또한, 머신(10) 및 시험헤드(13)는 인서어트 링 내의 배선(5)에 의하여 상호 접속되어 있다. 웨이퍼 카세트(8)가, 머신(10)의 카세트 테이블에 출입하도록 되어 있다.

즉, 웨이퍼 카세트(8)가 카세트 테이블에 들어가면, 카세트 내에 수납된 복수개의 웨이퍼 중의 1매만이 카세트로부터 뽑아내고, 웨이퍼 반송부, 로우더/언로우더부, 자동 정렬기구는 순차적으로 경유하여 처크톱(Chuck top) 위에 얹어 지도록 되어 있다.

처크 톱은, 펄스 모우터를 구비한 XYZθ 스테이지(Stage) 위에 형성되어 있다.

이 XYZθ스테이지에 의하여 웨이퍼 쪽의 정렬이 되도록 되어 있다.

또한, 프로우브 카아드가 인서어트 링을 개재하여 헤드판에 끼워지게 되고, 시험할 때에 있어서는 프로우브 카아드의 프로우브 침과 처크 톱 위의 웨이퍼가 대면하도록 되어 있다.

양자가 대면하면, 자동적으로 θ 조정 및 침의 맞춤이 행하여 지도록 되어 있다.

따라서, 프로우브 카아드와 일체로 구성된 시험헤드(13)는 상기한 대면상태를 설정한다.

제4도 및 제5도에 나타낸 바와 같이, 프로우빙 머신(10)의 측면부의 위쪽에 축(12)이 수평으로 형성되고, 이 축(12)을 중심으로 하여 상기한 시험헤드(13)가 회전이 가능하게 착설되어 있다.

회전축(12)의 한쪽끝단은 프로우브 자치(10)의 상자체의 정면쪽 위쪽의 돌출하여 설정하고 있다.

(즉, 회전축(12)의 돌출끝단부와 고정축(15)과는 상하 직렬로 나란히 하고 있다) 회전축(12)의 돌출끝단부에는 차양이 달린 풀리(14a)가 고정 부착되고, 또한, 고정축(15)의 돌출설치된 끝단부에는 차양이 달린 풀리(14b)가 고정부착되며, 양쪽 풀리(14a),(14b)사이에 타이밍 벨트(14)가 잡아늘여지고 있다.

또한, 타이밍 벨트(14)의 안쪽 둘레면에는 기어이빨형상의 오목, 블록부가 형성되어 있다.

회전축(12)에 링크(16)의 한쪽끝단부가 축(16a)에 의하여 회전이 자유롭게 연결되고, 또한 링크(16)의 다른쪽 끝단부가 실린더 기구(17)의 위쪽 끝단부에 회전이 자유롭게 연결되어 있다.

이 경우에, 실린더 기구(17)는 타이밍 벨트(14)에 평행으로 형성되어 있다.

제6도에 나타낸 바와 같이, 실린더 기구(17)의 상부는, 실린더(17a), 피스톤(17b) 및 피스톤로드(17c)로서 이루어지고, 실린더(17a)의 상부에서 링크(16)에 회전이 자유롭게 연결되어 있다.

링크(18)의 한쪽끝단부가 고정축(15)에 회전이 자유롭게 연결되고, 그의 다른쪽 끝단부가 실린더(17a)의 하부에서 회전이 자유롭게 연결되어 있다.

이 링크(18)는 링크(16)에 평행으로 형성되어 있다. 즉, 타이밍 벨트(14), 실린더 기구(17), 링크(16) 및 링크(18)에 의하여 4마디 크랭크 체인이 형성되어 있다.

즉, 평행 링크기구가 구성되어 있다. 또한, 실린더 기구의 로드(17c)의 아래쪽 끝단부에는 로울러(19)가 착설되고, 머신(10)에 고정된 가이드 레일(20)을 따라서 로울러(19)가 회전하여 실린더 기구(17)의 전체가 수평 방향으로 안내 되도록 되어 있다.

제7도는, 실린더 기구(17)에로의 공기 공급수단의 일예를 나타내는 것이다. 공기 공급원(도시않됨)에서 공급된 공기는, 레귤레이터(22)를 통하여 전자밸브(23)의 온, 오프 조작에 의하여 파이프(24)를 통과하여 실린더 기구(17)에 유입하도록 되어 있다.

