WO2013015515A1 - 척에 대한 평탄도 외부조정장치 및 이를 구비하는 프로버 - Google Patents

척에 대한 평탄도 외부조정장치 및 이를 구비하는 프로버 Download PDF

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WO2013015515A1
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모승기
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주식회사 쎄믹스
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    • G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references

Definitions

  • the present invention relates to a prober, and more particularly to a flatness external adjustment device for the chuck to enable the flatness of the chuck provided in the prober from the outside and a prober having the same.
  • Probe-station is an inspection equipment for screening wafers for which wafers have completed the entire semiconductor process.
  • FIG. 1 shows a schematic structural diagram of a conventional prober.
  • the prober 100 is equipped with probes 104 and a chuck 108 to inspect the wafer 102.
  • the probes 104 are pins for the electrical inspection, and are provided between several tens and tens of thousands on one probing card 106 and are connected to the electrical test apparatus 110.
  • the electrical test apparatus 110 is mechanically fastened to the frame top plate 112. In this way, the electrical test apparatus 110 is fastened to the frame top plate 112 to provide the probes 104 with a constant position at all times. For this reason, the probes 104 are always in a fixed, invariant position, and the chuck 108 moves up, down, left, and right to contact the wafer 102 and the probes 104.
  • the chuck 108 not only serves to stably mount the wafer 102, but also serves to move the wafer 102 to any desired point, and to move the chuck 108 back and forth for this purpose.
  • the configuration method of the prober 100 is as follows.
  • the frame 112 is installed, and then the Y-axis stage 114 and the X-axis stage 116 are stacked, and then the Z-axis stage 118 to which the chuck 108 is attached is mounted.
  • the electrical test apparatus 110 is placed on the top of the frame 112 and the probes 104 of the probing card 106 are connected to complete the entire test configuration. .
  • the chuck 108 on which the wafer 102 is seated moves up and down (Z axis), left and right (X axis), and back and forth (Y axis) to move all the wafers 102 into the wafer 102. Test the chips sequentially.
  • An object of the present invention is to provide a flatness external adjustment device for the chuck to enable the flatness of the chuck provided in the prober from the outside and a prober having the same.
  • the fixing plate is bound to the base plate of the prober;
  • a piezo actuator for receiving and extending a driving power;
  • a piezo actuator case which is fixed to the fixing plate and surrounds the piezo actuator so that the piezo actuator is extended to a predetermined place;
  • a variable plate into which a portion of the chuck's edge is inserted;
  • a pivot unit which is bound to the variable plate and contacts the lever counter point and pushes the variable plate according to the movement of the lever counter point.
  • the flatness of the chuck provided in the prober can be adjusted from the outside, so that the flatness of the chuck can be maintained by forcibly adjusting the chuck from the outside when the chuck is distorted.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a prober according to the prior art.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a prober according to a preferred embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 show an example of mounting the flatness external adjustment device to the chuck according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 5 shows the structure of the flatness external adjustment device for the chuck according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the fixing plate is fixed to the base plate of the prober;
  • a piezo actuator for receiving and extending a driving power;
  • a piezo actuator case which is fixed to the fixing plate and surrounds the piezo actuator so that the piezo actuator is extended to a predetermined place;
  • a lever in contact with the piezo actuator and a lever operating point so that the lever counterpoint is moved in an opposite direction relative to a lever support point as the lever operating point is pushed as the piezo actuator is extended;
  • a variable plate into which a portion of the chuck's edge is inserted;
  • a pivot unit which is bound to the variable plate and contacts the lever counter point and pushes the variable plate according to the movement of the lever counter point.
  • the present invention enables to adjust the flatness of the chuck provided in the prober from the outside, to maintain the flatness of the chuck by forcibly adjusting the chuck from the outside when the chuck is distorted.
  • FIG. 2 is a view showing a schematic structure of a prober according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the prober 200 is provided with probes 204 and a chuck 208 to inspect the wafer 202.
  • the probes 204 are pins for the electrical test, and are provided between tens and tens of thousands on one probing card 206 and are connected to the electrical test apparatus 210.
  • the electrical test apparatus 210 is mechanically fastened to the frame top plate 212. As such, the electrical test apparatus 210 is fastened to the frame top plate 212 to provide the probes 204 with a constant position at all times.
