KR100595139B1

KR100595139B1 - 프루브 카드의 아이디 인식 장치 및 그 인식 방법

Info

Publication number: KR100595139B1
Application number: KR1020040117819A
Authority: KR
Inventors: 유기한; 김정집
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2006-06-30

Abstract

본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 장치는, 인쇄회로기판에 형성되고, 다수의 가변 저항기로 이루어지는 가변 저항부와; 각 프루브 카드의 가변 저항부에 대한 기준 전압의 데이터를 구비하는 데이타베이스부와; 가변 저항부의 전압을 측정하고, 그 측정된 전압을 데이터베이스부의 기준 전압과 비교하여, 그 프루브 카드의 ID를 인식할 수 있는 인식 프로그램이 저장되는 ID 인식부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 방법은, 상기 인식 프로그램이 저장된 ID 인식부를 구동하는 단계; 프루브 카드의 가변 저항부에 전류를 가하여, 그 가변 저항부의 전압을 측정하는 단계; 상기 인식 프로그램을 통해, 상기 가변 저항부의 측정 전압을 상기 데이타베이스부의 기준 전압과 비교하여 그 프루브 카드의 ID를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 프루브 카드의 ID를 자동으로 인식 할 수 있고, 그로 인해 프루브 카드 이력을 정확히 전산 관리 할 수 있으며, 전산관리를 통하여 적기에 카드 수리 및 교체, 또는 폐기가 이루어질 수 있어서, 상당한 수준의 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.

프루브 카드, ID, 가변 저항

Description

프루브 카드의 아이디 인식 장치 및 그 인식 방법{Device for Recognizing Identification of Probe Card and Method for Recognizing the Same}

도 1은 일반적인 반도체 소자의 검사를 위한 테스트 장치를 나타내는 구조도.

도 2는 본 발명에 따른 가변 저항부가 형성된 프루브 카드를 나타내는 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 가변 저항부를 나타내는 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 과정을 나타내는 순서도.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

2 : 로딩/언로딩부 3 : 테스트부

4 : CPU 5 : 테스터

6 : 상부 CCD 카메라 7 : 테스트 헤드

8 : 하부 CCD 카메라 9 : 스테이지(stage)

10 : 니들(needle) 12 : 프루브 카드

20 : 웨이퍼 30a : 제1가변 저항기

30b : 제2가변 저항기 30c : 제3가변 저항기

40 : 테스터 채널부 50 : 가변 저항 선택부

51 : 제1가변 저항 52 : 제2가변 저항

53 : 제3가변 저항 54 : 제4가변 저항

55 : 제5가변 저항

본 발명은 반도체 소자의 전기적 특성 검사에 사용되는 프루브 카드에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 반도체 소자의 전기적 특성 검사에 사용되는 수많은 프루브 카드에 대해 각 프루브 카드를 자동으로 식별할 수 있게 하는 프루브 카드의 아이디(Identification; 이하 'ID' 라 한다) 인식 장치 및 그를 이용한 인식 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고집적 반도체소자의 제조과정에서는 웨이퍼(Wafer) 상에 특정의 패턴(pattern)을 반복적으로 형성하여 집적회로를 구성하는 웨이퍼 제조(Fabrication) 공정과, 집적회로가 구성된 웨이퍼를 단위 칩으로 절단한 후 패키지하는 조립(Assembly) 공정을 수행하게 된다.

그리고 웨이퍼를 각 단위 칩으로 절단하기 전에, 웨이퍼를 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 칩 분류(Electrical Die Sorting : 이하 'EDS' 라 한다) 공정을 수행한다.

이러한 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 단위 칩들 중에서 정상 칩과, 불량 칩을 판별하여 불량 칩을 재생하거나 또는 조기에 제거시킴으로써, 후속되는 조 립 공정에서의 비용 및 검사비용 등을 절감하기 위해서 수행한다.

이러한 EDS 공정을 수행하는 테스트 장치는 프루브 카드를 이용하여 각 칩의 불량 여부를 검사한다.

도 1은 EDS 공정을 수행하기 위한 종래의 일반적인 테스트 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.

