KR100347765B1 - 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법 및 장치 - Google Patents

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    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks

Abstract

프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치되는 프로버 스테이션을 사용하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법 및 장치가 개시되어 있다. 프로버 스테이션에 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 설치한다. 그리고 임의의 웨이퍼들 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드인 가를 확인하고, 상기 확인 결과를 비교한다. 이에 동일한 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상당할 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 사용하는 검사에 해당하고, 기 입력된 검사 정보를 독출한다. 그리고 상기 검사 정보에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 세팅한 다음 상기 전기적 특성의 검사를 수행한다. 따라서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보를 서로 비교함으로서 검사에 대한 불량을 최소화할 수 있다.

Description

웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법 및 장치{method and apparatus for inspecting a electric property in a wafer}
본 발명은 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프로브 카드(probe card) 및 퍼포먼스 보드(performance board)가 설치되는 프로버 스테이션(prober station)을 사용하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이에 따라 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.
이러한 반도체 장치는 실리콘 재질로 구성되는 웨이퍼를 사용하여 제조되는데, 먼저 상기 웨이퍼 상에 설정된 패턴을 반복적으로 형성하여 집적 회로를 갖는 구조물을 형성하는 패브리케이션(fabrication) 공정을 수행한 다음 상기 구조물이 형성된 웨이퍼를 칩 단위로 절단하고, 패키징(packaging)하는 어셈블리(assembly) 공정을 수행함으로서 제조된다.
그리고 상기 패브리케이션 공정과 어셈블리 공정 사이에는 상기 웨이퍼 상에 형성하는 구조물의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 공정(EDS : electrical die sorting)을 수행한다.
상기 검사 공정은 웨이퍼에 형성하는 구조물이 전기적으로 양호한 상태 또는 불량한 상태를 갖는 가를 판별하는 공정이다. 이는 상기 검사 공정을 통하여 불량한 상태를 갖는 구조물을 어셈블리 공정을 수행하기 이전에 제거함으로서 상기 어셈블리 공정에서 소모되는 노력 및 비용을 절감하기 위함이고, 상기 불량한 상태를 갖는 구조물을 조기에 발견하고 재생하기 위함이다.
상기 검사 공정에 대한 예는 일본국 공개 특허 평6-120316호, 일본국 공개 특허 평6-181248호, 일본국 공개 특허 평10-150082호, 안데르손(Anderson et al.)등에게 허여된 미합중국 특허 제5,254,939호, 안데르손(Anderson et al.) 등에게 허여된 미합중국 특허 제5,506,498호 및 디 빌레뉴브(de Villeneuve)에게 허여된 미합중국 특허 제5,866,024호에 개시되어 있다.
상기 검사 공정은 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 등이 설치되는 프로버 스테이션을 사용하여 상기 웨이퍼에 형성한 구조물의 전기적 특성을 검사한다. 그리고 상기 검사에 대한 결과 확인은 상기 프로버 스테이션과 연결되는 테스터(tester)에 의한다.
이때 상기 웨이퍼에 형성하는 구조물은 64메가(mega) 디램(DRAM), 256매가 디램 등과 같은 다양한 형태로 제조된다. 따라서 상기 검사를 위한 프로버 스테이션에 설치되는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 등과 같은 구성 부재도 상기 검사의 대상이 되는 구조물에 따라 적합하게 설치되어야 한다.
그러나 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드는 상기 검사에 따라 작업자가 매뉴얼로 설치하는 구성을 갖기 때문에 상기 구조물에 적합하지 않는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치되는 경우가 빈번하게 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 일 예로 상기 미합중국 특허 제5,254,939호에 의하면, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 등과 같은 구성 부재를 컴퓨터를 통하여 자동으로 설치하는 구성을 개시하고 있다. 또한 상기 미합중국 특허 제5,506,498호에 의하면, 상기 프로브 카드에 어떤 종류의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사하기 위한 프로브 카드인 가에 대한 정보를 입력한 정보 부재를 설치하는 구성을 개시하고 있다. 그리고 상기 일본국 공개 특허 평10-150082호에 의하면, 상기프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 종류를 구별할 수 있는 식별 번호를 부여하는 구성을 개시하고 있다.
