KR20210009083A - A wafer chuck assembly for multi prober - Google Patents
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Abstract
멀티프로버용 웨이퍼척 조립체로서, 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼척, 상기 웨이퍼척 하부에 부착하여 상기 웨이퍼척을 히팅할 수 있는 히터, 상기 웨이퍼척에 소정의 간격을 두고 부착하여 웨이퍼척의 상대준위를 제공하는 가드부재, 상기 가드부재에 소정의 간격을 두고 부착하여 웨이퍼척의 기준준위를 제공하는 접지부재 및 상기 히터에 의하여 가열되는 상기 웨이퍼척의 온도를 측정하기 위하여 상기 웨이퍼척에 소정 간격으로 이격 배치되는 무접촉 온도센서를 포함한다.A wafer chuck assembly for a multiprover, comprising: a wafer chuck that supports a wafer, a heater attached to a lower portion of the wafer chuck to heat the wafer chuck, and a relative level of the wafer chuck by attaching to the wafer chuck at predetermined intervals. A guard member, a grounding member that is attached to the guard member at predetermined intervals to provide a reference level of the wafer chuck, and a contactless non-contact disposed spaced apart from the wafer chuck at predetermined intervals to measure the temperature of the wafer chuck heated by the heater It includes a temperature sensor.
Description
본 발명은 멀티 프로버용 웨이퍼척 조립체에 대한 것이다.The present invention relates to a wafer chuck assembly for a multi prober.
일반적으로 집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 반도체 웨이퍼 상에 일련의 반도체 공정들을 반복적으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정, 박막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 패턴들에 불순물들을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 패턴들이 형성된 웨이퍼로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 반도체 회로 소자들이 웨이퍼 상에 형성될 수 있다.In general, semiconductor devices such as integrated circuit devices may be formed by repeatedly performing a series of semiconductor processes on a semiconductor wafer. For example, a deposition process to form a thin film on a wafer, an etching process to form a thin film into patterns having electrical characteristics, an ion implantation process or diffusion process to implant or diffuse impurities into the patterns, and a wafer on which patterns are formed Semiconductor circuit elements may be formed on a wafer by repeatedly performing a cleaning and rinsing process for removing impurities from the wafer.
이러한 일련의 공정들을 통해 반도체 소자들을 형성한 후 반도체 소자들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정은 복수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함하는 프로버(Prober or Probe station)와 전기적인 신호를 제공하기 위하여 프로브 카드와 연결된 테스터에 의해 수행될 수 있다.After the semiconductor devices are formed through a series of processes, an inspection process for inspecting electrical characteristics of the semiconductor devices may be performed. The inspection process may be performed by a prober or probe station including a probe card having a plurality of probes and a tester connected to the probe card to provide an electrical signal.
통상적으로, 웨이퍼 검사 시 먼저 웨이퍼를 카세트에 담아 펍(Front Opening Unified Pod, FOUP)에 올려놓는다. 웨이퍼는 카세트로부터 스테이지에 탑재된 웨이퍼척으로 이송된다. 이후, 웨이퍼를 프로브 카드와 접촉시키기 위해 스테이지를 이동시켜 웨이퍼를 정렬시킨다. 웨이퍼척 상에 놓인 웨이퍼에 프로브 카드를 접촉시켜 테스터 장비를 이용해 웨이퍼를 검사한다. Typically, during wafer inspection, the wafer is first put in a cassette and placed on a pub (Front Opening Unified Pod, FOUP). The wafer is transferred from the cassette to the wafer chuck mounted on the stage. Thereafter, the stage is moved to align the wafer to bring the wafer into contact with the probe card. The probe card is brought into contact with the wafer placed on the wafer chuck, and the wafer is inspected using tester equipment.
이러한 웨이퍼 검사과정은 과거 미크론 선폭 공정의 웨이퍼에서는 문제되지 않았던 현상이 나노 선폭 공정으로 제조되는 웨이퍼에서 발생하는 문제점중의 하나가 누설전류에 기인된 테스트 오류이다. 물리학적으로는 게이트의 선폭이 좁아지면서 소수의 전자(혹은 정공) 누설에 의해서도 웨이퍼 소자 내부의 게이트 채널이 불완전하게 형성되기 때문에 웨이퍼척에서의 극소량의 전자(혹은 정공)의 누설이 발생되어도 테스트 오류가 나는 문제점이 있었다. Such a wafer inspection process is a phenomenon that was not a problem in the past micron line width process wafers. One of the problems that occurs in wafers manufactured by the nano line width process is a test error caused by a leakage current. Physically, as the line width of the gate is narrowed, the gate channel inside the wafer element is formed incompletely even by leakage of a small number of electrons (or holes), so even if a very small amount of electrons (or holes) leak from the wafer chuck occurs, test error I had a problem.
뿐만 아니라 상술한 웨이퍼 검사시 웨이퍼척의 온도 가변제어를 위하여 웨이퍼척의 측면에 온도센서를 삽입시킬 수 있는 구멍을 형성하고 구멍에 온도센서를 삽입시켜 웨이퍼척의 온도를 측정하였다. In addition, in order to control the temperature of the wafer chuck during the above-described wafer inspection, a hole through which a temperature sensor can be inserted was formed on the side of the wafer chuck, and a temperature sensor was inserted into the hole to measure the temperature of the wafer chuck.