  • the probes 204 are always located in a fixed and constant position, and the chuck 208 moves up and down (Z axis), left and right (X axis), and back and forth (Y axis) so that the wafer 202 and the probes 204 Touch
  • the chuck 208 serves to stably mount the wafer 202 and to move the wafer 202 to any desired point.
  • the prober 200 has a Y-axis stage 214 for moving the chuck 208 back and forth, and an X-axis stage 216 and the chuck 208 for moving the chuck 208 left and right.
  • a Z-axis stage 218 for moving is provided.
  • the base plate 222 of the Z-axis stage 218 is provided with a flatness external adjuster group 220 for the chuck according to the preferred embodiment of the present invention.
  • the flatness external adjustment device group 220 for the chuck is composed of a flatness external adjustment device for a plurality of chucks that are evenly disposed and positioned at the edge of the chuck 208, and each external adjustment device is controlled by an operator. Lift the edge of the chuck 208 at its position to adjust the flatness between the chuck 208 and the probes 204.
  • the chuck 208 has a disc shape, and at the edge of the disc shaped chuck 208, the flatness external adjuster for the first to sixth chucks constituting the flatness external adjuster group 220 for the chuck ( 300, 302, 304, 306, and 308 are disposed in six equal positions of the edge of the chuck 208, respectively.
  • the flatness external adjuster group 220 for the chuck may be configured as a flatness external adjuster for at least three or more chucks, and as the number thereof increases, fine adjustment of the flatness of the chuck 208 may be performed. This becomes possible.
  • the flatness external adjustment device 300, 302, 304, 306, 308 for the first to sixth chuck is the same configuration and operation, so the configuration and the flatness external adjustment device 300 for any one of the chucks with reference to FIG. The operation will be described in detail.
  • the flatness external adjustment device 300 for the chuck is largely composed of a piezo actuator case 414 and a piezo actuator 416, a lever 409, a lever holder 408, a pivot 424, a pivot case 428, and a fixed plate. 404 and the variable plate 402.
  • the fixing plate 404 fixes the piezo actuator case 414 surrounding the piezo actuator 416 to the base plate 406, and according to the extension of the piezo actuator 416, the lever operating point 410 of the lever 409. Let this be pushed. That is, a cylindrical piezo actuator case 414 having one end surface closed is fixed to the base plate 406, and the piezo actuator 416 is embedded in the piezo actuator case 414, and the piezo actuator 416 may be formed. At the time of expansion, the piezo actuator 416 protrudes to the other open end surface of the piezo actuator case 414 to push the lever action point 410 of the lever 409.
  • lever 409 is fixed to the base plate 406 through a lever holder 408, one end of the lever 409 is a lever action point 410 abuts with the piezo actuator 416, the other end is Lever pivot point 412 in contact with pivot 424.
  • the lever 409 lifts the lever counter point 412 upward according to the degree to which the lever action point 410 is pushed downward based on the lever support point 426 formed by the lever holder 408.
  • the lever support point 426 of the lever 409 is located at a position proximate to the lever action point 410 to allow the lever counterpoint 412 to move greatly with respect to the movement of the lever action point 410. This allows the chuck 208 to be lifted by a distance beyond the extent of extension of the piezo actuator 416.
  • variable plate 402 is connected to the pivot case 428 that surrounds the pivot 424 and extends to the lower side of theta 400 where one end A is responsible for theta variation of the wafer 202. Then, theta 400 and the chuck 208 positioned on the upper surface of theta 400 are lifted up.
  • the pivot case 428 has a cylindrical shape in which one end surface is blocked, and a hole for receiving an upper end of the pivot 424 is formed at an inner side thereof.
  • the upper end of the pivot 424 fits into a hole formed in the pivot case 428, which is the upper end of the pivot 424 without sliding by the action of the lever 409 the variable plate 402 To provide a stable force.
  • the pivot 424 abuts against the lever opposing point 412 of the lever 409 and lifts up the variable plate 402 as the lever opposing point 412 is lifted. Allows the theta 400 and chuck 208 to be lifted.
  • a force sensor 420 may be provided between the pivot 424 and the lever counter point 412 to measure the force applied through the pivot 424.
  • the threads 430 are formed at a portion where the pivot case 428 and the variable plate 402 abut for stable binding between the pivot case 428 and the variable plate 402.
