KR100739629B1

KR100739629B1 - 프로브 센싱용 패드 및 이를 이용한 프로브 니들 접촉 위치검사 방법.

Info

Publication number: KR100739629B1
Application number: KR20050116768A
Authority: KR
Inventors: 김근업; 김창식; 이두선; 임종형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-07-16
Anticipated expiration: 2025-12-02
Also published as: KR20070057378A; US7612573B2; US20070090851A1; JP2007158346A

Abstract

프로브 니들이 정상 위치에 접촉하였는지를 센싱하기 위한 프로브 센싱용 패드 및 이를 이용한 프로브 니들 접촉 위치 검사 방법에서 프로브 센싱용 패드는 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉하기 위한 프로브 영역과, 상기 프로브 영역의 각 변에 접하도록 위치하는 제1 내지 제4 센싱부 및 상기 제1 내지 제4 센싱부가 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 센싱부 각각의 경계 부위에 형성되는 분리 영역을 포함한다. 상기 프로브 센싱용 패드를 사용함으로서 칩에 접촉되는 프로브 니들의 위치 불량 여부를 검사하고 자동으로 프로브 니들의 위치를 보정할 수 있다.

Description

프로브 센싱용 패드 및 이를 이용한 프로브 니들 접촉 위치 검사 방법.{Pad for probe sensing and method for inspection contact site of probe needle using the same}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 4에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 5에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 6은 도 1 내지 도 5에 도시된 프로브 센싱용 패드에 접촉되는 프로브 니들의 위치를 검사하고 보정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 6에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 7에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 9는 본 발명의 실시예 8에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 10은 본 발명의 실시예 9에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 11은 본 발명의 실시예 9에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 12는 본 발명의 실시예 11에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 13은 본 발명의 실시예 12에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 14는 본 발명의 실시예 13에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 15는 본 발명의 실시예 14에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

도 16은 본 발명의 실시예 15에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다.

본 발명은 프로브 센싱용 패드 및 이를 이용한 프로브 니들 접촉 위치 검사 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 패드에 프로브용 니들이 정상 위치에서 접촉되었는지 여부를 센싱하기에 적합한 구조를 갖는 프로브 센싱용 패드 및 이를 이용한 프로브 니들 접촉 위치 검사 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자의 제조 공정은 기판 상에 증착, 사진, 식각, 이온 주입 및 금속 공정 등으로 이루어지며, 상기 단위 공정들을 반복하여 수행함으로서 상기 기판 상에는 다수의 반도체 소자(이하, Chip)가 형성된다.

상기 기판 상에 다수의 칩이 완성되어 펩 아웃(Fab out)된 기판은 각 칩을 전기적으로 검사하는 이디에스(EDS, electric die sorting) 공정을 거치게된다. 상기 EDS 공정을 간단히 살펴보면, 먼저 기판 상에 형성되어 있는 각 칩들의 정상 및 비정상 여부를 확인하기 위한 프리 레이저 테스트(pre laser test)를 수행한다. 이 후, 상기 비정상 칩들 중에서 리페어 가능한 칩(repairable chip)을 리페어하기 위한 레이저 리페어 공정(laser repair)을 수행하고, 다시 리페어를 수행한 칩들만을 골라서 정상 및 비정상 여부를 확인하는 포스트 레이저 테스트(post laser test)를 수행한다. 이어서, 프리레이저 및 포스트 레이저 테스트와 테스트 조건을 달리하여 상기 각 칩들의 정상 및 비정상 여부를 확인하는 파이널 테스트(final test)를 수행한다. 또한, 반도체 장치의 종류에 따라서 웨이퍼 상태에서 신뢰성을 테스트 하는 웨이퍼 번 인(Wafer Burn-in) 공정을 수행하기도 한다.

상기 EDS 공정은 기판 상에 형성된 칩들이 패키징되지 않는 상태에서 진행된 다. 그러므로, 상기 EDS 공정을 수행하기 위해서는 각 칩 내의 패드들에 전기적 신호를 인가하고 전기적 신호를 출력하기 위해 상기 각 패드들에 프로브 카드를 얼라인하고 상기 프로브 카드에 포함된 신호 전달용 프로브 니들들과 상기 각 패드들을 접촉시켜야 한다.

그런데, 최근의 반도체 소자들이 고 용량을 가짐에 따라 하나의 칩 내에 전기적 신호를 입출력하는 패드들의 수가 매우 많아지고 있다. 또한, 기판에 형성되어 있는 칩들의 테스트 시간을 단축시키기 위해 프로브 카드에 의해 1회의 프로브 작업에서 다수의 칩에 형성되어 있는 패드들을 동시에 접촉하도록 함으로서, 다수의 칩들에 동시에 테스트하고 있다.

상기와 같이, 1회의 프로브 작업 시에 접촉하여야 할 패드들의 수가 증가됨에 따라 상기 패드들 각각에 신호 전달용 프로브 니들들이 정확한 위치에 접촉하는 것이 매우 어려워지고 있다. 더구나, 상기에서 설명한 것과 같이 하나의 칩에 수 회의 테스트 공정이 진행되고, 상기 각 테스트 공정 시마다 상기 각 패드들에 프로브 니들이 재접촉되므로, 상기 각 패드들에 상기 프로브 니들이 접촉하는 회수가 수회에 이르게 된다. 그러므로, 각 패드들에 상기 프로브 니들이 정위치에서 접촉되지 못할 확률은 더욱 증가하게 된다.

만일, 상기 프로브 니들이 정위치에 접촉되지 못하고 상기 패드의 에지 부위에 프로브 니들이 닿게되면 심각한 품질 불량을 유발하게 된다. 더구나, 상기 프로브 니들이 정위치에 놓여지지 못하여 상기 패드의 에지 부위에 프로브 니들이 접촉되더라도 통상의 오픈/쇼트 테스트 등에서 용이하게 감지되지 않기 때문에, 후속에 진행되는 기판에서도 계속적으로 프로브 불량이 발생하게 된다. 상기 프로브 불량이 발생하면, 양품의 반도체 칩들에 어택이 가해져 상기 반도체 칩들에 불량으로 처리하여야 하므로 수율이 감소하는 결과를 가져오게 된다.

또한, 상기 프로브 불량이 감지되었다 하더라도 프로브된 위치가 어느 방향으로 편향되었는지를 확인하고 보정하는 것은 작업자의 수작업으로 이루어져야 한다. 그러므로, 프로브 불량에 대한 조치가 신속히 이루어지기가 어렵다. 더구나, 상기 작업자가 프로브 불량에 대해 조치하는 동안에는 테스트 장비를 사용할 수 없으므로 장비의 운용 시간이 감소하게 되고 이로 인해 장비의 쓰루풋이 감소하게 된다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은 프로브 불량을 감지하고 불량 발생 시에 용이하게 보정할 수 있도록 설계된 프로브 센싱용 패드를 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은 프로브 센싱용 패드를 이용하여 프로브 니들이 프로브된 위치를 검사하는 방법을 제공하는 것이다.

상기한 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드는, 프로브 영역, 상기 프로브 영역의 가장자리와 접하고 서로 다른 전기적 특성을 갖는 센싱 소자가 각각 연결되어 있는 적어도 2개의 센싱 영역 및 상기 각 센싱 영역들을 서로 절연시키는 분리 영역을 포함한다.