이러한 웨이퍼 검사 장치로는 1회 검사 시 하나의 웨이퍼를 검사할 수 있는 싱글 프로버와 1회 검사 시 다수의 웨이퍼를 검사할 수 있는 멀티 프로버가 있으나 본 발명에서는 멀티프로버에 탑재되는 웨이퍼척 조립체에서의 누설전류를 측정하기 위한 신호를 송수신 할 수 있는 가드선 등의 신호선을 포함하는 전기배선으로 인해서 전기배선이 꼬이거나 외부 몸체의 회전을 방해하는 문제점이 있다.Such a wafer inspection device includes a single prober capable of inspecting a single wafer during one inspection and a multi prober capable of inspecting a plurality of wafers during one inspection, but in the present invention, a wafer chuck mounted on a multiprober There is a problem in that the electrical wiring is twisted or obstructs the rotation of the external body due to the electrical wiring including a signal line such as a guard line capable of transmitting and receiving a signal for measuring a leakage current in the assembly.
본 발명의 일 실시예는 멀티프로버용 카트리지를 구성하는 웨이퍼척의 가드선 등의 신호선을 포함하는 전기배선으로 인해서 전기배선이 꼬이거나 외부 몸체의 회전을 방해하는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼척 조립체를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides a wafer chuck assembly capable of preventing twisting of electrical wiring or obstructing rotation of an external body due to electrical wiring including signal lines such as a guard line of a wafer chuck constituting a cartridge for a multiprover. I want to.
본 발명의 일 측면에 따르면, 멀티 프로버용 웨이퍼척 조립체로서, 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼척, 상기 웨이퍼척 하부에 부착하여 상기 웨이퍼척을 히팅할 수 있는 히터, 상기 웨이퍼척에 소정의 간격을 두고 부착하여 웨이퍼척의 상대준위를 제공하는 가드부재, 상기 가드부재에 소정의 간격을 두고 부착하여 웨이퍼척의 기준준위를 제공하는 접지부재 및 상기 히터에 의하여 가열되는 상기 웨이퍼척의 온도를 측정하기 위하여 상기 웨이퍼척에 소정 간격으로 이격 배치되는 무접촉 온도센서를 포함하는 웨이퍼척 조립체를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer chuck assembly for a multi-prover, comprising: a wafer chuck supporting a wafer, a heater attached to a lower portion of the wafer chuck to heat the wafer chuck, and attached to the wafer chuck at predetermined intervals A guard member that provides a relative level of the wafer chuck, a ground member that is attached to the guard member at a predetermined interval to provide a reference level of the wafer chuck, and the wafer chuck to measure the temperature of the wafer chuck heated by the heater. It provides a wafer chuck assembly comprising a contactless temperature sensor spaced apart at a predetermined interval.
또한, 상기 무접촉 온도센서는 상기 몸체부의 중심 중앙에 형성된 중공부를 통하여 웨이퍼척의 하부에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다.In addition, the contactless temperature sensor may be disposed at a predetermined interval under the wafer chuck through a hollow portion formed in the center of the body portion.
또한, 상기 무접촉 온도센서는 공기를 유전율로 하기 위하여 웨이퍼척과 공간적으로 소정의 간격을 두고 이격시켜 웨이퍼척 중심 중앙 부근 하부에 배치될 수 있다.In addition, the non-contact temperature sensor may be spaced apart from the wafer chuck at a predetermined distance from the wafer chuck in order to use air as the dielectric constant, and may be disposed below the center of the wafer chuck.
또한, 상기 가드부재의 신호선, 접지부재의 신호선 포함하여 전기배선을 상기 몸체부의 중심 중앙에 형성된 중공부 내부를 통하여 형성시킬 수 있다.In addition, electrical wiring including the signal line of the guard member and the signal line of the ground member may be formed through the inside of the hollow portion formed at the center of the body portion.
또한, 상기 히터에서 발생된 열(온도)은 일 측방향인 웨이퍼척으로만 향하도록 하고 다른 일측방향으로는 차단이 되도록 상기 히터 하부에 배치되는 단열부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the heat (temperature) generated by the heater may further include a heat insulating member disposed under the heater so as to be directed only to the wafer chuck in one direction and blocked in the other direction.
또한, 상기 히터와 상기 웨이퍼척 사이에 배치되는 전기적 절연부재를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include an electrical insulating member disposed between the heater and the wafer chuck.
또한, 상기 무접촉 온도센서를 웨이퍼척의 하부에 근접시켜 배치하기 위하여 상기 히터에 상기 무접촉 온도센서가 관통되도록 제1 관통 홀을 형성하고, 단열부재에 상기 무접촉 온도센서가 관통되도록 제2 관통 홀이 형성될 수 있다.In addition, in order to place the contactless temperature sensor close to the lower portion of the wafer chuck, a first through hole is formed in the heater to pass the contactless temperature sensor, and a second pass through the heat insulating member to pass the contactless temperature sensor. Holes can be formed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼척 조립체는 공기를 유전율값으로 하는 가드부재를 도입함으로써 누설 전류를 억제하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the wafer chuck assembly has an effect of suppressing leakage current by introducing a guard member using air as a dielectric constant value.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체는 가드선 등의 신호선을 포함하는 전기배선으로 인해서 전기배선이 꼬이거나 외부 몸체의 회전을 방해하는 것을 방지할 수 있다. In addition, the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention can prevent the electric wiring from being twisted or obstructing the rotation of the outer body due to the electric wiring including the signal line such as a guard line.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체는 웨이퍼, 웨이퍼척과 접지부재 사이에 전원잡음 차폐용 도전성 금속 부재와 도전성 가드부재를 형성하여 도전성 가드부재의 상대적 에너지 준위를 높여주는 효과 때문에 접지부재에서 발생한 누설전자의 이동을 어렵게 함으로써 누설전류를 억제할 수 있다. In addition, the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention forms a conductive metal member for shielding power noise and a conductive guard member between the wafer, the wafer chuck and the ground member, thereby increasing the relative energy level of the conductive guard member. The leakage current can be suppressed by making it difficult to move the leakage electrons generated in
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체는 히터에 의하여 가열된 웨이퍼척의 온도를 무접촉 온도센서에 의하여 측정함으로써 절연저항이 매우 크고 유전율이 매우 낮게 되어 누설전류 발생을 억제할 수 있다. In addition, the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention measures the temperature of the wafer chuck heated by the heater using a non-contact temperature sensor, so that the insulation resistance is very high and the dielectric constant is very low, so that the occurrence of leakage current can be suppressed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체와 카트리지를 구성하는 프로브 카드 구조체가 분리된 상태를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체와 카트리지를 구성하는 프로브 카드 구조체가 락킹된 상태를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체를 포함한 카트리지의 단면도이다.
