KR101208773B1 - 프로브의 연마 방법 및 프로브 장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 프로브의 연마 시에 연마 웨이퍼(연마체)의 상면의 이물을 검출하고, 연마체로부터 이물을 확실하게 제거하고, 연마 후에 피검사체의 전기적 특성 검사를 지장없이 실행할 수 있는 프로브의 연마 방법을 제공한다. 본 발명의 프로브의 연마 방법은, 연마 웨이퍼(W')를 버퍼 테이블(20)로부터 탑재대(17)로 반송하는 공정과, 탑재대(17) 상에 탑재된 연마 웨이퍼(W')의 상면의 이물을 검출하는 제 2 공정과, 연마 웨이퍼(W')의 상면에 이물을 검출했을 때에는, 탑재대(17)로부터 웨이퍼 테이블(21)로 연마 웨이퍼(W')를 반송하는 제 3 공정과, 웨이퍼 테이블(21)로부터 연마 웨이퍼(W')를 취출해서 이물(O)을 제거하는 제 4 공정과, 이물(O)을 제거한 연마 웨이퍼(W')를 웨이퍼 테이블(21)로부터 탑재대(17) 위로 반송하고, 연마 웨이퍼(W')에 의해 복수의 프로브(18A)의 침 끝을 연마하는 제 5 공정을 구비하고 있다.

Description

프로브의 연마 방법, 프로브 연마용 프로그램 및 프로브 장치{PROBE POLISHING METHOD, PROGRAM THEREFOR, AND PROBE APPARATUS}
본 발명은, 연마체를 이용하여 피검사체의 전기적 특성 검사를 실행할 때에 이용되는 프로브 카드의 프로브의 침 끝을 연마하는 방법에 관한 것이고, 더욱 자세하게는, 프로브의 연마에 의해 연마체의 상면에 잔존하는 이물(異物)을 자동적으로 검출하여, 연마체를 장치로부터 취출하여 이물을 제거할 수 있는 프로브의 연마 방법, 프로브 연마용 프로그램 및 프로브 장치에 관한 것이다.
종래의 프로브 장치는, 서로 인접하는 로더실 및 프로버실을 구비하고 있다. 로더실은, 복수의 피검사체(예를 들면, 반도체 웨이퍼)를 카세트 단위로 수납하는 카세트 수납부와, 카세트로부터 웨이퍼(W)를 한 장씩 반출입하는 웨이퍼 반송 기구와, 반도체 웨이퍼의 프리 얼라인먼트(pre-alignment)를 실행하는 프리 얼라인먼트 기구를 구비하고 있다. 프로버(prober)실은, 반도체 웨이퍼를 유지하고 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동 가능하게 구성된 탑재대와, 탑재대의 위쪽에 배치되고 또한 복수의 프로브를 가지는 프로브 카드와, 반도체 웨이퍼의 복수의 전극 패드와 복수의 프로브의 얼라인먼트를 실행하는 얼라인먼트 기구를 구비하고, 제어 장치의 제어 하에서, 반도체 웨이퍼의 복수의 전극 패드(pad)와 복수의 프로브를 전기적으로 접촉시켜서 반도체 웨이퍼에 형성된 복수의 디바이스(device)의 전기적 특성 검사를 실행하도록 구성되어 있다.
검사 시에는, 필요에 따라서 검사 후의 반도체 웨이퍼를 샘플링 때문에 한 장만 프로브 장치로부터 취출하는 일이 있다. 이 경우에는, 검사 후의 반도체 웨이퍼를 탑재대로부터 예를 들면 로더(loader)실의 카세트 수납부의 아래쪽에 마련된 웨이퍼 테이블(wafer table)로 반송하고, 웨이퍼 테이블로부터 반도체 웨이퍼를 취출하도록 하고 있다. 이러한 웨이퍼 테이블의 일예로서, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 것이 있다.