  • the distance from the lever counter point 412 to the upper surface of the variable plate 420 may be adjusted according to the degree of tightening the pivot case 428 and the threads 430 of the variable plate 402. Accordingly, the flatness of the chuck 208 can be adjusted even when the power of the prober 200 is not applied.
  • a groove that can be turned with a + driver is formed on an upper surface of the pivot case 428, and when the groove is turned with a + driver, the variable plate 402 is lifted up through the threads 430, and the variable plate The upward 402 indicates that the chuck 208 upwards. This means offset adjustment to the flatness of the chuck 208 to restore the flatness of the chuck 208 at the factory.
  • the threads 416 are formed at a portion where the piezo actuator case 414 and the fixing plate 404 abut for stable attachment between the piezo actuator case 414 and the fixing plate 404.
  • by providing the sensing information about the force at each position to the worker it is possible to determine whether the force is weighted to any one position, which is obvious by the present invention.
  • it may be configured to automatically adjust the extension information of the piezo actuator 416 according to the sensed force, which is also apparent by the present invention.
  • Equation 1 8000 is a distance from the lever action point 410 to the lever support point 426, and 70 is an extension distance of the piezo actuator 416.
  • the displacement of the lever opposing point 412 of the lever 409 can be obtained according to the displacement angle ⁇ obtained based on the lever support point 426, which is represented by Equation 2 above. It can be expressed as the product of sine ⁇ for the distance from 426 to the lever point 412.
  • Equation 2 42000 is a distance from the lever support point 426 to the lever counter point 412, and 0.00875 is the sine ⁇ value.
  • the extension of the piezo actuator 416 and the displacement of the lever support point 426 correspond to each other, the extension of the piezo actuator 416 is connected to the lever support point 426 and the lever support point 426.
  • the position of the chuck 208 can be adjusted while adjusting the displacement of the pivot 424 and the variable plate 402 connected to the pivot 424.
  • the present invention is designed to sense the load applied to the lever support point 26 of the lever 409, so that the flatness external adjustment device 300 for the chuck accordingly has an appropriate force.
  • the piezo actuator 416 has a force of up to 3 kg per unit area. Accordingly, the force of the piezo actuator 416 is obtained by multiplying the area of the piezo actuator 416 by 3 kg.
  • the force of the piezo actuator 416 may be represented by the equation (3).
  • the force calculated according to Equation 4 above is suitable for lifting the chuck 208 of the prober 200.
  • the present invention is applied to an apparatus for adjusting the flatness of the chuck provided in the prober.

Abstract

본 발명에 따르는 프로버에 구비되는 척에 대한 평탄도 외부조정장치는, 프로버의 베이스 판에 결착되는 고정판; 구동전원을 인가받아 신장하는 피에조 액츄에이터; 상기 고정판에 결착되며, 상기 피에조 액츄에이터가 미리 정해둔 곳으로 신장되도록 상기 피에조 액츄에이터를 감싸는 피에조 액츄에이터 케이스; 상기 피에조 액츄에이터와 레버 작용점이 맞닿아, 상기 피에조 액츄에이터가 신장됨에 따라 상기 레버 작용점이 밀림에 따라, 레버 받침점을 기준으로 레버 대척점이 반대방향으로 이동되는 레버; 척의 가장자리의 하면에 일부가 끼워져 들어가는 가변판; 상기 가변판과 결착되며, 상기 레버 대척점과 맞닿아, 상기 레버 대척점의 이동에 따라 상기 가변판을 미는 피봇부;를 구비함을 특징으로 한다.

Description

척에 대한 평탄도 외부조정장치 및 이를 구비하는 프로버
본 발명은 프로버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로버에 구비되는 척의 평탄도를 외부에서 조정할 수 있게 하는 척에 대한 평탄도 외부조정장치 및 이를 구비하는 프로버에 관한 것이다.
프로버(Probe- station)는 반도체 전공정 과정이 모두 완료된 웨이퍼를 대상으로 불량 유무를 가려내기 위한 검사 장비이다.
종래의 프로버의 개략 구조도를 도시한 도 1을 참조하여, 상기 프로버의 구조 및 동작과정을 설명한다.