이에 따라 상기 정보 부재 또는 식별 번호 등을 사용하여 상기 웨이퍼에 형성하는 집적 회로를 갖는 구조물에 적합한 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 프로버 스테이션에 설치한다. 따라서 상기 구조물에 부적합한 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치되는 것을 미연에 방지한다.
그러나 상기 정보 부재 또는 식별 번호 등을 사용하여 상기 구조물에 적합한 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 설치함에도 불구하고 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치로 인한 상기 검사의 방해는 계속적으로 발생한다. 이는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 상기 웨이퍼 중에서 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상당(matching)하는 가를 확인하지 않고 검사를 수행하기 때문이다. 즉, 상기 정보 부재 또는 식별 번호는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대해서만 확인이 가능하기 때문이고, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하기 위한 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드인 가를 비교하지 못하기 때문이다.
일 예로 64메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사할 때 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 또한 64메가 디램의 구조물을 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치되어야 한다. 이에 따라 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 충분히 확인한 다음 설치를 한다. 그러나 실수로 인하여 상기 프로브 카드 또는 퍼포먼스 보드 중에서 어느 하나를 256메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사하는 것을설치하였다고 가정할 경우 이를 확인할 방법이 없는 것이다.
따라서 상기 정보 부재 또는 식별 번호 등을 사용하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 확인함에도 불구하고, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보를 서로 비교하지 못하기 때문에 검사에 대한 불량이 빈번하게 발생하고, 반도체 장치의 제조에 따른 신뢰도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 제1 목적은, 프로버 스테이션에 설치되는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보 부재를 마련하고, 상기 정보 부재를 서로 비교함으로서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 가를 확인하기 위한 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은, 프로버 스테이션에 설치되는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보 부재를 마련하고, 상기 정보 부재를 서로 비교함으로서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 가를 확인하기 위한 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1의 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 설치되는 구성 부재들을 구체적으로 설명하기 위한 구성도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 포함되는 프로브 카드를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 포함되는 퍼포먼스 보드를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 포함되는 독출부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7 및 도 8은 도 6에 포함되는 제어부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 테스터 20 : 프로브 스테이션
30a, 30b : 정보 부재 50 : 독출부
70 : 제어부 70a, 70d : 비교부
70b : 모니터 70c : 조작부
70e : 수치 제어부 70f : 조정부
101, 203c : 지지바 103, 203a : 포고 핀
201 ; 퍼포먼스 보드 201a : 베이스 보드
201b : 웨이퍼 보드 201c : 완충기
201d : 케이블 203 ; 헤드 플레이트
203b : 메저링 205 : 프로브 카드
205a : 니들 207 : 척
W : 웨이퍼
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법은, ⅰ) 임의의 웨이퍼들의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로버 스테이션에 상기 웨이퍼에 접촉하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 프로브 카드 및 상기 프로브 카드를 통하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 퍼포먼스 보드를 설치하는 단계와, ⅱ) 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 각각이 상기 웨이퍼들 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드인 가를 확인하는 단계와, ⅲ) 상기 프로브 카드에 대한 확인 결과 및 상기 퍼포먼스 보드에 대한 확인 결과를 비교하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 상기 웨이퍼들 중에서 동일한 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상당할 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 사용하는 검사에 해당하고, 기 입력된 검사 정보를 독출하는 단계와, ⅳ) 상기 검사 정보에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사를 수행하기 위한 설치 상태로 세팅하는 단계와, ⅴ) 상기 검사를 수행하기 위한 웨이퍼를 로딩하여 상기 프로버 스테이션의 척에 안착시키는 단계와, ⅵ) 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 통하여 상기 웨이퍼에 전기 신호를 전달하고, 전달받는 단계와, ⅶ) 상기 전기 신호에 의거하여 상기 웨이퍼의 전기적 특성을 분석하는 단계를 포함한다.
상기 단계 ⅱ)에서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 확인은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 내장되는 IC 칩 또는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 부착되는 바-코드를 독출하여 확인한다.
상기 단계 ⅲ)에서 상기 검사 정보는 상기 검사를 수행하기 위한 웨이퍼의 크기, 웨이퍼의 플렛죤 위치, 웨이퍼에 형성되어 있는 칩들의 크기에 대한 정보들을 포함한다. 이러한 정보는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 검사를 위한 상태로 설치하는 설치 정보를 제공하는 근거이다.
