KR100549877B1

KR100549877B1 - 프로빙 방법 및 프로빙 시스템

Info

Publication number: KR100549877B1
Application number: KR1020000053886A
Authority: KR
Inventors: 고노이사오; 이노마타이사무
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2006-02-06
Also published as: US6433566B1; JP4223640B2; JP2001085478A; TW463281B; KR20010030370A

Abstract

메인 척을 오버드라이빙시킬 때에, X축, Y축 및 Z축 모터를 동시에 그리고 일괄해서 제어하는 단일 가상 컨트롤러를 채용한 프로빙 방법 및 프로빙 시스템이 개시되어 있다. 이 가상 컨트롤러는 소프트웨어적으로 마련될 수 있다. 가상 컨트롤러로부터의 제어 정보는 각 모터로 동일한 프로토콜을 이용하여 전송되는 것이 바람직하다. 이 가상 컨트롤러를 채용한 프로빙 방법과 프로빙 시스템에 의해서 메인 척의 오버드라이빙 시에, 프로브는 소정의 궤도(예컨데, 직선 궤도)를 따라서 이동하여, 피검사체의 전극 패드 내의 종점에서 해당 전극 패드와 확실히 접촉할 수 있다.

Description

프로빙 방법 및 프로빙 시스템{PROBING METHOD AND PROBING SYSTEM}

도 1은 본 발명의 프로빙 방법에 이용되는 프로빙 장치를 도시한 블록도,

도 2는 본 발명의 프로빙 방법에 있어서의 오버드라이빙 시의 시간과 Z 방향 이동량의 관계를 설명하기 위한 그래프,

도 3은 본 발명의 프로빙 방법에 의해서 전극 패드 상에 형성된 프로브 선단의 이동 궤적을 나타내는 평면도,

도 4는 오버드라이빙 시의 메인 척의 보정량을 설명하는 설명도,

도 5a는 메인 척의 이동량을 보정한 후의 메인 척과 프로브 침의 관계를 부분적으로 확대하여 도시한 개념도,

도 5b는 전극 패드와 프로브 선단의 이동 궤적의 관계를 나타내는 설명도,

도 6은 프로빙 장치의 일부를 파단하여 도시한 사시도,

도 7a는 다핀화 되어있지 않은 프로브 카드를 이용한 프로빙 방법에 있어서, 메인 척을 오버드라이빙할 때의 메인 척과 프로브의 위치 관계를 확대하여 도시한 개념도,

도 7b는 도 7a 상태에서의 전극 패드 상에서의 프로브 선단의 이동 궤적을 도시한 도면,

도 8a는 다핀화한 프로브 카드를 이용한 프로빙 방법에 있어서, 메인 척을 오버드라이빙할 때의 메인 척과 프로브의 관계를 확대하여 도시한 개념도,

도 8b는 도 8a 상태에 있어서의 전극 패드 상의 프로브 선단의 이동 궤적을 도시한 도면,

도 9는 메인 척의 각 구동 기구와 컴퓨터의 관계를 나타내는 개념도,

도 10은 오버드라이빙 시의 시간과 Z 방향 이동량의 관계를 해명한 결과를 나타내기 위한 그래프,

도 11은 전극 패드 상에서의 프로브 침의 이동 궤적을 나타내는 평면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

24A : 프로브 31 : X축 모터

31a, 32a : 드라이버 32 : Y축 모터

33a : 스테핑 드라이버 33 : Z축 모터

40 : 호스트 컴퓨터

본 발명은 프로빙 방법 및 프로빙 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스루풋(through-put)을 높일 수 있는 프로빙 방법 및 프로빙 시스템에 관한 것이다.