한편, 전자밸브(25)와 유량 조절용 밸브(26)의 온, 오프 조작에 의하여 실린더 기구(17)내의 유체가 배출되도록 되어 있다.

제8도에 나타낸 바와 같이, 시험헤드회전 기구의 회전축(12)에는 자동 록크 기구가 형성되어 있다.

즉, 자동록크 기구의 레버(28)의 기본끝단이 지지축(28b)에서 요동이 가능하게 지지됨과 동시에, 실린더(29)의 로드(29b)가 레버(29)에 연결되어, 로드(29b)가 돌출·후퇴하면 레버(18)가 요동하도록 되어 있다.

실린더(29)에는 관(29a)을 통하여 공기 공급원에서 압축 공기가 공급되도록 되어 있다.

이 배관(29a)의 공기 공급원은, 상술한 실린더 기구(17)와 공통으로 사용되는 것이다.

즉, 실린더(29)와 상술한 실린더기구의 실린더(17a)와는 동일의 공급원에서 공기가 공급되어, 양자는 연이어 동작하도록 되어 있다.

또한, 이 경우에, 공급유체로서 압축공기 대신에 유압을 실린더에 공급하는 유압기구를 채용하여도 좋다. 복수개의 멈춤부재(28a)가 레버(28)의 앞쪽 끝단부에 형성되어 있다.

또한 레버(28)는 스프링(30)에 의하여 축(12) 쪽으로 힘을 가하게 되어 있다.

즉, 실린더(29)에 공기가 공급되지 않을 경우에는, 스프링(30)의 가해지는 힘에 의하여 멈춤부재(28a)가 축(12)의 휘일(Racthet wheel)(27)에 맞물리고, 실린더(29)에 공기가 공급되었을 경우에는 멈춤부재(28a)가 휘일(27)로부터 벗어 나도록 되어 있다.

다음에, 상기의 시험헤드용 회전기구를 갖는 웨이퍼 프로우빙 머신에 의하여 웨이퍼의 시험을 실시할 경우에 대하여 설명한다.

프로우브 카아드의 보수등의 시험준비가 완료되면, 실린더기구(17)에 압축공기를 공급하여, 로드(17a)를 돌출 시킨다.

이 로드(17c)의 돌출타이밍시에, 록크기구의 실린더(29)에도 압축공기가 공급되고, 로드(29b)가 돌출하여, 멈춤부재(28a)가 휘일(27)에서 벗어나서, 축(12)이 자유롭게 된다.

이것에 의하여, 4마디 크랭크 체인이 변위가 가능하게 되고, 링크(16)가 축(12)을 중심으로 하여 회전하여, 제4도에 나타낸 바와 같이, 시험헤드(13)가 사이드 데스크(9) 쪽으로부터 프로우버(10) 쪽을 향하여 반 시계 회전 방향으로 회전이동 한다.

이때에, 타이밍 벨트(14)가, 벨트풀리(14a), (14b)와의 사이에서 미끄러짐을 발생하지 않도록 회전하는 것이어서, 축(12)과 축(15)이 확실하게 동기하여 회전한다.

이때문에, 헤드(13)의 회전 이동중에 있어서, 링크(16) 및 링크(18)는 평행으로 유지됨과 동시에, 실린더 기구(17)는 항상 수직 자세로 유지된다. 로드(17c)의 하부 로울러(19)가 레일(20)에 가이드 되면서, 실린더 기구(17)가 수직자세 그 상태대로 머신(10) 쪽으로 수평이동한다.

링크(16),(18)가 4마디 크랭크 체인의 변환점(Change point)을 초월한 지점에서, 전자밸브(13),(15)를 전환하여, 실린더 기구(17)내의 공기를 서서히 배기한다.

즉, 로드(17c)를 실린더 내에 서서히 후퇴시키면서, 시험헤드(13)를 머신(10)의 윗면에 대면하도록 덮어 씌운다.

이 경우에, 링크(16),(18)가 변환점에 도달하였을 때에, 헤드(13)의 이동방향을 시계회전방향의 또는 반시계회전방향 중의 어느쪽인가로 결정하는 수단으로서, 모우터 또는 에어 실린더 등을 갖는 보조 구동수단을 부가하는 것이 바람직하다.

