KR100780849B1 - 샷 단위의 웨이퍼 검사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 검사 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 웨이퍼의 특정 샷을 선택하고 선택한 웨이퍼의 특정 샷에 대해서만 반복하여 검사할 수 있는 웨이퍼 검사 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 검사 방법은 웨이퍼 전체 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여 특정 웨이퍼 샷만을 선택하여 재검사함으로써, 웨이퍼의 검사 시간을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 방법은 웨이퍼 전체 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여 패일 수가 기준값을 초과하는 특정 웨이퍼 샷을 자동으로 선택하여 재검사함으로써, 웨이퍼의 검사 시간 및 검사 인력을 줄일 수 있다.

웨이퍼 번인, 샷, shot

Description

샷 단위의 웨이퍼 검사 방법{Method for testing wafer per shot}

도 1은 웨이퍼 1매당 검사가 진행되는 검사 영역을 나타내고 있다.

도 2는 종래의 웨이퍼 검사 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 방법의 흐름도를 도시하고 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 검사 방법의 흐름도를 도시하고 있다.

도 5는 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과의 일 예를 도시하고 있다.

도 6은 디스플레이된 재검사 결과의 일 예를 도시하고 있다.

본 발명은 웨이퍼의 검사 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 웨이퍼의 특정 샷을 선택하고 선택한 웨이퍼의 특정 샷에 대해서만 반복하여 검사할 수 있는 웨이퍼의 검사 방법에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼 번인 검사는 반도체 집적회로의 공정이 완료된 후 패키징 상태에서 이루어지는 PBI(Package Burn-in)와 웨이퍼 상태에서 이루어지는 WBI(Wafer Burn-in)으로 나누어진다. 전통적으로 PBI의 방법이 사용되어 왔으나 PBI를 위해서는 긴 시간이 소요되고 집적회로의 입/출력 수가 증가하는 최근의 경향에 따라 번인 보드에 있어서 소켓의 밀도가 감소하여 번인을 위한 비용이 증가하는 문제점이 있어 WBI 방법이 최근 많이 사용되고 있다. 상기 웨이퍼 번인 공정은 반도체 소자를 웨이퍼 상태에서 최종 소비자에게 공급하기 이전에 제품이 사용될 조건보다 더 악화된 고온(약 125℃)의 환경에서 통상의 사용 전압(0.5V)보다 높은 전압을 인가하여 칩의 이상 유뮤를 판별하는 테스트 공정으로서, 주로 반도체 제조 후 공정에서 수행된다. 그리고 이러한 웨이퍼 번인 공정을 수행함으로써 반도체 소자에 대한 신뢰성과 생산성을 조기에 확보할 수 있다.

이와 관련하여 일반적인 웨이퍼 번인 시스템에 대한 전반적인 구성은 컴퓨터, 웨이퍼 로딩 장치, 성능 측정 보드 및 메인 테스트 장치를 포함하여 구성되며, 이러한 각각의 장치는 통상적으로 독립적인 개별 장치로 구성된다. 즉, 웨이퍼 로딩장치, 성능 측정 보드, 메인 테스트 장치는 각각 독립적인 개별 장치로 구성되며, 소정의 접속 방식에 의해 상호 연결되어 웨이퍼 번인 공적을 수행하게 된다.

컴퓨터는 사용자의 조작에 의해 웨이퍼 번인 공정에 대한 실행 조건 및 명령을 입력하여 메인 테스트 장치에 제공함으로써 웨이퍼 번인 공정을 실행 제어하며, 그에 따른 공정의 진행 상태를 감시하기 위한 수단이다. 웨이퍼 로딩 장치는 테스트를 진행할 웨이퍼를 성능측정 보드로 이송하여 로딩 및 정렬하는 기능과 테스트가 완료된 웨이퍼를 언로딩하는 기능을 수행한다.

성능 측정 보드는 웨이퍼 로딩장치에 의해 로딩된 웨이퍼를 테스트하는 수단 으로써, 크게 테스트 헤드, 퍼포먼스보드, 컨택트링 및 프로브 카드로 구성되어 있다. 테스트 헤드는 메인 테스트 장치로부터 제공되는 제어신호에 의거하여 번인 공정에 따른 소정의 전압과 각종 테스트 신호를 프로브 카드의 다수 핀을 통해 웨이퍼에 제공한다. 그리고 이에 대항하여 웨이퍼로부터 출력되는 신호를 메인 테스트 장치로 전송한다.

메인 테스트 장치는 성능측정 보드로부터 제공되는 출력 신호를 조합하여 그에 상응하는 테스트 결과 신호를 경보 발생 장치로 제공하거나 자체 디스플레이부 또는 컴퓨터로 전송한다.

