KR101015551B1 - 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼로딩방법 - Google Patents

프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼로딩방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법에 관한 것으로서, 카세트로부터 취출된 웨이퍼를 지지하는 지지모듈, 상기 지지모듈을 회전시키는 회전구동모듈, 상기 웨이퍼에 탈이온수를 분사하는 분사모듈, 및 상기 웨이퍼의 표면에 공기를 분사하여 상기 웨이퍼를 건조시키는 건조모듈을 포함하여, 상기 웨이퍼에 대한 클리닝 작업을 수행하는 클리닝부; 및 상기 클리닝부에 의해 클리닝된 상기 웨이퍼가 이송 안착되고, 상기 웨이퍼를 정렬하여 상기 검사용 척에 로딩하는 정렬공급부;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 프로버에 구비된 검사용 척에 웨이퍼를 로딩할 때 이물질 확인 작업을 수행하여, 이물질이 존재하지 않는 깨끗한 웨이퍼를 선별하여 검사용 척에 로딩할 수 있으므로, 웨이퍼 표면의 이물질에 의해 프로브 카드 및 웨이퍼가 손상되는 것을 방지함으로써, 웨이퍼 검사에 있어 원자재 또는 장비 손상에 따른 비용을 절감할 수 있다.
또한, 이물질이 존재하는 웨이퍼에 대해서는 즉각적으로 클리닝 작업을 수행한 후 검사용 척에 로딩할 수 있으므로, 장비의 시간당 생산량을 제고할 수 있다.
프로버, 프로빙 검사장치, 웨이퍼, 로딩장치, 공급장치

Description

프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법 {Wafer loading apparatus for prober and wafer loading method for prober using the same}
본 발명은 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이물질이 존재하지 않는 깨끗한 웨이퍼를 검사용 척에 로딩할 수 있는 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법에 관한 것이다.
일반적으로, 프로버(prober ; 프로빙 검사장치)는 웨이퍼에 형성된 다수개의 반도체칩에 대한 전기적 특성을 검사하는데 이용된다.
상기 프로버는 반도체칩의 표면에 형성되어 있는 금속 패드에 바늘 형태의 탐침(probe)을 접촉시키고, 프로버에 구비된 테스터(tester)가 탐침을 통해 반도체칩에 전기적 신호를 인가하고 그에 대한 출력을 확인함으로써, 그 확인 결과에 따라 각 반도체칩의 양부를 판별한다.
이러한 프로버에는, 복수매의 웨이퍼가 수납되어 공급된 카세트(cassette)로부터 웨이퍼를 한 매씩 취출하여 정렬한 후 검사용 척에 로딩하는 프로버용 웨이퍼 로딩장치가 구비된다.
도 1은, 상술한 종래의 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)가 구비된 종래의 프로버를 개략적으로 도시한 평면도이다.
종래의 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)에 있어서, 복수매의 웨이퍼(W)가 수납된 카세트(CA)가 공급되면, 취출기구(미도시)가 웨이퍼(W)를 한 매씩 취출하여, 정렬공급부(11)의 정렬지지대(11-1)에 이송 안착시킨다.
상기 정렬지지대(11-1)에 안착된 웨이퍼(W)는 정렬구동모듈(미도시)에 의해 그 위치 및 각도가 정렬되고, 이후 정렬 작업이 완료된 웨이퍼(W)는 검사용 척(CH)에 로딩된다.
이렇게 상기 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)에 의해 검사용 척(CH)에 로딩된 웨이퍼(W)는, 이후 프로브 카드의 탐침과 접촉되고 테스터에 의해 전기적 신호가 인가되어 각 반도체칩에 대한 출력이 검사됨으로써, 각 반도체칩의 양부가 판별된다.
그런데, 상기 검사용 척(CH)에 로딩된 웨이퍼(W)의 표면에 분진과 같은 이물질이 존재할 경우에는 프로브 카드의 탐침과 접촉될 때, 이물질에 의해 탐침이 반도체칩의 금속 패드에 정확히 접촉되지 못하거나, 반도체칩 또는 탐침이 손상되는 현상이 발생할 수 있다.
이처럼, 프로브 카드의 탐침이 반도체칩의 금속 패드에 정확히 접촉되지 못하면, 해당 반도체칩에 대한 정확한 검사가 이루어질 수 없는 문제점이 있다. 그리고, 반도체칩이 손상되면, 해당 반도체칩은 폐기되므로 원자재의 소모량이 증가하 여 제품 생산 단가가 증대되는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 프로브 카드의 탐침이 손상되면 해당 프로브 카드를 프로버에서 분리시켜 보수해야 하므로, 보수 작업 진행에 따라 프로버 장비의 시간당 생산량이 감소하고, 추가적인 보수 비용이 소요되는 문제점이 있다.