상기 단계 ⅳ)에서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 세팅은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태와 상기 검사 정보에 의한 설치 상태를 비교하고, 상기 비교한 결과에 의거하여 매뉴얼로 진행하거나, 자동 제어로 진행하는데, 이는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 단계 ⅰ)에서 매뉴얼로 설치하기 때문에 이후에 정렬을 포함하는 세팅을 다시 수행하는 것이다.
이에 따라 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보를 서로 비교함으로서 서로 다른 구성을 갖는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태에서 상기 검사를 수행하는 것을 사전에 방지할 수 있다. 그리고 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보를 미리 확인함으로서 이후에 검사를 위한 설치 상태로 세팅을 자동 제어로도 할 수 있다. 따라서 웨이퍼의 전기적 특성을 정확하게 검사할 수 있다.
상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치는, 임의의 웨이퍼들에 접촉하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 프로브 카드 및 상기 프로브 카드를 통하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 퍼포먼스 보드 각각이 상기 웨이퍼들에 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드인 가에 대한 정보들을 입력시킨 정보 부재를 마련하고, 상기 정보 부재가 마련된 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 설치하기 위한 프로버 스테이션과, 상기 정보 부재들을 독출하기 위한 독출 수단과, 상기 독출 수단에 의한 정보들을 입력받고, 상기 프로브 카드에 대한 정보 및 상기 퍼포먼스 보드에 대한 정보를 비교하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상당할 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 사용하는 검사에 해당하고, 기 입력된 검사 정보를 독출하고, 상기 검사 정보에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사를 수행하기 위한 설치 상태로 세팅하기 위한 제어 수단을 포함한다.
상기 정보 부재는 IC 칩으로 구성되고, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 내장하거나, 바코드로 구성되고, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 부착한다.
상기 제어 수단은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태와 상기 검사 정보에 의한 설치 상태를 모니터링하기 위한 모니터와, 상기 모니터링에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 매뉴얼로 조작하기 위한 조작 수단을 포함한다. 그리고 상기 제어 수단은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태와 상기 검사 정보에 의한 설치 상태를 비교하기 위한 비교 수단 및 상기 비교 수단의 데이터를 입력받고, 상기 데이터에 의거한 자동 제어로서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 세팅하기 위한 수치 제어에 의한 자동 제어 수단을 포함한다.
이에 따라 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보 부재를 마련하고, 이를 서로 비교함으로서 서로 다른 구성을 갖는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태에서 상기 검사를 수행하는 것을 사전에 방지할 수 있다. 그리고 상기 정보 부재를 통하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보를 미리 확인함으로서 이후에 검사를 위한 설치 상태로 세팅을 자동 제어로도 할 수 있다. 따라서 웨이퍼의 전기적 특성을 정확하게 검사할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 도시한 장치에는 웨이퍼(W)에 전달하기 위한 전기 신호를 발생시키는 테스터(tester)(10)가 구비되어 있다. 또한 상기 테스터(10)는 상기 전기 신호를 전달받아 분석하여 상기 웨이퍼(W)가 올바른 전기적 특성을 나타내는 가를 판단하는 구성을 갖는다.
그리고 상기 테스터(10)를 통하여 상기 웨이퍼(W)에 전기 신호를 전달하고, 전달받는 프로버 스테이션(20)이 구비되어 있다. 상기 프로브 스테이션(20)은 퍼포먼스 보드(201), 헤드 플레이트(head plate)(203), 프로브 카드(205) 및 웨이퍼(W)가 안착되는 척(chuck)(207)을 포함한다.
상기 퍼포먼스 보드(201)는 상기 테스터(10)와 프로브 카드(205) 사이에서 전기 신호를 전달하고, 전달받는 구성을 갖는다. 그리고 상기 프로브 카드(205)는 웨이퍼(W)에 접촉하여 상기 전기 신호를 전달하고, 전달받는 구성을 갖는다. 이때 상기 프로브 카드(205) 및 퍼포먼스 보드(201) 사이에는 포고 핀(poin pin)을 갖는 헤드 플레이트(203)가 설치된다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1의 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 설치되는 구성 부재들을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a는 도1에 도시한 테스터(10)를 나타낸다. 상기 테스터(10)는 프로버 스테이션에 설치되는 퍼포먼스 보드를 지지하는 제1 지지바(101) 및 상기 퍼포먼스보드와 접촉하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 포고 핀(103)을 포함한다.