프로버(100)에는 웨이퍼(102)를 검사하기 위해 탐침들(104)과 척(108)이 구비된다. 상기 탐침들(104)은 전기검사용 핀으로서, 하나의 프로빙 카드(106)에 수십개에서 수만개 사이로 구비되며, 전기적 시험장치(110)와 연결된다. 상기 전기적 시험장치(110)는 프레임 상판(112)에 기계적으로 체결된다. 이와같이 전기적 시험장치(110)가 프레임 상판(112)에 체결되어 언제나 변함없는 위치를 탐침들(104)에게 제공한다. 이러한 이유로 탐침들(104)은 언제나 고정된 불변의 위치에 위치하고, 척(108)이 상하, 좌우, 앞뒤로 움직여 웨이퍼(102)와 탐침들(104)을 접촉시킨다.
상기한 척(108)은 웨이퍼(102)를 안정되게 거치하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 원하는 임의의 지점으로 웨이퍼(102)를 이동시키는 역할을 수행하며, 이를 위해 상기 척(108)을 앞뒤로 이동시키는 Y축 스테이지(114)와 상기 척(108)을 좌우로 이동시키는 X축 스테이지(116)와 상기 척(108)을 상하로 이동시키는 Z축 스테이지(118)를 구비한다.
상기한 프로버(100)의 구성방법은 다음과 같다.
먼저 프레임(112)을 설치하고 차례로 Y축 스테이지(114), X축 스테이지(116)를 적층한 다음 척(108)이 부착된 Z축 스테이지(118)를 장착한다.
상기 척(108) 위의 웨이퍼(102)를 시험하기 위하여 프레임(112) 상판위에 전기적 시험장치(110)를 올려놓고 프로빙 카드(106)의 탐침들(104)을 연결하면 전체 시험 구성이 마무리된다.
이후 탐침들(104)이 고정된 상태에서 웨이퍼(102)가 안착되어 있는 척(108)이 상하(Z축), 좌우(X축), 앞뒤(Y축)로 이동하여 웨이퍼(102)속의 모든 칩들을 순차적으로 테스트한다.
그런데 상기한 프로버(100)의 탐침들(104)과 척(108) 사이의 평탄도가 틀어지는 경우가 발생하였으며, 이는 척(108)의 강성과 연계되어 뒤틀리거나 온도 시험에 따라 자체 변형되는 것 등이 원인이었다.
상기한 문제를 해소하기 위해 종래에는 척(108)의 강성을 향상시키고자 노력하였으나, 상기 척(108)의 강성을 무한정 향상시키는 것은 현실적으로 한계가 있었고, 강성이 뛰어나다 할지라도 고온 시험에 수반되는 변형까지 해소할 수는 없었다.
이에 종래에는 프로버(100)가 공장에서 출하된 후부터 제품 수명이 다할 때까지 척(108)의 평탄도를 조정하면서 사용할 수 있게 하는 기술의 개발이 절실히 요망되었다.
본 발명은 프로버에 구비되는 척의 평탄도를 외부에서 조정할 수 있게 하는 척에 대한 평탄도 외부조정장치 및 이를 구비하는 프로버를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 프로버에 구비되는 척에 대한 평탄도 외부조정장치는, 프로버의 베이스 판에 결착되는 고정판; 구동전원을 인가받아 신장하는 피에조 액츄에이터; 상기 고정판에 결착되며, 상기 피에조 액츄에이터가 미리 정해둔 곳으로 신장되도록 상기 피에조 액츄에이터를 감싸는 피에조 액츄에이터 케이스; 상기 피에조 액츄에이터와 레버 작용점이 맞닿아, 상기 피에조 액츄에이터가 신장됨에 따라 상기 레버 작용점이 밀림에 따라, 레버 받침점을 기준으로 레버 대척점이 반대방향으로 이동되는 레버; 척의 가장자리의 하면에 일부가 끼워져 들어가는 가변판; 상기 가변판과 결착되며, 상기 레버 대척점과 맞닿아, 상기 레버 대척점의 이동에 따라 상기 가변판을 미는 피봇부;를 구비함을 특징으로 한다.
상기한 본 발명은 프로버에 구비되는 척의 평탄도를 외부에서 조정할 수 있게 함으로써, 척이 뒤틀어지는 경우에 상기 척을 외부에서 강제적으로 조정하여 척의 평탄도를 유지시킬 수 있게 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 프로버의 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로버의 개략도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척에 대한 평탄도 외부조정장치의 장착예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척에 대한 평탄도 외부조정장치의 구조를 도시한 도면.