도 1을 참조하면, 검사할 웨이퍼(20)를 카세트(도시 안됨)로부터 이송하는 로딩/언로딩부(2)와 EDS 공정이 수행되는 웨이퍼(20)가 위치할 테스트부(3)를 구비하며, 테스트부(3) 내에는 웨이퍼(20)가 위치할 스테이지(9)와 하부 CCD 카메라(8)가 설치되어 있다. 테스트부(3) 상에는 테스트 헤드(7)와 상부 CCD 카메라(6)가 설치된다. 테스트 헤드(7)는 중앙처리장치인 CPU(4)에 의해 백업 받는 테스터(5)에 연결되어 있으며, 인쇄회로기판(12)과 복수개의 칩 검사용 니들을 구비하는 프루브 카드(12)가 테스트 헤드(7)의 하부면 상에 탈착 가능하게 장착된다. 프루브 카드(12)는 테스트부(3) 내에 위치하는 스테이지(9) 상에 위치하는 웨이퍼(20)와 마주보도록 위치한다. 스테이지(9)는 상부 및 하부 CCD 카메라(6,8)로부터의 검지신호를 입력 받은 CPU(4)의 제어신호에 따라 X, Y, Z, θ방향으로 구동될 수 있다.

여기서, 프루브 카드는 일반적으로 복수개의 니들(10)을 구비하며, 테스터(5)로부터 니들(10)을 통하여 검사하고자 하는 웨이퍼(20)의 칩으로 일정한 전기적 신호가 공급되고, 그에 따라 칩에 내장된 집적회로로부터의 신호가 테스터(5)로 전송되며, 테스터(5)는 그 신호에 근거하여 칩의 양, 불량을 판단하게 된다.

한편, 이처럼 웨이퍼를 검사하는 데 사용되는 여러 프루브 카드는 각각 고유 한 특징을 갖고 있다. 예를 들면, 프루브 카드가 몇 번의 테스트에 사용되었는지, 오류가 있어서 리페어(repair)가 필요한지, 그리고 오차 발생으로 인해 보정값을 입력해야 하는지 등의 특징을 갖고 있어서, 각 프루브 카드를 식별할 필요성이 있다.

그러나 종래 프루브 카드는 그러한 식별 또는 인식을 위한 별도의 기능을 고려하지 않은 채 제작되었기 때문에, 각 프루브 카드를 사용할 때마다 작업자가 그 프루브 카드에 붙여진 태그 라벨(Tag Label)의 ID를 수기로 기록해야 프루브 카드를 식별할 수 있었다. 이러한 종래의 프루브 카드 ID 인식 방식에 의하면, 작업자의 수기에 의존하므로, 오기되거나 누락되는 등의 실수가 발생할 위험이 있어서 프루브 카드의 정확한 이력 관리가 제대로 이루어지기 힘들고, 또한 각 프루브 카드를 사용할 때마다 ID를 수기로 기록해야 하므로 시간적, 경제적으로도 불필요한 낭비가 있었다.