도 2b는 도1에 도시한 퍼포먼스 보드(201)를 나타낸다. 상기 퍼포먼스 보드(201)는 상기 테스터의 포고 핀에 접촉하는 배이스 보드(base board)(201a)와 프로버 스테이션의 헤드 플레이트에 접촉하는 웨이퍼 보드(wafer board)(201b)를 포함한다. 그리고 상기 배이스 보드(201a) 및 웨이퍼 보드(201b)는 완충기(201c)에 의해 지지된다. 이때 상기 완충기(201c)는 상기 검사를 수행할 때 테스터로부터 가해지는 하중을 흡수한다. 그리고 상기 전기 신호를 전달하고, 전달받기 위한 케이블(201d)이 구비된다. 이에 따라 상기 테스터를 통하여 퍼포먼스 보드에 전기 신호를 전달하고, 전달받을 수 있다. 그리고 상기 테스터는 사각 형태의 구성을 갖고, 상기 퍼포먼스 보드는 원형 형태를 갖기 때문에 상기 퍼포먼스 보드는 상기 테스터를 통하여 전달하고, 전달받는 전기 신호를 포함하는 다양한 체널들을 원형으로 변형시키는 역할을 한다. 이는 상기 웨이퍼가 원형으로 구성되기 때문이다.
도 2c는 도 1의 헤드 플레이트(203)를 나타낸다. 상기 헤드 플레이트(203)는 포고 핀(203a) 및 상기 포고 핀(203a)을 지지하는 메저링(measuring)(203b)을 포함한다. 그리고 상기 프로브 카드를 설치할 때 지지하기 위한 제2 지지바(203c)를 포함한다. 상기 헤드 플레이트(203)에 포함되는 포고 핀(203a)은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 연결하는 구성을 갖는데, 이때 상기 포고 핀(203a)은 항상 고정되어 있는 구성을 갖는 프로브 카드와 유동적인 구성을 갖는 퍼포먼스 보드 사이에 가해지는 하중을 흡수하는 구성을 갖는다.
도 2d는 도 1의 프로브 카드(205)를 나타낸다. 상기 프로브 카드(205)는 상기 웨이퍼에 직접 접촉하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는다. 이때 상기 프로브 카드(205)는 니들(niddle)(205a)을 포함하는데, 상기 니들(205a)이 상기 웨이퍼에 직접 접촉하는 구성을 갖는다.
도 2e는 상기 웨이퍼(W)가 안착되는 척(207)을 나타낸다. 상기 척(207)은 상기 웨이퍼(W)를 안착시킨 다음 상기 웨이퍼(W)를 검사를 수행하기 위한 위치로 정렬시키는 구성을 갖는다.
상기 프로브 스테이션을 사용한 검사에서는 상기 웨이퍼의 종류에 따라 다른 구성을 갖는 퍼포먼스 보드 및 프로브 카드가 설치된다. 즉, 64메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사할 경우에는 64메가 디램의 전기적 특성의 검사를 위한 퍼포먼스 보드 및 프로브 카드를 설치하여야 하고, 256메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사할 경우에는 256메가 디램의 전기적 특성의 검사를 위한 퍼포먼스 보드 및 프로브 카드를 설치하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 포함되는 프로브 카드를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 프로브 카드(205)가 구비되어 있고, 상기 프로브 카드(205)의 일면에는 상기 프로브 카드(205)가 임의의 웨이퍼들 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 가에 대한 정보들을 입력시킨 제1 정보 부재(30a)가 마련되어 있다.
상기 제1 정보 부재(30)는 상기 프로브 카드(205)가 예를 들어 64메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 또는 256메가 디램의 구조물을갖는 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드인 가에 대한 정보가 입력된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 포함되는 퍼포먼스 보드를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 퍼포먼스 보드(201)가 구비되어 있고, 상기 퍼포먼스 보드(201)의 일면에는 상기 퍼포먼스 보드(201)가 임의의 웨이퍼들 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 가에 대한 정보들을 입력시킨 제2 정보 부재(30b)가 마련되어 있다.
상기 제2 정보 부재(30b)는 상기 퍼포먼스 보드(201)가 예를 들어 64메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사하는 퍼포먼스 보드 또는 256메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사하는 퍼포먼스 보드인 가에 대한 정보가 입력된다.