상기 각 센싱 소자는 다이오드, 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터 및 저항체 로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 각 센싱 소자들은 접지부와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 각 센싱 영역과 연결되는 각 센싱 소자는 서로 다른 저항 특성을 갖는다.

구체적으로, 상기 각 센싱 소자는 크기가 다른 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터로 이루어지고, 상기 각 센싱 소자로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 접지부와 연결될 수 있다.

또는, 상기 각 센싱 소자는 동일한 전기적 특성을 갖는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터로 이루어지고, 각 센싱 소자에 포함된 상기 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터의 개수가 서로 다르며, 상기 각 센싱 소자로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 접지부와 연결될 수 있다.

또는, 상기 각 센싱 소자는 서로 다른 저항을 갖는 저항체로 이루어지고, 상기 저항체는 접지부와 연결될 수 있다.

상기한 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드는, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉하기 위한 프로브 영역이 구비된다. 상기 프로브 영역의 제1 변에 접하도록 위치하는 제1 센싱 영역 및 상기 제1 센싱 영역과 연결되는 제1 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제1 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제1 센싱부가 구비된다. 상기 프로브 영역의 제2 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제2 센싱 영역 및 상기 제2 센싱 영역과 연결되는 제 2 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제2 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제2 센싱부가 구비된다. 상기 프로브 영역의 제3 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제3 센싱 영역 및 상기 제3 센싱 영역과 연결되는 제3 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제3 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제3 센싱부가 구비된다. 상기 프로브 영역의 제4 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 는 제4 센싱 영역 및 상기 제4 센싱 영역과 연결되는 제4 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제4 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제4 센싱부가 구비된다. 그리고, 상기 제1 내지 제4 센싱 영역이 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 각각의 경계 부위에 형성되는 분리 영역이 구비된다.

상기 제1 내지 제4 센싱 영역은 금속 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 프로브 영역은 전체가 절연 물질로 이루어질 수 있다.

다른 형태로, 상기 프로브 영역은 상기 센싱 영역과 접하도록 상기 프로브 영역의 가장자리를 따라 형성되고 절연 물질로 이루어진 제1 영역 및 상기 제1 영역과 접하면서 상기 프로브 영역의 중심 부위에 형성되고 금속 물질로 이루어지는 제2 영역으로 이루어질 수 있다.

상기 제2 영역이 금속 물질로 이루어지는 경우에는, 상기 제2 영역을 정상적인 신호 전달용 패드로도 사용할 수 있다. 이 때, 상기 제2 영역에는 과도한 전압이 칩 내로 인가되는 것을 방지하여 칩을 보호하기 위한 보호용 반도체 소자가 더 연결되어야 한다. 여기서, 상기 보호용 반도체 소자는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함한다.

상기 보호용 반도체 소자는 상기 제2 영역로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 접지부와 연결된다.

다른 형태로, 상기 보호용 반도체 소자는 4개가 구비되고 상기 제2 영역으로부터 상기 제1 내지 제4 센싱 영역으로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 제1 내지 제4 센싱 영역에 각각 연결된다. 이 때, 상기 제1 내지 제4 센싱 영역에 연결된 각각의 보호용 반도체 소자는 동일한 저항 특성을 갖는 것이 바람직하다.

상기 프로브 센싱용 패드는 정상적인 신호 전달용 패드와 동일한 사이즈를 갖는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 정상적인 신호 전달용 패드가 특정 영역에서만 프로브 니들이 프로빙되도록 Y축 방향으로 긴 형상을 갖는 경우에는 상기 프로브 센싱용 패드도 Y축 방향으로 긴 형상을 가져야 한다. 이 때, 상기 제1 내지 제4 센싱 영역중 어느 하나의 센싱 영역은 상기 프로브 영역보다 더 넓다.

상기한 본 발명의 프로브 센싱용 패드를 이용하는 경우, 프로브 니들이 정상 위치에 접촉되었는지 여부를 알 수 있을 뿐 아니라 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 부위로 편향되어 접촉되었는지도 알 수 있으므로 프로브 니들의 보정 방향도 함께 수득할 수 있다. 이로 인해, 작업자의 직접적인 확인 없이도 상기 프로브 니들의 위치를 자동으로 보정할 수 있다.

상기한 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 다른 형태의 프로브 센싱용 패드는, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉하기 위한 프로브 영역이 구비된다. 상기 프로브 영역의 제1 내지 제4 변에 접하는 사각 고리 형상을 갖고 도전성 물질로 이루어지는 센싱 영역 및 상기 센싱 영역과 연결되는 센싱 소자를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 변 중 어느 하나와 접하는 부위의 센싱 영역은 상기 프로브 영역에 비해 더 넓은 형상을 갖는 센싱부를 포함한다.

상기 센싱 영역은 금속 물질로 이루어질 수 있다.

상기 프로브 영역은 전체가 절연 물질로 이루어질 수 있다.

다른 형태로, 상기 프로브 영역은 상기 센싱 영역과 접하도록 상기 프로브 영역의 가장자리를 따라 형성되고 절연 물질로 이루어진 제1 영역과, 상기 제1 영역과 접하면서 상기 프로브 영역의 중심 부위에 형성되고 금속 물질로 이루어지는 제2 영역으로 구성될 수 있다.

상기 제2 영역이 금속 물질로 이루어지는 경우에, 상기 제2 영역을 정상적인 신호 전달용 패드로도 사용할 수 있다. 이 때, 상기 제2 영역에는 신호 전달용 패드를 통해 칩 내에 과도한 전압이 인가되는 것을 방지함으로서 상기 칩을 보호하기 위한 보호용 반도체 소자가 더 연결되어야 한다. 여기서, 상기 보호용 반도체 소자는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함한다.

상기 보호용 반도체 소자는 상기 제2 영역로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결된다.

다른 형태로, 상기 보호용 반도체 소자는 4개가 구비되고 상기 제2 영역으로 부터 상기 제1 내지 제4 센싱 영역으로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 제1 내지 제4 센싱 영역에 각각 연결된다. 이 때, 상기 제1 내지 제4 센싱 영역에 연결된 각각의 보호용 반도체 소자는 동일한 저항 특성을 갖는 것이 바람직하다.

상기한 제2 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 프로브 니들의 접촉 위치를 검사하는 방법으로, 우선 프로브 영역과, 상기 프로브 영역의 가장자리와 접하고 서로 다른 전기적 특성을 갖는 센싱 소자가 각각 연결되어 있는 적어도 2개의 센싱 영역 및 상기 각 센싱 영역들을 서로 절연시키는 분리 영역을 포함하는 프로브 센싱용 패드 상에 프로브 니들을 접촉시킨다. 상기 프로브 니들과 접지부가 서로 순방향 바이어스가 되도록 상기 프로브 니들에 전류를 인가한다. 상기 프로브 니들과 접지부 간의 전압을 측정한다. 다음에, 상기 측정된 전압의 값으로부터 상기 프로브 니들의 위치를 검사한다.

설명한 것과 같이 상기한 본 발명의 프로브 센싱용 패드를 이용하는 경우, 프로브 니들이 패드 내의 특정 부위에 접촉되었는지 여부를 알 수 있다. 따라서, 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 접촉하지 못하였을 경우, 용이하게 보정할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하고자 한다.

실시예 1

도 1을 참조하면, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖는 프로브 영역(102)이 구비된다. 상기 프로브 니들이 정상 위치에서 접촉되는 경우, 상기 프로브 니들은 상기 프로브 영역(102)과 접촉하게 된다.