본 발명에 따르는 프로버에 구비되는 척에 대한 평탄도 외부조정장치는, 프로버의 베이스 판에 결착되는 고정판; 구동전원을 인가받아 신장하는 피에조 액츄에이터; 상기 고정판에 결착되며, 상기 피에조 액츄에이터가 미리 정해둔 곳으로 신장되도록 상기 피에조 액츄에이터를 감싸는 피에조 액츄에이터 케이스; 상기 피에조 액츄에이터와 레버 작용점이 맞닿아, 상기 피에조 액츄에이터가 신장됨에 따라 상기 레버 작용점이 밀림에 따라, 레버 받침점을 기준으로 레버 대척점이 반대방향으로 이동되는 레버; 척의 가장자리의 하면에 일부가 끼워져 들어가는 가변판; 상기 가변판과 결착되며, 상기 레버 대척점과 맞닿아, 상기 레버 대척점의 이동에 따라 상기 가변판을 미는 피봇부;를 구비함을 특징으로 한다.
본 발명은 프로버에 구비되는 척의 평탄도를 외부에서 조정할 수 있게 하여, 척이 뒤틀어지는 경우에 상기 척을 외부에서 강제적으로 조정하여 척의 평탄도를 유지시킬 수 있게 한다.
상기한 본 발명에 따른 척에 대한 평탄도 외부조정장치의 구성 및 동작을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
<프로버의 전체 구조>
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로버의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
상기 프로버(200)에는 웨이퍼(202)를 검사하기 위해 탐침들(204)과 척(208)이 구비된다. 상기 탐침들(204)은 전기검사용 핀으로서, 하나의 프로빙 카드(206)에 수십개에서 수만개 사이로 구비되며, 전기적 시험장치(210)와 연결된다. 상기 전기적 시험장치(210)는 프레임 상판(212)에 기계적으로 체결된다. 이와같이 전기적 시험장치(210)는 프레임 상판(212)에 체결되어 언제나 변함없는 위치를 탐침들(204)에게 제공한다. 이에 탐침들(204)은 언제나 고정된 불변의 위치에 위치하고, 척(208)이 상하(Z축), 좌우(X축), 앞뒤(Y축)로 움직여 웨이퍼(202)와 탐침들(204)을 접촉시킨다.
상기한 척(208)은 웨이퍼(202)를 안정되게 거치하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 원하는 임의의 지점으로 웨이퍼(202)를 이동시키는 역할을 수행한다. 이를 위해 상기 프로버(200)에는 상기 척(208)을 앞뒤로 이동시키는 Y축 스테이지(214)와 상기 척(208)을 좌우로 이동시키는 X축 스테이지(216)와 상기 척(208)을 상하로 이동시키는 Z축 스테이지(218)가 구비된다.
상기 Z축 스테이지(218)의 베이스 판(222)에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척에 대한 평탄도 외부조정장치 그룹(220)이 설치된다.
상기 척에 대한 평탄도 외부조정장치 그룹(220)은 상기 척(208)의 가장자리에 고르게 배치되어 위치하는 다수의 척에 대한 평탄도 외부조정장치로 구성되며, 각 외부조정장치는 작업자 조작에 따라 자신의 위치에서 척(208)의 가장자리를 들어올려 상기 척(208)과 상기 탐침들(204) 사이의 평탄도를 조정한다.
상기한 척에 대한 평탄도 외부조정장치 그룹(220)의 설치예를 도 3을 참조하여 설명한다.
상기 척(208)은 원반 형상이며, 상기 원반 형상의 척(208)의 가장자리에는 척에 대한 평탄도 외부조정장치 그룹(220)을 구성하는 제1 내지 제6척에 대한 평탄도 외부조정장치(300,302,304,306,308)가 척(208)의 가장자리를 6등분한 위치들 각각 배치된다. 여기서, 상기 척에 대한 평탄도 외부조정장치 그룹(220)은 적어도 3개 이상의 척에 대한 평탄도 외부조정장치로 구성될 수 있으며, 그 수가 많아질수록 척(208)의 평탄도에 대한 세밀한 조정이 가능해진다.
상기 제1 내지 제6척에 대한 평탄도 외부조정장치(300,302,304,306,308)는 그 구성 및 동작이 동일하므로, 이하 도 4를 참조하여 어느 한 척에 대한 평탄도 외부조정장치(300)에 대해서만 그 구성 및 동작을 상세히 설명한다.