종래에는, 이러한 단점과 문제점을 감소시키기 위해, 웨이퍼(W)의 표면에 이물질이 점착되지 않도록 하기 위해, 작업 환경에 이물질이 존재하지 않도록 프로버가 설치되는 공간을 최대한 청결히 하기 위해 노력하였다.
그러나, 그러한 노력에는 한계가 있고, 별개의 경로로 웨이퍼(W)의 표면에 이물질이 점착되는 경우도 있어, 상술한 바와 같은 단점과 문제점을 완전히 해결하지 못하고 있는 실정이다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 프로버에 구비된 검사용 척에 웨이퍼가 로딩되기 전에, 해당 웨이퍼에 대한 이물질 확인 검사 작업 및 클리닝 작업을 수행할 수 있는 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법을 제공하고자 한다.
또한, 이물질이 존재하는 것으로 확인된 웨이퍼에 대해서는 즉각적으로 클리닝 작업을 수행한 후 검사용 척에 로딩할 수 있는 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법을 제공하고자 한다.
그리고, 프로버용 웨이퍼 로딩장치 내에서 웨이퍼에 대한 클리닝 작업이 수행되더라도, 클리닝 작업 시에 사용되는 탈이온수가 주변에 비산되는 것을 차단하여, 탈이온수의 비산으로 인한 내부 장비의 위험을 효과적으로 방지할 수 있는 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법을 제공하고자 한다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치는, 카세트로부터 취출된 웨이퍼를 지지하는 지지모듈, 상기 지지모듈을 회전시키는 회전구동모듈, 상기 웨이퍼에 탈이온수를 분사하는 분사모듈, 및 상기 웨이퍼의 표면에 공기를 분사하여 상기 웨이퍼를 건조시키는 건조모듈을 포함하여, 상기 웨이퍼에 대한 클리닝 작업을 수행하는 클리닝부; 및 상기 클리닝부에 의해 클리닝된 상기 웨이퍼가 이송 안착되고, 상기 웨이퍼를 정렬하여 상기 검사용 척에 로딩하는 정렬공급부;를 포함한다.
상기 프로버용 웨이퍼 로딩장치는, 상기 클리닝부 또는 상기 정렬공급부의 상측에 설치되고, 상기 클리닝부 또는 상기 정렬공급부에 위치된 상기 웨이퍼의 표면을 검사하는 검사부;를 더 포함할 수 있다.
상기 검사부는, 상기 웨이퍼의 표면을 촬영하는 촬상모듈, 및 상기 촬상모듈의 촬영 영상을 분석하여 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 유무를 확인하는 확인모듈을 포함할 수 있다.
상기 지지모듈은, 그 상면의 측부를 감싸는 형태로 설치되어 상기 웨이퍼에 분사된 탈이온수가 주변부에 비산되는 것을 방지하는 차단부재를 포함할 수 있다.
상기 클리닝부는, 상기 지지모듈을 승강시키는 승강모듈을 더 포함하되, 상기 승강모듈에 의해 상기 지지모듈이 하강된 상태에서 상기 웨이퍼에 대한 클리닝 작업이 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법은, 상기 카세트로부터 취출된 상기 웨이퍼가 클리닝부에 위치되는 단계; 상기 클리닝부가 상기 웨이퍼를 클리닝 하는 단계; 클리닝이 완료된 상기 웨이퍼가 정렬공급부에 이송 안착되는 단계; 상기 정렬공급부에 안착된 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 검사부가 확인하는 단계; 및 상기 정렬공급부가 상기 검사부에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼를 정렬하여 상기 검사용 척에 로딩하는 단계;를 포함한다.
상기 클리닝부가 상기 웨이퍼를 클리닝 하는 단계는, 상기 웨이퍼가 위치된 지지모듈이 승강모듈에 의해 하강하는 단계, 상기 지지모듈이 회전되고 상기 웨이퍼에 탈이온수를 분사하는 단계, 상기 웨이퍼에 공기를 분사하여 상기 웨이퍼를 건조시키는 단계, 및 상기 지지모듈이 상기 승강모듈에 의해 상승하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법은, 상기 카세트로부터 취출된 상기 웨이퍼가 클리닝부에 위치되는 단계; 상기 클리닝부에 위치된 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 검사부가 확인하는 단계; 상기 클리닝부가 상기 검사부에 의해 이물질이 존재하는 것으로 확인된 웨이퍼를 클리닝 하는 단계; 클리닝이 완료된 상기 웨이퍼가 정렬공급부에 이송 안착되는 단계; 및 상기 정렬공급부가 상기 웨이퍼를 정렬하여 상기 검사용 척에 로딩하는 단계;를 포함한다.