이때 상기 제1 정보 부재(30a) 및 제2 정보 부재(30b)는 IC 칩 또는 바-코드로 구성된다. 즉, 상기 IC 칩으로 구성될 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 내장하고, 바-코드로 구성될 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 부착된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치에 포함되는 독출부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 정보 부재 및 제2 정보 부재에 입력된 정보를 독출하는 독출부(50)가 구비되어 있다. 여기서 상기 독출부(50)는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치되는 헤드 플레이트(203)에 설치된다. 이러한 독출부(203)의 설치 위치는 상기 헤드 플레이트(203)에 한정되지 않는다. 즉, 상기 제1 정보부재 및 제2 정보 부재들을 용이하게 독출할 수 있는 위치라면 가능하다.
이에 따라 상기 독출부(50)를 사용하여 상기 제1 정보 부재(30a) 및 제2 정보 부재(30b)에 입력된 정보를 독출하고, 이를 외부에 출력하는 구성을 갖는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 프로브 스테이션(20)이 구비되어 있다. 상기 프로브 스테이션(20)에는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된다. 이때 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에는 전술한 제1 정보 부재 및 제2 정보 부재가 마련된다.
상기 제1 정보 부재 및 제2 정보 부재에 입력된 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보들을 독출하는 독출부(50)가 구비되어 있다.
그리고 상기 독출부(50)에 의한 정보들을 입력받는 제어부(70)가 구비되어 있다. 상기 제어부(70)는 상기 프로브 카드에 대한 정보 및 상기 퍼포먼스 보드에 정보를 비교한다. 이때 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각이 임의의 웨이퍼들 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드인 가에 대한 정보이다. 이에 따라 상기 제어부(70)는 상기 정보들을 서로 비교하고, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상당하는 가를 판단한다.
상기 판단 결과, 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드로 판단될 경우 상기 제어부(70)는 상기 검사에 해당하고, 상기 제어부(70)에기 입력된 검사 정보를 독출한다. 여기서 상기 검사 정보는 상기 검사를 수행하기 위한 웨이퍼의 크기, 웨이퍼의 플렛죤(flat zone) 위치, 웨이퍼에 형성되어 있는 칩들로 구성되는 구조물의 크기 등에 대한 정보들을 포함한다. 이러한 검사 정보들을 근거로 상기 제어부(70)는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사를 수행하기 위한 설치 상태로 세팅(setting)하는 구성을 갖는다. 즉, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 수작업에 의해 설치되기 때문에 이후에 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사를 수행하기 위한 설치 상태로 세팅하는 것이다. 이때 상기 세팅은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보와, 이에 의거하는 검사 정보에 의거하기 때문에 상기 제어부(70)를 사용하여 이루어진다.
도 7 및 도 8은 도 6에 포함되는 제어부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 7을 참조하면, 상기 제어부(70)는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보를 비교하는 비교부(70a), 상기 검사 정보에 의한 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 모니터링하는 모니터(70b) 및 상기 모니터링에 의거하여 상기 설치 상태의 세팅을 매뉴얼(manual)로 조작하는 조작부(70c)를 포함한다. 그리고 상기 조작부(70c)는 키 조작으로 구성되고, 상기 키 조작에 의해 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 세팅한다.
이에 따라 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 제어부(70)의 조작부(70b)를 매뉴얼로 조작함으로서 정확한 위치로 세팅할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 제어부(70)는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보를 비교하는 비교부(70d), 상기 검사 정보에 의한 프로브 카드 및퍼포먼스 보드의 설치 상태를 수치 제어하기 위한 수치 제어부(70e) 및 상기 수치 제어부(70e)에 의한 결과 데이터로서 상기 설치 상태의 세팅을 자동으로 조정하는 조정부(70f)를 포함한다.
이에 따라 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 수치 제어부(70e) 및 조정부(70f)를 통하여 자동으로 조정함으로서 정확한 위치로 세팅할 수 있다. 이는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보를 미리 입수하기 때문에 가능한 것으로서, 상기 입수한 정보로부터 상기 검사 정보를 확인할 수 있기 때문이다.