또한, 반도체 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실행할 때에, 프로브 카드의 복수의 프로브에 의해 반도체 웨이퍼의 복수의 전극 패드 표면의 산화막을 깎아내어 전극 패드와 프로브를 전기적으로 접촉시키고 있기 때문에, 프로브의 침 끝에 전극 패드로부터 깎아낸 금속산화물 등의 이물이 부착된다. 거기에서, 도 6a에 도시하는 바와 같이 탑재대(1) 상에 연마 웨이퍼(W')를 탑재하고, 예를 들면 도 6b에 도시하는 바와 같이 탑재대(1)를 근소한 치수만 상승시켜서 연마 웨이퍼(W')와 프로브 카드(2)의 프로브(2A)를 미끄럼 접합시켜서 프로브(2A)의 침 끝을 연마하고, 프로브(2A)로부터 금속산화물 등의 부착물을 제거하고 있다. 특히, 최근에는 반도체 웨이퍼가 대구경화되고, 프로브 카드(2)도 대형화되고 있기 때문에, 검사 도중에 프로브(2A)의 이물을 제거하는 일이 있다. 이 연마 웨이퍼(W')는, 예를 들면 로더실의 카세트 수납부의 아래쪽에 마련된 버퍼 테이블(buffer table) 내에 수납되어 있어, 필요에 따라서 웨이퍼 반송 기구를 이용하여 버퍼 테이블로부터 연마 웨이퍼(W')를 취출해서 탑재대(1) 상에 탑재하고, 탑재대(1) 상의 연마 웨이퍼(W')에 의해 복수의 프로브(2A)를 연마하고, 연마 후에는 웨이퍼 반송 기구를 통하여 탑재대로부터 버퍼 테이블로 연마 웨이퍼(W')를 되돌리고 있다. 이 연마 작업은 모두 자동화되어 있다,
(특허문헌 1) 일본 특허공개 평성 제7-273159호 공보
그러나, 프로브(2A)의 연마 작업은, 상술한 바와 같이 자동화되어 있기 때문에, 연마 웨이퍼(W')의 상면에 프로브(2A)의 연마에 의해 제거한 금속산화물 등의 이물이 부착되어도, 그 이물의 존재 여부를 확인할 수가 없다. 이물 중에는, 프로브의 일부가 파손한 파편 등도 포함되어 있는 일이 있다. 이러한 이물을 남긴 채 다음 연마 작업을 실행하면, 이물에 복수의 프로브(2A)가 닿고, 프로브(2A)가 휘어지는 등, 프로브 카드가 손상되고, 다음 검사에 지장을 초래하는 일이 있다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 프로브의 연마 시에 연마 웨이퍼 등의 연마체의 상면에 남는 이물을 자동적으로 검출하고, 연마체로부터 이물을 제거하여, 다음 피검사체의 전기적 특성 검사를 지장없이 실행할 수 있는 프로브의 연마 방법, 프로브 연마용 프로그램 및 프로브 장치를 제공한다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 프로브의 연마 방법은, 연마체를 제 1 수납체로부터 탑재대 위로 반송해서 탑재하고, 상기 탑재대를 통하여 상기 연마체를 프로브에 미끄럼 접합시켜서 상기 프로브를 연마하는 방법으로서, 상기 연마체를 상기 제 1 수납체로부터 상기 탑재대로 반송하는 제 1 공정과, 상기 탑재대 상에 탑재된 상기 연마체의 상면의 이물을 검출하는 제 2 공정과, 상기 연마체의 상면에 이물을 검출했을 때에는, 상기 탑재대로부터 제 2 수납체로 상기 연마체를 반송하는 제 3 공정과, 상기 제 2 수납체의 상기 연마체로부터 이물을 제거하는 제 4 공정과, 상기 이물을 제거한 상기 연마체를 상기 제 2 수납체로부터 상기 제 1 수납체로 반송하는 제 5 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 프로브의 연마 방법은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정 사이에, 탑재대 상에 탑재된 연마체를 프로브에 미끄럼 접합시켜서 상기 프로브를 연마하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 프로브의 연마 방법은, 청구항 2에 기재된 프로브의 연마 방법에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마 공정 후에, 상기 연마체가 탑재대로부터 제거되지 않은 상태에서 이물을 검출하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 프로브의 연마 방법은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마체의 상면에 상기 이물을 검출하지 않는 때에는, 상기 연마체를 상기 탑재대로부터 상기 제 1 수납체로 반송하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 프로브의 연마 방법은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마체의 