KR102696994B1 - Chuck structure and probe station including the same - Google Patents
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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.A chuck structure and a probe station including the same are disclosed. The chuck structure includes a pair of support members arranged to face each other in a first horizontal direction, a second stage having both end portions respectively supported by the support members and configured to move in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction, a first stage arranged to move in the first horizontal direction on the second stage, a chuck arranged on the first stage and supporting a wafer on which semiconductor devices are formed, a vertical driving unit mounted on the first stage and extending downward through the first stage and the second stage to move the chuck in the vertical direction, and a support unit directly or indirectly supporting the second stage to prevent sagging of the second stage.
Description
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.Embodiments of the present invention relate to a chuck structure and a probe station including the same. More specifically, the present invention relates to a probe station including a chuck structure for supporting a wafer on which semiconductor devices are formed and a probe card for electrically inspecting the semiconductor devices.
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.Semiconductor devices, such as integrated circuit devices, can generally be formed by repeatedly performing a series of processing processes on a substrate, such as a silicon wafer. For example, the semiconductor devices can be formed on the substrate by repeatedly performing a deposition process for forming a film on the substrate, an etching process for forming the film into patterns having electrical characteristics, an ion implantation process or diffusion process for implanting or diffusing impurities into the patterns, a cleaning and rinsing process for removing impurities from the substrate on which the patterns are formed, etc.
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.After the semiconductor devices are formed as described above, an electrical inspection process can be performed to inspect electrical characteristics of the semiconductor devices. The inspection process can be performed by a probe station including a probe card having a plurality of probes, and a test head can be docked on the upper portion of the probe station to provide electrical signals to the semiconductor devices and analyze output signals from the semiconductor devices to inspect electrical characteristics of the semiconductor devices.
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.In addition, the probe station may include a chuck structure for supporting the wafer, and the probe card may be arranged on an upper portion of the chuck structure. The chuck structure may include a chuck configured to be movable in a horizontal direction and a vertical direction. In particular, for example, the chuck structure may include a horizontal driving unit and a vertical driving unit for vertically moving the chuck on the horizontal driving unit. The vertical driving unit may raise the chuck to bring the wafer into close contact with the probe card, and when the wafer comes into close contact with the probe card, a load may be applied vertically downward to the horizontal driving unit.
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.Meanwhile, as the number of semiconductor devices formed on the wafer increases, the force of the vertical driving unit to raise the chuck increases. As a result, the load applied to the horizontal driving unit also increases, and accordingly, a method for improving the structural stability of the chuck structure is required.
본 발명의 실시예들은 구조적 안정성이 향상된 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 제공하는데 그 목적이 있다.Embodiments of the present invention aim to provide a chuck structure having improved structural stability and a probe station including the same.
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.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a chuck structure may include: a pair of support members arranged to face each other in a first horizontal direction; a second stage having both end portions respectively supported by the support members and configured to move in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction; a first stage arranged to move in the first horizontal direction on the second stage; a chuck arranged on the first stage and supporting a wafer on which semiconductor elements are formed; a vertical driving unit mounted on the first stage and extending downward through the first stage and the second stage to move the chuck in the vertical direction; and a support unit directly or indirectly supporting the second stage to prevent sagging of the second stage.
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.According to some embodiments of the present invention, the chuck structure further includes a base member disposed below the support members, wherein the support unit directly supports the second stage and can be configured to move in the second horizontal direction on the base member.
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.According to some embodiments of the present invention, the second stage has an opening extending in the first horizontal direction, and the vertical driving member can extend downward through the opening.
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.According to some embodiments of the present invention, the second stage may include a pair of cross beams disposed on each side of the opening and extending parallel to each other in the first horizontal direction.
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.According to some embodiments of the present invention, each of the cross beams has a channel beam shape, and the second stage may further include reinforcing members arranged on the inner side of the cross beams.