본 실시예에서, 상기 프로브 영역(102)은 전체가 절연 물질로 이루어진다. 상기 프로브 영역(102)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 산화물로 이루어진다. 상기 실리콘 질화물의 경우 강하게 접촉(hard contact)하는 경우에 막이 깨지는 현상이 발생할 수 있기 때문이다.

상기 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물은 금속 물질에 비해 막질이 견고하지 않으므로, 강하게 접촉하는 경우 프로브 영역(102)의 아래에 형성되는 단위 소자 또는 배선에까지 어택을 줄 수 있다. 때문에, 상기 프로브 영역(102)의 아래에는 반도체 장치를 구현하기 위한 단위 소자 및 배선들이 형성되지 않는 것이 바람직하다.

상기 프로브 영역(102)의 제1 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제1 센싱 영역(104a) 및 상기 제1 센싱 영역(104a)과 연결되는 제1 센싱 소자(104b)를 포함하고 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역(102)을 제1 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제1 센싱부(104)가 구비된다.

상기 프로브 영역(102)의 제2 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제2 센싱 영역(106a) 및 상기 제2 센싱 영역(106a)과 연결되는 제2 센싱 소자(106b)를 포함하고 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역(102)을 제2 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제2 센싱부(106)가 구비된다.

상기 프로브 영역(102)의 제3 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제3 센싱 영역(108a) 및 상기 제3 센싱 영역(108a)과 연결되는 제3 센싱 소자(108b)를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역(102)을 제3 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제3 센싱부(108)가 구비된다.

상기 프로브 영역(102)의 제4 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제4 센싱 영역(110a) 및 상기 제4 센싱 영역(110a)과 연결되는 제4 센싱 소자(110b)를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역(102)을 제4 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제4 센싱부(110)가 구비된다.

이하에서는, 상기 제1 및 제4 센싱부에 대해 보다 상세하게 설명한다.

상기 제1 내지 제4 센싱부(104, 106, 108, 110)에 포함되는 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a)은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a) 중에서 서로 대향하는 센싱 영역들은 동일한 형상 및 사이즈를 갖는다. 그리고, 상기 제1 내지 제4 센싱 소자(104b, 106b, 108b, 110b)의 일단부는 접지되어 있다.

상기 제1 내지 제4 센싱 소자(104b, 106b, 108b, 110b)는 전압의 방향에 따라 전류가 흐르거나 또는 거의 흐르지 않는 반도체 소자로 이루어진다. 구체적으로, 상기 제1 내지 제4 센싱 소자(104b, 106b, 108b, 110b)는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제1 내지 제4 센싱 소자(104b, 106b, 108b, 110b)는 다이오드를 사용하는 것으로 설명한다.

상기 제1 센싱 소자(104b)는 상기 제1 센싱 영역(104a)으로부터 접지부로 향 하는 방향이 역방향이 되도록 연결된다. 상기 제1 센싱 소자(104b)는 순방향 바이어스를 인가하였을 때 제1 저항 특성을 갖는 제1 다이오드로 이루어진다.

상기 제2 센싱 소자(106b)는 상기 제2 센싱 영역(106a)으로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결된다. 상기 제2 센싱 소자(106b)는 순방향 바이어스를 인가하였을 때 상기 제1 센싱 소자(104b)와는 다른 제2 저항 특성을 가져야 한다. 구체적으로, 상기 제2 센싱 소자(106b)는 상기 제2 저항 특성을 갖는 제2 다이오드로 이루어질 수 있다. 다이오드의 물리적인 크기가 다른 경우에 순방향 및 역방향 저항 특성이 달라진다. 그러므로, 본 실시예에서, 상기 제2 다이오드는 상기 제1 다이오드와 다른 크기(size)를 갖는다.

상기 제3 센싱 소자(108b)는 상기 제3 센싱 영역(108a)으로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결된다. 상기 제3 센싱 소자(108b)는 순방향 바이어스를 인가하였을 때 상기 제1 및 제2 센싱 소자(104b, 106b)와는 다른 제3 저항 특성을 가져야 한다. 구체적으로, 상기 제3 센싱 소자(108b)는 상기 제3 저항 특성을 갖는 제3 다이오드로 이루어질 수 있다. 상기 제3 다이오드는 상기 제1 및 제2 다이오드와 다른 크기(size)를 갖는다.

상기 제4 센싱 소자(110b)는 상기 제4 센싱 영역(110a)으로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결된다. 상기 제4 센싱 소자(110b)는 순방향 바이어스를 인가하였을 때 상기 제1 내지 제3 센싱 소자(104b, 106b, 108b)와는 다른 제4 저항 특성을 가져야 한다. 구체적으로, 상기 제4 센싱 소자(110b)는 상기 제4 저항 특성을 갖는 제4 다이오드로 이루어질 수 있다. 상기 제4 다이오드는 상기 제 1 내지 제3 다이오드와 다른 크기(size)를 갖는다.

상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a) 이 서로 분리되도록 하기 위해 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a) 각각의 경계 부위에는 분리 영역(112)이 구비된다. 상기 분리 영역(112)은 절연 물질로 이루어져 있어 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a)이 서로 전도되지 않도록 한다. 상기 분리 영역(112)에 사용될 수 있는 절연 물질의 예로는 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물을 들 수 있으며, 실리콘 산화물을 사용하는 것이 더 바람직하다.

상기와 같이 제1 센싱 소자 내지 제4 센싱 소자의 저항 특성이 각각 다르므로, 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 및 프로브 영역 중 어느 부위에 프로브 니들이 접촉되었는지에 따라 전압 및 전류 특성이 달라지게 된다.

그러므로, 본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고, 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 콘택되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상기 측정된 전압에 따라 상기 프로브 니들이 어느 방향으로 편향되었는지도 확인할 수 있다.

실시예 2

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다. 실시예 2에 따른 프로브 센싱용 패드는 각 센싱 소자로서 사용되는 다이오드의 구성을 제외하고는 실시예 1과 동일하다. 그러므로, 상기 실시예 1과 중복되는 설 명은 생략하고, 제1 내지 제4 센싱 소자들을 중심으로 설명한다.

구체적으로, 상기 제1 센싱 소자(150)는 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결되고, 순방향 바이어스를 가했을 때 제1 저항 특성을 갖는 제1 다이오드로 이루어진다. 상기 제1 다이오드의 일측은 접지되어 있다.

상기 제2 센싱 소자(152)는 상기 제1 저항 특성과 다른 상기 제2 저항 특성을 갖도록 하기 위하여, 상기 제1 다이오드 2개가 상기 제2 센싱 영역(106a)에 병렬로 연결된 구성을 갖는다. 또한, 상기 각 제1 다이오드는 상기 제2 센싱 영역(106a)으로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결되고, 각 제1 다이오드의 일측은 접지되어 있다. 상기와 같이, 제1 다이오드 2개가 병렬 연결된 경우 상기 제1 다이오드 1개가 연결된 것과 순방향 및 역방향 저항 특성이 달라진다.

상기 제3 센싱 소자(154)는 상기 제1 및 제2 저항 특성과 다른 제3 저항 특성을 갖도록 하기 위하여 상기 제1 다이오드 3개가 상기 제3 센싱 영역(106a)에 병렬로 연결된 구성을 갖는다. 또한, 상기 각 제1 다이오드는 상기 제3 센싱 영역(106a)으로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결되고, 각 제1 다이오드의 일측은 접지되어 있다.