본 발명의 목적은, 작업자가 프루브 카드의 ID를 수기로 기록하지 않고도, 테스트 장치에 장착되는 프루브 카드의 ID를 반도체 소자의 전기적 특성 검사 중에 자동으로 인식할 수 있도록 하여, 프루브 카드의 이력을 정확하게 전산 관리할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 장치는, 반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 장비에 장착되고, 회로 패턴들이 형성된 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되고, 반도체 소자에 접촉하는 다수개의 니들을 구비하는 프루브 카드에 있어서, 인쇄회로기판에 형성되고, 다수의 가변 저항기로 이루어지는 가변 저항부와; 각 프루브 카드의 가변 저항부에 대한 기준 전압의 데이터를 구비하는 데이타베이스부와; 가변 저항부의 전압을 측정하고, 그 측정된 전압을 데이터베이스부의 기준 전압과 비교하여, 그 프루브 카드의 ID를 인식할 수 있는 인식 프로그램이 저장되는 ID 인식부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 가변 저항부는 3개의 가변 저항기로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 각 가변 저항기는, 전기적 신호가 통과하는 테스터 채널부와; 소정의 저항 값으로 설정할 수 있는 가변 저항 선택부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 여기서 가변 저항 선택부는 5개의 서로 다른 저항 값을 구비하고, 그 중에서 특정 저항 값으로 설정될 수 있도록 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 방법은, 다수의 가변 저항기로 이루어지는 가변 저항부와, 각 프루브 카드의 가변 저항부에 대한 기준 전압 값과 각 프루브 카드의 ID를 구비하는 데이타베이스부와, 상기 가변 저항부의 측정 전압을 상기 데이타베이스부의 기준 전압과 비교하여, 그 프루브 카드의 ID를 인식할 수 있는 인식 프로그램이 저장되는 ID 인식부를 포함하여 구성되는 프루브 카드의 ID 인식 장치를 이용하여 특정 프루브 카드의 ID를 인식하는 방법에 있어서, 상기 인식 프로그램이 저장된 ID 인식부를 구동시키는 단계; 프루브 카드의 가변 저항부에 전류를 가하여, 그 가변 저항부의 전압을 측정하는 단계; 상기 인식 프로그램을 통해, 상기 가변 저항부의 측정 전압을 상기 데이타베이스부의 기준 전압과 비교하여 그 프루브 카드의 ID를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, ID 인식부를 구동하기 전에 검사하고자 하는 웨이퍼를 테스트 장치의 스테이지에 로딩하는 단계와; 프루브 카드의 ID를 확인한 후, 웨이퍼에 대한 검사를 진행하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다. 그 외에도, 웨이퍼에 대한 검사를 진행하기 전에, 또는 웨이퍼에 대한 검사가 완료된 후에, 그 확인된 ID 정보를 출력하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

구현예

이하 도면을 참조로 본 발명의 구현예에 대해 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 ID 인식 장치가 포함된 프루브 카드가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 프루브 카드의 가변 저항부에 대한 회로도가 도시되어 있다.

일반적으로 반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 장비에 장착되는 프루브 카드는, 회로 패턴들이 형성된 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되고, 반도체 소자에 접촉하는 다수개의 니들을 구비한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에서는 이러한 프루브 카드의 인쇄회로기판에 다수의 가변 저항기로 이루어지는 가변 저항부가 형성된다. 여기서, 각 프루브 카드의 ID를 식별할 수 있도록 하기 위해, 각 프루브 카드의 가변 저항부는 서로 다른 저항 값을 갖고 있어야 한다. 이때 그 가변 저항부는 프루브 카드가 웨이퍼의 검사를 위해 테트스 장치에 장착되기 전에, 예를 들면 처음 그 프루브 카드를 제작할 때, 미리 소정의 저항 값을 갖도록 설정되는 것이 바람직하다.

한편, 가변 저항부를 구성하는 각 가변 저항기는 테스트 장치를 구성하는 테스터의 리소스를 사용하게 되므로, 가변 저항기가 너무 많으면 테스터의 리소스를 낭비하게 되고, 너무 적으면 ID를 식별할 수 있는 프루브 카드의 수가 제한된다. 따라서 각 프루브 카드에 형성되는 가변 저항부는 3개 정도의 가변 저항기로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 도 3을 참조하면, 각 가변 저항기(30a, 30b, 30c)는 전기적 신호가 통과하는 테스터 채널부(40)와, 소정의 저항 값으로 설정할 수 있는 가변 저항 선택부(50)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 테스터 채널부(40)는 테스터에서 가변 저항 선택부(50)로 전기적 신호, 즉 소정 값을 갖는 전류가 지나가는 통로이다. 그리고 가변 저항 선택부(50)는 소정의 저항 값으로 미리 설정되어 있어서, 테스터 채널부(40)를 통해 입력 받은 전기적 신호에 의해 특정한 값의 전압을 발생한다.