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.According to some embodiments of the present invention, the chuck structure further includes a base member disposed below the support members, wherein the support unit may include a pair of post members configured to directly support the cross beams respectively and be movable in the second horizontal direction on the base member.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 서포트 유닛은 상기 수직 구동부에 장착되어 상기 수직 구동부를 지지하기 위한 잭 실린더를 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present invention, the support unit may include a jack cylinder mounted on the vertical driving unit to support the vertical driving unit.
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.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a probe station may include a chuck structure for supporting a wafer on which semiconductor devices are formed, and a probe card disposed on top of the chuck structure for electrically inspecting the semiconductor devices, wherein the chuck structure may include a pair of support members disposed to face each other in a first horizontal direction, a second stage having both end portions respectively supported by the support members and configured to move in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction, a first stage configured to move in the first horizontal direction on the second stage, a chuck disposed on top of the first stage and supporting the wafer, a vertical driving unit mounted on the first stage and extending downward through the first stage and the second stage to move the chuck in the vertical direction, and a support unit directly or indirectly supporting the second stage to prevent sagging of the second stage.
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.According to some embodiments of the present invention, the chuck structure further includes a base member disposed below the support members, wherein the support unit directly supports the second stage and can be configured to move in the second horizontal direction on the base member.
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.According to some embodiments of the present invention, the support unit includes a jack cylinder for supporting the vertical driving unit, and the jack cylinder may include a cylinder tube mounted on a lower portion of the vertical driving unit, a cylinder rod configured to be extendable and retractable downward from the cylinder tube, and a support pad mounted on a lower portion of the cylinder rod.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 상기 수직 구동부가 상기 웨이퍼를 상기 프로브 카드에 밀착시키기 위하여 상기 척을 상승시키는 경우 상기 잭 실린더는 상기 실린더 로드를 하방으로 신장시켜 상기 수직 구동부를 지지할 수 있다. 특히, 상기 척 구조물은 상기 서포트 부재들 아래에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하고, 상기 수직 구동부는 상기 제1 스테이지에 장착되어 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장하며 상기 척을 수직 방향으로 안내하기 위한 가이드 유닛과 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛을 포함하며, 상기 잭 실린더는 상기 가이드 유닛의 하부에 장착되며 상기 서포트 패드가 상기 베이스 부재 상에 밀착되도록 상기 실린더 로드를 하방으로 신장시킬 수 있다.According to some embodiments of the present invention, when the vertical driving member raises the chuck to bring the wafer into close contact with the probe card, the jack cylinder can support the vertical driving member by extending the cylinder rod downward. In particular, the chuck structure further includes a base member disposed below the support members, and the vertical driving member is mounted on the first stage and extends downward through the first stage and the second stage, and includes a guide unit for vertically guiding the chuck and a drive unit for vertically moving the chuck, and the jack cylinder is mounted on a lower portion of the guide unit and can extend the cylinder rod downward so that the support pad comes into close contact with the base member.
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.According to the embodiments of the present invention as described above, the chuck structure may include a first stage and a second stage for moving the chuck in the first and second horizontal directions, and the second stage may be supported by the support members and the support units. In particular, since the load applied to the second stage may be distributed by the support units, sagging of the second stage may be sufficiently prevented, and thus the structural stability of the chuck structure may be greatly improved.
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.In addition, a vertical driving unit for moving the chuck in a vertical direction can be extended downward through the first stage and the second stage, whereby the distance between the first stage and the chuck can be greatly reduced compared to the prior art, and as a result, the structural stability of the chuck structure can be greatly improved.
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.FIG. 1 is a schematic front view illustrating a chuck structure and a probe station including the same according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic plan view for explaining the chuck structure shown in Figure 1.
Figure 3 is a schematic side view for explaining the support units illustrated in Figure 1.
FIGS. 4 and 5 are schematic front views illustrating a chuck structure and a probe station including the same according to another embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in various other forms. The following embodiments are provided not to enable the present invention to be completely completed, but to sufficiently convey the scope of the present invention to those skilled in the art.