상기 제4 센싱 소자(156)는 상기 제1 내지 제3 저항 특성과 다른 제4 저항 특성을 갖도록 하기 위하여 상기 제1 다이오드 4개가 상기 제4 센싱 영역(106a)에 병렬로 연결된 구성을 갖는다. 또한, 상기 각 제1 다이오드는 상기 제4 센싱 영역(106a)으로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결되고, 각 제1 다이오드의 일측은 접지되어 있다.

실시예 3

도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다. 실시예 3에 따른 프로브 센싱용 패드는 센싱 소자로서 게이트가 접지된 NMOS트랜지스터를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다. 그러므로, 상기 실시예 1과 중복되는 설명은 생략하고, 제1 내지 제4 센싱 소자들을 중심으로 설명한다.

구체적으로, 상기 제1 센싱 소자(160)는 게이트가 접지된 제1 NMOS트랜지스터로 이루어지고, 상기 제1 NMOS 트랜지스터의 불순물 영역 중 어느 하나는 접지되어 있다. 상기 게이트가 접지되어 있으므로 제1 NMOS 트랜지스터는 턴-오프 상태를 유지하고 있어, 통상의 경우에는 상기 센싱 영역으로부터 접지부로는 전류가 흐르지 않는다. 다만, 상기 접지부를 통해 문턱 전압 이상의 역전압을 가해주는 경우, 역전류가 흐르게 된다. 이 때, 상기 문턱 전압에 따라 상기 소오스 및 드레인이 턴-온 상태일 때의 유효 저항값이 달라지게 된다.

상기 제2 센싱 소자(162)는 게이트가 접지된 제2 NMOS트랜지스터로 이루어지고, 상기 제2 NMOS 트랜지스터의 불순물 영역 중 어느 하나는 접지되어 있다. 상기 제2 NMOS 트랜지스터의 소오스 및 드레인이 턴-온 상태일 때의 상기 제1 MOS 트랜지스터와 서로 다른 유효 저항값을 가져야 한다. 상기 MOS 트랜지스터의 물리적인 사이즈가 다를 경우에 서로 다른 유효 저항값을 가지게 된다. 그러므로, 본 실시예에서, 상기 제2 NMOS 트랜지스터는 상기 제2 NMOS 트랜지스터와 다른 크기(size)를 갖는다.

상기 제3 센싱 소자(164)는 게이트가 접지된 제3 NMOS트랜지스터로 이루어지고, 상기 제3 NMOS 트랜지스터의 불순물 영역 중 어느 하나는 접지되어 있다. 상기 제3 NMOS 트랜지스터는 상기 제1 및 제2 NMOS 트랜지스터와 다른 크기(size)를 갖는다.

상기 제4 센싱 소자(166)는 게이트가 접지된 제4 NMOS트랜지스터로 이루어지고, 상기 제4 NMOS 트랜지스터의 불순물 영역 중 어느 하나는 접지되어 있다. 상기 제4 NMOS 트랜지스터는 상기 제1 내지 제3 NMOS 트랜지스터와 다른 크기(size)를 갖는다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고, 상기 제1 실시예에서와 동일하게 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 콘택되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상기 측정된 전압에 따라 상기 프로브 니들이 어느 방향으로 편향되었는지도 확인할 수 있다.

실시예 4

실시예 4에 따른 프로브 센싱용 패드는 센싱 소자로서 게이트가 접지된 MOS트랜지스터를 사용하는 것은 실시예 3과 동일하다. 그러나, 도 4에 도시된 것과 같이, 각 센싱 소자를 이루는 NMOS 트랜지스터의 전기적 특성은 동일하되, 각 영역에 연결되는 NMOS 트랜지스터의 개수를 다르게 병렬 연결한다는 점이 실시예 3과 다르다. 상기와 같이, NMOS트랜지스터의 개수가 다를 경우 각 센싱 소자에서의 저항 특성이 달라지게 된다. 도 4에서, 도면부호 170은 제1 센싱 소자, 도면부호 172은 제2 센싱 소자, 도면부호 174은 제3 센싱 소자, 도면부호 176은 제4 센싱 소자이다.

실시예 5

도 5는 본 발명의 실시예 5에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다. 실시예 5에 따른 프로브 센싱용 패드는 센싱 소자로서 저항체(resistor)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다. 그러므로, 상기 실시예 1과 중복되는 설명은 생략하고, 제1 내지 제4 센싱 소자들을 중심으로 설명한다.

구체적으로, 상기 제1 센싱 소자(180)는 상기 제1 저항을 갖는 제1 저항체로 이루어지며, 상기 제1 저항체는 접지부와 연결되어 있다.

상기 제2 센싱 소자(182)는 상기 제1 저항과 다른 제2 저항을 갖는 제2 저항체로 이루어지며, 상기 제2 저항체는 접지부와 연결되어 있다.

상기 제3 센싱 소자(184)는 상기 제1 저항 및 제2 저항과 다른 제3 저항을 갖는 제3 저항체로 이루어지며, 상기 제3 저항체는 접지부와 연결되어 있다.

상기 제4 센싱 소자(186)는 상기 제1 저항 내지 제3 저항을 갖는 제4 저항체로 이루어지며, 상기 제4 저항체는 접지부와 연결되어 있다.

실시예 5의 프로브 센싱용 패드의 각 센싱 소자들은 순방향 및 역방향이 구분되지 않는다는 점에서 실시예 1 내지 4와 다르다.

이하에서는 도 1 내지 5에 도시된 프로브 센싱용 패드를 사용하여 프로브 니들이 정상 위치에 접촉되었는지를 확인하고 보정하는 방법에 대해 보다 상세하게 설명하고자 한다. 프로브 니들을 접촉시켰을 때 정상 유무 및 보정 방법은 도 1 내지 5에 도시된 프로브 센싱용 패드 모두 동일하다.

우선, 프로브 센싱용 패드에 프로브 카드 내의 프로브 니들을 접촉시킨다.(S10) 상기 프로브 카드 내의 다수의 프로브 니들들은 상기 프로브 센싱용 패드 이 외에도 전기적 신호를 인가하기 위한 다수의 패드에 동시에 접촉된다.

상기 프로브 센싱용 패드와 접촉하고 있는 프로브 니들에 선택적으로 설정된 음의 전류를 인가한다.(S12) 상기 프로브 니들의 음의 전류를 인가하면 상기 프로브 센싱용 패드와 접지부가 순방향 바이어스가 된다.

이 후, 상기 프로브 센싱용 패드와 접지부 양단 간의 전압을 측정한다.(S14) 이 때, 상기 프로브 니들이 접촉하고 있는 위치에 따라 측정되는 전압이 달라지게 된다.

만일, 상기 프로브 센싱용 패드의 프로브 영역 내에 정상적으로 프로브 니들이 접촉한 경우에는 플로팅 상태가 된다. 그리고, 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 하나의 영역에 프로브 니들이 접촉한 경우에는 프로브 니들과 접지부 간에 순방향 바이어스가 된다. 이 때, 상기 제1 내지 제4 센싱 영역에 연결된 제1 내지 제4 센싱 소자 각각의 전기적 특성, 구체적으로 저항 특성이 각각 다르기 때문에 상 기 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 영역과 접촉하였는지 여부에 따라 동일한 음의 전류를 인가하더라도 측정되는 전압 레벨에서 큰 차이를 보이게 된다. 구체적으로, 저항이 상대적으로 높은 센싱 소자가 연결된 부위에 상기 프로브 니들이 접촉되면 측정되는 전압이 커지고, 저항이 상대적으로 낮은 높은 센싱 소자가 연결된 부위에 상기 프로브 니들이 접촉되면 측정되는 전압이 낮다.