프로빙 장치(10)는, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 카세트(C) 내에 수납된 웨이퍼 W를 한 장씩 취출하여 반송하는 로딩(loading)실(로더(loader))(11)과, 이 로딩실(11)에 인접하여 로딩실(11)로부터 반송된 웨이퍼 W를 검사하는 프로빙실(프로버(prober))(12)과, 이 프로빙실(12) 및 로딩실(11)을 제어하는 컨트롤러(13)와, 이 컨트롤러(13)를 조작하는 조작 패널을 겸하는 표시 장치(14)를 구비하고 있다. 상기 로딩실(11)에는 웨이퍼 W의 반송 기구인 핀셋(15)이 회전축을 거쳐서 마련된다. 이 핀셋(15)은 수평 방향으로 진퇴 이동하면서(back-and-forth movement) 정회전 및 역회전(clockwise-and-counterclockwise)함으로써, 카셋트 C 내의 웨이퍼 W를 한 장씩 출력하여, 프로빙실(12)로 반송한다. 핀셋(15)의 근방에는 웨이퍼 W를 사전 정렬하기 위한 서브척(sub-chuck)(16)이 마련된다. 이 서브척(16)은 핀셋(15)으로부터 웨이퍼 W를 수취하고, θ방향으로 정방향 회전 및 역방향 회전함으로써, 웨이퍼 W의 오리엔테이션 플랫을 기준으로 하여 웨이퍼 W를 사전 정렬한다.

상기 프로빙실(12)에는 웨이퍼 W를 탑재하는 메인 척(17)이 마련된다. 이 메인 척(17)은 X, Y 스테이지(18,19)를 거쳐서 X, Y 방향으로 이동함과 동시에, 내장된 구동 기구에 의해서 Z, θ방향으로 이동된다. 프로빙실(12) 내에는, 웨이퍼 W를 프로빙 카드에 대하여 정렬하는 정렬 수단(20)이 마련된다. 이 정렬 수단(20)은 웨이퍼 W를 촬상하는 제 1 촬상 수단(21)(CCD 카메라 등)을 갖는 정렬 브리지(22)와, 이 정렬 브리지(22)의 Y 방향으로의 왕복 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드 레일(23, 23)과, 메인 척(17)에 부설된 CCD 카메라 등으로 이루어지는 제 2 촬상 수단(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 프로빙실(12)의 윗면에는 프로브 카드(도시하지 않음)가 마련된다. 이 프로브 카드의 윗면은 테스트 베드(test bed)(도시하지 않음)에 접속링을 거쳐서 전기적으로 접속된다. 프로브 카드, 테스터로부터의 테스트 신호를 테스트 헤드 및 접속 링을 거쳐서 수신하여, 프로브가 접촉하고 있는 웨이퍼 W 상의 IC의 전기적 특성을 검사한다.

웨이퍼 W 상의 IC를 검사하는 경우에는, 우선, 로딩실(11) 내에서 핀셋(15)이 카셋트 C 내로부터 한 장의 웨이퍼 W를 취출한다. 핀셋(15)이 웨이퍼 W를 프로빙실(12)로 반송하는 동안에, 서브 척(16)에서 웨이퍼 W는 사전 정렬된다. 핀셋(15)은 프로빙실(12) 내의 메인척(17)으로 웨이퍼 W를 인도한다. 정렬 브리지(22)가 프로브 센터로 이동하여, 제 1 촬상 수단(21)과 메인 척(17)측의 제 2 촬상 수단에 의해 메인 척(17) 상의 웨이퍼 W를 정렬한다. 그 후, 메인 척(17)은 X, Y 방향으로 이동하고, 웨이퍼 W는 인덱스 이송(index feeding)된다. 메인 척(17)이 Z 방향으로 상승하여, 웨이퍼 W와 프로브가 접촉한 뒤, 메인 척(17)이 오버드라이브(overdrive)됨으로써, 웨이퍼 W 상의 각 IC 칩과 프로브가 전기적으로 접촉한다. 이 상태에서, 각 IC 칩의 전기적 특성이 검사된다.

사이즈가, 예컨대 200mm까지의 웨이퍼 W인 경우에는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 메인 척(17)이 오버드라이브함으로써, 메인 척 상에 탑재된 웨이퍼 W가 일점 쇄선으로 표시되는 위치로부터 실선으로 표시되는 위치까지, 웨이퍼 W는 도 7a의 실선으로 표시되도록, 수평 상태대로 Z 방향으로 상승한다. 이 동안, 프로브 카드(24)의 프로브(24A)는 도 7a의 일점 쇄선으로 나타내는 위치로부터 실선으로 나타내는 위치까지 탄성적으로 들어 올려진다. 프로브 선단은 굵은 선의 시점 S에서 종점 E까지 이동한다. 이 상태를 평면적으로 보면, 해당 선단의 시점 S에서 종점 E에 이르는 이동은 도 7b의 사선의 화살표로 도시되는 바와 같이 IC 칩의 전극 패드 P 내에 있다. 프로빙(24A)은 전극 패드 P와의 전기적인 접촉을 유지하기 때문에, IC 칩의 전기적 특성을 정확히 검사할 수 있다.