도 4는 도 1에서 A 부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체의 일 부분의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체를 포함하는 카트리지의 하측에서 바라본 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체의 다른 부분의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체의 전기적 구조로 나타낸 도면이다.1 is a front view showing a state in which a wafer chuck assembly and a probe card structure constituting a cartridge according to an embodiment of the present invention are separated.
2 is a front view showing a locked state of the probe card structure constituting the wafer chuck assembly and the cartridge according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a cartridge including a wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of part A in FIG. 1.
5 is a cross-sectional view of a portion of a wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention.
6 is a view as viewed from the lower side of the cartridge including the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of another portion of the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the electrical structure of the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체와 카트리지를 구성하는 프로브 카드 구조체가 분리된 상태를 도시한 정면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체와 카트리지를 구성하는 프로브 카드 구조체가 락킹된 상태를 도시한 정면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체를 포함한 카트리지의 단면도이다. 도 4는 도 1에서 A 부분의 확대도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체의 일 부분의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체를 포함하는 카트리지의 하측에서 바라본 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체의 다른 부분의 단면도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체의 전기적 구조로 나타낸 도면이다. 1 is a front view showing a state in which a wafer chuck assembly and a probe card structure constituting a cartridge according to an embodiment of the present invention are separated. 2 is a front view illustrating a locked state of a probe card structure constituting a wafer chuck assembly and a cartridge according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view of a cartridge including a wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention. 4 is an enlarged view of part A in FIG. 1. 5 is a cross-sectional view of a portion of a wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention. 6 is a view as viewed from the lower side of the cartridge including the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view of another portion of the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention. 8 is a view showing the electrical structure of the wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체(100)는 프로브 카드 구조체(102)와 기계적으로 락킹되거나 분리되는 구조의 카트리지(300)로 구성되어 멀티프로버의 챔버에 탑재되어 전기적 시험을 하는 용도로 사용된다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체(100)는, 도 1 내지 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼척(106), 히터(130), 무접촉 온도센서(200), 도전성 가드부재(150) 및 몸체부(170)를 포함할 수 있다. 이 때, 웨이퍼척 조립체(100)의 회전 몸체(178) 및 프로브 카드 구조체(102)는 각각 부속된 락커에 의해 기계적으로 결합되어 카트리지(300)형 구조를 갖도록 형성될 수 있다.
보다 상세히, 프로브 카드 구조체(102)는 인쇄회로기판(110), 탐침(112) 및 인쇄회로기판 보강부(114)를 포함할 수 있다. In more detail, the