또한, 회전 이동중에 있어서는, 시험헤드(13)의 중량의 대부분은, 실린더 기구(17)에 의한다. 시험헤드(13)가 소정의 시험위치에 도달하면, 헤드(13)를 클램프(Clamp) 부재(도시않됨)로서 클램프 고정한다. 시험헤드는, 머신쪽의 헤드 판에 인서어트링의 포고(Pogo) 핀으로서 접속되고, 인서어트링을 기재하여 프로우브 카아드에 전기적으로 접속된다.

다음으로, 머신(10)의 웨이퍼 카세트를 세팅하고, 전원 스위치를 온으로 하여, 프로그램 카아드를 머신 입력부에 삽입한다.

이것에 의하여, 전자동 반송장치의 액츄에이터에 의하여 카세트로부터 1때의 웨이퍼가 뽑아내어져서, 머신 중앙의 메인 처크에 반송된다.

웨이퍼가 처크톱에 얹어지게 되면, 자동 정렬기구에 의하여 θ가 조정되고, 그다음에 XYZ 스테이지가 동작하여 웨이퍼의 XYZ 방향의 위치 맞춤이 이루어 진다.

그후에, 프로우브 카아드의 각 프로우브 침이 디바이스 패턴의 각 패드에 침이 맞추어지게 된다.

웨이퍼의 배열이 종료된 후에, 시험헤드(13)에 의하여 고주파를 발생시켜서, 짧은 거리의 시험을 실시한다.

하나의 패턴의 시험이 종료되면, 테스터(3)로부터 머신(10)에 시험완료신호가 송출되고, 이것에 의하여 XYZ 스테이지가 동작하여, 다음의 패턴에 침이 맞추어진다.

시험에 의하여 불량 패턴이 발견되었을 경우에는, 실패 신호가 테스터(3)에서 머신(10)에 보내지고, 이것에 의하여 인커(Inker)에 의하여 불량 패턴에 마아킹 된다.

이상의 모든 동작은 머신(10)에 있어서 자동적으로 이루어지고, 머신의 보수 점검시 또는 프로우브 카아드의 교환시를 제외하고는, 매뉴얼 조작을 행할 필요는 없다.

그 다음에, 프로우브 카아드 교환을 위하여, 시험헤드(13)를 머신(10) 쪽에서 사이드 데스크(9) 쪽으로 회전 이동할 경우에 대하여 설명한다.

우선, 클램프를 해제하고, 다음에 록크 기구의 실린더(29)에 압축 공기를 공급하여, 축(12)의 록크를 해제한다.

이때에, 실린더 기구(17)에도 압축공기를 공급하여, 로드(17c)를 돌출시킨다. 로드(17c)를 돌출시키면, 이것이 레일(20)을 따라서 사이드 데스크(9) 쪽에 수평이동함과 동시에, 4마디 크랭크 체인이 변위한다.

이 경우에는, 링크(16),(18)가 제4도 중에서, 시계회전 방향으로 요동하여, 시험헤드(13)가 머신(10) 쪽에서 사이드 데스크(9) 쪽으로 이동한다.

시험헤드(13)를 사이드 데스크(9) 쪽으로 이동한다. 시험헤드(13)를 사이드 데스크(9)에 얹어놓고, 링크(16)의 축(12)을 록크하고, 다음으로, 프로우브 카아드를 인서어트링으로부터 뽑아내어, 새로운 프로우브 카아드를 세트한다.

상기한 제1의 실시예에 의하면, 중량물인 고주파 시험헤드를 용이하게 조작할 수가 있다.

이로 인하여, 고주파 패턴용의 시험헤드와 같이 대형이고도 큰 중량이더라도, 프로우버의 보수 점검 및 프로우브 카아드의 교환작업을 신속 또한 정확하게 행할 수가 있더, 웨이퍼 시험의 스피드업을 도모할 수가 있다.

또한, 상기의 실시예에 의하면, 실린더 기구(17)의 피스톤(17b)에 의한 입력(P)이 일정값이 되도록 압축공기를 실린더에 공급하는 것이어서, 스트로크(stroke)의 어느 위치에 있어서도 피스톤(17b)을 원활하게 슬라이드 시킬 수가 있다.