웨이퍼 사이즈가, 예컨대 300mm로 커지더라도, IC 칩은 반드시 대형화되는 것은 아니고, 초미세화되기 때문에, 전극 패드간의 피치가 좁게 된다. 이에 따라, 프로브 카드는 다핀화되어, 그 핀수가, 예컨대 약 2000핀에도 도달한다. 이 때문에, 오버드라이빙 시에 전체 프로브(24A)에서 메인 척(17)에 걸리는 하중은, 예컨대 십 수Kg∼20Kg으로도 된다. 웨이퍼 W가 도 8a의 일점 쇄선으로 나타내는 위치로부터 오버드라이빙되어 프로브(24A)에 접촉하면, 편하중이 발생한다. 이 편하중에 의해, 메인 척(17)의 회전축(도시하지 않음)이 구부러지고, 웨이퍼 W는 동 도면에서 실선으로 도시된 바와 같이, 예컨대 20∼30㎛ 정도 기울고, 본래의 상승 위치보다도 외측으로 치우친다. 이 때, 프로브(24A)의 선단은 도 8a에 일점 쇄선으로 표시된 위치로부터, 실선으로 표시되는 위치까지 탄성적으로 들어 올려지고, 도 7a에 표시되는 경우보다도 오래 이동하여, 도 8a의 굵은 선으로 도시되는 바와 같이 이동한다. 이 때의 해당 선단의 시점 S이 도 7a에서 표시되는 시점 S과 동일한 위치라도, 종점 E은 도 8b 상에서 사선의 화살표로 표시되는 바와 같이, 전극 패드 P에서 밀려나온 위치에 이른다. 이 때문에, 해당 선단이 전극 패드 P에서 빠질 우려가 있어, 프로빙(24A)에서 전극 패드 P에 테스트 신호를 보낼 수 없기 때문에, 검사의 신뢰성이 손상될 우려가 있다.

본 출원인은 일본 특허 공개 평성 제11-30651호(일본 특허 출원 평성 제 9-202476 호) 공보에서, 오버드라이빙 시에 탑재대가 편하중을 받더라도, 프로브를 확실히 웨이퍼의 전극 패드에 접촉시킴으로써, 신뢰성이 높은 검사를 행할 수 있는 프로빙 방법 및 프로빙 장치를 제안했다. 이 프로빙 방법에서는 웨이퍼 척의 정보, 웨이퍼의 정보 및 프로브 카드의 정보에 근거해서, 오버드라이빙 시에 탑재대의 X, Y 및 Z 방향의 보정량을 구하고, 이 보정량에 근거해서 탑재대의 X, Y 및 Z 방향으로의 이동 거리를 보정함으로써 탑재대를 오버드라이빙 시키고 있다.

도 9에는 웨이퍼 척(17)을 X, Y 방향으로 이동시키기 위한 X축용 구동 기구와 Y축용 구동 기구에 서보 모터(31, 32)를 사용하고, Z 방향으로 이동시키는 Z축용 구동 기구에 스테핑 모터(33)를 사용하는 시스템이 도시되어 있다. 이 시스템에 있어서, 스테핑 모터(33)의 동작 특성은 서보 모터(31, 32)와 다르기 때문에, 서보 모터(31, 32)와 스테핑 모터(33)를 동시에 구동시키거나 동시에 정지시키는 것은 실질적으로 불가능하다. 종래의 각 모터(31,32, 33)는 따로 구동되고, 정지된다.

본 출원인은 상술한 프로빙 방법에 있어서, 호스트 컴퓨터(40)로부터의 지령에 의해 작동하는 드라이버(31a, 32a) 및 스테핑 드라이버(33a)로부터의 신호에 근거해서, X축 모터(31), Y축 모터(32)와 Z축 모터(33)를 교대로, 그리고 복수 단계로 나눠 구동하면, 도 10,도 11에 도시된 바와 같이, 프로브(24A)가 지그재그로 이동하여, 목표 위치(종점 E)에 도달하는 것을 해명했다. 이 방법에 있어서는, 프로브(24A)와 전극 패드를 확실히 접촉시킬 수 있지만, 각 모터는 여러번에 걸쳐서 구동 및 정지되어, 탑재대를 지그재그로 이동하기 때문에, 스루풋이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이다.