상기 프로버용 웨이퍼 로딩방법은, 상기 웨이퍼가 클리닝 완료된 후에, 상기 검사부가 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 재차 확인하는 단계; 및 상기 검사부에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼만 선택적으로 상기 정렬공급부에 이송 안착되는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법에 의하면, 프로버에 구비된 검사용 척에 웨이퍼를 로딩할 때, 검사부에 의해 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 확인 작업이 수행되어 이물질이 존재하지 않는 깨끗한 웨이퍼를 선별 로딩할 수 있으므로, 웨이퍼 표면의 이물질에 의해 프로 브 카드 및 웨이퍼가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 탈이온수로 클리닝하고 건조시키는 클리닝부가 구비되어 웨이퍼에 대한 클리닝 작업이 수행될 수 있으므로, 이물질이 존재하는 웨이퍼를 즉각적으로 클리닝하여 검사용 척에 로딩할 수 있다. 따라서, 별도로 웨이퍼를 반출하여 클리닝하고 재반입하는 번거로움이 없고, 프로버 장비의 시간당 생산량을 제고할 수 있다.
뿐만 아니라, 프로버용 웨이퍼 로딩장치 내에서 웨이퍼에 대한 클리닝 작업이 수행되더라도, 클리닝 작업시 탈이온수가 주변에 비산되는 것을 차단하는 차단부재가 지지모듈의 상면 측부에 구비되고, 클리닝 대상 웨이퍼를 지지하는 지지모듈이 주변 장비보다 하측으로 하강하여 별도의 공간에 위치된 상태에서 클리닝 작업이 수행되므로, 탈이온수 비산에 따른 내부의 주변 장비의 위험을 효과적으로 방지할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, '당업자'라고 한다)가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치는, 웨이퍼에 형성된 다수개의 반도체칩의 금속 패드에 프로브 카드의 탐침을 접촉시키고, 테스터가 탐침을 통해 반도체칩에 전기적 신호를 인가하고 그에 대한 반도체칩의 출력을 확인함으로써, 각 반도체칩의 양부를 판별하는 장비인 프로버에 구비되는 장치이다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치는, 카세트 탑재부(100), 클리닝부(200), 정렬공급부(300) 및 검사부(400)를 포함한다.
상기 카세트 탑재부(100)는 복수매의 검사 대상 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(CA)가 위치되는 곳이다. 이러한 카세트(CA)는 외부의 작업자 또는 카세트 운반기구(미도시)에 의해 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10) 내부에 반입되어 카세트 탑재부(100)에 위치된다.
상기 클리닝부(200)는, 검사 대상 웨이퍼(W)의 표면에 점착되어 있는 분진 등과 같은 이물질을 탈이온수(DI water ; deionized water)를 이용하여 클리닝 한다. 이를 위해, 상기 클리닝부(200)는, 지지모듈(210), 회전구동모듈(220), 분사모듈(230), 건조모듈(240) 및 승강모듈(250)을 포함한다.
상기 지지모듈(210)은, 취출기구(미도시)를 통해 카세트 탑재부(100)의 카세트(CA)로부터 취출되어 이송된 웨이퍼(W)가 위치되는 곳이다. 상기 지지모듈(210)은, 그 상면에 진공장치와 연결된 진공홀(미도시)이 형성되어, 이를 통해 이송된 웨이퍼(W)를 흡착 지지한다.
한편, 상기 클리닝부(200)에서 수행되는 클리닝 작업은, 고속 회전되는 웨이퍼(W)의 표면에 탈이온수를 분사함으로써 이루어진다. 상기 회전구동모듈(220)은 지지모듈(210)을 고속 회전시킴으로써, 지지모듈(210)의 상면에 흡착 지지된 웨이 퍼(W)를 고속 회전시킨다.
상기 분사모듈(230)은, 회전구동모듈(220)에 의해 고속 회전되는 웨이퍼(W)의 표면 중심부에 탈이온수를 분사한다. 상기 분사모듈(230)에 의해 분사된 탈이온수는 고속 회전되는 웨이퍼(W)의 상면 중심부에서 원심력에 의해 외주부 방향으로 이탈되면서 웨이퍼(W)에 점착된 이물질을 제거하고, 지지모듈(210)의 측 방향으로 비산된다.