상기 척에 대한 평탄도 외부조정장치(300)는 크게 피에조 액츄에이터 케이스(414)와 피에조 액츄에이터(416)와 레버(409)와 레버 고정대(408)와 피봇(424)과 피봇 케이스(428)와 고정판(404)과 가변판(402)으로 구성될 수 있다.
상기 고정판(404)은 상기 피에조 액츄에이터(416)를 감싸고 있는 피에조 액츄에이터 케이스(414)를 베이스 판(406)에 고정시켜, 피에조 액츄에이터(416)의 신장에 따라 레버(409)의 레버 작용점(410)이 밀리게 한다. 즉, 일측 종단면이 막힌 원통형의 피에조 액츄에이터 케이스(414)는 상기 베이스 판(406)에 고정되며, 상기 피에조 액츄에이터 케이스(414) 내에 상기 피에조 액츄에이터(416)가 내장되며, 상기 피에조 액츄에이터(416)의 신장시에 상기 피에조 액츄에이터 케이스(414)의 개방된 타측 종단면으로 상기 피에조 액츄에이터(416)가 돌출되면서 상기 레버(409)의 레버 작용점(410)을 밀게 된다.
또한 상기 레버(409)는 레버 고정대(408)를 통해 베이스 판(406)에 고정되며, 상기 레버(409)의 일측 종단은 상기 피에조 액츄에이터(416)와 맞닿는 레버 작용점(410)이고, 타측 종단은 상기 피봇(424)과 맞닿는 레버 대척점(412)이다.
상기 레버(409)는 상기 레버 고정대(408)에 의해 형성되는 레버 받침점(426)을 기준으로 상기 레버 작용점(410)이 하측으로 밀린 정도에 따라 상기 레버 대척점(412)을 상측으로 들어올린다. 특히, 상기 레버(409)의 레버 받침점(426)은 상기 레버 작용점(410)에 근접한 위치에 위치하여 상기 레버 작용점(410)의 이동에 대해 상기 레버 대척점(412)의 크게 이동되게 한다. 이는 피에조 액츄에이터(416)의 신장정도를 넘어서는 거리만큼 상기 척(208)을 들어 올릴 수 있게 한다.
상기 가변판(402)은 상기 피봇(424)을 감싸고 있는 피봇 케이스(428)와 연결됨과 아울러, 일측 종단(A)이 웨이퍼(202)의 세타가변을 담당하는 세타(400)의 하측면으로 신장되어, 세타(400) 및 그 세타(400)의 상면에 위치하는 척(208)을 들어올린다.
상기 피봇 케이스(428)는 일측 종단면이 막힌 원통형이며, 내측면에 상기 피봇(424)의 상측종단을 수용하는 홀이 형성된다. 상기 피봇(424)의 상측종단은 상기 피봇 케이스(428)에 형성된 홀에 끼워져 들어가며, 이는 상기 피봇(424)의 상측 종단이 레버(409)의 작용에 의해 미끌어지지 않으면서 상기 가변판(402)으로 안정적인 포스를 제공할 수 있게 한다.
상기 피봇(424)은 상기 레버(409)의 레버 대척점(412)과 맞닿아 상기 레버 대척점(412)이 들어올려짐에 따라 상기 가변판(402)을 들어올려, 상기 가변판(402)이 상기 세타(400) 및 척(208)을 들어올릴 수 있게 한다.
여기서, 상기 피봇(424)을 통해 가해지는 포스를 측정하기 위해, 상기 피봇(424)과 상기 레버 대척점(412) 사이에는 포스 센서(420)가 구비될 수 있다.
또한 상기 피봇 케이스(428)와 상기 가변판(402) 사이의 안정적인 결착을 위해, 상기 피봇 케이스(428)와 상기 가변판(402)이 맞닿는 부분에는 나사산들(430)이 형성된다. 특히, 상기 피봇 케이스(428)와 상기 가변판(402)의 나사산들(430)을 조이는 정도에 따라 상기 레버 대척점(412)에서 상기 가변판(420)의 상면까지의 거리를 조정할 수 있다. 이에따라 프로버(200)의 전원을 인가하지 않은 상태에서도 상기 척(208)의 평탄도를 조정할 수 있게 한다.