즉, 이동공정 중의 시험헤드(13)의 자세의 변화에 구애됨이 없이, 시험헤드(13)를 원활하게 회전이동 시킬 수가 있다.

예를 들면, 실린더의 안쪽지름을 5.0㎝, 압력(P)을 5.0㎏/㎠로 한 경우에, 피스톤(17b)의 가로 단면적(A)이 19.6㎠로 되어, 힘 F(=P x A)이 항상 약 98㎏으로 된다.

또한, 상기의 실시예에 의하면, 타이밍 벨트 및 록크기구를 채용하는 것이어서, 4마디 크랭크 체인의 동작이 확실하게 되고, 만일 실린더 기구에 트러블이 발생하였다고 하더라도, 시험헤드를 안전하게 정지시킬 수가 있어, 사고 발생을 방지할 수가 있다.

다음에, 제9도 내지 제11도를 참조하여, 본 발명의 제2의 실시예에 대하여 설명한다.

또한, 제2의 실시예와 상술한 제1의 실시예와 서로 공통하는 부분에 대하여서는 설명을 생략한다.

이 제2의 실시예에서는, 4마디 크랭크 체인의 일부를 이루는 실린더 기구(53)를 4마디 크랭크 체인의 고정 링크에 맞닿는 타이밍 벨트(49) 보다 낮은 위치에 형성하고 있다.

또한, 실린더 기구(53)의 로드(55)의 아래쪽 끝단에 리니어 가이드(57)를 형성함과 동시에, 레일(58)을 머신(40)의 정면 하부에 수평으로 고정하여, 실린더 기구(53)가 레일(58)에 의하여 수평 방향으로 가이드 되도록 하고 있다.

4마디 크랭크 체인 및 실린더 기구에 대하여 상세하게 설명한다. 축(41)이, 프로우빙 머신(40)의 측면 패널(40a)의 상부에 베어링(43),(44)을 통하여 브래키트(40b),(40c)에 의하여 수평으로 지지되어 있고, 또한, 축(41)에는 시험 헤드(42), 벨트풀리(45) 및 링크(50)가 각각 고정되어 있다.

4마디 크랭크 체인은, 평행 링크(48),(50), 타이밍 벨트(49) 및 링크(51) (실린더 기구(53)의 일부)에 의하여 구성되어, 머신(40)의 정면 패널에 따르도록 축(41)의 한쪽 끝단쪽에 형성되어 있다.

브래키트(47a)가 머신(40)의 정면패널에 착설되고, 축(47)이 브래키트(47a)에 고정되며, 이 벨트 풀리(46)와 상기 벨트 풀리(45)에 타이밍 벨트(49)가 걸려지게 되어 있다.

즉, 벨트풀리(45) 및 벨트풀리(46)가 머신에 대하여 상대위치를 변화하지 않도록 형성되어 있는 것이어서, 타이밍 벨트(49)가 4마디 크랭크 체인의 고정링크로 되어, 각 축(41),(47)을 중심으로하여 다른 링크(48),(50),(51)가 요동하도록 되어 있다.

실린더 기구(53)의 실린더(52)가 링크(51)에 고정되어 있다. 실린더(52)는 축면부에 각각 유체 공급구(52a) 및 개방구(52b)를 갖는 복 동식 실린더이다.

즉, 실린더 실내에는 피스톤(56)에 의하여 위아래로 구획되고 하실에 유체공급수단(59)에서 공급구(52a)를 통하여 압축 공기등의 유체가 공급 또는 흡인되면, 상하실의 압력차에 의하여 피스톤(56)과 함께 로드(55)가 승강하도록 되어 있다.

또한, 공급구(52a)는 피스톤(56)의 하한점(Lower dead point)보다 아래쪽에 위치하고, 개방구(52b)는 피스톤(56)의 상한점(Upper dead point) 보다 위쪽에 위치하고 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 로드(55)의 아래쪽 끝단부에는 리니어 가이드(57)가 착설되고, 머신(40)에 수평으로 형성된 레일(58)을 따라서 가이드(57)가 슬라이드 하도록 되어 있다.

제11도에 나타낸 바와 같이, 유체 공급수단(59)의 유체 공급원(60)을 레귤레이터(61) 및 전자밸브(62)를 구비하고, 파이프(63)를 개재하여 실린더 기구(53)의 공급구(52a)에 접속되어 있다.