상기 지지모듈(210)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 이처럼 지지모듈(210)의 상면에서 측 방향으로 비산되는 탈이온수를 차단하도록, 지지모듈(210)의 상면 측부를 감싸는 형태로 차단부재(211)가 구비된다. 상기 웨이퍼(W)의 회전에 의해 비산되는 탈이온수는 정렬공급부(300) 및 검사부(400) 등과 같은 주변 장비들을 손상시킬 수 있는데, 이러한 차단부재(211)는 비산되는 탈이온수를 효과적으로 차단함으로써, 주변 장비의 손상을 방지한다.
상기 건조모듈(240)은 탈이온수에 의해 이물질이 제거된 웨이퍼(W)의 표면에 공기를 분사하여, 해당 웨이퍼(W)를 건조시킨다. 이렇게 건조모듈(240)이 공기를 웨이퍼(W)의 표면에 분사할 때, 상기 회전구동모듈(220)은 계속적으로 작동하여 웨이퍼(W)가 고속 회전되면서 이러한 건조 작업이 이루어지는 것이 바람직하다. 그 이유는 웨이퍼(W)의 회전에 의해 웨이퍼(W) 표면에 잔류하는 탈이온수가 이탈되고, 건조도 촉진되기 때문이다.
상술한 바와 같은, 탈이온수를 웨이퍼(W)에 분사하는 분사모듈(230) 및, 공기를 웨이퍼(W)에 분사하는 건조모듈(240)의 구체적인 구성은, 분사노즐 및 탈이온 수 공급부 등과 같이 분사모듈(230) 및 건조모듈(240)의 기능으로부터 당업자가 용이하게 안출할 수 있는 것으로서, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 승강모듈(250)은 분사모듈(230) 및 건조모듈(240)에 의해 웨이퍼(W)에 대한 클리닝 및 건조 작업이 이루어지는 동안, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)를 지지하는 지지모듈(210)을 소정의 높이만큼 하강시킴으로써, 해당 웨이퍼(W)를 주변 장비가 존재하는 공간과 다른 하측의 공간에 위치시킨다.
즉, 상기 승강모듈(250)은 분사모듈(230)에서 탈이온수의 분사가 시작되기 전에 지지모듈(210)을 하강시키고, 웨이퍼(W)에 대한 건조 작업이 완료되었을 때, 지지모듈(210)을 상승시킨다.
그러면, 웨이퍼(W)의 회전력 또는 건조모듈(240)에 의해 분사되는 공기에 의해 탈이온수가 주변부에 비산되더라도 주변 장비가 존재하는 공간과는 다른 별도의 하측 공간에 비산되므로, 탈이온수의 비산에 의한 주변 장비의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
상술한 바와 같은, 클리닝부(200)는 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)에 공급되는 모든 검사 대상 웨이퍼(W)에 대하여 클리닝 작업을 수행할 수도 있고, 표면에 이물질이 점착된 것으로 확인된 웨이퍼(W)만 선별하여 클리닝 작업을 수행할 수도 있다.
한편, 상기 정렬공급부(300)는 검사 대상 웨이퍼(W)가 이송 안착되면, 해당 웨이퍼(W)에 대한 정렬 작업을 수행한 후에, 검사용 척(CH)에 로딩하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 정렬공급부(300)는 정렬지지대(310) 및 정렬구동모듈(320)을 포함하여 이루어진다.
상기 정렬지지대(310)는 검사 대상 웨이퍼(W)가 이송 안착되는 곳이고, 상기 정렬구동모듈(320)은 정렬지지대(310)에 이송 안착된 웨이퍼(W)의 위치 및 각도를 정렬하는 작업을 수행한다.
이러한 정렬공급부(300)의 구성은, 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)에 일반적으로 구비되는 구성요소로서 당업자에게 공지된 것이므로 더욱 자세한 설명은 생략한다.
상기 정렬지지대(310)에 안착되는 웨이퍼(W)는 클리닝부(200)에서 표면의 이물질이 완전히 제거된 웨이퍼(W) 또는 클리닝 작업을 거치지 않았다 하더라도 표면에 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼(W)일 수 있다. 웨이퍼(W)의 표면에 대한 이물질 존재 여부의 확인은 후술되는 검사부(400)에 의해 수행된다.
상기 검사부(400)는 검사 대상 웨이퍼(W)의 표면에 이물질이 점착되어 있는지 여부를 확인한다. 여기서, 상기 검사부(400)에 있어서, 검사 대상 웨이퍼(W)는 클리닝부(200)에 의해 클리닝이 완료된 웨이퍼(W)일 수 있다. 이 경우, 상기 검사부(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 정렬공급부(300)의 상측에 구비되어, 정렬지지대(310)에 이송 안착된 웨이퍼(W)의 표면을 검사한다.
