KR100568513B1 - Prober - Google Patents
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Abstract
반도체 검사장치는 소정의 테스트 신호를 인가하도록 그 하단에 포고핀이 마련된 테스트헤드와, 테스트헤드를 승·하강시키는 구동수단과, 테스트헤드의 저부에 설치되며 그 상면에 포고고정부가 마련되고 그 저면에 프로브니들이 마련된 프로브카드와, 프로브카드의 저부에 설치되며 그 상면에 피검사 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼척과, 테스트헤드에 마련되어 상기 포고핀이 상기 포고고정부와 접촉을 위하여 상기 테스트헤드의 저면과 프로브카드의 사이를 진공상태로 유지시키는 진공흡착기 및 테스트헤드 및 프로브카드 사이의 누설상태를 감지하는 진공감지수단을 포한다. 이와 더불어 진공감지수단의 신호에 의거하여 이상상태 발생 시 구동수단 또는 웨이퍼척을 이동가능하게 지지하는 얼라인먼트 스테이지구동계의 동작을 멈추도록 하는 주제어기를 포함한다.The semiconductor inspection apparatus includes a test head provided with pogo pins at a lower end thereof to apply a predetermined test signal, driving means for raising and lowering the test heads, and a pogo fixing part provided at the bottom of the test head and provided at the bottom thereof. A probe card provided with a probe needle at the bottom, a wafer chuck installed at a bottom of the probe card, and having a test wafer seated on an upper surface thereof, and a test head provided at the test head so that the pogo pins are in contact with the pogo fixing part. It includes a vacuum adsorber for maintaining the vacuum between the cards and a vacuum sensing means for detecting a leakage state between the test head and the probe card. In addition, the controller includes a main controller to stop the operation of the alignment stage drive system for movably supporting the driving means or the wafer chuck when an abnormal state occurs based on the signal of the vacuum sensing means.
Description
도 1은 종래의 반도체 검사장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically showing the configuration of a conventional semiconductor inspection apparatus;
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 검사장치의 테스트헤드가 상승된 상태를 도시한 도면,2A is a view illustrating a state in which a test head of a semiconductor inspection apparatus is raised according to an embodiment of the present disclosure;
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 검사장치의 테스트헤드가 하강된 상태를 도시한 도면이다. 2B is a view showing a state in which the test head of the semiconductor inspection apparatus is lowered according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 반도체검사장치 110 : 프로버100: semiconductor inspection device 110: prober
130 : 테스트헤드 140 : 진공흡착기130: test head 140: vacuum adsorber
150 : 테스터 160 : 구동수단 150: tester 160: drive means
170 : 진공감지수단 171 : 진공감지센서170: vacuum detection means 171: vacuum detection sensor
173 : 제어기 175 : 표시기173: controller 175: indicator
177 : 알람발생기 190 : 주제어기177: alarm generator 190: main controller
210 : 스테이지구동계210: stage driving system
본 발명은 반도체 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테스트헤드와 프로브카드가 진공에 의해 접촉함에 있어서, 그 진공작용공간의 리크를 감지하여 이상상태 발생신호 및 인터록 기능이 수행되도록 하는 반도체 검사장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 반도체장치의 제조에서는 웨이퍼(WAFER)상에 패턴(PATTERN)을 형성시키는 패브릭케이션(FABRICATION)공정과, 상기 패턴이 형성된 웨이퍼를 각 단위 칩(CHIP)으로 조립하는 어셈블리 공정이 수행된다.In general, in the manufacture of semiconductor devices, a fabrication process of forming a pattern PATTERN on a wafer WAFER and an assembly process of assembling the wafer on which the pattern is formed into each unit chip may be performed.
그리고, 상기 공정들 사이에 웨이퍼를 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electric Die Sorting : 이하 “EDS”라 칭함)공정이 수행된다. 이러한 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 단위 칩 들 중에서 불량 칩을 판별하기 위하여 수행하는 것이다.Then, an electric die sorting process (hereinafter referred to as "EDS") is performed to inspect the electrical characteristics of each unit chip constituting the wafer between the above processes. The EDS process is performed to determine defective chips among the unit chips constituting the wafer.
여기서 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량을 판단하는 검사장치를 주로 이용한다.In this case, the EDS process mainly uses an inspection apparatus that applies an electrical signal to the chips constituting the wafer and determines a defect by a signal checked from the applied electrical signal.