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.In embodiments of the present invention, when an element is described as being disposed on or connected to another element, the element may be directly disposed on or connected to the other element, and other elements may be interposed between them. Conversely, when an element is described as being directly disposed on or connected to another element, there cannot be another element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items, such as various elements, compositions, regions, layers, and/or portions, but the items are not limited by these terms.
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.The technical terms used in the embodiments of the present invention are used only for the purpose of describing specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms have the same meaning that can be understood by those skilled in the art having ordinary knowledge in the technical field of the present invention. The above terms, such as those defined in common dictionaries, will be interpreted as having a meaning consistent with their meaning in the context of the related art and the description of the present invention, and will not be interpreted ideally or with excessively superficial intuition unless explicitly defined.
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.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic drawings of ideal embodiments of the present invention. Accordingly, variations from the shapes of the drawings, such as variations in manufacturing methods and/or tolerances, are quite predictable. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes of the regions illustrated in the drawings, but include deviations from the shapes, and the elements illustrated in the drawings are schematic in nature and their shapes are not intended to illustrate the exact shapes of the elements, nor are they intended to limit the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도이다.FIG. 1 is a schematic front view illustrating a chuck structure and a probe station including the same according to one embodiment of the present invention.
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.Referring to FIG. 1, a chuck structure (100) and a probe station (200) including the chuck structure according to one embodiment of the present invention can be used for electrical inspection of semiconductor devices (20) formed on a wafer (10). According to one embodiment of the present invention, the probe station (200) can include a probe card (210) for electrical inspection of the chuck structure (100) and the semiconductor devices (20).
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.The chuck structure (100) may be placed in the inspection chamber (202), and the probe card (210) may be placed on the upper portion of the chuck structure (100). In addition, a tester (220) for providing electrical inspection signals may be placed on the upper portion of the inspection chamber (202), and the probe card (210) may be electrically connected to the tester (220). Additionally, although not shown, a loader unit may be placed on one side of the inspection chamber (202) for loading the wafer (10) onto the chuck structure (100) and unloading the wafer (10) from the chuck structure (100) after the inspection process is completed.
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.The chuck structure (100) may include a chuck (102) for supporting the wafer (10), and the chuck (102) may be configured to be movable in a horizontal direction for alignment between the wafer (10) and the probe card (210).
도 2는 도 1에 도시된 척 구조물을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.Figure 2 is a schematic plan view for explaining the chuck structure shown in Figure 1.
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.Referring to FIGS. 1 and 2, the chuck structure (100) may include a pair of support members (110) arranged to face each other in a first horizontal direction, for example, the X-axis direction, a second stage (130) configured to be movable in a second horizontal direction, for example, the Y-axis direction, perpendicular to the first horizontal direction on the support members (110), and a first stage (120) configured to be movable in the first horizontal direction on the second stage (130).
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.In particular, the support members (110) can support both ends of the second stage (130), respectively, and a second horizontal driving member (132) for moving the second stage (130) in the second horizontal direction can be arranged on the support members (110). In addition, a first horizontal driving member (122) for moving the first stage (120) in the first horizontal direction can be arranged on the second stage (130).
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.Although not illustrated in detail, the first horizontal driving unit (122) may include first guide units that support the first stage (120) so as to be movable in the first horizontal direction and first driving units for moving the first stage (120) in the first horizontal direction. For example, linear motion guides may be used as the first guide units, and a linear motor may be used as the first driving unit.
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. Similarly to the above, the second horizontal driving unit (132) may include second guide units that support the second stage (130) so as to be movable in the second horizontal direction and second driving units for moving the second stage in the second horizontal direction. For example, linear motion guides may be used as the second guide units, and a linear motor may be used as the second driving unit.
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.As another example, the first and second guide units may be configured in a magnetic levitation manner, and the first and second drive units may be configured using a motor, a ball screw, and a ball nut. As described above, the detailed configurations of the first and second guide units and the first and second drive units can be variously changed, and therefore the scope of the present invention will not be limited by these detailed configurations.