상기 검사부(400)는 웨이퍼(W)의 표면에 점착되어 있는 이물질을 확인하기 위해, 촬상모듈(410) 및 확인모듈(420)을 포함한다. 상기 촬상모듈(410)은 웨이퍼(W)의 표면을 촬영하여, 검사 대상 웨이퍼(W)의 표면 영상을 확인모듈(420)에 전달한다. 상기 확인모듈(420)은 촬상모듈(410)로부터 전달받은 표면 영상을 분석하 여, 웨이퍼(W)의 표면에 이물질이 점착되어 있는지 확인한다.
구체적으로 설명하면, 웨이퍼(W)의 표면에 이물질이 점착된 경우, 웨이퍼(W)의 표면 영상에서 이물질이 점착된 부분의 명도가 그 주변부와 크게 다르게 되는데, 상기 확인모듈(420)은 전달된 표면 영상의 명도를 확인하여, 웨이퍼(W)의 표면에 이물질이 점착되어 있는지 확인한다. 그러나, 이러한 상기 확인모듈(420)의 이물질 존재 여부 확인 방법은 예시적일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 검사부(400)는 카세트(CA)에 적재되어 공급된 웨이퍼(W) 또는 클리닝 작업을 거친 웨이퍼(W)에 있어서, 이물질 점착 여부를 미리 확인하여, 이물질이 존재하는 오염된 웨이퍼(W)는 클리닝부(200)로 이송하여 클리닝 작업을 거치도록 하거나 외부로 반출시키고, 정렬공급부(300)가 깨끗한 웨이퍼(W)만을 검사용 척(CH)에 공급할 수 있도록 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)에는 검사부(400)를 포함하는 것으로 설명되었으나, 상기 검사부(400)를 포함하지 않고 구성될 수도 있다. 즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)는, 카세트(CA)로부터 취출된 모든 웨이퍼(W)에 대하여 상기 클리닝부(200)가 클리닝 작업을 수행하고, 클리닝 완료된 웨이퍼(W)는 정렬공급부(300)로 이송되어 정렬된 후, 검사용 척(CH)에 로딩되도록 구현될 수도 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10')의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10')는 검사부(400')의 위치를 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)와 그 구성이 유사하다. 따라서 이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)의 검사부(400')를 중심으로 설명한다.
상기 검사부(400')는 클리닝부(200')의 상측에 설치된다. 따라서, 카세트(CA)로부터 취출된 웨이퍼(W)가 지지모듈(210')의 상면에 흡착 지지되면, 검사부(400')가 해당 웨이퍼(W)에 대하여 이물질 확인 검사를 수행한다.
이와 같이, 검사부(400')가 클리닝부(200')의 상측에 설치되면, 우선적으로 웨이퍼(W)에 대해 이물질 확인 검사를 수행하여, 이물질이 존재하는 웨이퍼(W)에 대해서만 선택적으로 클리닝부(200')가 클리닝 작업을 수행하도록 할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 검사부(400')에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼(W)는 정렬공급부(300')로 바로 이송되어 검사용 척(CH)에 공급된다. 그리고, 상기 검사부(400')는 클리닝부(200')에 의한 클리닝 작업이 수행된 웨이퍼(W)에 대하여 재차 이물질 확인 검사를 수행할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 검사부(400, 400')는 정렬공급부(300)의 상측 또는 클리닝부(200')의 상측에 설치되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고, 별도의 구동부(미도시)에 의해, 이송되어 필요에 따라 클리닝부(200, 200') 또는 정렬공급부(300, 300')의 상측에 선택적으로 위치되도록 구현될 수도 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 상기 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)를 이용한 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법을 구 체적으로 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법은, 검사부(400)가 정렬공급부(300)의 상측에 구비되는 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)를 이용한 것으로서, 공급된 모든 웨이퍼(W)에 대하여 클리닝 작업을 수행하는 것인 원칙인 방법이다.
이하 설명함에 있어서, 복수매의 웨이퍼(W)가 적재된 카세트(C)는 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10)에 이미 공급되어 있는 경우를 가정한다.
먼저, 웨이퍼(W)가 별도의 취출기구에 의해 카세트(C)로부터 취출되어 클리닝부(200)의 지지모듈(210)에 위치된다(s100). 상기 지지모듈(210)은 위치된 웨이퍼(W)를 그 상면에 흡착 지지한다. 다음, 상기 클리닝부(200)가 해당 웨이퍼(W)에 대한 클리닝 작업을 수행한다(s200).