이 같은 검사는 웨이퍼를 구성하는 칩들의 전기적 상태를 검사할 수 있도록 상기 웨이퍼와 접촉하여 전기적 신호를 인가시킬 수 있는 프로브 니들이 구비되는 프로브 카드로 이루어지는 검사장치를 주로 이용한다. 프로브카드를 이용한 테스트의 결과가 양품으로 판정되는 반도체 디바이스는 패키징 들의 후 공정에 의해서 완성품으로서 제작된다.Such inspection mainly uses an inspection apparatus including a probe card having a probe needle for contacting the wafer and applying an electrical signal to inspect the electrical state of the chips constituting the wafer. The semiconductor device whose result of the test using the probe card is judged to be good is manufactured as a finished product by a post-process of packaging.
반도체 웨이퍼의 전기적 특성검사는 통상 반도체 웨이퍼의 전극패드에 프로 브카드의 프로브니들을 접촉시키고, 이 프로브니들을 통해 측정 전류를 통전시킴으로써 그때의 전기적 특성을 측정하게 된다.In the electrical property inspection of the semiconductor wafer, the probe needle of the probe card is usually brought into contact with the electrode pad of the semiconductor wafer, and the electrical property at that time is measured by energizing a measurement current through the probe needle.
도 1은 종래의 반도체 검사장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 반도체 검사장치(1)는 크게 프로버(10)와, 테스트헤드(30)와, 테스터(50)로 구성된다.1 is a view schematically showing the configuration of a conventional semiconductor inspection apparatus. As shown in the drawing, the
프로버(10)는 X축, Y축, Z축이동기구와, θ회전기구로 구성되는 얼라인먼트스테이지(11)의 상측에 마련됨과 아울러 그 상면에 검사를 실시할 피검사기판(이하 “웨이퍼(12)”라 칭함)을 탑재하는 기판고정척(13)과, 상기 기판고정척(13)의 상측에 장착링(15)에 의해서 지지되는 프로브카드(17)로 구성된다.The
웨이퍼(12)는 복 수개의 칩(12a)이 소정의 행·열로 배치되며, 각 칩(12a)에는 전기적으로 접속되는 전극패드(미도시)가 배치된다. In the
프로브카드(17)에는 상기 웨이퍼 칩(12a)에 대응하게 배열된 복수의 포고고정부(17a)를 구비하며, 상기 각 포고고정부(17a)에는 상기 전극패드(12b)와 대응하는 복수의 프로브니들(17b)이 마련된다.The
테스트헤드(30)는 테스트신호를 프로브카드(17)로 전달하고, 그 프로브카드(17)의 응답신호를 전달하며 구동수단(70)에 의해 상하로 승·하강 가능하게 설치된다. The
테스터(50)는 테스트 신호를 상기 테스트헤드(30)로 지령하고, 상기 테스트헤드(30)로부터 응답신호를 전달받아 각 칩(12a)에 대한 불량여부를 판독하는 기능을 수행한다. The
상기 테스트헤드(30)는 그 하면에 상기 포고고정부(17a)와 접촉되어 프로브카드(17)에 전압이나 신호를 부여하기 위한 다수의 포고핀(31a)이 배설된 포고블럭(31)이 마련되고, 상기 포고핀(31a)은 상기 포고고정부(17a)와 1대 1의 대응 관계로 배치된다. 이와 더불어 상기 포고블럭(31)에는 진공펌프(41)와 상기 진공펌프(41)와 연결된 진공라인(41)으로 구성된 진공흡착기(40)가 구성되어 상기 포고핀(31a)이 상기 포고고정부(17a)의 사이에서 진공분위기를 이루도록 한다. 이때, 상기 포고블럭(31)에는 링형태의 실링부재(45)가 소정간격 유지하며 설치되어 기밀유지를 하도록 구성된다.The
이와 같이 구성된 종래의 반도체 검사장치(1)는 먼저, 도시되지 않은 제어수단에 의해 구동신호가 출력되면 구동수단(70)이 동작되어 테스트헤드(30)가 하강된다. 상기 테스트헤드(30)는 소정의 위치상태로 하강하여 상기 포고핀(31a)과 포고고정부(17a)가 소정거리(예컨대 3㎜)를 유지하는 위치에서 정지하여 대기상태를 이룬다.In the conventional
다음 상기 테스트헤드(15) 측에 마련된 진공펌프(41)가 동작되어 진공이 가해지면 상기 프로브카드(13)가 진공흡착에 의해 빨려 올라가 상기 포고핀(31a)이 상기 포고고정부(17a)에 접촉되는 상태를 이루게 된다.Next, when the
그러나, 프로브카드(17)에 불량홀이 발생하거나 또는 테스트헤드(15)와 프로브카드(17)가 정확하게 접촉되지 않거나 또는 실링부재(45)의 기능이 미흡한 경우 상기 테스트헤드(15) 및 프로브카드(13)의 사이에서는 진공분위기가 올바르게 조성되지 못하여 포고핀(31a) 및 포고고정부(17a)가 접촉 불량이 발생하게 되는 문제점 이 있다. 그와 같은 경우 포고고정부(17a)의 손상이 발생하고, 프로브카드(17)의 설치 높이가 변화하여 웨이퍼(12) 전극패드(12a)와의 접촉불량을 유발하게 되어 올바른 검사를 진행할 수 없다.However, when a defective hole is generated in the
따라서, 본 발명은 상술한 문제점들을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 테스트헤드와 프로브카드 사이에 작용하는 진공도를 감지하여 그 리크 상태를 작업자에게 알리도록 하는 반도체 검사장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor inspection apparatus to detect the degree of vacuum acting between the test head and the probe card to inform the operator of the leak condition. have.