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.The chuck (102) may be placed on the upper portion of the first stage (120), and the chuck structure (100) may include a vertical driving unit (140) mounted on the first stage (120) and for vertically moving the chuck (102). In particular, the vertical driving unit (140) may extend downward through the first stage (120) and the second stage (130). As a result, the distance between the chuck (102) and the first stage (120) may be significantly reduced compared to the prior art, and thus the structural stability of the chuck structure (100) may be significantly improved.
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.The second stage (130) may have an opening (134) extending in the first horizontal direction. The vertical driving unit (140) may extend downward through the opening (134) and may move in the first horizontal direction within the opening (134). As an example, the second stage (130) may include a pair of cross beams (136) respectively arranged on both sides of the opening (134) in the second horizontal direction and extending parallel to each other in the first horizontal direction, and the first guide units and the first driving units may be arranged on the cross beams (136).
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.The vertical driving unit (140) may include a third guide unit (142) arranged in a vertical direction and a third driving unit (144) for vertically moving the chuck (102). The chuck (102) may be guided vertically by the third guide unit (142) and may be mounted on the first stage (120) and extend vertically downward. As an example, the third guide unit (142) may include a plurality of linear motion guides for vertically guiding the chuck (102), and the third driving unit (144) may be configured using a motor, a ball screw, a ball nut, and the like.
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.Additionally, although not shown, the chuck structure (100) may include a rotational driving unit (not shown) for rotating the chuck (102). The rotational driving unit may be positioned between the chuck (102) and the vertical driving unit (140) and may be used for alignment between the semiconductor elements (20) and the probes of the probe card (210).
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.After the wafer (10) is loaded onto the chuck (102), the first horizontal driving unit (122) and the second horizontal driving unit (132) can move the first stage (120) and the second stage (130), respectively, to align the wafer (10) and the probe card (210), and the rotational driving unit can rotate the chuck (102). After the alignment between the wafer (10) and the probe card (210) is completed, the vertical driving unit (140) can raise the chuck (102) to bring the wafer (10) into close contact with the probe card (210), and then an electrical inspection of the semiconductor devices (20) can be performed.
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.Meanwhile, when the wafer (10) is pressed against the probe card (210), a counterforce to the force that presses the wafer (10) against the probe card (210) may be applied to the second stage (130). That is, a load may be applied vertically downward to the second stage (130) while performing the electrical inspection process, and thereby, sagging of the second stage (130) may occur.
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.According to one embodiment of the present invention, the chuck structure (100) may be provided with a support unit (150) for preventing the second stage (130) from sagging. For example, support units (150) that directly support the second stage (130) may be arranged on both sides of the vertical driving unit (140) in the first horizontal direction, and the support units (150) may be configured to be movable in the second horizontal direction.
도 3은 도 1에 도시된 서포트 유닛들을 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.Figure 3 is a schematic side view for explaining the support units illustrated in Figure 1.
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.Referring to FIG. 3, the support units (150) may each include a pair of post members (152) that directly support the cross beams (136), and the post members (152) may be configured to be movable in the second horizontal direction. For example, the chuck structure (100) may include a base member (104) disposed below the support members (110), and fourth guide units (160) that support the support units (150) on the base member (104) so as to be movable in the second horizontal direction. As an example, the fourth guide units (160) may be configured using a linear motion guide, or alternatively, may be configured using a magnetic levitation method.
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.Meanwhile, the cross beams (136) may have a channel beam shape to reduce the self-load of the second stage (130), and the second stage (130) may have reinforcing members (138) arranged on the inside of the cross beams (136) to improve the rigidity of the cross beams (136).
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.As described above, the support units (150) can directly support the second stage (130) and can be configured to move in the second horizontal direction together with the second stage (130). Therefore, when a load is applied vertically downward to the second stage (130) by the vertical driving unit (140), the load can be distributed by the support units (150), so that sagging of the second stage (130) can be sufficiently prevented.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 척 구조물과 이를 포함하는 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 정면도들이다.FIGS. 4 and 5 are schematic front views illustrating a chuck structure and a probe station including the same according to another embodiment of the present invention.