도 1은 웨이퍼 1매당 검사가 진행되는 검사 영역을 나타내고 있다. 이하 각 검사 영역을 샷(shot)이라고 언급한다.

샷이란 프로브카드에 구비되어 있는 다수의 프로브니들이 한번에 접촉되어 검사할 수 있는 영역을 의미한다. 1매의 웨이퍼 상에는 다수의 DUT(device under test)들이 존재하며 1매의 웨이퍼 상에 존재하는 다수의 DUT를 소정 수의 샷으로 구분한다. 예를 들어 검사하고자 하는 웨이퍼에 144개의 DUT가 존재하는 경우, 웨이퍼는 좌측 위에서부터 차례로 제 1 샷 내지 제 6 샷으로 검사 영역이 구분되어 있다.

도 2는 종래의 웨이퍼 검사 방법을 설명하는 흐름도이다.

웨이퍼는 웨이퍼 로딩 장치에 의해 성능 측정 보드로 이송되어 로딩되고(단계 1), 메인 테스트 장치는 로딩된 웨이퍼를 정해진 시퀀스 즉 제 1 샷에서 제 6 샷으로 차례로 검사한다(단계 2). 메인 테스트 장치는 웨이퍼 전체의 각 샷에 대 한 검사 결과를 디스플레이부를 통해 디스플레이한다(단계 3). 디스플레이된 웨이퍼 전체의 검사 결과에 기초하여 특정 웨이퍼 샷에 대한 재검사를 원하는 경우, 다시 정해진 시퀀스에 따라 웨이퍼 제 1 샷에서 제 6 샷을 차례로 검사한다(단계 4).

위에서 설명한 종래 웨이퍼 검사 방법은 1매의 웨이퍼를 정해진 시퀀스에 따라 차례로 검사하며, 디스플레이된 검사 결과에 기초하여 패일(fail)이 다수 발생한 웨이퍼의 특정 샷을 반복하여 재검사하고자 하는 경우에도 정해진 시퀀스에 따라 웨이퍼 전체를 검사하여야 한다. 따라서 웨이퍼의 재검사시 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 목적은 종래 웨이퍼 검사 방법이 가지는 문제점을 극복하기 위해, 정해진 시퀀스에 따른 웨이퍼의 검사 결과에 기초하여 패일이 다수 발생한 특정 샷만을 선택하여 재검사할 수 있는 웨이퍼 검사 방법을 제공하는 것이다.

상기 설명한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 웨이퍼 검사 방법의 일 실시예는 일정한 샷 시퀀스(shot sequence)에 따라 웨이퍼 전체를 검사하는 단계, 웨이퍼의 검사 결과에 기초하여 패일이 다수 발생한 웨이퍼 샷을 선택하는 단계 및 선택된 웨이퍼의 샷을 검사하고 선택된 웨이퍼 샷의 검사 결과를 출력하는 단계를 포함한다.

바람직하게, (c) 단계는 선택된 웨이퍼 샷의 좌표로 웨이퍼를 이동시키는 단 계, 소정의 검사 반복 회수에 따라 선택된 웨이퍼 샷만을 반복하여 테스트하는 단계 및 전체 웨이퍼의 검사 결과와 선택된 웨이퍼 샷의 검사 결과를 디스플레이하는 단계를 포함한다.

바람직하게, 패일이 다수 발생한 웨이퍼 샷의 선택은 웨이퍼의 검사 결과에 기초하여 각 샷에서 패일이 발생한 수가 기준값을 초과하는 경우 자동으로 선택되거나 입력되는 사용자 명령에 의해 선택된다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 방법을 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 방법의 흐름도를 도시하고 있다.

도 3을 참고로, 웨이퍼 로딩 장치를 통해 검사하고자 하는 웨이퍼가 성능 측정 보드로 이송되고(단계 10), 이송된 웨이퍼는 정해진 일정한 샷 시퀀스를 따라 차례로 각 샷의 DUT들에 테스트 신호를 인가하고 각 샷의 DUT로부터 출력되는 신호에 기초하여 웨이퍼 전체를 검사한다(단계 11). 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과는 디스플레이부에 디스플레이된다(단계 12). 도 5는 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과의 일 예를 도시하고 있다. 웨이퍼 제1 샷 내지 제 6 샷에서 검은 색은 불량으로 판단된 DUT를 표시한다.

디스플레이된 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여, 특정한 웨이퍼 샷을 재검사하기 위한 사용자 명령이 입력되는지 판단한다(단계 13). 바람직하게, 입력된 사용자 명령은 재검사를 원하는 특정 웨이퍼 샷을 선택하기 위한 사 용자 제1 명령 및 선택된 특정 웨이퍼 샷의 재검사 횟수를 선택하기 위한 사용자 제2 명령을 포함한다.