상면에 이물을 검출했을 때에는, 상기 연마체 상에 이물이 있는 것을 통지하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 프로브 연마용 프로그램은, 컴퓨터를 구동시켜서, 연마체를 제 1 수납체로부터 탑재대 위로 반송해서 탑재하고, 상기 탑재대를 통하여 상기 연마체를 프로브에 미끄럼 접합시켜서 상기 프로브를 연마하는 방법을 실행시키는 프로브 연마용 프로그램으로서, 상기 컴퓨터를 구동시켜서, 상기 연마체를 상기 제 1 수납체로부터 상기 탑재대로 반송하는 제 1 공정과, 상기 탑재대 상에 탑재된 상기 연마체의 상면의 이물을 검출하는 제 2 공정과, 상기 연마체의 상면에 이물을 검출했을 때에는, 상기 탑재대로부터 제 2 수납체로 상기 연마체를 반송하는 제 3 공정과, 상기 제 2 수납체의 상기 연마체로부터 이물을 제거하는 제 4 공정과, 상기 이물을 제거한 상기 연마체를 상기 제 2 수납체로부터 상기 제 1 수납체로 반송하는 제 5 공정을 실행시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 7에 기재된 프로브 연마용 프로그램은, 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마체의 상면에 상기 이물을 검출하지 않는 때에는, 상기 연마체를 상기 탑재대로부터 상기 제 1 수납체로 반송하는 공정을 실행시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 8에 기재된 프로브 연마용 프로그램은, 청구항 6에 기재된 발명에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마체의 상면에 이물을 검출했을 때에는, 상기 연마체 상에 이물이 있는 것을 통지하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 9에 기재된 프로브 장치는, 피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와, 상기 탑재대의 위쪽에 배치되고 또한 복수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 구비하고, 복수의 전극 패드와 상기 복수의 프로브를 접촉시켜서 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 실행한 후의 상기 복수의 프로브를, 상기 탑재대 상에 탑재된 연마체에 의해 연마해서 상기 복수의 프로브로부터 부착물을 제거하도록 구성된 프로브 장치로서, 상기 연마체를 수납하는 제 1 수납체를 마련함과 동시에 상기 탑재대 상에 탑재된 상기 연마체의 상면을 촬상하는 촬상 수단을 마련하고, 또한, 상기 촬상 수단에 의해 이물을 검출한 상기 연마체를 일시적으로 수납하는 제 2 수납체를 마련한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명의 청구항 10에 기재된 프로브 장치는, 청구항 9에 기재된 발명에 있어서, 상기 촬상 수단에 의해 상기 연마체 상에 이물을 검출했을 때에, 이물이 있는 것을 통지하는 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 프로브의 연마시에 연마 웨이퍼 등의 연마체의 상면의 이물을 자동적으로 검출하고, 연마체로부터 이물을 제거하고, 다음 피검사체의 전기적 특성 검사를 지장없이 실행할 수 있는 프로브의 연마 방법, 프로브 연마용 프로그램 및 프로브 장치를 제공할 수 있다.
이하, 도 1a 내지 도 5에 나타내는 실시형태에 근거하여 본 발명을 설명한다. 또한, 각 도면 중, 도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 프로브 장치의 일 실시형태를 도시하는 도면, 도 1a는 프로브실의 정면을 파단(破斷)해서 나타내는 정면도이며, 도 1b는 프로브 장치의 내부를 나타내는 평면도이며, 도 2는 도 1a 및 도 1b에 나타내는 프로브 장치를 나타내는 구성도이며, 도 3a 및 도 3b는 각각 도 1a 및 도 1b에 나타내는 프로브 장치의 일부를 도시한 도면으로, 도 3a는 버퍼 테이블 및 웨이퍼 테이블을 나타내는 단면도이며, 도 3b는 버퍼 테이블의 일부를 확대해서 나타내는 단면도이며, 도 4는 도 1a 내지 도 2에 나타내는 프로브 장치를 이용하는 본 발명의 프로브의 연마 방법의 일 실시형태를 나타내는 플로우 챠트(flow chart), 도 5는 도 4에 나타내는 연마 웨이퍼의 상면에서 이물을 검출하는 상태를 나타내는 사시도이다. 　