이하, 상기 검사 장치를 사용한 검사 방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 설치한다.(S90 단계) 여기서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드는 상기 검사를 위한 웨이퍼가 다양한 종류의 구성을 갖기 때문에 상기 검사를 달리할 때마다 상기 웨이퍼에 적합한 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드로 교체하는 설치가 이루어지는 것이다.
이어서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보를 확인한다.(S91 단계) 이때 상기 정보는 독출부에 의해 독출되고, 제어부에 입력된다. 따라서 상기 제어부는 상기 정보를 입력받고, 상기 프로브 카드의 정보 및 상기 퍼포먼스 보드의 정보를 비교한다.(S92 단계) 그리고 상기 비교한 결과, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 가를판단한다.(S93 단계) 상기 판단 결과, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드로 판단될 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 사용하는 검사에 해당하는 검사 정보를 독출한다.(S94 단계) 이때 상기 검사 정보는 기 입력된 정보이다. 예들 들어, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각이 256메가 디램의 구조물을 갖는 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드로 판단될 경우 상기 웨이퍼의 크기, 플렛존의 위치 및 디램 구조물의 크기 등의 기 입력된 정보를 독출하는 것이다.
그러나, 상기 프로브 카드 또는 퍼포먼스 보드가 서로 다른 웨이퍼를 검사하기 위한 프로브 카드 또는 퍼포먼스 보드로 판단될 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 다시 설치하도록 조치를 취한다. 예를 들어 상기 프로브 카드는 64메가 디램의 웨이퍼를 검사하기 위한 것이고, 상기 퍼포먼스 보드는 256메가 디램의 웨이퍼를 검사하기 위한 것일 때 이에 해당된다.
이와 같이, 상기 프로브 보드 및 퍼포먼스 보드 각각을 확인하고, 상기 확인 결과를 서로 비교하여 동일한 웨이퍼를 검사하기 위한 프로브 보드 및 퍼포먼스 보드로 판단될 경우에만 후속 공정을 진행한다. 때문에 상기 프로브 카드 또는 퍼포먼스 보드의 잘못된 설치를 검사를 수행하기 이전에 확인할 수 있다.
그리고 상기 검사 정보에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사를 위한 설치 상태로 세팅한다.(S95 단계) 이는 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 설치할 때 매뉴얼로 설치하기 때문으로, 상기 웨이퍼의 크기, 플렛죤의 위치, 칩으로 형성되는 구조물의 크기 등을 근거로 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사 정보에 적합하게 세팅하는 것이다. 이러한 세팅은 작업자가 상기 검사 정보를 확인하고, 이를 근거로 매뉴얼로 조작할 수 있고, 자동으로 세팅할 수 있다. 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 자동 세팅은 상기 검사 정보를 미리 입수하고, 상기 검사 정보에 의거하기 때문이다.
그리고 상기 웨이퍼를 이송하여 프로브 스테이션의 척에 안착시킨다.(S96 단계) 이때 척에 안착되는 웨이퍼 또한 상기 검사 정보에 의거하여 정렬된다. 이에 따라 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 정확한 설치 상태로 구성되고, 상기 웨이퍼 또한 정렬을 통하여 정확한 위치에 안착되기 때문에 상기 웨이퍼의 전기적 특성을 정확하게 검사할 수 있다.(S97 단계)
상기 검사는 상기 프로브 카드를 웨이퍼에 접촉시키고, 상기 테스터 및 퍼포먼스 보드를 통하여 전기 신호를 전달하고, 이어서 상기 전기 신호를 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 통하여 테스터에 전달받은 다음 이를 분석함으로서 이루어진다.
상기 분석 결과, 불량한 상태를 나타내는 구조물에 대해서는 이후에 레이저 마킹 등을 통하여 표식을 지정하고, 이에 대한 조치를 취한다.