본 발명은 탑재대를 이동하기 위한 복수의 구동 기구를 분할하여 구동시킬 필요가 없고, 스루풋을 높일 수 있는 프로빙 방법 및 프로빙 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 탑재대의 구동 기구로서, 동작 특성이 서로 다른 구동 기구가 채용되는 경우에도, 각 구동 기구를 분할하여 구동시킬 필요가 없어, 스루풋을 높일 수 있는 프로빙 방법 및 프로빙 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구를 일괄 제어하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구의 일괄 제어를 호스트 컴퓨터의 지령 신호에 근거해서 동작하는, 가상 컨트롤러에 의해서 실시하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구를 동시에 구동시키도록 일괄 제어하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구의 일괄 제어를 동일한 프로토콜에 의한 제어 신호에 근거해서 실시하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하의 명세서에 기재되고, 그 일부는 해당 개시로부터 자명해지든지, 또는 본 발명의 실행에 의해 얻어질 것이다. 본 발명의 해당 목적 및 이점은, 여기에 특히 지적되는 수단과의 조합에 의하여 실현되어 얻어진다.

본 발명의 제 1 관점에 따라서,

X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구에 의해 구동되는 X축, Y축, Z축을 구비한 탑재대 상에 피검사체를 탑재하는 공정과,

해당 탑재대 상에 탑재된 피검사체의 전극 패드가 해당 탑재대의 상부에 배치된 프로브 카드의 프로브에 접촉하도록 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구에 의해서 해당 X축, Y축, Z축을 구동함으로써, 해당 탑재대를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 공정, 및

이들 구동 기구를 동시에, 그리고 일괄해서 제어함으로써, 각 프로브의 선단이 피검사체의 각 전극 패드 내에 멈추도록 해당 탑재대를 프로브 카드의 방향으로 오버드라이빙 시키는 공정을 구비한, 프로브를 거쳐서 해당 피검사체(W)의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로빙 방법이 제공된다.

이 프로빙 방법에 있어서, 해당 구동 기구의 제어는 호스트 컴퓨터의 지령 신호에 근거해서 동작하는 가상 컨트롤러에 의해 실시되는 것이 바람직하다.

또한, 이 프로빙 방법에 있어서, 해당 일괄 제어는 동일한 프로토콜에 의한 제어 신호에 근거해서 실시되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 관점에 따라서,

X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 이들의 구동 기구와 동작 특성을 달리하는 Z축용 구동 기구에 의해 구동되는 X축, Y축, Z축을 구비한 탑재대 상에 피검사체를 탑재하는 공정과,

해당 탑재대 상에 탑재된 피검사체의 전극 패드가 해당 탑재대의 상부에 배치된 프로브 카드의 프로브에 접촉하도록 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구에 의해서 해당 X축, Y축, Z축을 구동함으로써, 해당 탑재대를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 공정과,

호스트 컴퓨터로부터 지령 신호가 인가되는 하나의 가상 컨트롤러에 의해서, 이들 구동 기구를 동일한 프로토콜에 의해서, 동시에, 그리고 일괄해서 제어함으로써 프로브가 피검사체의 전극 패드내에 멈추도록, 해당 탑재대를 프로브 카드의 방향으로 오버드라이빙 시키는 공정을 구비한, 프로브를 거쳐서 해당 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로빙 방법이 제공된다.

이 프로빙 방법에 있어서, 해당 가상 컨트롤러는 소프트웨어적으로 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 이 프로빙 방법에 있어서, 해당 호스트 컴퓨터로부터의 지령 신호는 오버드라이브되는 탑재대의 목표 위치 및 각 구동 기구에 의해서 구동되는 탑재대의 X, Y, Z 방향의 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 3 관점에 따라서,

피검사체를 탑재하는 탑재대와,

해당 탑재대를 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 각각 이동시키기 위한 X 방향 구동 기구, Y 방향 구동 기구 및 Z 방향 구동 기구와,

해당 탑재대의 윗쪽에 배치되어, 피검사체에 전기적으로 접촉하는 복수의 프로브를 구비한 프로브 카드와,

해당 프로브의 선단이 피검사체의 전극 패드 내에 멈추도록 하여 해당 탑재대를 해당 프로브 카드의 방향으로 오버드라이빙 시키기 위해서, 상기 각 구동 기구를 동시에, 그리고 일괄해서 제어하는 제어 기구를 구비하는 프로빙 시스템이 제공된다.