우선, 본 실시형태의 프로브 장치에 대해서 설명한다. 이 프로브 장치(10)는, 예를 들면 도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이, 피검사체(예를 들면, 반도체 웨이퍼)(W)를 로드, 언로드(unload)하는 로더실(11)과, 로더실(11)에 인접하고, 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 실행하는 프로버실(12)을 구비하고 있다.
로더실(11)은, 도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 수납하는 웨이퍼 수납부(13)와, 웨이퍼 수납부(13)와 프로버실(12)의 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 기구(14)와, 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 동안에 반도체 웨이퍼(W)의 프리 얼라인먼트를 실행하는 프리 얼라인먼트 기구(15)를 구비하고, 제어 장치(16)(도 2 참조)의 제어 하에서 웨이퍼 반송 기구(14) 및 프리 얼라인먼트 기구(15) 등의 기기가 구동 제어된다.
프로버실(12)은, 반도체 웨이퍼(W)를 탑재하는 탑재대(17)와, 탑재대(17)의 위쪽에 배치되고 또한 복수의 프로브(18A)를 가지는 프로브 카드(18)와, 탑재대(17) 상의 반도체 웨이퍼(W)의 복수의 전극 패드와 복수의 프로브(18A)의 얼라인먼트를 실행하는 얼라인먼트 기구(19)를 구비하고, 제어 장치(16)의 제어 하에서, 탑재대(17)와 얼라인먼트 기구(19)가 협동하여, 반도체 웨이퍼(W)의 디바이스의 복수의 전극 패드와 프로브 카드(18)의 복수의 프로브(18A)의 얼라인먼트를 실행한 후, 반도체 웨이퍼(W)의 각 디바이스의 전기적 특성 검사를 실행하도록 구성되어 있다.
탑재대(17)는, 도 1a 및 도 1b에 도시하는 바와 같이, XY테이블, 승강 기구 및 θ기구로 이루어지는 구동 장치(17A)를 가지고, 구동 장치(17A)를 통하여 반도체 웨이퍼(W)를 X, Y 및 θ 방향 및 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 얼라인먼트 기구(19)는, 탑재대(17)와 프로브 카드(18)의 사이에서 이동하는 제 1 카메라(19A)와, 탑재대(17)에 옆쪽에 부설된 제 2 카메라(19B)와, 제 1 카메라(19A)가 고정된 얼라인먼트 브리지(alignment bridge)(19C)와, 얼라인먼트 브리지(19C)를 프로버실(12)의 안쪽으로부터 프로브 센터(프로브 카드의 중심의 연장선상에 위치한다)의 사이에서 이동 안내하는 좌우 한 쌍의 가이드 레일(guide rail)(19D)을 구비하고 있다. 제 1 카메라(19A)는, 얼라인먼트 브리지(19C) 및 가이드 레일(19D)을 통하여 프로버실의 안쪽에서부터 프로브 센터와의 사이를 이동하고, 프로브 센터에 있어서 X, Y 방향으로 이동하는 탑재대(17) 상의 반도체 웨이퍼(W)를 촬상한다. 제 2 카메라(19B)는, 탑재대(17)를 통하여 프로브 카드(18)의 프로브(18A)의 바로 아래로 이동하고, 이 위치에서 프로브(18A)를 촬상한다.
또한, 제어 장치(16)는, 예를 들면, 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 프로브 연마용 프로그램이나 그 밖의 프로그램, 또는 여러 가지 데이터를 기억하는 기억부(16A)와, 제 1, 제 2 카메라(19A, 19B)로부터의 촬상 신호에 근거하여 화상 처리하는 화상 처리부(16B)와, 기억부(16A) 및 화상 처리부(16B)의 사이에서 여러 가지 데이터를 송수신해서 연산 처리하는 중앙 연산 처리부(16C)를 구비한 컴퓨터를 주체로 구성되어 있다. 중앙 연산 처리부(16C)는, 기억부(16A)로부터 프로브 연마용 프로그램 등을 판독해서 탑재대(17), 얼라인먼트 기구(19) 등의 구성 기기를 제어하고, 혹은 검사 결과를 나타내는 수치 데이터나 화상 데이터를 목적에 따라 여러 가지 데이터로 가공한다.
