KR100744232B1 - A semiconductor test device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 검사장치에 관한 것으로서, 프로브카드 보드(130)의 니들(136)이 상측으로 연장 형성되며, 연장된 니들(136)은 퍼포먼스 보드(120)의 하판(124)의 관통공(125)을 관통하여 퍼포먼스 보드(120) 상판(122)의 접촉단자(123)와 직접 연결되는 것을 특징으로 한다. 따라서 연장 형성된 니들로 인한 연결부의 단순화로 누전의 원인을 줄여 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다. 또한, 구조의 단순화로 제작 비용이 절감됨은 물론, 시그날 패스(signal pass)가 짧아져서 테스트의 시간이 단축되는 효과를 가지고 있다. The present invention relates to a semiconductor inspection apparatus, wherein the needle 136 of the probe card board 130 extends upward, and the extended needle 136 is a through hole 125 of the lower plate 124 of the performance board 120. Penetration through) is directly connected to the contact terminal 123 of the upper plate 122 of the performance board (120). Therefore, the shortening of the connection part due to the extended needle can reduce the cause of the short circuit, thereby obtaining more accurate measurement results. In addition, the manufacturing cost is reduced due to the simplification of the structure, and the signal pass is shortened, thereby reducing the test time.

프로브카드 보드, 니들, 퍼포먼스 보드, 상판, 하판 Probe card board, needle, performance board, top board, bottom board

Description

반도체 검사장치{A SEMICONDUCTOR TEST DEVICE}Semiconductor Inspection Equipment {A SEMICONDUCTOR TEST DEVICE}

도 1은 종래의 반도체 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이고,1 is a configuration diagram schematically showing a conventional semiconductor inspection apparatus,

도 2는 본 발명에 따른 반도체 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.2 is a schematic view showing a semiconductor inspection apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 테스트 헤드 112 : 포고블록110: test head 112: pogo block

114 : 포고핀 120 : 퍼포먼스 보드114: pogo pin 120: performance board

122 : 상판 123, 134 : 접촉단자122: top plate 123, 134: contact terminal

124 : 하판 125 : 관통공124: lower plate 125: through hole

130 : 프로브카드 보드 132 : 보드부130: probe card board 132: board

136 : 니들(needle) 140 : 웨이퍼 척136: needle 140: wafer chuck

본 발명은 반도체 검사장치비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 특성 테스트 시 누전의 원인을 줄여서 보다 정확한 측정 결과를 가질 수 있는 반도체 검사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a semiconductor inspection apparatus ratio, and more particularly, to a semiconductor inspection apparatus capable of having a more accurate measurement result by reducing the cause of a short circuit during semiconductor characteristic testing.

일반적으로 반도체 장치의 제조에서는 웨이퍼 상에 패턴(pattern)을 형성시 키는 패브리케이션(fabrication)공정과, 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 on a wafer and an assembly process of assembling the wafer on which the pattern is formed into each unit chip are performed.

그리고 공정들 사이에 웨이퍼를 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting: 이하 EDS라 칭함)공정이 수행된다.In addition, a process of Electrical Die Sorting (EDS), which inspects electrical characteristics of each unit chip constituting the wafer, is performed between the processes.

이러한 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 단위 칩들 중에서 불량 칩을 판별하여 불량 칩을 재생시키거나 또는 조기에 제거시킴으로써, 어셈블리공정에서의 조립비용 및 검사비용 등을 절감하기 위해서 수행한다.The EDS process is performed in order to reduce assembly costs and inspection costs in the assembly process by identifying defective chips from the unit chips constituting the wafer and regenerating the defective chips or removing them early.

여기서 EDS 공정은 웨이퍼의 단위 칩에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호에 의해 출력되는 결과로써 불량을 판단하는 검사장치가 주로 이용된다.In the EDS process, an inspection apparatus for determining a defect as a result of applying an electrical signal to a unit chip of a wafer and outputting the electrical signal is mainly used.