한편, 각 가변 저항 선택부(50)는 다수의 가변 저항 중에서 특정 값을 선택할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 3에 도시된 프루브 카드의 가변 저항부는 3개의 가변 저항기, 즉 제1가변 저항기(30a), 제2가변 저항기(30b), 제3가변 저항기(30c)로 이루어지고, 각 가변 저항기(30a, 30b, 30c)에 포함된 가변 저항 선택부(50)는 서로 다른 저항 값으로 설정된 제1가변 저항(51), 제2가변 저항(52), 제3가변 저항(53), 제4가변 저항(54), 제5가변 저항(55)으로 이루어져 있다. 여기서 제1가변 저항기(30a)는 제2가변 저항 값(52)으로 설정되어 있고, 제2가변 저항기(30b)는 제1가변 저항 값(51)으로 설정되어 있으며, 제3가변 저 항기(30c)는 제5가변 저항 값(55)을 가지도록 설정되어 있다. 이처럼 각 가변 저항기(30a, 30b, 30c)가 가지는 저항 값의 조합에 의해, 각 프루브 카드의 가변 저항부는 서로 다른 저항 값을 가질 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 장치는, 각 프루브 카드의 인쇄회로기판에 형성되는 가변 저항부 이외에도, 데이터베이스부와 ID 인식부를 더포함하여 구성된다. 여기서 데이터베이스부에는, 각 프루브 카드의 가변 저항부에 대한 기준 전압 값과, 그 기준 전압 값에 대응하는 각 프루브 카드의 ID가 저장된다. 그리고 ID 인식부에는 프루브 카드의 ID를 인식하기 위한 각 과정을 제어하는 인식 프로그램이 저장되고, 그 인식 프로그램은 프루브 카드의 가변 저항부에 소정 값의 전기적 신호를 보낸 후, 그 가변 저항부의 전압을 측정하고, 그 측정된 전압을 데이터베이스부에 저장된 여러 기준 전압과 비교하여, 해당 프루브 카드의 ID를 인식하게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 장치를 이용하여 프루브 카드의 ID를 인식하는 방법에 대해 살펴본다.

도 4에는 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 방법을 나타내는 순서도가 도시되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식은 기존의 웨이퍼 검사와 동시에 이루어질 수 있다. 따라서 번거롭게 프루브 카드의 ID 인식 과정과 웨이퍼 검사 과정을 별도로 하지 않으므로 시간적으로 효율성을 증대시킬 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 프루브 카드의 ID 인식 과정은 항상 웨이퍼의 검사 과정과 동시에 진행해야 하는 것은 아니고, 필요에 따라서는 별도로 진행할 수도 있다. 이하에서는 도 4에 도시된 바와 같이 프루브 카드의 ID 인식 과정과 웨이퍼 검사 과정을 동시에 진행시키는 경우에 대해 살펴본다.

검사하고자 하는 웨이퍼를 테스트 장비의 스테이지에 로딩하고, 프루브 카드를 테스트 장비의 홀더에 장착한다.(S100)

그리고 인식 프로그램이 저장된 ID 인식부를 구동시킨다.(S200) 여기서 인식 프로그램은 프루브 카드의 ID를 인식하기 위해 후술하는 과정들을 제어하는 프로그램이다. 그리고 그러한 인식 프로그램이 저장된 ID 인식부는 테스트 장치 내부 또는 외부에 별도로 설치될 수도 있고, 기존의 테스트 장치를 구성하는 테스터에 포함되어 구성될 수도 있다.

이어서, 인식 프로그램의 제어에 따라서 프루브 카드의 가변 저항부에 소정 값의 전류를 보내고, 그에 따른 그 가변 저항부의 전압을 측정한다.(S300) 즉, 가변 저항부에 소정 값을 갖는 전류를 흘려보내면, 그 전류는 각 가변 저항기의 테스터 채널부를 지나서 가변 저항 선택부에 도달하고, 각 가변 저항 선택부에 미리 설정된 저항으로 인해 소정 값의 전압을 발생시키게 되는데, 그 측정된 전압 값은 인식 프로그램에 전송된다.

그리고 인식 프로그램은 가변 저항부의 측정 전압 값과 데이터베이스부에 저장된 여러 기준 전압 값을 비교한다.(S400) 그 중에서 측정 전압 값과 일치하는 기준 전압 값을 찾으면, 그 기준 전압 값에 대응하는 프루브 카드의 ID가 측정하고자 하는 프루브 카드의 ID가 된다.(S500)

인식 프로그램은 이처럼 프루브 카드의 ID를 확인한 후, 그 확인된 ID 정보를 프린터, 또는 디스플레이 화면 상에 출력하여 사용자에게 알려준다.(S600)

그리고 스테이지에 로딩된 웨이퍼에 대한 검사를 진행한다.(S700) 한편, 프루브 카드의 ID 정보 출력은 웨이퍼에 대한 검사를 진행하기 전에 할 수도 있고, 웨이퍼에 대한 검사를 완료한 후에 할 수도 있다. 또한 프루브 카드의 ID 정보 출력은 웨이퍼에 대한 검사 결과와 함께 출력될 수도 있고, 별도로 출력될 수도 있다.