인쇄회로기판(110)은 패놀수지(PCB) 재질의 강성으로 형성되며, 다각형의 판 형태로 이루어질 수 있다. 인쇄회로기판(110)의 하부면에는 복수의 탐침(112)이 웨이퍼(104)를 향하는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 이 때, 복수의 탐침(112)을 이용하여 웨이퍼(104) 내부의 각종 소자들을 테스트할 수 있다. The printed
인쇄회로기판 보강부(114)는 인쇄회로기판(110)을 중심으로 상부면 상에 결합되는 상부 보강부재(114a)와 하부면 상에 결합되는 하부 보강부재(114b)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판 보강부(114)는 인쇄회로기판(110)이 시험 중 혹은 보관상태에서 외력에 의하여 휘어지는 것을 방지하도록 강성보강 목적일 수 있다.The printed circuit board reinforcement part 114 may include an upper reinforcing
본 발명의 일 실시예에서 인쇄회로기판 보강부(114)의 상부 보강부재(114a)는 인쇄회로기판(110)과 반드시 동일한 형태로 할 필요는 없으며 탐침(112)의 전기적 신호처리가 가능하도록 하는 다각형 평판형 부재로 형성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the upper reinforcing
프로브 카드 구조체(102)의 인쇄회로기판(110)을 중심으로 상부에 위치한 상부 보강부재(114a)에는 락커가 형성되어 도시되지 않은 이송 로봇에 결합된 상태로 이동될 수 있도록 형성될 수 있고 하부에 위치한 하부 보강부재(114b)에도 락커가 형성되어 웨이퍼척 조립체(100)를 락킹하여 카트리지(300) 상태로 형성될 수 있다.A locker is formed on the upper reinforcing
한편, 하부 보강부재(114b)는 인쇄회로기판(110)의 하부면 상에 전기적으로 절연되어 결합되며, 링 형상으로 이루어진다. 하부 보강부재(114b)의 하부에는 후술하는 락킹부(180)의 상부락커(182)가 위치된다. Meanwhile, the lower reinforcing
웨이퍼척(106)은 원통형상으로 이루어지며 상부면에 웨이퍼(104)가 위치되는 안착면(미도시)을 구비할 수 있다. 웨이퍼척(106)은 일 예로, 무전해 니켈도금 처리된 알루미늄을 사용하여 경량화시킬 수 있으며, 전기적 도전성을 갖도록 표면처리될 수 있다. 이 때, 웨이퍼척(106)은 웨이퍼의 배면(Backside)과 접촉되어 전기적, 열적, 기계적 접촉의 특성을 갖는다.The
이 때, 웨이퍼(104)의 흡착을 위하여 웨이퍼척(106)의 내부에는 공기의 유동을 위한 공기 유동로 등이 형성되어 있을 수 있는데, 본 명세서의 도면에서는 도면의 간략화를 위하여 이에 대한 도시는 생략하였다. In this case, an air flow path for the flow of air may be formed inside the
웨이퍼척(106) 하부에는 웨이퍼척(106)을 외부로부터 절연시키기 위하여 절연부재(120)가 구비될 수 있다. 그리고, 절연부재(120)의 하부에는 히터(130)가 배치될 수 있다. 이 때, 히터(130)는 웨이퍼척(106)을 히팅하기 위하여 제공되며, 히터(130)의 열이 웨이퍼척 방향으로만 전달될 수 있도록 하기 위하여 히터(130)의 하부에는 단열부재(140)가 구비될 수 있다. An insulating
본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼척(106)의 온도를 측정하기 위하여 웨이퍼척(106)의 하부에는 무접촉 온도센서(200)가 설치된다. 이 때, 무접촉 온도센서(200)는 공간적으로 웨이퍼척(106)의 하부면과 이격되도록 형성되고, 원통형인 웨이퍼척 조립체의 중심부에 인접하게 배치된다.According to an embodiment of the present invention, a
무접촉 온도센서(200)는 웨이퍼척(106)과 접촉하지 않으면서도 온도를 측정할 수 있다. 일 례로, 무접촉 온도센서(200)는 적외선 방식 온도 감지 센서로서, 적외선을 이용해 웨이퍼척(106) 표면의 온도를 감지하여 신호처리하여 온도값을 검출할 수 있다. 다른 예로, 무접촉 온도센서(200)는 히터(130)에 공급되는 공급전압(V) 및 공급전류(I)를 측정하여, 상기 웨이퍼척의 온도에 상응하는 열저항(R)을 구하여 상기 웨이퍼척의 온도를 간접적으로 측정할 수 있다.The
또한, 상기 무접촉 온도센서(200)는 상기 웨이퍼척(106)의 온도를 접촉하지 않고 온도를 측정하는 측정수단(미도시)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 측정수단은 적외선을 이용하여 상기 웨이퍼척의 온도를 직접 측정하는 수단이거나 상기 히터에 공급되는 공급전압(V)과 공급전류(I)를 측정함으로써 상기 웨이퍼척의 온도에 상응하는 열저항(R)을 구하여 상기 웨이퍼척의 온도를 간접적으로 측정하는 수단일 수 있다. 이때 열저항(=온도에 상응) R = 공급전압(V)/공급전류(I)일 수 있다.In addition, the
무접촉 온도센서(200)의 상세한 설치 구조에 대하여는 후술한다. A detailed installation structure of the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 히터(130)에는 히터(130)에서 발생하는 전원잡음 차폐를 위하여 차폐부재(132)를 상, 하면 양쪽에 덧대어 사용될 수 있다. 이때, 차폐부재(132)는 도전성 금속판으로, 반드시 접지선(3종접지, 100 Ω(옴) 이하)에 연결될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the
히터(130)의 하부에는 도전성 가드부재(150)가 설치될 수 있다. A
웨이퍼척 조립체(100)의 누설전류가 최소가 되기 위해서는 웨이퍼척(106)의 에너지 준위와 에너지 레벨의 차이가 거의 없도록 도전성 가드부재(150)의 상대적 에너지 준위를 매우 크게 할 필요가 있다. 전기적으로는 웨이퍼척(106)의 에너지 준위와 상대적으로 매우 근접한 도전성 가드부재(150)의 에너지 준위를 형성시키기 위하여 유전율이 최소이고 절연저항이 최대일 필요가 있다. In order to minimize the leakage current of the