프로브카드를 이용한 테스트의 결과가 양품으로 판정되는 반도체 디바이스는 패키징들의 후 공정에 의해서 완성품으로 제작된다.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 프로브카드의 니들을 접촉시키고, 이 니들을 통해 측정의 전류를 통전시킴으로써, 전기적 특성을 측정하게 된다.In the electrical property inspection of a semiconductor wafer, an electrical characteristic is measured by contacting a needle of a probe card with an electrode pad of a semiconductor wafer, and energizing a current of measurement through the needle.

도 1은 종래의 반도체 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a conventional semiconductor inspection apparatus.

반도체 검사장치(10)는, 웨이퍼(W)를 흡착시키는 웨이퍼 척(20)과, 웨이퍼 척(20)의 상부측으로 위치하는 프로브카드 보드(40)와, 프로브카드 보드(40)의 상측으로 설치되는 퍼포먼스 보드(50)와, 구동수단(70)으로 승, 하강 가능하게 설치됨과 아울러 그 하면에 포고블록(62)이 설치된 테스트 헤드(60)로 구성된다.The semiconductor inspection apparatus 10 is provided on the wafer chuck 20 that sucks the wafer W, on the probe card board 40 positioned on the upper side of the wafer chuck 20, and on the upper side of the probe card board 40. It is composed of a test head 60, which is installed so as to be able to move up and down by the performance board 50 and the driving means 70, and a pogo block 62 is installed on the lower surface thereof.

웨이퍼 척(20)은 수평 및 상하방향으로 이동이 가능하며, 또한, 중심축 둘레 로 회전이 가능하게 구성된다.The wafer chuck 20 is movable in the horizontal and vertical directions and is configured to be rotatable about a central axis.

그리고 프로브카드 보드(40)는 크게 보드부(42)와 니들(44)로 구성되어지며, 보드부(40)는 매트릭스(matrix)와 니들(44)을 연결하고 지지하여 주는 지지대 역할을 하며, 니들(44)은 소자를 테스트하기 위한 것이다.And the probe card board 40 is largely composed of the board portion 42 and the needle 44, the board portion 40 serves as a support for connecting and supporting the matrix (matrix) and the needle 44, Needle 44 is for testing the device.

퍼포먼스 보드(50)는 웨이퍼(W)에 구현되는 칩의 패턴에 따라 그 구성을 달리하지만, 일반적으로 하기에서 설명하는 포고핀(64)에 접촉단자(52a)로 연결되는 상판(52)과 프로브카드 보드(40)의 접촉단자(40a)와 연결되는 하판(54) 및 이들을 연결하는 와이어(58)로 이루어진다. 또한, 와이어(58)는 프로브카드 보드(40)의 니들(44)과도 연결이 된다.The performance board 50 has a different configuration depending on the pattern of the chip implemented on the wafer W, but generally the top plate 52 and the probe connected to the pogo pin 64 as described below by the contact terminal 52a. It consists of a lower plate 54 connected to the contact terminal 40a of the card board 40 and a wire 58 connecting them. In addition, the wire 58 is also connected to the needle 44 of the probe card board (40).

그리고 포고블록(62)은 그 하면에 전압이나 신호를 부여하기 위한 다수의 포고핀(64)이 배설된다.The pogo block 62 is provided with a plurality of pogo pins 64 for applying a voltage or a signal to the lower surface thereof.

이와 같이 구성된 종래의 반도체 검사장치(10)는 먼저, 도시되지 않은 제어수단에 의해 구동신호가 출력되면 구동수단(70)이 동작되어 포고블록(62)을 그 저면에 구비하는 테스트헤드(60)를 하강시킨다.In the conventional semiconductor inspection apparatus 10 configured as described above, when a driving signal is output by a control means (not shown), the driving means 70 is operated to provide a test head 60 having a pogo block 62 on the bottom thereof. Descend.