우선, 측정된 전압을 통해 상기 프로브 니들이 정상 위치에 접촉하였는지를 판단한다.(S16) 상기 프로브 니들이 정상 위치에 접촉하지 않았다면, 측정된 전압을 통해 상기 프로브 니들이 어느 방향으로 편향되어 있는지 확인한다.(S18)

이 후, 상기 프로브 니들이 정상 위치에 접촉할 수 있도록 상기 프로브 니들의 위치를 보정한다.(S20) 상기 프로브 니들의 편향 확인 및 보정은 작업자의 수작업으로 이루어지지 않고 상기 측정된 전압에 의해 자동 제어가 가능하다. 때문에, 상기 프로브 니들의 위치가 정상적이지 못해 프로브 니들의 콘택 위치가 틀어질 경우 용이하고 신속하게 정상 위치로 보정할 수 있다.

상기 보정 이 후에, 상기 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고 정상 위치에 접촉하였는지를 재확인한다.

한편, 상기 프로브 니들이 정상 위치에 접촉된 경우에는 후속의 전기적 검사 공정을 계속하여 수행한다.(S22)

상기 방법에 의하면, EDS 공정에서 전기적 검사 공정이 수행되기 이 전에 프로브 니들의 위치를 확인하고 자동으로 상기 프로브 니들의 위치를 보정할 수 있다.

실시예 6

도 7은 본 발명의 실시예 6에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다. 이하에서 설명하는 실시예 6에 따른 프로브 센싱용 패드는 프로브 영역의 구성을 제외하고는 상기 실시예 1의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

도 7을 참조하면, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉되기 위한 프로브 영역(120)이 구비된다. 상기 프로브 영역(120)은 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 영역(120a) 및 제2 영역(120b)으로 구분된다.

그리고, 상기 실시예 1의 프로브 센싱용 패드와 동일한 형상의 제1 내지 제4 센싱부(104, 106, 108, 110) 및 분리 영역(112)이 구비된다.

구체적으로, 상기 프로브 영역(120)은 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a)과 접하도록 상기 프로브 영역(120)의 가장자리를 따라 사각 고리 형상을 갖도록 형성되고 절연 물질로 이루어지는 제1 영역(120a)과, 상기 제1 영역(120a)과 접하면서 상기 프로브 영역(120)의 중심 부위에 형성되고 금속 물질로 이루어지는 제2 영역(120b)을 포함한다.

상기 제1 영역(120a)은 상기 제2 영역(120b)과 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a)간을 절연시키기 위하여 제공된다. 프로브 니들이 정상 위치에서 접촉되는 경우, 상기 프로브 니들은 상기 제2 영역(120b)에 접촉하게 된다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에서, 상기 제2 영역(120b)은 절연 물 질에 비해 견고한 금속 물질로 이루어진다. 그러므로, EDS 공정 시에 프로브 니들이 과도하게 상기 제2 영역(120b)에 접촉되더라도 상기 프로브 센싱용 패드 아래에 위치하는 배선들에 어택이 가해지는 등의 문제가 거의 발생되지 않는다.

또한, 본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고, 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 접촉되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상기 프로브 니들이 어느 방향으로 편향되어 있는지 알 수 있으며 자동으로 상기 프로브 니들의 위치 보정이 가능하다.

실시예 7

도 8은 본 발명의 실시예 7에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다. 이하에서 설명하는 실시예 7에 따른 프로브 센싱용 패드는 프로브 영역의 구성을 제외하고는 상기 실시예 6의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

도 8을 참조하면, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉되기 위한 프로브 영역(120)이 구비된다. 상기 프로브 영역(120)은 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 영역(120a) 및 제2 영역(120b)으로 구분되고 상기 제2 영역(120b)에는 보호용 반도체 소자가 연결된다.

그리고, 상기 실시예 1의 프로브 센싱용 패드와 동일한 형상의 제1 내지 제4 센싱부 및 분리 영역(112)이 구비된다.

구체적으로, 상기 프로브 영역(120)은 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(과 접하 도록 상기 프로브 영역(120)의 가장자리를 따라 사각 고리 형상을 갖도록 형성되고 절연 물질로 이루어지는 제1 영역(120a)과, 상기 제1 영역(120a)과 접하면서 상기 프로브 영역(120)의 중심 부위에 형성되고 금속 물질로 이루어지는 제2 영역(120b)을 포함한다. 프로브 니들이 정상 위치에서 접촉되는 경우, 상기 프로브 니들은 상기 제2 영역(120b)에 접촉하게 된다.

상기 프로브 영역(120)에 포함되어 있는 제2 영역(120b)은 금속 물질로 이루어짐으로서 반도체 칩 내에 신호를 입출력하기 위한 정상 신호 전달용 패드(Normal signal pad)로서도 충분히 사용이 가능하다. 상기와 같이, 정상 신호 전달용 패드로 사용되기 위하여 상기 제2 영역(120b)에는 보호용 반도체 소자(130)가 더 연결되어 있다.

상기 보호용 반도체 소자(130)는 전압의 방향에 따라 전류가 흐르거나 또는 거의 흐르지 않는 반도체 소자로 이루어진다. 상기 보호용 반도체 소자(130)는 상기 제2 영역(120b)으로부터 접지부로 향하는 방향으로는 전류가 거의 흐르지 않고, 반대로 상기 접지부로부터 상기 제2 영역(120b)으로는 전류가 흐르도록 연결된다. 상기 보호용 반도체 소자(130)는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함한다. 그리고, 상기 보호용 반도체 소자(130)는 일단부가 접지되어 있다.

상기 보호용 반도체 소자(130)는 외부로부터 과전압 또는 과전류가 인가되었을 때 반도체 칩 내에 과부하가 가해지지 않도록 보호하기 위한 소자이다. 상기 보호용 반도체 소자(130)를 연결시킴으로서, 반도체 칩에서 발생될 수 있는 소프트 에러나 정전기 방전(ESD, Electrostatic Discharge)등의 문제를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 보호용 반도체 소자(130)를 연결시킴으로서 상기 프로브 센싱용 패드의 오픈 및 쇼트 테스트를 수행할 수 있다.

상기 보호용 반도체 소자(130)는 상기 제1 내지 제4 센싱 소자(104b, 106b, 108b, 110b)와는 서로 다른 전기적 특성을 가져야 한다. 상기 보호용 반도체 소자(130)로서 다이오드를 사용하는 경우에는, 상기 제1 내지 제4 저항 특성과는 다른 제5 저항 특성을 갖는 상기 제5 다이오드를 사용할 수 있다.

상기 프로브 니들의 접촉 상태를 검사하기 위하여, 본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉시키고 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가하면, 상기 프로브 니들이 상기 제2 영역(120b)에 정상적으로 접촉될 경우와 상기 프로브 니들이 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a)에 접촉될 경우에 출력되는 전압의 레벨이 큰 차이를 보이게 된다. 그러므로, 상기 전압 레벨에 따라 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 콘택되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상기 프로브 니들이 어느 방향으로 편향되어 있는지 알 수 있으며 자동으로 상기 프로브 니들의 위치 보정이 가능하다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드는 정상 위치에 프로브 니들이 접촉되었는지를 확인하는데 사용될 뿐 아니라 반도체 칩 내에 전기적 신호를 입출력하는 정상 신호 전달용 패드로도 제공될 수 있다. 그러므로, 반도체 칩 내에 별도로 프로브 센싱용 패드를 형성하기 위한 영역을 마련하지 않아도 되어, 반도체 장치를 구현하기 위한 칩 면적을 감소시킬 수 있다.