이러한 조건을 만족시키기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체(100)에서는 2개의 도전성 가드부재(152, 154)를 구비한 구조가 개시된다.In order to satisfy these conditions, in the
이때, 제1 가드부재(152) 및 제2 가드부재(154)는 웨이퍼척(106)과 공간적으로 소정의 간격을 두고 이격 배치된다. 이 때, 2개의 가드부재(152, 154)의 이격거리는 약 1mm~50mm 정도이며, 바람직하게는 약 1mm~10mm일 수 있으며, 적층되는 도전성 가드부재(150)의 수량 및 이격 거리 등은 실험적으로 선택될 수 있음은 물론이다. At this time, the
이에 따라, 제1 가드부재(152) 및 제2 가드부재(154)의 사이 공간에는 공기가 존재할 수 있는 것으로, 이 공기가 유전물질의 역할을 하여, 저항값 대비 복수의 가드부재(152, 154)를 웨이퍼척(106)과 접지부재(160) 사이에 배치함으로써 상대적인 에너지 준위 차이에 국한시켜 유입전자의 에너지를 저준위로 함으로써 누설전류의 양을 감소시킬 수 있다.Accordingly, air may exist in the space between the
이는 공기를 유전율로 갖는 무접촉 온도센서(200)를 형성시킴으로써 정전용량이 최소가 되어, 누설전자가 접지부재(160)로부터 웨이퍼척(106)으로 이동이 억제되는 것이며, 부차적으로 다수의 가드부재(152,154)를 직렬로 형성하여 웨이퍼척(106)의 신호 준위와 근접한 상대 준위를 인위적으로 만들어 줌으로써 누설전류의 활성화 에너지를 억제하는 효과가 있다.This is because the electrostatic capacity is minimized by forming the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 도전성 가드부재(150)를 이격 배치시키기 위하여 가드 지지대(156)가 웨이퍼척(106) 혹은 히터(130)와 제1 가드부재(152) 및 이웃하는 가드부재인 제2 가드부재(154) 사이에 배치될 수 있다. 가드 지지대(156)는 전기 전도성 및 열 전도성이 없는 절열재료로 형성되는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, the
복수의 도전성 가드부재(150)의 하부에는 전기적인 접지신호를 위하여 도전성 금속 접지부재(160)가 구비될 수 있다. 이 때, 접지부재(160)는 전기저항이 적고 도전성이 우수한 동판 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 복수의 도전성 가드부재(150) 및 접지부재(160)의 위치, 수량 및 형태는 누설전류의 종류에 따라 위치, 수량 및 형태가 다양하게 변경될 수도 있을 것이다. A conductive
본 발명의 일 실시예에 따르면, 히터(130), 복수의 도전성 가드부재(150) 및 접지부재(160)를 웨이퍼척(106) 하부에 위치시키기 위하여 웨이퍼척(106) 하부에는 몸체부(170)가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, in order to position the
도 3, 도 5 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 몸체부(170)는 제1 몸체(172), 제2 몸체(174), 내부 몸체(176) 및 회전 몸체(178)를 포함할 수 있다. 3, 5, and 7, in an embodiment of the present invention, the
제1 몸체(172)는 중앙부에 제1 중공부(173)를 구비한 링형의 판 형태로 이루어질 수 있다. 제1 중공부(173)는 원통형 웨이퍼척(106)과 동심축 상으로 배치되는 원형의 홀로 형성될 수 있다. 제1 몸체(172)는 소정의 두께를 갖는 금속 재질로 이루어짐으로써 내부 몸체(176)에 웨이퍼척(106)를 지탱할 수 있는 기계적 강성을 제공한다. 이때, 웨이퍼척(106)에는 히터(130), 가드판(150) 등이 구비된 상태로 제1 몸체부(172) 사이에 위치하게 된다. The
한편, 제1 몸체(172)와 웨이퍼척(106) 사이에는 몸체부 지지대(190)가 하나 이상 배치되어 제1 몸체(172)와 웨이퍼척(106) 사이의 간격이 유지되도록 형성될 수 있다. 이는 웨이퍼척(106)과 제1 몸체(172) 사이에 히터(130), 도전성 가드부재(150) 및 접지부재(160)가 배치되기 위한 공간을 유지하기 위함이다. Meanwhile, one or
제2 몸체(174)는 제1 몸체(172)로부터 하측 방향으로 이격 배치된다. 제2 몸체(174)는 중앙에 제2 중공부(175)를 구비한 링 형상으로 이루어지고 소정의 두께를 갖는 판 형태로 이루어질 수 있다. The
제1 몸체(172)와 제2 몸체(174) 사이에는 중앙에 제3 중공부(177)를 구비한 링 형상의 판으로 이루어진 내부 몸체(176)가 고정될 수 있다. An
이 때, 회전락킹 특성을 갖도록 하부락커를 구비시키기 위하여, 회전 베어링(192)을 도입하고 내륜부에는 내부 몸체(176)를 위치시키고 외륜부에는 회전 몸체(178)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. At this time, in order to provide a lower locker to have a rotation locking characteristic, a
회전 몸체(178)는 링 형태의 판 부재로 이루어질 수 있다. 회전 몸체(178)의 두께는 내부 몸체(176)의 두께에 대응할 수 있다. The
회전 몸체(178)와 내부 몸체(176) 사이에는 회전 베어링(192)이 위치되어 회전 몸체(178)가 내부 몸체(176)를 중심으로 회전할 수 있도록 형성된다. 내부 몸체(176)에 대하여 회전 몸체(178)가 회전할 수 있도록 형성되는 것은 후술하는 락킹부(180)의 상부락커(182)와 하부락커(184)가 상호락킹(체결)되거나 분리(해제)될 수 있도록 하기 위함이다.A rotating