테스트헤드(60)는 소정의 위치상태로 하강하여 포고핀(64)과 퍼포먼스 보드(50)가 일정거리를 유지하는 위치에서 정지하여 대기상태를 이룬다.The test head 60 descends to a predetermined position state and stops at a position where the pogo pin 64 and the performance board 50 maintain a constant distance to form a standby state.

다음에 테스트헤드(60)측에 마련된 진공흡착기(미도시)가 동작되어 진공이 가해지면 프로브카드 보드(40)가 진공흡착에 의해 빨려 올라가 포고핀(64)이 상판(52)과 하판(54)이 와이어(58)와 연결된 니들(44)에 접촉되는 상태를 이루어 전기적 신호를 전달하게 된다.Next, when a vacuum absorber (not shown) provided on the test head 60 side is operated and a vacuum is applied, the probe card board 40 is sucked up by vacuum suction, and the pogo pins 64 are upper plate 52 and lower plate 54. ) Is in contact with the needle 44 connected to the wire 58 to transmit an electrical signal.

그런데, 이와 같은 종래의 구성에서 니들을 연결하는 와이어가 테스트 중 프로버의 진동 등으로 위치 이동될 경우가 종종 발생되어지며, 이로서, 누전(leakage)이 발생되어 잘못된 측정 결과를 얻을 수 있다. 더욱이 와이어와 니들의 연결이 납땜으로 작업자에 의하여 일일이 이루어짐으로써, 제작 공정이 까다로운 문제점이 있었다. However, in such a conventional configuration, a case in which the wire connecting the needle is often moved due to vibration of the prober or the like during a test is generated, whereby leakage may occur and thus an incorrect measurement result may be obtained. Moreover, since the connection of the wire and the needle is made by the worker by soldering, there is a problem in the manufacturing process is difficult.

본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 프로브카드 보드의 니들을 상측으로 연장 형성시키고, 그 연장된 니들이 퍼포먼스 보드의 하판을 관통하여 상판의 접촉단자와 직접 연결됨으로써, 연장 형성된 니들을 통한 연결부의 단순화로 누전의 원인을 줄여 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 반도체 검사장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above-described drawbacks, the needle of the probe card board is formed extending upwards, the extended needle is formed by extending through the lower plate of the performance board directly connected to the contact terminal of the upper plate It is an object of the present invention to provide a semiconductor inspection apparatus capable of obtaining a more accurate measurement result by reducing the cause of the short circuit by simplifying the connection portion through the needle.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 포고핀이 형성되는 테스트헤드와, 상판과 하판으로 이루어지는 퍼포먼스 보드와, 니들을 포함하는 프로브카드 보드와, 웨이퍼를 안착시키는 웨이퍼 척으로 구성되어 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 하기 위한 반도체 검사장치에 있어서, 프로브카드 보드의 니들이 상측으로 연장 형성되며, 연장된 니들은 퍼포먼스 보드의 하판의 관통공을 관통하여 퍼포먼스 보드 상판의 접촉단자와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사장치를 제공한다. The present invention for achieving the above object is composed of a test head formed with a plurality of pogo pins, a performance board consisting of an upper plate and a lower plate, a probe card board including a needle, and a wafer chuck for seating the wafer A semiconductor inspection apparatus for inspecting electrical characteristics of a semiconductor device comprising: a needle of a probe card board extending upwardly, and the extended needle penetrates a through hole in a lower plate of a performance board and is directly connected to a contact terminal of an upper plate of a performance board. A semiconductor inspection apparatus is provided.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 검사장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.2 is a schematic view showing a semiconductor inspection apparatus according to the present invention.

도 2에서와 같이 반도체 검사장치는(100), 테스트 헤드(110)와 웨이퍼 척(140), 그리고 테스트 헤드(110)와 웨이퍼 척(140)의 사이에 위치되는 퍼포먼스 보드(120)와 프로브카드 보드(130)으로 크게 구성된다.As shown in FIG. 2, the semiconductor inspection apparatus 100 includes a test head 110 and a wafer chuck 140, and a performance board 120 and a probe card positioned between the test head 110 and the wafer chuck 140. The board 130 is largely configured.