본 발명의 다른 목적은 테스트헤드와 프로브카드 사이에 작용하는 진공도를 감지하여 이상상태 발생 시 테스트공정과정을 중단하도록 하는 인터록 기능이 가능한 반도체 검사장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a semiconductor inspection apparatus capable of interlocking function to detect the degree of vacuum acting between the test head and the probe card to stop the test process when an abnormal condition occurs.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1관점에 의하면, 소정의 테스트 신호를 인가하도록 그 하단에 포고핀이 마련된 테스트헤드와, 상기 테스트헤드를 승·하강시키는 구동수단과, 상기 테스트헤드의 저부에 설치되며 그 상면에 포고고정부가 마련되고 그 저면에 프로브니들이 마련된 프로브카드와, 상기 프로브카드의 저부에 설치되며 그 상면에 피검사 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼척과, 상기 테스트헤드에 마련되어 상기 포고핀이 상기 포고고정부와 접촉을 위하여 상기 테스트헤드의 저면과 프로브카드의 사이를 진공상태로 유지시키는 진공흡착기 및 상기 테스트헤드 및 프로브카드 사이의 누설상태를 감지하는 진공감지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사장치가 제공된다. According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a test head provided with a pogo pin at its lower end to apply a predetermined test signal, drive means for moving the test head up and down, and the test head A probe card installed at a bottom thereof and provided with a pogo pinion on an upper surface thereof and a probe needle provided at a bottom thereof, a wafer chuck installed at a bottom of the probe card and mounted on an upper surface of the probe card, and provided at the test head to the pogo pin And a vacuum adsorber for maintaining a vacuum state between the bottom of the test head and the probe card so as to be in contact with the pogo fixing unit, and vacuum sensing means for detecting a leakage state between the test head and the probe card. A semiconductor inspection apparatus is provided.
상기 진공감지수단은 상기 테스트헤드 및 프로브카드 사이의 진공도를 측정하는 진공감지센서와, 상기 진공감지센서의 감지신호를 기초로 누설상태를 판단하는 제어기와, 상기 진공감지센서의 측정결과를 나타내는 표시기를 포함함이 바람직하다.The vacuum detecting means includes a vacuum sensor for measuring a degree of vacuum between the test head and the probe card, a controller for determining a leakage state based on a detection signal of the vacuum sensor, and an indicator indicating a measurement result of the vacuum sensor. It is preferable to include.
상기 제어기의 판단결과가 이상상태로 판명된 경우 그 이상상태를 알리는 알람발생기를 추가로 포함함이 바람직하다. When the determination result of the controller is found to be an abnormal state, it is preferable to further include an alarm generator for informing the abnormal state.
상기 표시기는 상기 진공감지센서의 감지상태를 수치로 나타내는 문자표시기를 사용함이 바람직하며, 상기 알람발생기는 표시등, 부저 또는 그 이상상태를 문자로 나타내는 문자표시기 중 어느 하나를 사용함이 바람직하다.Preferably, the indicator uses a character indicator indicating a sensing state of the vacuum sensor as a numerical value, and the alarm generator preferably uses any one of a character indicator indicating a light, a buzzer, or an abnormal state.