전자밸브(62)는 압력센서(65)를 구비하고 있다.

압력센서(65)는, 파이프(63)의 내부압력을 감지하여 전자밸브(62)의 온, 오프 조작을 제어함과 동시에, 전자밸브(62)의 동작과 상술의 록크기구의 실린더(29)(제8도를 참조)의 동작이 연동하도록 제어하는 것이다.

즉, 파이프 파손등의 사고에 의하여 파이프(63)의 내부 압력이 저하하였을 경우에, 상술한 록크 기구가 작동함과 동시에, 전자밸브(62)의 스위칭 동작이 행하여 지도록 되어 있다.

또한, 유체 공급수단(59)에는 릴리프 밸브(64)가 설치되어 있고, 파이프(63)의 내부압력이 소정의 설정압력을 초월하였을 경우에, 릴리프 밸브(64)를 통하여 파이프(63) 내의 유체가 외부로 방출되도록 되어 있다.

다음에, 상기한 제2의 실시예의 회전 이동기구를 사용하여 머신(40) 위의 시험헤드(42)를 사이드 데스트 쪽으로 회전 이동시키는 경우에 대하여 설명한다.

시험헤드(42)의 클램프를 해제하여, 전자밸브(62)를 열어서 실린더(52)의 하실내에 유체를 공급함과 동시에, 축(41)의 록크를 해제한다.

이것에 의하여, 실린더(52)가 하강하면서 머신(40) 쪽으로 슬라이드하여 4마디 크랭크 체인의 링크(50)와 함께 시험헤드(42)가 제9도 중에서 시계회전 방향으로 요동한다.

피스톤(56)이 상한점에 도달하였을 때에, 즉 시험헤드(42)가 곧바로 섰을때에, (52b)에 유체를 공급하고 실린더(52)의 하실의 유체를 배출하여, 실린더(52)를 상승시킨다.

(52b)에 유체를 공급하는 수단으로서 유체 공급원(60) 보다 전자밸브(66), 레귤레이터(67), 급속 배기실(68)을 통하여 공급된다(제11도 참조).

레귤레이터(67)는 실린더(52)의 속도 즉 시험헤드의 하강 속도를 콘트롤 한다.

또한 급속배기 밸브는(52a)에 공기가 공급되었을 때에 실린더(52)의 상실(69)의 공기를 급속히 배출시킨다.

이것에 의하여, 시험헤드(42)는, 축(41)과 함께 최초의 상태로부터 180°로 반전하여, 사이드 데스크 위에 얹어진다.

상기의 제2의 실시예에 의하면, 4마디 크랭크 체인을 보다 더 콤팩트하게 구성할 수가 있다.

이 때문에, 방진용의 커버를 작게 할 수가 있어, 시험작업의 방해가 되지 않는 장점이 있다.

본 발명에 의하면, 종래에 있어서 고주파 시험헤드를 매뉴얼 조작에 의하여 취급상에 지장을 발생하였으나, 본 발명에서는 이를 해소 할 수가 있었다.

특히, 고집적도의 디바이스 패턴을 시험하기 위한 고주파 시험헤드는 100㎏를 초과한 중량으로서, 그의 취급상에 불편이 있었으나, 이것을 메카니즘에 의하여 신속하고도 확실하게 또한 안전하게 취급할 수 있도록 되었다.

이때문에, 웨이퍼 시험 프로그램을 신속하게 처리할 수가 있으므로, 반도체 디바이스의 생산성을 높일 수가 있다.

상기의 실시예에서는 웨이퍼 프로우버의 시험헤드의 이동에 적용한 예에 대하여 설명하였으나, 프린트 배선 기판이나 반도체 집적회로, LCD 등의 시험용 시험헤드의 이동 기구에 적용하여도 좋고, 또한 시험헤드에만 한정되지 않고, 다른 케이스체 또는 덮개체 등을 이동시키도록 하여도 좋다.