이와 같이, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 대한 정보의 확인 뿐만 아니라 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 대한 정보를 서로 비교함으로서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 잘못된 설치로 인하여 발생되는 불량을 최소화할 수 있다. 그리고 상기 비교한 정보를 근거로 검사 정보를 독출하고, 이를 적극적으로 활용함으로서 이후에 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 세팅을 용이하게 수행할 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 프로버 스테이션에 설치되는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 가를 판단하고, 이에 대한 결과를 근거로 이후 공정을 수행하기 때문에 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치로 인하여 발생하는 불량을 최소화시킬 수 있다. 이에 따라 반도체 장치의 검사에 따른 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
그리고 상기 결과를 통한 검사 정보를 근거로 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 세팅을 용이하게 수행함으로서 반도체 장치의 검사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 때문에 반도체 장치의 검사에 따른 생산성이 향상되는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. ⅰ) 임의의 웨이퍼들의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로버 스테이션에 상기 웨이퍼에 접촉하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 프로브 카드 및 상기 프로브 카드를 통하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 퍼포먼스 보드를 설치하는 단계;
    ⅱ) 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 각각이 상기 웨이퍼들 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드인 가를 확인하는 단계;
    ⅲ) 상기 프로브 카드에 대한 확인 결과 및 상기 퍼포먼스 보드에 대한 확인 결과를 비교하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 상기 웨이퍼들 중에서 동일한 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상당(matching)할 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 사용하는 검사에 해당하고, 기 입력된 검사 정보를 독출(reading)하는 단계;
    ⅳ) 상기 검사 정보에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사를 수행하기 위한 설치 상태로 세팅하는 단계;
    ⅴ) 상기 검사를 수행하기 위한 웨이퍼를 로딩하여 상기 프로버 스테이션의 척에 안착시키는 단계;
    ⅵ) 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 통하여 상기 웨이퍼에 전기 신호를 전달하고, 전달받는 단계; 및
    ⅶ) 상기 전기 신호에 의거하여 상기 웨이퍼의 전기적 특성을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 단계 ⅰ)에서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드는 매뉴얼로 상기 프로버 스테이션에 설치하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 단계 ⅱ)에서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 확인은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 내장되는 IC 칩을 독출하여 확인하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 단계 ⅱ)에서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 확인은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 표면에 부착되는 바-코드(bar-code)를 독출하여 확인하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서 상기 단계 ⅲ)에서 상기 검사 정보는 상기 검사를 수행하기 위한 웨이퍼의 크기, 웨이퍼의 플렛죤 위치, 웨이퍼에 형성되어 있는 칩들의 크기에 대한 정보들을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 단계 ⅳ)에서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의세팅은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태와 상기 검사 정보에 의한 설치 상태를 비교하고, 상기 비교한 결과에 의거하여 매뉴얼로 진행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 단계 ⅳ)에서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 세팅은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태와 상기 검사 정보에 의한 설치 상태를 비교하고, 상기 비교한 결과에 의거하여 자동 제어로 진행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 방법.
  8. 임의의 웨이퍼들에 접촉하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 프로브 카드 및 상기 프로브 카드를 통하여 전기 신호를 전달하고, 전달받는 퍼포먼스 보드 각각이 상기 웨이퍼들에 중에서 어떤 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드인 가에 대한 정보들을 입력시킨 정보 부재를 마련하고, 상기 정보 부재가 마련된 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 설치하기 위한 프로버 스테이션;
    상기 정보 부재들을 독출하기 위한 독출 수단; 및
    상기 독출 수단에 의한 정보들을 입력받고, 상기 프로브 카드에 대한 정보 및 상기 퍼포먼스 보드에 대한 정보를 비교하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 동일한 종류의 웨이퍼를 검사하는 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드에 상당할 경우 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 사용하는 검사에 해당하고, 기 입력된 검사 정보를 독출하고, 상기 검사 정보에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드를 상기 검사를 수행하기 위한 설치 상태로 세팅하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 정보 부재는 IC 칩으로 구성되고, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 내장하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 정보 부재는 바코드로 구성되고, 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드 각각에 부착하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 독출 수단은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치되는 위치의 프로버 스테이션에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치.
  12. 제8 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태와 상기 검사 정보에 의한 설치 상태를 모니터링하기 위한 모니터와, 상기 모니터링에 의거하여 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 매뉴얼로 조작하기 위한 조작 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치.
  13. 제8 항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드가 설치된 상태와 상기 검사 정보에 의한 설치 상태를 비교하기 위한 비교 수단 및 상기 비교 수단의 데이터를 입력받고, 상기 데이터에 의거한 자동 제어로서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 세팅하기 위한 자동 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 자동 제어 수단은 수치 제어에 의한 자동 제어로서 상기 프로브 카드 및 퍼포먼스 보드의 설치 상태를 세팅하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 장치.
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