본 발명의 제 2관점에 의하면, 소정의 테스트 신호를 인가하도록 그 하단에 포고핀이 마련된 테스트헤드와, 상기 테스트헤드를 승·하강시키는 구동수단과, 상기 테스트헤드의 저부에 설치되며 그 상면에 포고고정부가 마련되고 그 저면에 프로브니들이 마련된 프로브카드와, 상기 프로브카드의 저부에 설치되며 그 상면에 피검사 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼척과, 상기 웨이퍼척을 수평, 수직 또는 회전가능하도록 지지하는 스테이지와, 상기 스테이지를 구동하는 스테이지구동계와, 상기 테스트헤드에 마련되어 상기 포고핀이 상기 포고고정부와 접촉을 위하여 상기 테스트헤드의 저면과 프로브카드의 사이를 진공상태로 유지시키는 진공흡착기 및 상기 테스트헤드 및 프로브카드 사이의 누설상태를 감지하는 진공감지수단과, 상기 진공감지수단의 신호에 의거하여 이상상태 발생 시 상기 구동수단 또는 스테이지구동계의 동작을 멈추도록 하는 주제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사장 치가 제공된다. According to a second aspect of the present invention, a test head provided with a pogo pin at a lower end thereof to apply a predetermined test signal, driving means for raising and lowering the test head, and installed at a bottom of the test head, A probe card having a pogo fixing portion and a probe needle provided on a bottom surface thereof, a wafer chuck installed on a bottom of the probe card and seated with an inspected wafer on an upper surface thereof, and a stage for supporting the wafer chuck horizontally, vertically or rotatably; And a stage driving system for driving the stage, a vacuum absorber and the test head provided in the test head to maintain a vacuum state between the bottom surface of the test head and the probe card for contacting the pogo pin with the pogo pin. Vacuum detection means for detecting a leakage state between the probe card, the new vacuum detection means Values semiconductor inspection area, characterized in that it comprises a group of main control to stop the operation of the drive means or the stage drive system is provided when an abnormal state occurs on the basis of.
상기 진공감지수단은 상기 테스트헤드 및 프로브카드 사이의 진공도를 측정하는 진공감지센서와, 상기 진공감지센서의 감지신호를 기초로 진공누설상태를 판단하는 제어기와, 상기 진공감지센서의 측정결과를 나타내는 표시기를 포함함이 바람직하다. The vacuum detecting means includes a vacuum sensor for measuring the degree of vacuum between the test head and the probe card, a controller for determining a vacuum leakage state based on a detection signal of the vacuum sensor, and a measurement result of the vacuum sensor. It is preferred to include an indicator.
상기 제어기의 판단결과가 이상상태로 판명된 경우 그 이상상태를 알리는 알람발생기를 추가로 포함하며, 상기 표시기는 상기 진공감지센서의 감지상태를 수치로 나타내는 문자표시기로 하며, 상기 알람발생기는 표시등, 부저 또는 그 이상상태를 문자로 나타내는 문자표시기 중 어느 하나로 함이 바람직하다.When the determination result of the controller is found to be an abnormal state further includes an alarm generator for informing the abnormal state, wherein the indicator is a character display indicating the detection state of the vacuum sensor as a numerical value, the alarm generator is an indicator It is preferable to use any one of a letter display indicating a buzzer or an abnormal state in letters.
다음은 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 검사장치의 구성 및 작용에 대해서 좀더 상세히 설명한다. Next, the structure and operation of the semiconductor inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2A and 2B.
도시된 바와 같이 도시된 바와 같이 반도체 검사장치(100)는 크게 프로버(110), 테스트헤드(130), 테스터(150), 진공감지수단(170), 주제어기(190)로 구성된다. As shown in the drawing, the
프로버(110)는 X축, Y축, Z축이동기구와, θ회전기구로 구성되는 얼라인먼트스테이지(111)의 상측에 마련됨과 아울러 그 상면에 검사를 실시할 피검사기판(이하 “웨이퍼(112)”라 칭함)을 탑재하는 기판고정척(113)과, 상기 기판고정척(113)의 상측에 장착링(115)에 의해서 지지되는 프로브카드(117)로 구성된다. The