좀 더 설명하면, 피봇 케이스(428)의 상면에는 + 드라이버로 돌릴 수 있는 홈이 형성되며, 상기 홈을 + 드라이버로 돌리면 나사산들(430)을 타고 가변판(402)이 위로 올라오며, 상기 가변판(402)이 위로 올라가는 것은 척(208)이 위로 올라감을 지시한다. 이는 공장출하시의 척(208)의 평탄도로의 회복을 위한 척(208)의 평탄도에 대한 오프셋(offset) 조정을 의미한다.
또한 상기 피에조 액츄에이터 케이스(414)와 상기 고정판(404) 사이의 안정적인 결착을 위해, 상기 피에조 액츄에이터 케이스(414)와 상기 고정판(404)이 맞닿는 부분에도 나사산들(416)이 형성된다.
상기한 바와 같이 구성되는 척에 대한 평탄도 외부조정장치들(300~310)의 피에조 액츄에이터(416)의 신장 정도를 작업자가 조정하면서, 상기 척(208)의 가장자리의 각부를 선택적으로 들어올려 상기 척(208)의 평탄도를 조정할 수 있다. 또한 상기 작업자에게 각 위치에서의 포스에 대한 센싱정보를 제공하여, 어느 한 위치로 포스가 가중되는지 여부를 확인할 수 있게도 할 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 자명하다. 또한 상기 피에조 액츄에이터(416)의 신장정보를 센싱된 포스에 따라 자동으로 조정할 수 있게 구성할 수도 있으며, 이 역시 본 발명에 의해 자명하다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척에 대한 평탄도 외부조정장치(300)의 동작을 도 5를 참조하여 설명한다.
먼저, 피에조 액츄에이터(416)에 구동전원을 제공하여 원하는 변위만큼 신장하면, 그 신장된 거리에 대응되게 레버(409)의 레버 작용점(410)이 밀려 내려간다.
이와같이 상기 피에조 액츄에이터(416)의 신장에 따라 레버 작용점(410)이 밀려 내려갔을 때에, 상기 레버 받침점(426)을 기준으로 하는 변위각(θ)은 수학식 1에 따라 산출된다.
수학식 1
Figure PCTKR2012003844-appb-M000001
상기 수학식 1에서 8000은 상기 레버 작용점(410)에서 상기 레버 받침점(426)까지의 거리이고, 상기 70은 상기 피에조 액츄에이터(416)의 신장 거리이다.
상기한 바와 같이 레버 받침점(426)을 기준으로 구한 변위각(θ)에 따라 상기 레버(409)의 레버 대척점(412)의 변위를 구할 수 있으며, 이는 수학식 2에 나타낸 바와 같이 상기 레버 받침점(426)에서 상기 레버 대척점(412)까지의 거리에 대한 sineθ의 곱으로 나타낼 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2012003844-appb-M000002
상기 수학식 2에서 42000은 상기 레버 받침점(426)에서 상기 레버 대척점(412)까지의 거리이고, 상기 0.00875는 상기 sine θ 값이다.
이와 같이 상기 피에조 액츄에이터(416)의 신장거리와 레버 받침점(426)의 변위는 서로 대응되므로, 상기 피에조 액츄에이터(416)의 신장 정도를 통해 상기 레버 받침점(426) 및 그 레버 받침점(426)과 연결된 피봇(424) 및 그 피봇(424)과 연결된 가변판(402)의 변위를 조정하면서, 상기 척(208)의 위치를 조정할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 레버(409)의 레버 받침점(26)에 가해지는 하중을 센싱하여, 따른 척에 대한 평탄도 외부조정장치(300)가 적정 포스를 가지도록 설계한다.
일반적으로 피에조 액츄에이터(416)는 단위면적당 최대 3kg의 포스를 가진다. 이에따라 상기 피에조 액츄에이터(416)의 면적에 3kg를 곱하여 피에조 액츄에이터(416)의 포스를 구한다.
여기서, 상기 피에조 액츄에이터(416)의 반지름이 9mm라 가정할 때에, 상기 피에조 액츄에이터(416)의 포스는 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2012003844-appb-M000003
상기한 피에조 액츄에이터(416)의 포스는 레버(409)의 작용에 의해 감소되어, 레버 대척점(412)에서의 포스는 수학식 4에 따르게 된다.
수학식 4
Figure PCTKR2012003844-appb-M000004
상기 수학식 4에 따라 산출된 포스는 프로버(200)의 척(208)을 들어올리는 데에 적정하다.