한편, 전술한 무접촉 온도센서(200)는 제1 중공부(173)의 내부를 통하여 웨이퍼척(106)의 하부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(130)의 전원선(134)도 제1 중공부(173)를 관통하여 히터(130)와 연결되도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the above-described
여기서 제1 중공부(173)를 관통하여 연결될 수 있는 것은 센서류 및 히터류의 전기배선 외에 기타의 전기소자 배선들도 이에 포함되며, 일례로, 도전성 금속판인 차폐부재(132)에 연결되는 접지선과, 가드부재(150)에 연결되어 누설전류를 측정하기 위한 신호를 송수신 할 수 있는 가드선 등의 신호선이 포함될 수 있다.Here, what can be connected through the first
그리고, 무접촉 온도센서(200)가 웨이퍼척(106)의 하부에 배치될 수 있도록 하기 위하여 히터(130)에는 무접촉 온도센서(200)가 관통되는 제1 관통홀(136)이 형성될 수 있다. 또한, 무접촉 온도센서(200)가 웨이퍼척(106)의 하부에서 웨이퍼척(106)과 소정의 간격을 두고 인접하게 배치되도록, 히터(130)의 하부에 배치되는 단열부재(140)에도 무접촉 온도센서(200)가 관통되는 제2 관통홀(142)이 형성될 수 있다. In addition, in order to allow the
즉, 무접촉 온도센서(200)는 히터(130) 및 단열부재(140)를 관통하여 웨이퍼척(106)의 하부에 무접촉 방식으로 고정됨으로써, 몸체부의 회전 몸체가 회전하는 것을 방해하지 않으면서도 웨이퍼척의 온도를 정확하게 측정할 수 있도록 형성된다.That is, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 몸체(172)의 제1 중공부(173), 제2 몸체(174)의 제2 중공부(175), 내부 몸체의 제3 중공부(177) 및 회전 몸체(178)는 각각 웨이퍼척(106)과 동심축 상으로 배치되는 원형의 홀로 형성되고, 전술한 무접촉 온도센서 및 히터의 전원선이 제1 중공부, 제2 중공부, 제3 중공부를 관통하여 지나도록 형성된다. 여기서 동심축의 의미는 원주상으로 배치되는 상부락커(182)와 하부락커(184)가 상호 락킹되는 오차 범위까지 포함하는 것을 말하는 객체 평형의 의미이다. According to an embodiment of the present invention, the first
이때, 히터(130)의 전원선(134) 및 센서류의 전기배선과 도전성 금속판인 차폐부재(132)에 연결되는 접지선과, 가드부재(150)에 연결되어 누설전류를 측정하기 위한 신호를 송수신 할 수 있는 가드선 등의 신호선을 포함하는 전기배선이 동심축 상으로 배치되는 제1 중공부(173), 제2 중공부(175) 및 제3 중공부(177)를 관통하여 형성될 수 있어, 몸체부의 외부 몸체가 회전하더라도 전기배선이 꼬이거나 외부 몸체의 회전을 방해하지 않도록 구성될 수 있다.At this time, the
이 때, 회전 베어링(192) 외륜부의 회전 몸체(178)는 제1 몸체(172) 및 제2 몸체(174)보다 더 큰 지름을 갖도록 형성되어 그 외륜부가 제1 몸체(172) 및 제2 몸체(174)보다 외측 방향으로 돌출되도록 형성된다. At this time, the
회전 몸체(178)의 외륜부 상면에는 웨이퍼척 방향으로 돌출된 링형 격벽(179)이 결합될 수 있다. 이와 같은 링형 격벽(179)을 결합시킨 이유는 하부락커(184)가 상부락커(182)와 락킹(체결)이나 분리(해제)가 용이하도록 하는 높이 조절용 개념이며, 부가적으로 회전 몸체(178)의 강성보강 의미와 도전성 가드부재(150) 및 접지부재(160)가 웨이퍼척(106) 하부에서 외부로부터 보호될 수 있는 의미가 더해진다.A ring-shaped
도 3 내지 도 5를 참조하면, 프로브 카드 구조체(102)의 인쇄회로기판 보강부(114)와 몸체부(170) 사이에 락킹부(180)가 형성된다. 보다 상세히, 락킹부(180)는 프로브 카드 구조체(102)의 하부 보강 부재(114b)의 하부에 형성된 상부락커(182) 및 회전 몸체(178)의 링형 격벽(179) 상부에 형성된 하부락커(184)를 포함할 수 있다. 3 to 5, a locking
상부락커(182) 및 하부락커(184)에는 프로브 카드 구조체(102)와 몸체부(170)의 회전 몸체(178) 사이의 상대 회전에 의하여 상호 체결 가능한 체결부가 형성된다. The
체결부는 상부락커(182)에서 횡방향으로 돌출 형성된 제1 돌출부(182a) 및 하부락커(184)에서 상기 제1 돌출부(182a)와 반대 방향으로 돌출 형성된 제2 돌출부(184a)를 포함할 수 있다. The fastening portion may include a
제1 돌출부(182a) 및 제2 돌출부(184a)가 상하 방향으로 겹쳐지지 않은 상태에서 상기 프로브 카드 구조체(102) 및 몸체부(170) 더 구체적으로는 회전 몸체(178)가 서로 인접하게 배치된 후, 프로브 카드 구조체(102)에 대하여 몸체부(170)의 회전 몸체(178)를, 도 4에서 볼 때 좌측 방향으로 회전 몸체(178)를 소정 각도 회전시키면 제1 돌출부(182a)의 상면과 제2 돌출부(184a)의 하면이 접하면서 프로브 카드 구조체(102)와 몸체부(170) 사이의 락킹(체결)이 이루어진다. In a state in which the
본 발명의 일 실시예에 따르면 몸체부(170)는 금속재로 이루어져 소정의 무게를 갖도록 형성되고, 상부락커(182)와 하부락커(184)가 체결된 상태에서 몸체부(170)의 무게에 의하여 중력으로 락킹(체결)될 수 있도록 형성된다. According to an embodiment of the present invention, the
프로브 카드 구조체(102)와 몸체부(170) 사이의 체결을 해제하고자 하는 경우 프로브 카드 구조체(102)에 대하여 몸체부(170)를, 도 4에서 볼 때 우측 방향으로 회전 몸체(178)를 소정 각도 회전시키면 제1 돌출부(182a)와 제2 돌출부(184a)가 서로 접촉하지 않게 되고, 제1 돌출부(182a)와 제2 돌출부(184a)가 접촉되지 않은 상태에서 프로브 카드 구조체(102) 및 몸체부(170)가 서로 분리(해제)될 수 있게 된다. In the case of releasing the fastening between the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 락킹부(180)는 프로브 카드 구조체(102)의 하부 보강부재(114b) 및 회전 몸체(178)의 링형 격벽(179)에 구비되어 원주 방향으로 회전 베어링(192)의 외륜부를 따라 복수개가 이격 설치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the locking