그리고, 프로브 장치(10)를 이용해서 반도체 웨이퍼(W)의 검사를 실행하면, 프로브 카드(18)의 복수의 프로브(18A)에 전극 패드의 산화막을 깎아낸 금속산화물 등이 부착되어 검사에 지장을 초래하기 때문에, 연마체(예를 들면, 연마 웨이퍼)(W')를 이용하여 정기적으로, 또는 적시에 복수의 프로브(18A)를 연마해서 금속산화물 등의 부착물을 제거한다. 이 연마 웨이퍼(W')는, 도 1a에 도시하는 바와 같이 로더실(11)의 웨이퍼 수납부(13)의 아래쪽에 마련된 버퍼 테이블(20)에 수납되어 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이 버퍼 테이블(20)에는 동일 구경(예를 들면, 300㎜φ)의 연마 웨이퍼(W')를 유지하는 슬롯(201)이 상하 방향으로 복수단에 걸쳐서 서로 등간격을 비우고 형성되고, 각 슬롯(201) 각각에 연마 웨이퍼(W')를 수납할 수 있다. 이에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 사이즈가 커져서 디바이스수가 현저하게 증가해 프로브 카드(18)의 연마 횟수가 증가해도, 복수매의 연마 웨이퍼(W')를 연속적으로 사용하는 것으로 대응할 수 있다.
또한, 도 3b에 도시하는 바와 같이 버퍼 테이블(20)의 각 슬롯(201)은, 각각 상하의 선반(201A, 201B)에 의해 형성되어 있다. 각 슬롯(201)에는 각각 연마 웨이퍼(W')의 존재 여부를 검출하는 광학 센서(202)가 각각 마련되고, 이것들의 광학 센서(202)에 의해 각 슬롯(201)에 수납되어 있는 연마 웨이퍼(W')를 개별적으로 확인할 수 있다. 광학 센서(202)는, 발광 소자(202A)와 수광 소자(202B)로 이루어지고, 각각의 배선(202C, 202C)을 통하여 배선 기판(203)에 실장되어 있다. 하측의 선반(201A)에는 발광 소자(202A)를 수납하는 공간(201C)이 형성되고, 상측의 선반(201B)에는 수광 소자(202B)를 수납하는 공간(201D)이 형성되어 있다. 각 슬롯(201)의 광학 센서(202)는 각각 하나 걸러 슬롯(201)의 전후 방향으로 번갈아서 배치되어, 이웃하는 상하의 광학 센서(202)가 겹치지 않게 되어 있다. 예를 들어, 각 슬롯(201)의 광학 센서(202)는 도 3b의 지면에 대해 수직인 방향으로 엇갈리게 배치되어 있다.
이에 의해, 하나의 슬롯(201)에 있어서의 연마 웨이퍼(W')의 존재 여부는 그 단의 광학 센서(202)에 의해 검출하고, 그것보다 상단의 슬롯(201)의 연마 웨이퍼(W')의 존재 여부를 검출하지 않도록 되어 있다. 즉 상하의 광학 센서(202)의 광선은 서로 간섭하지 않게 되어 있다. 이렇게 각 슬롯(201)에 마련된 광학 센서(202)에 의해 각각의 슬롯(201)의 연마 웨이퍼(W')를 확실하게 검출할 수 있다. 도 3a 및 도 3b에서는 최하단의 슬롯(201)에는 연마 웨이퍼(W')가 없는 것을 알 수 있다. 즉, 도 3b의 화살표로 나타내는 바와 같이, 수광소자(202B)가 발광소자(202A)로부터의 광신호를 수신하는 것에 의해 연마 웨이퍼(W')가 없다는 것을 알 수 있다.
연마 웨이퍼(W')를 이용하는 경우에는, 웨이퍼 반송 기구(14)를 이용해서 버퍼 테이블(20)로부터 연마 웨이퍼(W')를 취출하고, 탑재대(17) 상에 탑재한다. 탑재대(17)가 프로브 카드(18)의 바로 아래로 이동하고, 연마 웨이퍼(W')를 복수의 프로브(18A)에 접촉시킨다. 연마 웨이퍼(W')가 복수의 프로브(18A)에 접촉한 채 탑재대(17)가 상승하는 것에 의해 복수의 프로브(18A)를 연마하고, 복수의 프로브(18A)로부터 금속산화물 등의 부착물을 제거하는 것에 의해, 복수의 프로브(18A)를 클리닝(cleaning)한다. 연마 후에는, 웨이퍼 반송 기구(14)를 통하여 탑재대(17)로부터 버퍼 테이블(20)의 본래의 위치로 되돌린다. 또한, 복수의 프로브(18A)를 연마하는 때에는, 그 때마다 복수의 프로브(18A)에 대한 연마 웨이퍼(W')의 접촉 위치를 적절히 변경 하는 것에 의해, 연마 웨이퍼(W') 전(全)면을 균등하게 이용할 수 있다.