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.Referring to FIGS. 4 and 5, a chuck structure (100) according to another embodiment of the present invention may include a pair of support members (110) arranged on a base member (104), a second stage (130) configured to be movable in a second horizontal direction on the support members (110), a first stage (120) configured to be movable in a first horizontal direction on the second stage (130), a chuck (102) for supporting a wafer (10) on which semiconductor elements (20) are formed, a vertical driving unit (140) mounted on the first stage (120) for vertically moving the chuck (102), and a support unit (170) for indirectly supporting the second stage (130) to prevent sagging of the second stage (130). Here, the remaining components except for the support unit (170) are the same as those described above with reference to FIGS. 1 to 3, so their description is omitted.
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.The support unit (170) can support the vertical driving unit (140) and thereby indirectly support the second stage (130). For example, the support unit (170) can include jack cylinders (172) for supporting the vertical driving unit (140), and each jack cylinder (170) can include a cylinder tube (174) mounted on the lower portion of the vertical driving unit (140), a cylinder rod (176) configured to be extendable and retractable downward from the cylinder tube (174), and a support pad (178) mounted on the lower portion of the cylinder rod (176).
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.The chuck (102) can be moved in the first and second horizontal directions while the cylinder rods (176) of the jack cylinders (172) are extended upward as shown in FIG. 4, and the cylinder rods (176) of the jack cylinders (172) can be extended downward and brought into close contact with the base member (104) after the alignment of the wafer (10) and the probe card (210) is completed. As described above, the vertical driving unit (140) can raise the chuck (102) to bring the wafer (10) into close contact with the probe card (210) while being supported by the jack cylinders (172). As a result, the load applied to the second stage (130) can be distributed by the jack cylinders (172), and thus, the sagging of the second stage (130) can be prevented.
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.According to the embodiments of the present invention as described above, the chuck structure (100) may include a first stage (120) and a second stage (130) for moving the chuck (102) in the first and second horizontal directions, and the second stage (130) may be supported by the support members (110) and the support units (150 or 170). In particular, since the load applied to the second stage (130) may be distributed by the support units (150 or 170), sagging of the second stage (130) may be sufficiently prevented, and thus the structural stability of the chuck structure (100) may be significantly improved.
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.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes may be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below.
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 실린더10: Wafer 20: Semiconductor Device
100 : Chuck structure 102 : Chuck
104: Base Absence 110: Support Absence
120 : Stage 1 122 : Horizontal drive unit 1
130 : 2nd stage 132 : 2nd horizontal drive unit
134 : Aperture 136 : Cross Beam
138: Reinforcing member 140: Vertical driving member
142: Third guide unit 144: Third drive unit
150: Support unit 152: Post absence
160: 4th guide unit 170: Support unit
172 : Jack Cylinder
Claims (12)
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 수직 구동부가 상기 척을 상승시켜 상기 웨이퍼를 상기 프로브 카드에 밀착시키는 동안 상기 제2 스테이지에 인가되는 반력에 의해 상기 제2 스테이지가 하방으로 처지는 것을 방지하기 위하여 상기 제2 스테이지를 직접 또는 간접적으로 지지하는 서포트 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.A chuck structure for supporting a wafer on which semiconductor devices are formed; and
A probe card is disposed on the upper part of the chuck structure and includes a probe card for electrically testing the semiconductor elements.
The above chuck structure is,
A pair of support members arranged to face each other in the first horizontal direction;
A second stage having end portions on both sides supported by the support members and configured to move in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction;
A first stage configured to be movable in the first horizontal direction on the second stage;
A chuck positioned on top of the first stage and supporting the wafer;
A vertical driving unit mounted on the first stage and extending downward through the first stage and the second stage for moving the chuck in a vertical direction; and
A probe station characterized in that it includes a support unit that directly or indirectly supports the second stage to prevent the second stage from sagging downward due to a reaction force applied to the second stage while the vertical driving unit raises the chuck to bring the wafer into contact with the probe card.