삭제

이 프로빙 시스템에 있어서, 해당 제어 기구는 호스트 컴퓨터에 네트워크 회선을 거쳐서 접속된 가상 컨트롤러를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 이 프로빙 시스템에 있어서, 해당 일괄 제어는 동일한 프로토콜에 의한 제어 신호에 근거해서 실시되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 4 관점에 따라서,

피검사체를 탑재하는 탑재대와,

해당 탑재대를 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 각각 이동시키기 위한 구동 기구와,

상기 각 구동 기구를 거쳐서 상기 탑재대를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시켜, 상기 피검사체와 상기 프로브 카드의 해당 프로브를 접촉시킨 후, 해당 탑재대를 오버드라이브하도록 각 구동 기구를 제어하는 제어 기구를 포함하며, 해당 제어기구는 호스트 컴퓨터와, 호스트 컴퓨터로부터의 지령 신호에 근거해서 동작하는 가상 컨트롤러를 포함하며, 여기에서 해당 가상 컨트롤러는 소프트웨어적으로 설정되고, 또한 해당 가상 컨트롤러는 해당 탑재대의 오버로드 시에, 해당 프로브가 피검사체의 전극 패드 내에 멈추도록 해당 탑재대를 동일 프로토콜에 따라서 동시에, 그리고 일괄해서 제어하는 프로빙 시스템이 제공된다.

이 프로빙 시스템에 있어서, 해당 호스트 컴퓨터로부터의 지령 신호는 오버드라이브되는 탑재대의 목표 위치 및 각 구동 기구에 의해 구동되는 탑재대의 X, Y, Z 방향의 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

(실시예)

이하, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예는 다른 도면과 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호가 부여되어 있다. 또한, 이 실시예에 있어서는, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해서, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 IC를 피검사체로 하는 프로빙 방법이 설명된다. 그러나, 본 발명은 그 피검사체를 IC로 한정하는 것은 아니다. 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 근거해서, 본 발명이 설명된다. 이 실시예의 프로빙 방법에 있어서는, 도 1에 도시된 프로빙 시스템(100)이 이용된다. 이 프로빙 시스템(100)은, 도 1에 도시되는 바와 같이, 프로빙 장치(10)와, 프로빙 장치(10)에 각종 지령 신호를 부여하는 컴퓨터(예컨데, 호스트 컴퓨터)(40)와, 이들 양자(10, 40)를 서로 접속하는 선(예컨데, 네트워크 회선, 필드 버스)(50)과, 프로브 장치(10)의 X축용 구동 기구(이하, 「X축 모터」 라 칭함)(31), Y축용 구동 기구( 이하, 「Y축 모터」라 칭함)(32) 및 Z축 구동 기구(이하, 「Z축 모터」라 칭함)(33)을 일괄 제어하기 위한 컨트롤러(이하, 「가상 컨트롤러」라 칭함)(34)를 구비한다. 이 가상 컨트롤러는 X축 모터(31), Y축 모터(32) 및 Z축 모터(33)의 각각을 그 동작 특성 등에 근거해서 제어하지만, 전체로서 보면, 가상 컨트롤러는 이들 모터를 동시에 그리고 일괄해서 제어한다. 이 가상 컨트롤러(34)는 동일 프로토콜(통신 포맷)에 따라서, 제어 정보를 각 모터에 부여하는 것이 바람직하다. 또한, 이 가상 컨트롤러(34)는 소프트웨어적으로 설정될 수 있다.

가상 컨트롤러(34)는 호스트 컴퓨터(40)로부터 수신한 지령 신호에 근거해서, 프로브의 선단이 소정의 궤도를 따라서 이동하도록 각 모터(31, 32, 33)를 제어하기 위한 드라이버(31A, 32A, 33A)로서 기능한다.

즉, 메인척의 오버드라이빙 시에, 가상 컨트롤러(34)는 호스트 컴퓨터(40)로부터 프로브가 접촉하는 피검사체(예, 웨이퍼 상의 IC)의 전극 패드 상에서의 시점 및 종점(목표 위치)의 위치 정보(삼차원 어드레스) 및 각 모터(31, 32, 33)에 관한 속도 정보를 수신한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 프로브가 웨이퍼의 전극 패드 상의 시점 및 종점(목표 위치) 사이에 있을 때에도, 이들의 위치 정보 및/또는 속도 정보에 근거해서, 가상 컨트롤러는 프로브 선단의 웨이퍼 상에서의 위치를 항상 파악하고 제어함으로써, 해당 선단이 시점부터 종점(목표 위치)까지, 소정 궤도를 거쳐 이동하도록 제어한다. 이 소정 궤도는 최단 거리(이상 궤도) 또는 최단 거리에 가까운 궤도가 바람직하다.