이처럼 본 발명은 각 프루브 카드의 가변 저항부가 갖는 고유한 저항 값을 매개로 각 프루브 카드에 고유의 Id를 부여함으로써, 각 프루브 카드의 ID를 인식 프로그램에 의해 자동으로 인식되고 출력될 수 있도록 한 것이다.

지금까지 본 발명의 구체적인 구현예를 도면을 참조로 설명하였지만 이것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 평균적 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이고 발명의 기술적 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여지며, 도면을 참조로 설명한 구현예는 본 발명의 기술적 사상과 범위 내에서 얼마든지 변형하거나 수정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼를 검사할 때마다 프루브 카드에 설정된 가변 저항을 통하여 검사에 사용되는 프루브 카드의 ID를 자동으로 인식 할 수 있고, 그로 인해 프루브 카드 이력을 정확히 전산 관리 할 수 있으며, 전산관리를 통하여 적기 에 카드 수리 및 교체, 또는 폐기가 이루어질 수 있어서, 조기 폐기, 고장 카드 사용, 또는 늦은 폐기로 인한 제반 문제를 사전에 예방 할 수 있기에 상당한 수준의 생산성 향상 효과를 기대할 수 있다.

Claims

반도체 소자의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스트 장비에 장착되고, 회로 패턴들이 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되고, 반도체 소자에 접촉하는 다수개의 니들을 구비하는 프루브 카드에 있어서,

상기 인쇄회로기판에 형성되고, 다수의 가변 저항기로 이루어지는 가변 저항부와;

각 프루브 카드의 가변 저항부에 대한 기준 전압 값과, 이 기준 전압 값에 따른 각 프루브 카드의 ID를 구비하는 데이타베이스부와;

상기 가변 저항부의 전압을 측정하고, 측정된 전압을 상기 데이터베이스부의 기준 전압과 비교하여, 프루브 카드의 ID를 인식할 수 있는 인식 프로그램이 저장되는 ID 인식부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 장치.
제1항에서,

상기 가변 저항부는 3개의 가변 저항기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 장치.
제1항 또는 제2항에서,

상기 각 가변 저항기는,

전기적 신호가 통과하는 테스터 채널부와;

소정의 저항 값으로 설정할 수 있는 가변 저항 선택부;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 장치.
제3항에서,

상기 가변 저항 선택부는 5개의 서로 다른 저항 값을 구비하고, 그 중에서 특정 저항 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 장치.
다수의 가변 저항기로 이루어지는 가변 저항부와, 각 프루브 카드의 가변 저항부에 대한 기준 전압 값과 각 프루브 카드의 ID를 구비하는 데이타베이스부와, 상기 가변 저항부의 측정 전압을 상기 데이타베이스부의 기준 전압과 비교하여, 프루브 카드의 ID를 인식할 수 있는 인식 프로그램이 저장되는 ID 인식부를 포함하여 구성되는 프루브 카드의 ID 인식 장치를 이용하여 특정 프루브 카드의 ID를 인식하는 방법에 있어서,

상기 인식 프로그램이 저장된 ID 인식부를 구동하는 단계;

프루브 카드의 가변 저항부에 전류를 가하여, 가변 저항부의 전압을 측정하는 단계;

상기 인식 프로그램을 통해, 상기 가변 저항부의 측정 전압을 상기 데이타베이스부의 기준 전압과 비교하여 프루브 카드의 ID를 확인하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 방법.
제5항에서,

ID 인식부를 구동하기 전에 검사하고자 하는 웨이퍼를 테스트 장치의 스테이지에 로딩하는 단계와;

상기 프루브 카드의 ID를 확인한 후, 상기 웨이퍼에 대한 검사를 진행하는 단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 방법.
제6항에서,

상기 웨이퍼에 대한 검사를 진행하기 전에, 확인된 ID 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 방법.
제6항에서,

상기 웨이퍼에 대한 검사가 완료된 후에, 확인된 ID 정보를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프루브 카드의 ID 인식 방법.