이러한 클리닝 작업에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 우선 승강모듈(250)에 의해 지지모듈(210)이 하강된다(s210). 따라서, 검사 대상 웨이퍼(W)는 주변 장비가 존재하지 않는 별도의 하측 공간에 위치된다.
그리고, 상기 회전구동모듈(220)에 의해 지지모듈(210)이 고속 회전됨으로써, 검사 대상 웨이퍼(W)가 고속 회전된다(s220). 이때, 상기 분사모듈(230)이 고속 회전되는 웨이퍼(W)의 상면 중심부에 탈이온수를 분사한다(s230). 이에 따라, 분사된 탈이온수가 웨이퍼(W)의 상면 중심부에서 외주면으로 이탈되면서, 웨이퍼(W) 표면에 점착된 이물질을 제거한다.
이후, 상기 건조모듈(240)이 계속하여 고속 회전 중인 웨이퍼(W)의 상면에 공기를 분사하여, 탈이온수가 존재하는 젖은 웨이퍼(W)를 건조시킨다(s240). 본 발명의 제1실시예에 있어서, 건조모듈(240)에 의한 공기 분사는 웨이퍼(W)가 계속 고속 회전 중인 경우를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 웨이퍼(W)가 회전을 멈춘 상태에서 웨이퍼(W)에 대한 건조 작업이 이루어질 수도 있다.
다음, 상기 승강모듈(250)에 의해 지지모듈(210)이 상승되어 위치 복귀된다(s250). 이후, 도 6에 도시된 바와 같이, 별도의 이송기구에 의해 지지모듈(210)의 상면에 흡착 지지된 웨이퍼(W)가 정렬공급부(300)에 이송 안착된다(s300).
그 후, 상기 정렬공급부(300)의 상측에 위치된 검사부(400)에 구비되는 촬상모듈(410)이 정렬공급부(300)에 이송 안착된 웨이퍼(W)의 표면을 촬영하고(s10), 그 촬영 영상을 확인모듈(420)에 전달한다. 그리고, 상기 확인모듈(420)은 전달받은 촬영 영상을 분석하여 웨이퍼(W)의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 확인한다(s20).
다음, 상기 확인모듈(420)에 의해 이물질이 존재하는 것으로 확인된 웨이퍼(W)는, 별도의 이송기구에 의해 외부로 반출된다(s30). 클리닝 작업을 거친 웨이퍼(W)이므로 해당 이물질은 용이하게 클리닝되기 어렵거나, 손상이 있는 웨이퍼(W)로 판단되기 때문이다.
반면에, 상기 확인모듈(420)에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼(W)는, 정렬지지대(310)의 상면에 안착된 상태에서 정렬구동모듈(320)에 의해 그 위치 및 각도가 정렬된다(s400). 상기 정렬공급부(300)는 이와 같이 정렬이 완료된 웨이퍼(W)를 검사용 척(CH)에 로딩한다(s500).
이렇게 검사용 척(CH)에 로딩된 웨이퍼(W)는, 이후 프로브 카드의 탐침과 접촉되고, 테스터에 의해 전기적 신호가 인가되며, 그에 대한 각 반도체칩의 출력이 검사됨으로써, 웨이퍼(W) 상에 형성된 각 반도체칩에 대한 양부가 판별된다.
이러한 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법은, 모든 웨이퍼(W)에 대하여 클리닝을 실시하고, 확인 과정을 거쳐 깨끗한 웨이퍼(W)만을 검사용 척에 로딩할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법은, 검사부(400')가 클리닝부(200')의 상측에 구비되는 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치(10')를 이용한 것으로서, 공급된 웨이퍼(W)에 대하여 우선적으로 이물질 존재 여부 확인을 하고, 이물질이 존재하는 웨이퍼(W)에 대해서만 선택적으로 클리닝 작업을 수행할 수 있으며, 클리닝 작업을 수행한 후 해당 웨이퍼(W)에 대하여 재차 이물질 존재 여부를 확인할 수 있는 방법이다.
이러한 본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 클리닝부(200')에 의해 수행되는 클리닝 작업의 방법(s210 내지 s250)은 제1실시예의 경우와 동일하다. 따라서, 이하 설명함에 있어서 클리닝 작업에 대한 자세한 설명은 제1실시예에 대한 설명 부분을 참조하고 생략하기로 한다.