본 발명은 프로버에 구비되는 척의 평탄도를 조정하는 장치에 적용된다.

Claims (8)

  1. 프로버에 구비되는 척에 대한 평탄도 외부조정장치에 있어서,
    프로버의 베이스 판에 결착되는 고정판;
    구동전원을 인가받아 신장하는 피에조 액츄에이터;
    상기 고정판에 결착되며, 상기 피에조 액츄에이터가 미리 정해둔 곳으로 신장되도록 상기 피에조 액츄에이터를 감싸는 피에조 액츄에이터 케이스;
    상기 피에조 액츄에이터와 레버 작용점이 맞닿아, 상기 피에조 액츄에이터가 신장되어 상기 레버 작용점이 밀림에 따라, 레버 받침점을 기준으로 레버 대척점이 반대방향으로 이동되는 레버;
    척의 가장자리의 하면에 일부가 끼워지는 가변판;
    상기 가변판과 결착되며, 상기 레버 대척점과 맞닿아, 상기 레버 대척점의 이동에 따라 상기 가변판을 미는 피봇부;를 구비함을 특징으로 하는 척에 대한 평탄도 외부조정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피봇부와 상기 레버 대척점 사이에 구비되어 포스를 센싱하는 포스 센서;를 더 구비함을 특징으로 하는 척에 대한 평탄도 외부조정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피봇부는,
    상기 레버 대척점에 위치하는 피봇;과,
    상기 피봇의 종단면을 수용하기 위한 홀이 형성되어 있으며, 상기 가변판과 결착된 피봇 케이스;로 구성됨을 특징으로 하는 척에 대한 평탄도 외부조정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피봇 케이스와 상기 가변판이 맞닿는 부분에는 나사산들이 형성되며,
    상기 피봇 케이스를 회전시킴에 따라 상기 피봇 케이스와 상기 가변판이 결착하며,
    상기 피봇 케이스 회전정도에 따라 상기 레버 대척점에서 상기 가변판의 상면까지의 거리가 조정됨을 특징으로 하는 척에 대한 평탄도 외부조정장치.
  5. 프로버에 있어서,
    웨이퍼를 거치하는 척;
    상기 척을 이송하는 스테이지의 베이스 판;
    상기 베이스 판에 결착되는 고정판,
    구동전원을 인가받아 신장하는 피에조 액츄에이터,
    상기 고정판에 결착되며, 상기 피에조 액츄에이터가 미리 정해둔 곳으로 신장되도록 상기 피에조 액츄에이터를 감싸는 피에조 액츄에이터 케이스,
    상기 피에조 액츄에이터와 레버 작용점이 맞닿아, 상기 피에조 액츄에이터가 신장되어 상기 레버 작용점이 밀림에 따라, 레버 받침점을 기준으로 레버 대척점이 반대방향으로 이동되는 레버,
    상기 척의 가장자리의 하면에 일부가 끼워지는 가변판,
    상기 가변판과 결착되며, 상기 레버 대척점과 맞닿아, 상기 레버 대척점의 이동에 따라 상기 가변판을 미는 피봇부를 포함하는 척에 대한 평탄도 외부 조정장치들;을 구비하며,
    상기 척에 대한 평탄도 외부 조정장치들은 상기 척의 가장자리를 균등하게 분할한 위치들 각각에 설치됨을 특징으로 하는 프로버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 척에 대한 평탄도 외부 조정장치들은,
    상기 피봇부와 상기 레버 대척점 사이에 구비되어 포스를 센싱하는 포스 센서;를 더 구비함을 특징으로 하는 프로버.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 피봇부는,
    상기 레버 대척점에 위치하는 피봇;과,
    상기 피봇의 종단면을 수용하기 위한 홀이 형성되어 있으며, 상기 가변판과 결착된 피봇 케이스;로 구성됨을 특징으로 하는 프로버.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 피봇 케이스와 상기 가변판이 맞닿는 부분에는 나사산들이 형성되며,
    상기 피봇 케이스를 회전시킴에 따라 상기 피봇 케이스와 상기 가변판이 결착하며,
    상기 피봇 케이스 회전정도에 따라 상기 레버 대척점에서 상기 가변판의 상면까지의 거리가 조정됨을 특징으로 하는 프로버.
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