상기 웨이퍼(112)는 복 수개의 칩(112a)이 소정의 행·열로 배치되며, 각 칩(112a)에는 전기적으로 접속되는 전극패드(미도시)가 배치된다. In the
상기 프로브카드(117)에는 상기 웨이퍼 칩(112a)에 대응하게 배열된 복수의 포고고정부(117a)를 구비하며, 상기 각 포고고정부(117a)에는 상기 전극패드(112b)와 대응하는 복수의 프로브니들(117b)이 마련된다.The probe card 117 includes a plurality of
테스트헤드(130)는 테스트신호를 프로브카드(117)로 전달하고, 그 프로브카드(17)의 응답신호를 전달하는 것으로서, 그 하단에 포고블럭(131)이 마련되고, 상기 포고블럭(131)에는 상기 포고고정부(117a)에 접촉하는 포고핀(131a)이 마련된다. 상기 포고블럭(131)에는 진공펌프(141)와 상기 진공펌프(141)와 연결된 진공라인(141)으로 구성된 진공흡착기(140)가 구성되어 상기 포고핀(131a)이 상기 포고고정부(117a)의 사이에서 진공분위기를 이루도록 한다. 이때, 상기 포고블럭(131)에는 링형태의 실링부재(145)가 소정간격 유지하며 설치되어 기밀유지를 가능하게 한다. 테스트헤드(130)는 구동수단(160)에 의해 상하로 승·하강 가능하게 설치된다. 여기서, 상기 구동수단(160) 및 테스트헤드(130)는 연결기(161)에 의해 연결되며 연결기(161)에는 근접센서(163:PROXIMITY SENSOR)가 설치되어 테스트헤드(130)가 하강하여 포고핀(131a) 및 포고고정부(117a)가 접촉상태을 이룸을 감지하도록 구성된다. 이때, 근접센서(163)는 금속체로 구성된 프로버본체(114)의 근접여부를 감지한다. The
테스터(150)는 테스트 신호를 상기 테스트헤드(130)로 지령하고, 상기 테스트헤드(130)로부터 응답신호를 전달받아 각 칩(112a)에 대한 불량여부를 판독하는 기능을 수행한다. The
진공감지수단(170)은 상기 테스트헤드(130) 및 프로브카드(117) 사이의 진공도를 측정하는 진공감지센서(171)와, 상기 진공감지센서(171)의 감지신호를 기초로 누설상태를 판단하는 제어기(173)와, 상기 진공감지센서(171)의 측정결과를 나타내는 표시기(175)를 포함한다. 여기서, 상기 표시기(175)는 진공감지센서(171)로부터 감지된 진공압력을 수치로 나타내는 것에 의한다. The
상기 제어기(171)의 판단결과가 이상상태로 판명된 경우 그 이상상태를 알리는 알람발생기(177)를 추가로 구성시켜 작업자에게 신속한 조치를 취하도록 함이 바람직하며, 상기 알람발생기(177)는 표시등, 부저 또는 에러메시지를 문자로 표시하는 문자표시기와 같은 것을 채용할 수 있다. When the determination result of the
한편, 이러한 구성에 더불어 진공 리크 발생 시 프로버(110) 또는 테스트헤드(130)의 동작을 멈추도록 하여 더 이상의 공정에러가 발생하는 것을 방지하도록 할 수 있다. On the other hand, in addition to such a configuration, it is possible to stop the operation of the
그 구성에 대해서 설명하면, 먼저, 진공감지수단(170)의 제어기(173)를 통해 진공도의 정상여부가 판단되면, 그 판단결과치는 프로버(110) 및 테스트헤드(130)에 관련된 설비 전체에 관련된 명령어가 수록된 주제어기(190)로 신호가 전달되어 이상상태 발생시 상기 주제어기(190)가 프로버(110) 또는 테스트헤드(130)측으로 정지신호를 발생하여 더 이상의 공정이 진행되지 않도록 한다. 즉, 주제어기(190)는 스테이지구동계(210)로 정지신호를 전달하여 얼라인먼트스테이지(111)의 동작을 멈추도록 하고, 구동수단(160)측으로 신호를 전달하여 테스트헤드(130)의 하강동작을 멈추도록 한다. Referring to the configuration, first, if it is determined whether the degree of vacuum is normal through the
상술한 바와 같이 본 발명은 테스트헤드 및 프로브카드의 사이에 작용하는 진공도를 측정할 수 있도록 하여 진공 이상상태를 쉽게 파악할 수 있도록 함으로써 테스트헤드 및 프로브카드의 전기적 접촉을 좋게 함과 아울러 프로브니들과 웨이퍼패드와의 접촉성을 향상시키는 이점이 있다. As described above, the present invention makes it possible to measure the degree of vacuum acting between the test head and the probe card so that the abnormal state of the vacuum can be easily identified, thereby improving the electrical contact between the test head and the probe card, as well as the probe needle and the wafer. There is an advantage of improving contact with the pad.
또한, 테스트헤드 및 프로브카드사이의 진공도를 지속적으로 체크하여 이상상태 발생 시 인터록 기능이 수행되도록 함으로써 공정에러가 발생되는 문제점을 해소시키는 이점이 있다. In addition, by continuously checking the vacuum degree between the test head and the probe card to perform the interlock function when an abnormal condition occurs, there is an advantage of eliminating the problem of the process error occurs.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
Claims (10)
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KR1020030071196A KR100568513B1 (en) | 2003-10-13 | 2003-10-13 | Prober |
Publications (2)
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