상기 각 모터(31, 32, 33)는 각각 독자의 드라이버(31A, 32A, 33A)(도 9 참조)를 구비하고 있다. 그러나, 가상 컨트롤러(34)가 마련되는 결과, 이들 드라이버(31A, 32A, 33A)는 단일의 가상 컨트롤러(34)에 의해서 동시에 그리고 일괄해서 제어되도록 하고 있다. 이들 드라이버(31A, 32A, 33A)는 프로브가 전극 패드 상의 시점부터 종점(목표 위치)까지 소정 궤도를 통해서 이동하도록 각 모터(31, 32, 33)를 구동한다. 즉, 호스트 컴퓨터(40)는 가상 컨트롤러(34)에 대하여 오버드라이빙 시의 프로브의 시점 S과 종점 E의 삼차원 어드레스와, 각 모터(31, 32, 33)의 속도 정보 중 적어도 하나를 부여한다. 가상 컨트롤러는 이들 정보에 근거해서, 프로브가 전극 패드 P 상의 시점 S에서 종점 E까지 소정 궤도를 거쳐 이동시키고(도 3 참조), 또한 종점 E에서 프로브가 전극 패드 P와 확실히 접촉하도록 메인 척의 이동을 제어한다.

따라서, 각 모터(31, 32, 33)의 동작 특성이 다른 등의 이유에 의해, 이동 중인 프로브의 위치가 소정의 궤도로부터 벗어나는 경우, 그 편차량은 자동적으로 순식간에 보정된다. 이 보정을 지극히 짧은 시간에 실행하기 위해서, 가상 컨트롤러(34)와 각 모터의 앰프부(31B, 32B, 33B) 사이에는, 고속 응답 가능한 버스(51)에 의해서 접속되는 것이 바람직하다. 그 결과, 프로브는, 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 W 상의 시점 S에서 종점 E까지 소정 궤도(예컨데, 최단 거리의 궤도)를 이동하기 때문에 오버드라이브를 종료할 수 있다. 이 때, 웨이퍼의 전극 패드 P 상에서, 프로브의 선단이 이동하는 궤적은, 도 3에 도시된 바와 같이, 직선 형상으로 되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 프로브에 의해 비검사체(예, 웨이퍼)에 편하중이 가해짐에 의해서, 메인 척은 경사지고, 도 8a 및 8b에 도시된 바와 같이, 프로브가 전극 패드 P에서 벗어나게 된다. 이 현상을 막기 위해서, 본 발명의 프로빙 방법 및 프로빙 시스템은 프로브의 위치를 보정한다. 즉, 검사 시에 메인 척이 Z 방향으로 상승하고, 웨이퍼 W는 도 4의 일점 쇄선 위치에서 프로브(24A)와 접촉한다. 그 후, 메인 척이 오버드라이빙할 때, 웨이퍼 W는 일점 쇄선 위치로부터 실선 위치까지 이동한다. 이 때, 웨이퍼 W에 프로브(24A)로부터 걸리는 편하중에 의해 메인 척(17)의 회전축은 기울고, 웨이퍼 W는 수직의 상승 위치보다도 외측으로 기울고, 프로브(24A)의 침선(針先)의 시점 S은 동 도면의 화살표 A로 도시되는 방향으로 이동하는 것으로 한다.

컨트롤러(13)(도 6 참조)는, 이 이동을 보정하기 위해서 필요한 메인 척(17)의 X, Y 및 Z 방향의 보정량을 구한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 보정량에 근거해서, 메인 척(17)의 위치를 보정함으로써, 웨이퍼 W는 도 4의 화살표 B 방향으로 이동한다. 이 결과, 웨이퍼 W는 마치 수평을 유지한 채로 상승하는 것처럼 보이고, 이 때 프로브(24A)의 선단은, 동 도면의 화살표 C로 도시하는 바와 같이, 수직 윗쪽으로 들어 올려진다.