실시예 8

도 9는 본 발명의 실시예 8에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다. 이하에서 설명하는 실시예 8에 따른 프로브 센싱용 패드는 프로브 영역에 연결되는 보호용 반도체 회로의 구성을 제외하고는 상기 실시예 7의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

도 9를 참조하면, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들을 접촉시키기 위한 프로브 영역(120)이 구비된다. 상기 프로브 영역(120)은 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 영역(120a) 및 제2 영역(120b)으로 구분된다. 상기 제1 및 제2 영역(120a, 120b)은 상기 실시예 3과 동일하다.

그리고, 상기 실시예 3의 프로브 센싱용 패드와 동일한 형상의 제1 내지 제4 센싱부(104, 106, 108, 110) 및 분리 영역(112)이 구비된다.

상기 제2 영역(120b)에는 보호용 반도체 소자들(140, 142, 144, 146)이 연결된다. 상기 제2 영역(120b)과 연결되는 상기 보호용 반도체 소자들(140, 142, 144, 146)은 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터들을 포함한다. 본 실시예에서는 상기 보호용 반도체 소자(140, 142, 144, 146)로서 제5 내지 제8 다이오드를 사용하는 것으로 설명한다.

상기 제5 내지 제8 다이오드 각각의 일단부는 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a)과 연결되어 있다. 상기 제5 내지 제8 다이오드는 상기 제2 영역(120b)으로부터 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(104a, 106a, 108a, 110a)으로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결한다. 상기 제5 내지 제8 다이오드는 동일 한 전기적 특성을 갖는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고, 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 접촉하였는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상기 프로브 니들이 어느 방향으로 편향되어 있는지 알 수 있으며 자동으로 상기 프로브 니들의 위치 보정이 가능하다.

상기 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들이 특정 방향으로 편향되어 접촉되는 경우, 패드의 표면에 위치하는 금속이 뜯기거나 밀리면서 상기 프로브 영역과 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 하나의 영역이 서로 전기적으로 쇼트되는 등의 문제가 빈번하게 발생된다.

그런데, 상기 실시예 3의 프로브 센싱용 패드에서 상기 프로브 영역과 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 하나의 영역이 전기적으로 쇼트되는 경우, 상기 쇼트된 부분에는 센싱 소자 및 반도체 보호용 소자에 해당하는 2개의 다이오드가 직렬 연결되어 있는 것과 동일하게 된다. 따라서, 상기와 같은 경우에는 프로브 니들이 정상 위치에 접촉하고 있는지 여부 및 프로브 니들의 편향 위치가 정확히 확인되지 않게 된다. 또한, 이 후에 상기 프로브 센싱용 패드에 오픈/쇼트 테스트를 수행하면 오픈 또는 쇼트 불량이 발생하지 않았음에도 불구하고 정상적인 출력값을 수득하지 못하게 된다.

반면에, 본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에서 제2 영역은 전기적으로 상기 2개의 다이오드가 직렬 연결되어 있는 4개의 단위 회로들이 각각 접지되어 있 는 것과 기능적으로 동일하다. 그러므로, 본 실시예의 프로브 센싱용 패드의 경우에는 프로브 니들이 잘못된 위치에 접촉되면서 상기 프로브 영역과 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 하나의 영역이 전기적으로 쇼트되더라도 회로적으로는 차이가 발생되지 않는다. 따라서, 상기와 같이 상기 프로브 영역과 상기 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 하나의 영역이 전기적으로 쇼트된 경우에도 프로브 니들이 정상 위치에 접촉하고 있는지 여부 및 프로브 니들의 편향 위치가 정확히 확인할 수 있다. 또한, 후속의 오픈/쇼트 테스트 시에도 정상적인 출력값을 수득할 수 있다.

실시예 9

도 10에 도시된 프로브 센싱용 패드는 프로브 니들이 패드의 특정 영역에 접촉되었는지 여부를 확인하기에 적합한 구조를 갖는다. 구체적으로, 상기 프로브 센싱용 패드는 하나의 패드 영역 내에서 EDS 테스트 시에 프로브 니들이 콘택되는 부위와 실재로 조립 시에 와이어 본딩이 이루어지는 부위가 서로 구분되어야 하는 멀티칩 패캐지(MCP) 또는 사용자 요구에 따라 웨이퍼 상태로 판매되는 웨이퍼 비즈(Wafer Biz) 제품에 사용될 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 멀티칩 패캐지 및 웨이퍼 비즈의 경우 정상적인 신호 전달용 패드에서 프로브 니들이 접촉되어 표면 어택이 발생된 부위에는 와이어 본딩되지 않는 것이 바람직하다. 때문에, 상기 신호 전달용 패드는 한 방향으 로 긴 직사각형의 형상을 갖고, 상기 신호 전달용 패드의 장방향을 기준으로 하부 또는 상부에만 선택적으로 프로브 니들이 접촉하게 된다. 본 실시예의 프로브 센싱용 패드는 상기 신호 전달용 패드의 특정 영역(target area)에 프로브 니들들이 접촉되었는지 여부를 확인하기 위하여 칩 내에 제공된다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드는 제1 내지 제4 센싱 영역 중 어느 하나의 센싱 영역이 상대적으로 넓어진 것을 제외하고는 상기 실시예 1의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

도 10을 참조하면, 실시예 1에서 설명한 것과 동일한 프로브 영역(202)이 구비된다. 상기 프로브 영역(202)은 정상적인 신호 전달용 패드에서 프로브 니들이 접촉되는 특정한 영역에 상당하게 된다. 즉, 프로브 카드를 접촉시켰을 때 프로브 니들이 상기 프로브 영역(202)에 접촉된 경우에는 칩 내의 각 신호 전달용 패드들의 특정한 위치에 정상적으로 접촉된 것이다.

상기 프로브 영역(202)의 제1 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제1 센싱 영역(204a) 및 상기 제1 센싱 영역(204a)과 연결되는 제1 센싱 소자(204b)를 포함하고, 프로브 니들이 상기 프로브 영역(202)을 제1 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제1 센싱부(204)가 구비된다.

상기 프로브 영역(202)의 제2 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제2 센싱 영역(206a) 및 상기 제2 센싱 영역(206a)과 연결되는 제2 센싱 소자(206b)를 포함하고, 프로브 니들이 상기 프로브 영역(202)을 제2 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제2 센싱부(106)가 구비된다.

상기 프로브 영역(202)의 제3 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제3 센싱 영역(208a) 및 상기 제3 센싱 영역(208a)과 연결되는 제3 센싱 소자(208b)를 포함하고, 프로브 니들이 상기 프로브 영역(202)을 제3 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제3 센싱부(208)가 구비된다.

상기 프로브 영역(202)의 제4 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제4 센싱 영역(210a) 및 상기 제4 센싱 영역(210a)과 연결되는 제4 센싱 소자(210b)를 포함하고, 프로브 니들이 상기 프로브 영역(202)을 제4 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제4 센싱부(210)가 구비된다.