우선, 웨이퍼(W)가 별도의 취출기구에 의해 카세트(C)로부터 취출되어 지지모듈(210')에 위치되면(s100'), 클리닝부(200')의 상측에 위치된 검사부(400')에 구비되는 촬상모듈(410')이 지지모듈(210')에 위치된 웨이퍼(W)의 표면을 촬영하고(s10'), 그 촬영 영상을 확인모듈(420')에 전달한다. 그리고, 상기 확인모듈(420')은 전달받은 촬영 영상을 분석하여 웨이퍼(W)의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 확인한다(s20').
이때, 상기 확인모듈(420')에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼(W)는, 별도의 이송기구에 의해 지지모듈(210')로부터 정렬공급부(300')에 구비되는 정렬지지대(310')에 이송 안착된다(s300'). 이후, 이송 안착된 웨이퍼(W)는 정렬구동모듈(320')에 의해 그 위치 및 각도가 정렬된다(s400'). 상기 정렬공급부(300')는 이와 같이 정렬이 완료된 웨이퍼(W)를 검사용 척(CH)에 로딩한다(s500').
반면에, 상기 확인모듈(420')에 의해 이물질이 존재하는 것을 확인된 웨이퍼(W)에 대해서는, 클리닝부(200')가 해당 웨이퍼(W)에 대해 클리닝 작업을 수행한다.
상기 웨이퍼(W)에 대한 클리닝 작업이 완료되면, 상기 촬상모듈(410')이 지지모듈(210')에 위치된 웨이퍼(W)의 표면을 재차 촬영하고(s10''), 그 촬영 영상을 확인모듈(420')에 전달한다. 그리고, 상기 확인모듈(420')은 전달받은 촬영 영상을 분석하여 웨이퍼(W)의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 확인한다(s20'').
이처럼, 클리닝 작업을 수행하였음에도 해당 웨이퍼(W)에 이물질이 잔존하는 것으로 확인된 웨이퍼(W)는, 별도의 이송기구에 의해 외부로 반출된다(s30'). 클리닝 작업을 거친 웨이퍼(W)이므로 해당 이물질은 용이하게 클리닝되기 어렵거나, 손 상이 있는 웨이퍼(W)로 판단되기 때문이다.
반대로, 상기 확인모듈(420')에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼(W)는, 클리닝 작업에 의해 깨끗해진 것이므로, 별도의 이송부에 의해 정렬공급부(300')에 구비되는 정렬지지대(310')에 이송 안착되고(s300'), 정렬구동모듈(320')에 의해 그 위치 및 각도가 정렬되어(s400') 검사용 척(CH)에 로딩된다(s500').
본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 검사부(400')는 클리닝부(200')에 의해 클리닝이 완료된 웨이퍼(W)에 대해 재차 이물질 확인 작업을 수행하도록 구현되었으나, 이에 한정되지 않고, 클리닝이 완료된 웨이퍼(W)는 바로 정렬공급부(300')로 이송 및 정렬되어 검사용 척(CH)에 로딩되도록 구현될 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치 및 이를 이용한 프로버용 웨이퍼 로딩방법에 따르면, 표면에 이물질이 존재하지 않는 깨끗한 웨이퍼(W)만을 첨사용 척(CH)에 로딩할 수 있으므로, 이물질에 의해 야기될 수 있는 프로브 카드의 탐침과 반도체칩의 금속 패드 접촉 에러 발생이나 탐침 및 웨이퍼의 파손 발생을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 종래의 프로버용 웨이퍼 로딩장치가 구비된 프로버를 개략적으로 도시한 평면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치가 구비된 프로버를 개략적으로 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치를 개략적으로 도시한 측면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치에 있어서, 웨이퍼에 대한 클리닝 공정을 수행하기 위해 지지모듈이 하강한 상태를 개략적으로 도시한 측면도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩장치를 개략적으로 도시한 측면도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법을 보여주는 순서도,
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법에 있어서, 클리닝부가 웨이퍼를 클리닝하는 방법을 보여주는 순서도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 프로버용 웨이퍼 로딩방법을 보여주는 순서도이다.
＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊
10 : 프로버용 웨이퍼 로딩장치 100, 100' : 카세트 탑재부
200, 200' : 클리닝부 210, 210' : 지지모듈
211, 211' : 차단부재 220, 220' : 회전구동모듈
230, 230' : 분사모듈 240, 240' : 건조모듈
250, 250' : 승강모듈 300, 300' : 정렬공급부
310, 310' : 정렬지지대 320, 320' : 정렬구동모듈
400, 400' : 검사부 410, 410' : 촬상모듈
420, 420' : 확인모듈 CA : 카세트
CH : 검사용 척 W : 웨이퍼

Claims (9)

  1. 웨이퍼 상에 형성된 반도체칩의 양부를 검사하는 프로버에 구비되고, 복수매의 검사 대상 웨이퍼를 수납한 카세트로부터 상기 웨이퍼를 한 매씩 취출하여 검사용 척으로 로딩하는 장치에 있어서,
    상기 카세트로부터 취출된 상기 웨이퍼를 지지하는 지지모듈,
    상기 지지모듈을 회전시키는 회전구동모듈,
    상기 웨이퍼에 탈이온수를 분사하는 분사모듈, 및
    상기 웨이퍼의 표면에 공기를 분사하여 상기 웨이퍼를 건조시키는 건조모듈을 포함하여, 상기 웨이퍼에 대한 클리닝 작업을 수행하는 클리닝부; 및
    상기 클리닝부에 의해 클리닝된 상기 웨이퍼가 이송 안착되고, 상기 웨이퍼를 정렬하여 상기 검사용 척에 로딩하는 정렬공급부;
    를 포함하는 프로버용 웨이퍼 로딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클리닝부 또는 상기 정렬공급부의 상측에 설치되고, 상기 클리닝부 또는 상기 정렬공급부에 위치된 상기 웨이퍼의 표면을 검사하는 검사부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로버용 웨이퍼 로딩장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검사부는,
    상기 웨이퍼의 표면을 촬영하는 촬상모듈; 및
    상기 촬상모듈의 촬영 영상을 분석하여, 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 유무를 확인하는 확인모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로버용 웨이퍼 로딩장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지모듈은,
    그 상면의 측부를 감싸는 형태로 설치되어 상기 웨이퍼에 분사된 탈이온수가 주변부에 비산되는 것을 방지하는 차단부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로버용 웨이퍼 로딩장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 클리닝부는,
    상기 지지모듈을 승강시키는 승강모듈;을 더 포함하되,
    상기 승강모듈에 의해 상기 지지모듈이 하강된 상태에서 상기 웨이퍼에 대한 클리닝 작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 프로버용 웨이퍼 로딩장치.
  6. 복수매의 검사 대상 웨이퍼를 수납한 카세트로부터 상기 웨이퍼를 검사용 척에 로딩하는 방법에 있어서,
    상기 카세트로부터 취출된 상기 웨이퍼가 클리닝부에 위치되는 단계;
    상기 클리닝부가 상기 웨이퍼를 클리닝 하는 단계;
    클리닝이 완료된 상기 웨이퍼가 정렬공급부에 이송 안착되는 단계;
    상기 정렬공급부에 안착된 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 검사부가 확인하는 단계; 및
    상기 정렬공급부가 상기 검사부에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼를 정렬하여 상기 검사용 척에 로딩하는 단계;
    를 포함하는 프로버용 웨이퍼 로딩방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클리닝부가 상기 웨이퍼를 클리닝 하는 단계는,
    상기 웨이퍼가 위치된 지지모듈이 승강모듈에 의해 하강하는 단계;
    상기 지지모듈이 회전되고, 상기 웨이퍼에 탈이온수를 분사하는 단계;
    상기 웨이퍼에 공기를 분사하여 상기 웨이퍼를 건조시키는 단계; 및
    상기 지지모듈이 상기 승강모듈에 의해 상승하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로버용 웨이퍼 로딩방법.
  8. 복수매의 검사 대상 웨이퍼를 수납한 카세트로부터 상기 웨이퍼를 검사용 척에 로딩하는 방법에 있어서,
    상기 카세트로부터 취출된 상기 웨이퍼가 클리닝부에 위치되는 단계;
    상기 클리닝부에 위치된 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 검사부가 확인하는 단계;
    상기 클리닝부가 상기 검사부에 의해 이물질이 존재하는 것으로 확인된 웨이퍼를 클리닝 하는 단계;
    클리닝이 완료된 상기 웨이퍼가 정렬공급부에 이송 안착되는 단계; 및
    상기 정렬공급부가 상기 웨이퍼를 정렬하여 상기 검사용 척에 로딩하는 단계;
    를 포함하는 프로버용 웨이퍼 로딩방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 웨이퍼가 클리닝 완료된 후에,
    상기 검사부가 상기 웨이퍼의 표면에 대한 이물질 존재 여부를 재차 확인하는 단계; 및
    상기 검사부에 의해 이물질이 존재하지 않는 것으로 확인된 웨이퍼만 선택적으로 상기 정렬공급부에 이송 안착되는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 프로버용 웨이퍼 로딩방법.
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