이 결과, 프로브의 선단은, 도 5a에서 굵은 선으로 표시되는 바와 같이, 웨이퍼 W가 수평으로 들어 올려진 경우(도 7a, 7b 참조)와 거의 변하지 않는 궤도를 그려 이동하고, 도 5b에 표시된 바와 같이, 해당 선단의 종점 E는 전극 패드 P 내에 멈춰, 프로브(24A)가 전극 패드 P와 확실히 접촉하고, 피검사체의 전기적 특성을 확실히 검사할 수 있다.

종래의 장치에 있어서는, X, Y 스테이지(18, 19) 사이의 중량 차이나 프로브(24A)의 이동 거리의 X, Y 방향에서의 차이, 그리고, X, Y 방향과 Z 방향의 이동 분해능의 차이 등으로 인해서, 메인 척(17)을 X, Y 및 Z 방향으로 동시에 시동시키거나, 동시에 정지시키는 것은 곤란했다. 이 때문에, X, Y 및 Z 방향의 이동 개시에 시간적인 어긋남이 발생하여, 메인 척(17)을 소정의 궤도를 따라서 정확히 이동시킬 수 없었다.

그래서, 각 방향에서의 이동 시간의 어긋남이 클수록, 메인 척(17)은 소정 궤도로부터 크게 벗어나게 되어, 메인 척(17)을 정확히 제어할 수 없다. 그러나, 본 실시예에서는, 각 모터(31, 32, 33)는 거의 단일의 가상 컨트롤러(34)에 의해 제어되고, 프로브는 소정의 궤도를 따라 이동한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, X축 모터(31), Y축 모터(32) 및 Z축 모터(33)는 단일의 컨트롤러(가상 컨트롤러)(34)로부터의 지령 신호에 의해, 바람직하게는 동시에 그리고 일괄해서 제어된다. 이 결과, 프로브는 전극 패드 P 상을 소정의 궤도에 따라 시점 S에서 종점 E까지 이동하도록 보정될 수 있어 검사의 스루풋을 높일 수 있다.

이 가상 컨트롤러(34)는 소프트웨어적으로 마련될 수 있고, 가상 컨트롤러(34)로부터의 제어 정보는 각 모터(31, 32, 33)에 동일 프로토콜에 근거해서 전송되는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따르면, 호스트 컴퓨터(4O)로부터 가상 컨트롤러(34)로, 프로브의 시점 S, 종점 E의 삼차원 어드레스 및 각 모터(31, 32, 33)의 속도 정보 중 적어도 하나를 부여함으로써, 프로브는 전극 패드 P 상의 소정 궤도(예컨데, 직선 형상의 이상 궤도)를 따라 이동할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예로 하등 제한되지 않는다. 요는, X축 모터(31), Y축 모터(32) 및 Z축 모터(33)를 단일의 가상 컨트롤러(34) 하에서 제어하는 기술이 본 발명에 포함된다.

본 발명에 따르면, 복수의 구동 기구를 분할하여 구동시킬 필요 없이, 스루풋을 높일 수 있는 프로빙 방법 및 프로빙 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 동작 특성이 서로 다른 복수의 구동 기구를 분할하여 구동시킬 필요가 없고, 스루풋을 높일 수 있는 프로빙 방법 및 프로빙 시스템을 제공할 수 있다.

이러한 특징 및 변경은 해당 기술 분야의 당업자에 의해서 고려될 수 있다. 따라서, 본 발명은 보다 넓은 관점으로 성립되는 것이며, 특정의 상세한 설명 및 여기에 개시된 대표적인 실시예에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 첨부된 청구항에 정의된 넓은 발명 개념 및 그 균등물의 해석과 범위를 벗어나지 않고 여러 가지의 변경을 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 동작 특성이 서로 다른 복수의 구동 기구를 분할하여 구동시킬 필요 없이, 스루풋을 높일 수 있는 프로빙 방법 및 프로빙 시스템을 제공할 수 있다.