상기 제1 내지 제4 센싱 영역(204a, 206a, 208a, 210a) 중 적어도 어느 하나의 센싱 영역은 상기 프로브 영역(202)에 비해 더 넓다. 본 실시예에서는 상기 제1 센싱 영역(204a)이 상기 프로브 영역(202)에 비해 더 넓게 형성된 것으로 한정하여 설명한다. 즉, 상기 제1 센싱 영역(204a)은 정상 신호 전달용 패드에서 와이어 본딩이 이루어지는 부위에 해당한다.

상기 제1 내지 제4 센싱부(204, 206, 208, 210)의 세부 구성은 상기 실시예 1과 동일하다.

상기 제1 내지 제4 센싱 영역(204a, 206a, 208a, 210a)이 서로 분리되도록 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(204a, 206a, 208a, 210a) 각각의 경계 부위에 형성되는 분리 영역(212)이 구비된다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 센싱용 패드의 특정 위치에 접촉되었는지 및 어느 방향으로 편향되었는지를 확인할 수 있다. 또한, 상기 프로브 센싱용 패드의 특정 영역에서 접촉이 이루어지지 않은 경우에는 상기 프로브 니들의 위치를 자동으로 보정할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 제1 센싱 영역이 상기 프로브 영역에 비해 더 넓은 것으로 한정하여 설명하였지만, 서로 대향하는 2개 이상의 센싱 영역을 상기 프로브 영역에 비해 확장시킬 수도 있다.

실시예 10

도 11에 도시된 프로브 센싱용 패드는 제1 내지 제4 센싱 영역(204a, 206a, 208a, 210a) 중 적어도 하나의 센싱 영역이 프로브 영역(220)보다 더 넓게 형성된 것을 제외하고는 상기 실시예 7의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고, 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서 상기 프로브 니들이 상기 프로브 센싱용 패드의 특정 위치에 콘택되었는지 및 어느 방향으로 편향되었는지를 확인할 수 있다. 또한, 상기 프로브 센싱용 패드의 특정 영역에서만 콘택이 이루어지지 않은 경우에는 자동으로 보정할 수 있다.

또한, 상기 제2 영역(220b)이 절연 물질에 비해 견고한 금속 물질로 이루어지므로 상기 프로브 니들이 과도하게 콘택하였을 때 하부의 반도체 장치를 구현하 기 위한 금속 배선들의 어택을 최소화할 수 있다.

실시예 11

도 12에 도시된 프로브 센싱용 패드는 제1 내지 제4 센싱 영역(204a, 206a, 208a, 210a) 중 어느 하나의 센싱 영역이 프로브 영역(220)보다 넓게 형성된 것을 제외하고는 상기 실시예 8의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드는 프로브가 정상적으로 이루어졌는지를 확인하는데 사용될 뿐 아니라 반도체 칩 내에 전기적 신호를 입출력하기 위한 정상 신호 전달용 패드로도 사용될 수 있다. 그러므로, 반도체 칩 내에 별도로 프로브 센싱용 패드를 형성하기 위한 영역을 마련하지 않아도 되어, 반도체 장치를 구현하기 위한 칩 면적을 감소시킬 수 있다.

실시예 12

도 13에 도시된 프로브 센싱용 패드는 제1 내지 제4 센싱 영역(204a, 206a, 208a, 210a) 중 어느 하나의 센싱 영역이 프로브 영역(220)보다 넓게 형성된 것을 제외하고는 상기 실시예 9의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

본 실시예의 프로브 센싱용 패드의 경우에는 프로브 니들이 편향되어 접촉되면서 상기 프로브 영역과 상기 제1 내지 제4 센싱 영역(204a, 206a, 208a, 210a) 중 어느 하나의 영역이 전기적으로 쇼트되더라도 이 후의 오픈/쇼트 테스트 시에 정상적인 출력값을 수득할 수 있다.

실시예 13

도 14를 참조하면, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉되기 위한 프로브 영역(302)이 구비된다. 상기 프로브 니들이 정상 위치에서 접촉되는 경우, 상기 프로브 니들은 상기 프로브 센싱용 패드의 프로브 영역(302)과 접촉하게 된다.

상기 프로브 영역(302)의 제1 내지 제4 변에 접하도록 위치하는 사각 고리 형상을 갖고 도전성 물질로 이루어지는 센싱 영역(304a) 및 상기 센싱 영역(304a)과 연결되는 센싱 소자(304b)를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 변 중 적어도 어느 하나와 접하는 부위의 센싱 영역(304a)은 상기 프로브 영역(302)에 비해 더 넓게 형성된 센싱부(304)가 구비된다.

본 실시예에서는 상기 프로브 영역(302)의 제1 변과 접하는 부위의 센싱 영역(304)이 상기 프로브 영역에 비해 더 넓게 형성된다.

상기 센싱부(304)에 포함되는 센싱 영역(304a)은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 상기 센싱 영역(304a) 중에서 서로 대향하는 센싱 영역(304a)들은 동일한 형상 및 사이즈를 갖는다. 그리고, 상기 센싱 소자(304b)의 일단부는 접지되어 있다.

상기 센싱 소자(304a)는 전압의 방향에 따라 전류가 흐르거나 또는 거의 흐르지 않는 반도체 소자로 이루어진다. 구체적으로, 상기 센싱 소자(304a)는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함한다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드를 사용함으로서 상기 프로브 니들이 상기 프로브 센싱용 패드의 특정 위치에 콘택되었는지 여부를 확인할 수 있다.

실시예 14

도 15는 본 발명의 실시예 14에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도이다. 이하에서 설명하는 실시예 14에 따른 프로브 센싱용 패드는 프로브 영역을 제외하고는 상기 실시예 13의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

도 15를 참조하면, 제1 내지 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉되기 위한 프로브 영역(320)이 구비된다. 상기 프로브 영역(320)은 서로 다른 물질로 이루어지는 제1 영역(320a) 및 제2 영역(320b)으로 구분된다.

그리고, 상기 실시예 13의 프로브 센싱용 패드와 동일한 형상을 갖는 센싱부(304)가 구비된다.

상기 프로브 영역(320)은 센싱 영역(304a)과 접하고 사각 고리 형상을 갖도록 형성되고 절연 물질로 이루어지는 제1 영역(320a)과, 상기 제1 영역(320a)과 접하면서 상기 프로브 영역(320)의 중심 부위에 형성되고 금속 물질로 이루어지는 제 2 영역(320b)을 포함한다.

상기 제1 영역(320a)은 상기 제2 영역(320b)과 상기 센싱 영역(304a)간을 절연시키기 위하여 제공된다. 상기 프로브 니들이 정상 위치에서 접촉되는 경우, 상기 프로브 니들은 상기 제2 영역(320a)에 접촉하게 된다.

선택적으로, 상기 제2 영역(320a)에 상기 센싱부에 포함되어 있는 센싱 소자와는 다른 전기적 특성을 갖는 제2 센싱 소자(330)를 더 연결할 수 있다. 상기 센싱 소자의 일단부는 접지되어 있다.

상기 제2 센싱 소자(330)는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제2 센싱 소자(330)는 다이오드를 사용하는 것으로 설명한다.

상기 제2 센싱 소자(330)는 상기 제2 영역(320b)으로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결된다. 상기 제2 센싱 소자(330)는 순방향 바이어스를 인가하였을 때 상기 센싱 영역과 연결되는 센싱 소자와는 다른 저항 특성을 갖는다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고, 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 콘택되었는지 여부를 확인할 수 있다.