이와 같은 락킹부(180)의 락킹 구조에 의하여 프로브 카드 구조체(102)가 몸체부(170)와 결합되면 웨이퍼척 조립체(100)가 프로브 카드 구조체(102)와 카트리지(300) 형태로 조립될 수 있다. 프로브 카드 구조체(102) 및 몸체부(170)의 조립은 도시되지 아니한 얼라이너에서 이루어질 수 있으며, 얼라이너에서 조립된 카트리지 형태의 웨이퍼척 조립체는 이송 로봇에 의하여 채널(미도시) 내부로 이동된 후 후속 공정이 수행될 수 있다. When the
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 조립체는 몸체부에 형성된 하부락커와 프로브 카드 구조체에 형성된 상부락커가 결합되는 카트리지(300) 형태로 이루어지는데, 상부락커(182)와 하부락커(184)가 상호 결합되기 위하여, 몸체부의 외부 몸체가 웨이퍼척의 중심축을 중심으로 회전하는 회전 몸체 구조로 이루어질 수 있다. The wafer chuck assembly according to an embodiment of the present invention is formed in the form of a cartridge 300 in which a lower locker formed on the body portion and an upper locker formed on the probe card structure are coupled, the
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예를 적용한 웨이퍼척 조립체는 한번에 동시에 여러 장의 웨이퍼를 전기시험하기 위한 멀티프로버의 채널 내부에 장입하여 동시에 여러 장의 웨이퍼를 전기시험 하도록 사용될 수 있다. The wafer chuck assembly to which the embodiment of the present invention described above is applied can be used to test multiple wafers simultaneously by charging them into a channel of a multiprover for electrical testing multiple wafers at once.
일 예로, 웨이퍼척 조립체를 멀티 프로버에서 사용하기 위하여, 프로브 카드(Probe-card), 웨이퍼 및 웨이퍼척(Chuck)이 다수 개 준비되어야 하며, 준비된 1개의 프로브 카드, 1개의 웨이퍼, 1개의 웨이퍼척은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼척 구조체와 같은 카트리지 형태로 결합되어 사용될 수 있다. For example, in order to use the wafer chuck assembly in a multi prober, a plurality of probe cards, wafers and wafer chucks must be prepared, and one probe card, one wafer, and one wafer The chuck may be combined and used in the form of a cartridge such as a wafer chuck structure according to an embodiment of the present invention.
이 때, 1개의 프로브 카드, 1개의 웨이퍼 및 1개의 웨이퍼척을 카트리지 형태의 웨이퍼척 조립체로 결합시키기 위하여 얼라이너(미도시)가 제공될 수 있고, 얼라이너에 의하여 결합된 웨이퍼척 조립체 복수 개 각각은 멀티 프로버의 다수의 채널 속에 차례로 장입된 후 동시에 멀티 테스트가 진행될 수 있다.In this case, an aligner (not shown) may be provided to combine one probe card, one wafer, and one wafer chuck into a cartridge-type wafer chuck assembly, and a plurality of wafer chuck assemblies joined by the aligner Each of them is sequentially loaded into multiple channels of the multi-prover, and then multi-tests can be performed simultaneously.
이와 같이 복수의 웨이퍼척 조립체를 복수의 채널에 장입시켜 동시에 테스트를 진행할 수 있으므로, 멀티 프로버는 테스트 처리량이 획기적으로 증대된다는 장점이 있다. In this way, since a plurality of wafer chuck assemblies can be loaded into a plurality of channels to perform a test at the same time, the multi-prober has the advantage of remarkably increasing test throughput.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although an embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiment presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components within the scope of the same idea. It will be possible to easily propose other embodiments by changing, deleting, adding, etc., but it will be said that this is also within the scope of the present invention.