사용자 제1 명령에 응답하여 선택된 특정 웨이퍼 샷의 좌표로 웨이퍼를 이동시키고(단계 15), 사용자 제2 명령에 따라 특정 웨이퍼 샷만을 일정 횟수 반복하여 재검사한다(단계 16).

사용자 제1 명령에 의해 선택되어 재검사된 특정 웨이퍼 샷의 검사 결과는 디스플레이부에 디스플레이된다(단게 17). 바람직하게, 디스플레이부에는 단계 11에서 수행된 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과와 재검사된 특정 웨이퍼 샷의 검사 결과가 같이 디스플레이된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 검사 방법의 흐름도를 도시하고 있다.

도 4를 참고로, 단계 20 내지 단계 22는 도 3의 단계 10 내지 단계 12와 동일하므로 이하 설명을 생략한다. 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여 각 웨이퍼 샷에서 불량으로 판단된 DUT의 수, 즉 패일(fail) 수를 카운트하고 카운트된 패일 수가 기준값을 초과하는 웨이퍼 샷이 존재하는지 판단한다(단계 24). 패일 수가 기준값을 초과하는 웨이퍼 샷이 재검사되는 웨이퍼 샷으로 선택된다(단계 25). 선택된 웨이퍼 샷의 좌표로 웨이퍼를 이동시켜 재검사하고 재검사된 특정 웨이퍼 샷의 검사 결과가 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과와 함께 디스플레이된다(단계 26 내지 단계 28).

도 4를 참고로 설명한 웨이퍼 검사 방법은 사용자의 개입없이 자동으로 웨이 퍼 전체의 각 샷에서 패일 수를 카운트하여 웨이퍼 샷을 선택하고 선택한 웨이퍼 샷을 재검사한다.

도 6은 디스플레이된 재검사 결과의 일 예를 도시하고 있다.

예를 들어, 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여 패일 수가 많은 제2 웨이퍼 샷을 2회 반복하여 재검사하였다고 가정하자. 디스플레이부에는 웨이퍼 전체 각 샷에 대한 검사 결과, 재검사하고자 하는 제2 웨이퍼 샷의 제1 재검사 결과 및 제2 재검사 결과가 나란히 디스플레이된다. 웨이퍼 전체 각 샷에 대한 검사 과정에서 2번 웨이퍼 샷에 많은 패일 수가 존재하는 반면, 제1 재검사 결과와 제2 재검사 결과에서는 패일 수가 존재하지 않는다. 따라서 웨이퍼 전체 각 샷에 대한 검사 과정에서 프로브니들과 웨이퍼의 접촉 불량 등으로 인해 검사 결과에 오류가 발생하였음을 알 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균 등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명에 따른 웨이퍼 검사 방법은 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여 다수의 패일 수가 존재하는 특정 웨이퍼 샷만을 선택하여 재검사함으로써, 웨이퍼의 검사 시간을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 방법은 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여 패일 수가 기준값을 초과하는 특정 웨이퍼 샷을 자동으로 선택하여 재검사함으로써, 웨이퍼의 검사 시간 및 검사 인력을 줄일 수 있다.

Claims (5)

1. (a) 소정의 샷 시퀀스(shot sequence)에 따라 웨이퍼 전체의 각 샷을 검사하는 단계;

   (b) 상기 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여, 패일(fail)이 다수 발생한 웨이퍼 샷을 선택하는 단계; 및

   (c) 상기 선택된 웨이퍼의 샷을 검사하고 상기 선택된 웨이퍼 샷의 검사 결과를 출력하는 단계를 포함하는 웨이퍼 검사 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는

   상기 선택된 웨이퍼 샷의 좌표로 웨이퍼를 이동시키는 단계;

   소정의 검사 반복 회수에 따라 상기 선택된 웨이퍼 샷만을 반복하여 테스트하는 단계; 및

   상기 웨이퍼 전체의 검사 결과와 선택된 웨이퍼 샷의 검사 결과를 디스플레이하는 단계를 포함하는 웨이퍼 검사 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 패일이 다수 발생한 웨이퍼 샷은

   상기 웨이퍼 전체의 각 샷에 대한 검사 결과에 기초하여, 각 샷에서 패일이 발생한 수가 기준값을 초과하는 경우 자동으로 선택되는 웨이퍼 검사 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 패일이 다수 발생한 웨이퍼 샷은

   입력되는 사용자 명령에 의해 선택되는 웨이퍼 검사 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 사용자 명령은

   선택하고자 하는 웨이퍼 샷 및 상기 선택한 웨이퍼 샷의 검사 반복 횟수를 포함하는 웨이퍼 검사 방법.

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