실시예 15

도 16은 본 발명의 실시예 15에 따른 프로브 센싱용 패드를 나타내는 평면도 이다. 이하에서 설명하는 실시예 15에 따른 프로브 센싱용 패드는 프로브 영역에 연결되는 제2 센싱 소자의 연결을 제외하고는 상기 실시예 13의 프로브 센싱용 패드와 동일하다.

도 16을 참조하면, 상기 실시예 10의 프로브 센싱용 패드와 동일한 프로브 영역(320) 및 센싱부(304)가 구비된다.

상기 프로브 영역(320) 내의 제2 영역(320b) 및 상기 센싱 영역(304a)과 연결되는 제2 센싱 소자(340)가 구비된다. 상기 제2 센싱 소자(340)는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함한다. 상기 제2 센싱 소자(340)는 상기 센싱 영역(304a)과 연결되어 있는 센싱 소자(304b)와 동일하거나 또는 다른 전기적 특성을 갖는다.

본 실시예에서는 상기 제2 센싱 소자(340)로서 센싱 소자와 동일한 전기적 특성을 갖는 제2 다이오드를 사용하는 것으로 설명한다. 상기 제2 다이오드는 상기 제2 영역(320b)으로부터 상기 센싱 영역으로 향하는 방향이 역방향이 되도록 연결된다.

본 실시예에 따른 프로브 센싱용 패드에 프로브 니들을 접촉하고, 상기 프로브 니들을 통해 음의 전류를 인가한 후 전압을 측정함으로서 상기 프로브 니들이 정상적인 위치에 접촉되었는지 여부를 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 프로브 센싱용 패드를 이용하여 EDS 공정 시에 프로브 니들이 패드와 정상적인 위치에 접촉하고 있는지를 확인한 이 후에 동작 관련 및 전류 관련 테스트를 진행할 수 있다.

상기 프로브 니들이 반도체 소자에 구비되는 패드들과 정상적인 위치에서 접촉되지 못하고 한쪽으로 치우쳐 있는 경우 어느 방향으로 상기 프로브 니들들이 편향되었는지를 알 수 있으며 자동으로 얼라인 상태를 바로잡을 수 있다. 때문에, 상기 프로브 니들의 접촉에 따른 프로브 센싱용 패드의 에지 부위의 어택을 최소화할 수 있다. 이로 인해, 상기 프로브 센싱용 패드의 품질 불량을 최소화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

절연 물질로 이루어지는 프로브 영역;

상기 프로브 영역의 가장자리와 접하고, 도전성 물질로 이루어지는 적어도 2개의 센싱 영역;

상기 센싱 영역 각각에 연결되어 있고, 타단은 접지부와 연결되어 있으며, 프로브 니들의 접촉 상태를 판단하기 위하여 제공되는 센싱 소자; 및

상기 각 센싱 영역들을 서로 절연시키도록 절연 물질로 이루어지는 분리 영역을 포함하는 프로브 센싱용 패드.
제1항에 있어서, 상기 각 센싱 소자는 다이오드, 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터 및 저항체로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 각 센싱 소자들은 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제1항에 있어서, 상기 각 센싱 영역과 연결되는 각 센싱 소자는 서로 다른 저항 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제3항에 있어서, 상기 각 센싱 소자는 크기가 다른 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터로 이루어지고, 상기 각 센싱 소자로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제3항에 있어서, 상기 각 센싱 소자는 동일한 전기적 특성을 갖는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터로 이루어지고, 각 센싱 소자에 포함된 상기 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터의 개수가 서로 다르며, 상기 각 센싱 소자로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제3항에 있어서, 상기 각 센싱 소자는 서로 다른 저항을 갖는 저항체로 이루어지고, 상기 저항체는 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제1, 제2, 제3 및 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고, 절연 물질로 이루어지고, 프로브 니들이 접촉하기 위한 프로브 영역;

상기 프로브 영역의 제1 변에 접하도록 위치하는 제1 센싱 영역 및 상기 제1 센싱 영역과 연결되는 제1 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제1 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제1 센싱부;

상기 프로브 영역의 제2 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제2 센싱 영역 및 상기 제2 센싱 영역과 연결되는 제2 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제2 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제2 센싱부;

상기 프로브 영역의 제3 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제3 센싱 영역 및 상기 제3 센싱 영역과 연결되는 제3 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제3 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제3 센싱부;

상기 프로브 영역의 제4 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 제4 센싱 영역 및 상기 제4 센싱 영역과 연결되는 제4 센싱 소자를 포함하고, 상기 프로브 니들이 상기 프로브 영역을 제4 방향으로 벗어나서 접촉하는지 여부를 센싱하기 위한 제4 센싱부; 및

상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 영역이 서로 분리되도록 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 영역 각각의 경계 부위에 형성되고, 절연 물질로 이루어지는 분리 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제7항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 영역은 금속 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제7항에 있어서, 상기 프로브 영역은 전체가 절연 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제7항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 소자는 서로 다른 저항 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제15항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 소자는 동일한 저항 특성을 갖는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터로 이루어지며, 제1 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 소자 내에 각각 포함되어 있는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터는 서로 다른 개수를 갖고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 소자로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제15항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 소자는 서로 크기가 다른 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터로 이루어지고, 상기 서로 크기가 다른 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터는 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제15항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 소자는 서로 다른 저항값을 갖는 저항체로 이루어지고, 상기 저항체는 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제7항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 영역중 적어도 어느 하나의 센싱 영역은 이와 대칭하는 센싱 영역보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제19항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 센싱 영역중 적어도 어느 하나의 센싱 영역은 상기 프로브 영역보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제1, 제2, 제3 및 제4 변을 갖는 사각 형상을 갖고 프로브 니들이 접촉하기 위한 프로브 영역; 및

상기 프로브 영역의 제1, 제2, 제3 및 제4 변에 접하도록 위치하고 도전성 물질로 이루어지는 센싱 영역 및 상기 센싱 영역과 연결되는 센싱 소자를 포함하고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 변 중 적어도 어느 하나와 접하는 부위의 센싱 영역이 상기 프로브 영역에 비해 더 넓게 형성된 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제21항에 있어서, 상기 센싱 영역은 금속 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제21항에 있어서, 상기 프로브 영역은 전체가 절연 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제21항에 있어서, 상기 프로브 영역은,

상기 센싱 영역과 접하도록 상기 프로브 영역의 가장자리를 따라 형성되고 절연 물질로 이루어진 제1 영역; 및

상기 제1 영역과 접하면서 상기 프로브 영역의 중심 부위에 형성되고 금속 물질로 이루어지는 제2 영역으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제24항에 있어서, 상기 제2 영역과 연결되는 보호용 반도체 소자가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제25항에 있어서, 상기 보호용 반도체 소자는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 영역로부터 접지부로 향하는 방향이 역방향이 되도록 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제25항에 있어서, 상기 보호용 반도체 소자는 다이오드 또는 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터를 포함하고, 상기 센싱 영역으로 향하는 방향이 역방향이 되도록 상기 센싱 영역에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
제20항에 있어서, 상기 각 센싱 소자는 다이오드, 게이트가 접지된 MOS 트랜지스터 및 저항체로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하고, 각 센싱 소자들은 접지부와 연결된 것을 특징으로 하는 프로브 센싱용 패드.
삭제
삭제
삭제