100: 웨이퍼척 조립체
102: 프로브 카드 구조체
104: 웨이퍼
106: 웨이퍼척
110: 인쇄회로기판
112: 탐침
114: 인쇄회로기판 보강부
114a: 상부보강부재
114b: 하부보강부재
120: 절연부재
130: 히터
132: 차폐부재
134: 전원선
136: 제1 관통홀
140: 단열부재
142: 제2 관통홀
150: 가드부재
152: 제1 가드부재
154: 제2 가드부재
156: 가드 지지대
160: 접지부재
170: 몸체부
172: 제1 몸체
173: 제1 중공부
174: 제2 몸체
175: 제2 중공부
176: 내부 몸체
177: 제3 중공부
178: 회전 몸체
179: 링형격벽
180: 락킹부
182: 상부락커
184: 하부락커
190: 몸체부 지지대
192: 회전 베어링
200: 무접촉 온도센서
300: 멀티프로버용 카트리지100: wafer chuck assembly 102: probe card structure
104: wafer 106: wafer chuck
110: printed circuit board 112: probe
114: printed circuit
114b: lower reinforcing member 120: insulating member
130: heater 132: shielding member
134: power line 136: first through hole
140: insulation member
142: second through hole 150: guard member
152: first guard member 154: second guard member
156: guard support 160: ground member
170: body portion 172: first body
173: first hollow part 174: second body
175: the second hollow part
176: inner body 177: third hollow part
178: rotating body 179: ring-shaped bulkhead
180: locking part 182: upper locker
184: lower locker 190: body support
192: rotary bearing
200: contactless temperature sensor 300: cartridge for multiprover
Claims (7)
상기 웨이퍼척 하부에 부착하여 상기 웨이퍼척을 히팅할 수 있는 히터를 포함하고 상기 웨이퍼척을 하부에서 지탱하는 몸체부;
상기 웨이퍼척에 소정의 간격을 두고 부착하여 웨이퍼척의 상대준위를 제공하는 가드부재;
상기 가드부재에 소정의 간격을 두고 부착하여 웨이퍼척의 기준준위를 제공하는 접지부재; 및
상기 히터에 의하여 가열되는 상기 웨이퍼척의 온도를 측정하기 위하여 상기 웨이퍼척에 소정 간격으로 이격 배치되는 무접촉 온도센서를 포함하는 웨이퍼척 조립체. A wafer chuck supporting a wafer;
A body portion attached to a lower portion of the wafer chuck, including a heater capable of heating the wafer chuck, and supporting the wafer chuck from the lower portion;
A guard member attached to the wafer chuck at a predetermined interval to provide a relative level of the wafer chuck;
A ground member attached to the guard member at a predetermined interval to provide a reference level of the wafer chuck; And
Wafer chuck assembly comprising a contactless temperature sensor spaced apart from the wafer chuck at predetermined intervals in order to measure the temperature of the wafer chuck heated by the heater.
상기 무접촉 온도센서는 상기 몸체부의 중심 중앙에 형성된 중공부를 통하여 상기 웨이퍼척의 하부에 소정의 간격을 두고 배치되는 웨이퍼척 조립체.The method of claim 1,
The contactless temperature sensor is a wafer chuck assembly disposed at a predetermined interval under the wafer chuck through a hollow portion formed in the center of the body portion.
상기 무접촉 온도센서는 공기를 유전율로 하기 위하여 웨이퍼척과 공간적으로 소정의 간격을 두고 이격시켜 상기 웨이퍼척 중심 중앙 부근 하부에 배치되는 웨이퍼척 조립체.The method of claim 1,
The contactless temperature sensor is spaced apart from the wafer chuck at a predetermined spacing from the wafer chuck in order to use air as a dielectric constant, and is disposed below the center of the wafer chuck.
상기 가드부재의 신호선, 접지부재의 신호선 포함하여 전기배선을 상기 몸체부의 중심 중앙에 형성된 중공부 내부를 통하여 형성시키는 웨이퍼척 조립체.The method of claim 1,
A wafer chuck assembly for forming electrical wiring, including a signal line of the guard member and a signal line of a ground member, through the inside of a hollow portion formed at the center of the body portion.
상기 히터에서 발생된 열(온도)은 일 측방향인 웨이퍼척으로만 향하도록 하고 다른 일측방향으로는 차단이 되도록 상기 히터 하부에 배치되는 단열부재를 더 포함하는 웨이퍼척 조립체.The method of claim 4,
A wafer chuck assembly further comprising a heat insulating member disposed under the heater so that the heat (temperature) generated from the heater is directed only to the wafer chuck in one direction and blocked in the other direction.
상기 히터와 상기 웨이퍼척 사이에 배치되는 전기적 절연부재를 더 포함하는 웨이퍼척 조립체. The method of claim 1,
Wafer chuck assembly further comprising an electrically insulating member disposed between the heater and the wafer chuck.
상기 무접촉 온도센서를 웨이퍼척의 하부에 근접시켜 배치하기 위하여 상기 히터에 상기 무접촉 온도센서가 관통되도록 제1 관통홀을 형성하고, 단열부재에 상기 무접촉 온도센서가 관통되도록 제2 관통홀이 형성되는 웨이퍼척 조립체.The method of claim 1,
In order to place the contactless temperature sensor close to the lower portion of the wafer chuck, a first through hole is formed in the heater to pass the contactless temperature sensor, and a second through hole is formed to pass the contactless temperature sensor through the heat insulating member. Wafer chuck assembly to be formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190085642A KR20210009083A (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | A wafer chuck assembly for multi prober |
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KR1020190085642A KR20210009083A (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | A wafer chuck assembly for multi prober |
Publications (1)
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KR20210009083A true KR20210009083A (en) | 2021-01-26 |
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ID=74310169
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KR1020190085642A Ceased KR20210009083A (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | A wafer chuck assembly for multi prober |
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KR (1) | KR20210009083A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118033186A (en) * | 2024-02-08 | 2024-05-14 | 苏州联讯仪器股份有限公司 | Wafer level burn-in test fixture and wafer level burn-in test device |
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2019
- 2019-07-16 KR KR1020190085642A patent/KR20210009083A/en not_active Ceased
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Legal Events
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20220706 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20190716 Comment text: Patent Application |
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Patent event date: 20250116 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D |