Claims

실질적으로 수직면 내에 형성되고, 피반송물을 지지하는 4마디 크랭크 체인과, 이 4마디 크랭크 체인의 대하는 변에 맞닿은 제1의 가동링크에 연결되고, 제1의 가동링크를 수직방향으로 슬라이드시키는 슬라이드 수단과, 이 슬라이드 수단을 수평방향으로 지지안내하는 수단과를 구비하고, 상기 4마디 크랭크 체인의 고정링크에 인접하는 변에 맞닿을 제2의 가동링크에 피반송물이 착설되어 있고, 상기 제1의 가동링크가 수직방향으로 슬라이드 하였을 경우체, 제2의 가동링크와 함께, 피반송물이 수직면 내에서 회전이동하도록 구성된 회전이동장치.
제1항에 있어서, 피반송물이 웨이퍼 시험용의 고주파 시험헤드인 회전이동장치.
제1항에 있어서, 제2의 가동링크가 4마디 크랭크 체인의 윗쪽에 형성되어 있는 회전이동장치.
제1항에 있어서, 슬라이드수단이 실린더 기구인 회전이동장치.
제4항에 있어서, 실린더기구가 복동식 실린더를 가지고 있는 회전이동장치.
제4항에 있어서, 실린더기구가 4마디 크랭크 체인을 통하여 실린더기구에 도입하는 부하에 따라서, 실린더기구의 작동유체의 압력을 정적으로 제어하는 수단을 가지는 회전이동장치.
제6항에 있어서, 압력제어수단이, 전자밸브, 압력센서, 레귤레이터 및 릴리프 밸브를 갖는 회전이동장치.
제4항에 있어서, 실린더기구의 작동유체가 공기인 회전이동장치.
제4항에 있어서, 실린더기구의 작동유체가 기름인 회전이동장치.
제1항에 있어서, 실린더기구를 수평방향으로 지지안내하는 수단이 실린더의 피스톤 로드에 착설된 로울러와, 로울러가 주행하기 위한 가이드 레일과를 가지고 있는 회전이동장치.
제5항에 있어서, 복동식 실린더 기구를 수평방향으로 지지 안내하는 수단이, 실린더에 착설된 리니어 가이드와, 리니어 가이드를 슬라이드 시키기 위한 가이드 레일과를 가지고 있는 회전이동장치.
제1항에 있어서, 4마디 크랭크 체인의 고정링크에 타이밍 벨트를 착설하고, 고정링크와 제2의 가동링크와를 연결하는 피버트 착설축의 래치트 휘일에 타이밍 벨트가 맞물려져 있는 회전이동장치.
제12항에 있어서, 피버트 착설축의 래치트 휘일에 록크기구가 형성되어 있는 회전이동장치.
제1항에 있어서, 제1의 가동링크가 고정링크보다 높은 위치에 형성되어 있는 회전이동장치.
제1항에 있어서, 제1의 가동링크가 고정링보다 낮은 위치에 형성되어 있는 회전이동장치.
웨이퍼카세트 테이블과; 메인처크 위에 웨이퍼를 형성하고, 또한 메인처크에 웨이퍼를 반송하는 카세트의 외부로 웨이프를 수용하는 수단과; 메인 처크위에 웨이퍼의 위치를 자동적으로 조정하는 수단과; 메인처크위에 착설된 웨이퍼 내의 칩패드와 맞닿도록 하는 프로우브를 구성하는 프로우브카드와; 프로우브와 전기 테스터와의 사이에서 전송하는 허락신호를 위한 프로우브 카드이 각각의 프로우브에 전기적으로 접속된 시험헤드와; 시험헤드를 회전이동하는 상기 기구와를 구비하고; 피반송물을 지지하기 위하여 실질적으로 수직면 내에 배열된 4마디 크랭크체인과; 4마디 크랭크 체인의 고정링크에 대하는 면에 맞닿는 제1의 이동링크에 연결된 슬라이드 수단과, 수직방향으로 제1의 이동링크를 슬라이드 안내하는 상기 슬라이드 수단과; 수평방향으로 슬라이드 수단을 지지하여, 안내하는 수단과, 제1의 이동링크가 수직적으로 슬라이드 될 때에, 피반송물이 수직면 내에서, 제2의 이동링크와 함께 회전이동하도록 상기 4마디 크랭크 체인의 고정링크의 인접면에 대응하여 제2의 이동링크가 착설되어 있는 피반송물로 이루어지는 웨이퍼 프로우빙장치.