Claims

프로브를 거쳐서 해당 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로빙 방법에 있어서,

X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구에 의해 구동되는 X축, Y축, Z축을 구비한 탑재대 상에 피검사체를 탑재하는 공정과,

해당 탑재대 상에 탑재된 피검사체의 전극 패드가 상기 탑재대의 상부에 배치된 프로브 카드의 프로브에 접촉하도록, X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구에 의해 해당 X축, Y축, Z축을 구동함으로써 해당 탑재대를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 공정, 및

이들 구동 기구를 동시에, 또한 일괄해서 제어함으로써, 프로브의 선단이 피검사체의 전극 패드 내에 멈추도록, 해당 탑재대를 프로브 카드의 방향으로 오버드라이빙시키는 공정

을 포함하는 프로빙 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 기구의 제어는 컴퓨터의 지령 신호에 근거해서 동작하는 가상 컨트롤러에 의해 실시되는 프로빙 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 구동 기구는 동일한 프로토콜에 의한 제어 신호에 근거해서 제어되는 프로빙 방법.
프로브를 거쳐서 해당 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로빙 방법에 있어서,

X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 이들의 구동 기구와 동작 특성을 달리하는 Z축용 구동 기구에 의해 구동되는 X축, Y축, Z축을 구비한 탑재대 상에 피검사체를 탑재하는 공정과,

해당 탑재대 상에 탑재된 피검사체의 전극 패드가 해당 탑재대의 상부에 배치된 프로브 카드의 프로브에 접촉하도록 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구에 의해 해당 X축, Y축, Z축을 구동함으로써 해당 탑재대를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시키는 공정, 및

컴퓨터로부터 지령 신호가 인가되는 하나의 가상 컨트롤러에 의해서 이들 구동 기구를 동일 프로토콜에 의해서 동시에, 그리고 일괄해서 제어함으로써 프로브가 피검사체의 전극 패드 내에 멈추도록 해당 탑재대를 프로브 카드의 방향으로 오버드라이빙시키는 공정

을 포함하는 프로빙 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 가상 컨트롤러는 소프트웨어적으로 설정되는 프로빙 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 컴퓨터로부터의 지령 신호는 오버드라이빙되는 탑재대의 목표 위치 및 각 구동 기구에 의해 구동되는 탑재대의 X, Y, Z 방향의 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 프로빙 방법.
피검사체를 탑재하는 탑재대와,

해당 탑재대를 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 각각 이동시키기 위한 X축용 구동 기구, Y축용 구동 기구 및 Z축용 구동 기구와,

해당 탑재대의 윗쪽에 배치되어, 피검사체에 전기적으로 접촉하는 복수의 프로브를 구비한 프로브 카드, 및

해당 프로브의 선단이 피검사체의 전극 패드 내에 멈추도록 하여 상기 탑재대를 해당 프로브 카드의 방향으로 오버드라이빙시키기 위해서, 상기 각 구동 기구를 동시에, 그리고 일괄해서 제어하는 제어 기구를 포함하는

프로빙 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 제어 기구는 컴퓨터에 네트워크 회선을 거쳐서 접속된 가상 컨트롤러를 구비하는 프로빙 시스템.
제 7 항에 있어서,

상기 구동 기구는 동일한 프로토콜에 의한 제어 신호에 근거해서 제어되는 프로빙 시스템.
피검사체를 탑재하는 탑재대와,

해당 탑재대를 X 방향, Y 방향 및 Z 방향으로 각각 이동시키기 위한 구동 기구와,

해당 탑재대의 윗쪽에 배치되어, 피검사체에 전기적으로 접촉하는 복수의 프로브를 구비한 프로브 카드와,

상기 각 구동 기구를 거쳐서 상기 탑재대를 X, Y 및 Z 방향으로 이동시켜, 상기 피검사체와 상기 프로브 카드의 해당 프로브를 접촉시킨 후, 해당 탑재대를 오버드라이빙하도록 각 구동 기구를 제어하는 제어 기구를 포함하며,

해당 제어 기구는 컴퓨터와, 해당 컴퓨터로부터의 지령 신호에 근거해서 동작하는 가상 컨트롤러를 포함하며, 여기에서 해당 가상 컨트롤러는 소프트웨어적으로 설정되고, 또한 해당 가상 컨트롤러는 해당 탑재대의 오버드라이빙 시에 해당 프로브가 피검사체의 전극 패드 내에 멈추도록 해당 탑재대를 동일한 프로토콜에 따라서 동시에, 그리고 일괄해서 제어하는

프로빙 시스템.
제 10 항에 있어서,

상기 컴퓨터로부터의 지령 신호는 오버드라이빙되는 탑재대의 목표 위치 및 각 구동 기구에 의해 구동되는 탑재대의 X, Y, Z 방향의 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 프로빙 시스템.