테스트 헤드(110)는 구동수단(111)으로 승, 하강 가능하게 설치됨과 아울러 그 하면에 포고블록(112)이 설치되어지며, 이 포고블록(112)의 하면에는 전압이나 신호를 부여하기 위한 복수개의 포고핀(114)이 하방으로 돌출 구비되어 퍼포먼스 보드(120)의 단자와 접촉을 이루게 된다.The test head 110 is installed to be able to move up and down by the driving means 111 and a pogo block 112 is installed on the lower surface thereof, and a plurality of pogo blocks 112 are provided to provide a voltage or a signal. Four pogo pins 114 protrude downward to make contact with the terminals of the performance board 120.

그리고 퍼포먼스 보드(120)는, 포고핀(114)과 연결되는 접촉단자(123)를 가지는 상판(122)과, 하기에서 설명하는 프로브카드 보드(130)의 접촉단자(134)와 연결되는 하판(124)으로 구성된다. 여기서 하판(124)에는 복수개의 관통공(125)이 형성되어 진다.The performance board 120 may include an upper plate 122 having a contact terminal 123 connected to the pogo pin 114, and a lower plate connected to the contact terminal 134 of the probe card board 130 described below. 124). Here, a plurality of through holes 125 are formed in the lower plate 124.

바람직하게 관통공(125)은 하기의 니들(136)과 대응되도록 형성되어, 니들(136)의 흔들림을 방지하고, 상판(122)과의 연결을 가이드하게 된다.Preferably, the through hole 125 is formed to correspond to the needle 136 below to prevent the needle 136 from shaking and guide the connection with the upper plate 122.

프로브카드 보드(130)는 크게 보드부(132)와 니들(136)로 구성되어지며, 보드부(132)는 매트릭스(matrix)와 니들(136)을 연결하고 지지하여 주는 지지대 역할을 하며, 이 니들(136)이 본 발명의 특징에 따라 보드부(132)의 상측으로 연장 형 성되어 진다.Probe card board 130 is largely composed of a board portion 132 and the needle 136, the board portion 132 serves as a support for connecting and supporting the matrix (matrix) and the needle 136, Needle 136 is formed to extend above the board portion 132 in accordance with a feature of the present invention.

바람직하게는 상판(122)의 접촉단자(123)와 직접 연결되기 위한 충분한 길이를 가지고 형성된다.Preferably it is formed with a sufficient length to be directly connected to the contact terminal 123 of the top plate 122.

그리고 웨이퍼(W)를 흡착시키는 웨이퍼 척(140)은 수평 및 상하방향으로 이동이 가능하며, 또한, 중심축 둘레로 회전이 가능하게 구성된다.In addition, the wafer chuck 140 for adsorbing the wafer W is movable in the horizontal and vertical directions, and is configured to be rotatable about a central axis.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 검사장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the semiconductor inspection apparatus according to the present invention configured as described above is as follows.

다시 도 2에 도시된 것과 같이, 먼저, 조립은 프로브카드 보드(130)로부터 상측으로 돌출 형성된 니들(136)을 퍼포먼스 보드(120) 하판(124)의 관통공(125)을 그대로 통과시킨 후, 상판(122)의 접촉단자(123)에 직접 연결시키게 된다.As shown in FIG. 2, first, the assembly passes the needle 136 protruding upward from the probe card board 130 and passes through the through hole 125 of the lower plate 124 of the performance board 120 as it is. It is directly connected to the contact terminal 123 of the top plate 122.

다음과 같은 상태에서 도시되지 않은 제어수단에 의해 구동신호가 출력되면 구동수단(111)이 동작되어 포고블록(112)을 그 저면에 구비하는 테스트헤드(110)를 하강시킨다.When the driving signal is output by the control means (not shown) in the following state, the driving means 111 is operated to lower the test head 110 having the pogo block 112 on the bottom thereof.