상기 서포트 유닛은 상기 제2 스테이지를 직접 지지하며 상기 베이스 부재 상에서 상기 제2 수평 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.In the first paragraph, a base member is further included that is placed under the support members,
A probe station, characterized in that the support unit directly supports the second stage and is configured to be movable in the second horizontal direction on the base member.
상기 수직 구동부는 상기 개구를 통해 하방으로 연장하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.In the first paragraph, the second stage has an opening extending in the first horizontal direction,
A probe station characterized in that the vertical driving member extends downward through the opening.
상기 제2 스테이지는 상기 크로스 빔들의 내측에 배치되는 보강 부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.In the fourth paragraph, each of the cross beams has a channel beam shape,
A probe station, characterized in that the second stage further includes reinforcing members arranged on the inner side of the cross beams.
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 프로브 스테이션.In the fourth paragraph, a base member is further included that is placed under the support members,
A probe station, characterized in that the support unit includes a pair of post members configured to directly support the cross beams respectively and to be movable in the second horizontal direction on the base member.
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 수직 구동부에 장착되며 상기 수직 구동부가 상기 척을 상승시켜 상기 웨이퍼를 상기 프로브 카드에 밀착시키는 동안 상기 제2 스테이지에 인가되는 반력에 의해 상기 제2 스테이지가 하방으로 처지는 것을 방지하기 위하여 상기 수직 구동부를 지지하도록 구성된 잭 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.A chuck structure for supporting a wafer on which semiconductor devices are formed; and
A probe card is disposed on the upper part of the chuck structure and includes a probe card for electrically testing the semiconductor elements.
The above chuck structure is,
A pair of support members arranged to face each other in the first horizontal direction;
A second stage having end portions on both sides supported by the support members and configured to move in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction;
A first stage configured to be movable in the first horizontal direction on the second stage;
A chuck positioned on top of the first stage and supporting the wafer;
A vertical driving unit mounted on the first stage and extending downward through the first stage and the second stage for moving the chuck in a vertical direction; and
A probe station characterized by including a jack cylinder mounted on the vertical driving unit and configured to support the vertical driving unit to prevent the second stage from sagging downward due to a reaction force applied to the second stage while the vertical driving unit raises the chuck to bring the wafer into contact with the probe card.
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.In the 8th paragraph, the jack cylinder,
A cylinder tube mounted on the lower part of the above vertical driving unit;
A cylinder rod configured to be extendable and retractable downward from the cylinder tube; and
A probe station characterized by including a support pad mounted on the lower end of the cylinder rod.
상기 수직 구동부는 상기 제1 스테이지에 장착되어 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지를 통해 하방으로 연장하며 상기 척을 수직 방향으로 안내하기 위한 가이드 유닛과 상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛을 포함하며,
상기 잭 실린더는 상기 가이드 유닛의 하부에 장착되며 상기 서포트 패드가 상기 베이스 부재 상에 밀착되도록 상기 실린더 로드를 하방으로 신장시키는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.In the 10th paragraph, the chuck structure further includes a base member arranged under the support members,
The above vertical driving unit is mounted on the first stage and extends downward through the first stage and the second stage, and includes a guide unit for guiding the chuck in a vertical direction and a driving unit for moving the chuck in a vertical direction.
A probe station characterized in that the jack cylinder is mounted on the lower part of the guide unit and extends the cylinder rod downward so that the support pad is in close contact with the base member.
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| KR1020190025750A KR102696994B1 (en) | 2019-03-06 | 2019-03-06 | Chuck structure and probe station including the same |
Applications Claiming Priority (1)
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2019
- 2019-03-06 KR KR1020190025750A patent/KR102696994B1/en active Active
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