테스트헤드(110)는 소정의 위치상태로 하강하여 포고핀(114)과 퍼포먼스 보드(120)가 일정거리를 유지하는 위치에서 정지하여 대기상태를 이룬다.The test head 110 descends to a predetermined position state and stops at a position where the pogo pin 114 and the performance board 120 maintain a constant distance to form a standby state.

그리고 테스트헤드(110)측에 마련된 진공흡착기(미도시)가 동작되어 진공이 가해지면 프로브카드 보드(130)가 진공흡착에 의해 빨려 올라가 포고핀(114)이 상판(122)의 접촉단자(123)와 연결됨으로써, 결과적으로 니들(136)과 접촉되는 상태를 이루어 전기적 신호를 전달하게 된다. 따라서 웨이퍼 척(140) 상의 웨이퍼(W)의 전기적 특성을 측정하게 된다.When the vacuum adsorber (not shown) provided on the test head 110 is operated and a vacuum is applied, the probe card board 130 is sucked up by vacuum adsorption so that the pogo pin 114 contacts the contact terminal 123 of the upper plate 122. By connecting to the), as a result is in contact with the needle 136 to transmit the electrical signal. Therefore, the electrical characteristics of the wafer W on the wafer chuck 140 are measured.

이처럼 종래의 와이어 연결이 제거되어 부품수와 제작 공정이 줄고, 와이어에 의한 전기적 누설을 줄임으로써, 저전류 측정이 가능하고, 결과적으로 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있게 된다.As such, the conventional wire connection is eliminated, thereby reducing the number of parts and the manufacturing process, and reducing the electrical leakage by the wire, thereby enabling low current measurement, and as a result, more accurate measurement results can be obtained.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체 검사장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is only one embodiment for implementing the semiconductor inspection apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the subject matter of the present invention as claimed in the following claims. Without departing from the scope of the present invention, any person having ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 검사장치는, 프로브카드 보드의 니들을 상측으로 연장 형성시키고, 그 연장된 니들이 퍼포먼스 보드의 하판을 관통하여 상판의 접촉단자와 직접 연결됨으로써, 연장 형성된 니들을 통한 연결부의 단순화로 누전의 원인을 줄여 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다. 또한, 구조의 단순화로 제작 비용이 절감됨은 물론, 시그날 패스(signal pass)가 짧아져서 테스트의 시간이 단축되는 효과를 가지고 있다. As described above, in the semiconductor inspection apparatus according to the present invention, the needle of the probe card board extends upward, and the extended needle passes through the lower plate of the performance board and is directly connected to the contact terminal of the upper plate, thereby extending the needle. By simplifying the connection, the cause of the short circuit can be reduced to obtain more accurate measurement results. In addition, the manufacturing cost is reduced due to the simplification of the structure, and the signal pass is shortened, thereby reducing the test time.

Claims (2)

복수의 포고핀이 형성되는 테스트헤드와, 상판과 하판으로 이루어지는 퍼포먼스 보드와, 니들을 포함하는 프로브카드 보드와, 웨이퍼를 안착시키는 웨이퍼 척으로 구성되어 상기 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 하기 위한 반도체 검사장치에 있어서,A semiconductor inspection apparatus for testing electrical characteristics of the wafer, comprising a test head having a plurality of pogo pins formed thereon, a performance board consisting of an upper plate and a lower plate, a probe card board including a needle, and a wafer chuck for seating the wafer. To 상기 프로브카드 보드의 니들이 상측으로 연장 형성되며, 상기 연장된 니들은 상기 퍼포먼스 보드의 상기 하판의 관통공을 관통하여 상기 퍼포먼스 보드의 상기 상판의 접촉단자와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 검사장치.The needle of the probe card board is formed extending upward, the extended needle penetrates the through hole of the lower plate of the performance board is directly connected with the contact terminal of the upper plate of the performance board. 삭제delete
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