그런데, 연마 웨이퍼(W')에서 복수의 프로브(18A)를 연마하고 있으면, 복수의 프로브(18A)로부터 제거한 금속산화물 등이 연마 웨이퍼(W')의 상면에 이물로서 잔존한다. 또한, 경우에 따라서는 복수의 프로브(18A)의 일부가 파손되고, 프로브(18A)의 파편이 연마 웨이퍼(W')의 상면에 이물로서 잔존하는 일도 있다. 이렇게 하여 연마 웨이퍼(W')의 상면에 이물이 잔존한 채 다음 연마를 실행하면, 이물에 복수의 프로브(18A) 중 어느 하나가 닿아, 프로브(18A)를 구부리고, 혹은 파손하여, 그 후의 검사불량의 원인이 되는 일이 있다. 거기에서, 본 실시형태에서는, 얼라인먼트 기구(19)의 제 1 카메라(19A)를 이용하여 연마 웨이퍼(W')의 상면을 촬상해서 연마 웨이퍼(W')에 잔존하는 이물을 자동적으로 검출한 후, 웨이퍼 반송 기구(14)에 의해 연마 웨이퍼(W')를 후술하는 웨이퍼 테이블(21)로 반송해서 수납하고, 웨이퍼 테이블(21)로부터 연마 웨이퍼(W')를 오퍼레이터(operator)가 취출해서 이물을 제거하도록 되어 있다.
웨이퍼 테이블(21)은, 도 3a에 도시하는 바와 같이 버퍼 테이블(20)의 하측에 마련되어 있다. 이 웨이퍼 테이블(21)은, 끌어내기 가능하게 구성되어 있고, 통상, 검사 후의 반도체 웨이퍼(W)를 일시적으로 수납한 후, 그 반도체 웨이퍼(W)를 프로브 장치(10)의 외부로 취출해서 검사의 결과 등을 확인하도록 하고 있다. 본 실시형태에서는 이 웨이퍼 테이블(21)을 연마 웨이퍼(W')의 이물을 제거하기 위해서 이용하고 있다. 이 웨이퍼 테이블(21)에는 예를 들면 버퍼 테이블(20)과 같은 종류의 광학 센서(도시하지 않음)가 마련되고, 웨이퍼 테이블(21)내에 연마 웨이퍼(W')가 수납되면, 광학 센서는 이물이 있는 연마 웨이퍼(W')가 수납되어 있는 것을 통지한다.
즉, 본 실시형태에서는, 얼라인먼트 기구(19)의 제 1 카메라(19A)를 연마 웨이퍼(W')의 상면에 잔존하는 이물을 자동적으로 검출하기 위해서 이용함과 함께, 웨이퍼 테이블(21)을 연마 웨이퍼(W')로부터 이물을 제거할 때에 연마 웨이퍼(W')를 일시적으로 수납하는 장소로서 이용하고 있다.
다음으로, 본 발명의 프로브의 연마 방법의 일 실시형태에 대해서 설명한다. 본 실시형태의 프로브의 연마 방법은 본 발명의 프로브 연마용 프로그램을 이용하는 것에 의해 실시할 수 있다.
우선, 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 되풀이하여, 프로브 카드(18)의 복수의 프로브(18A)에 금속산화물 등이 부착되면, 본 실시형태의 프로브의 연마 방법을 실시한다. 프로브의 연마 방법은, 반도체 웨이퍼(W)를 소정매수 검사한 후, 또는 필요에 따라서 어떤 로트(lot)의 반도체 웨이퍼(W)를 검사하고 있는 도중에 실시된다. 프로브의 연마 방법을 실시하는 단계에서는, 본 실시형태의 프로브 연마 프로그램에 의해 컴퓨터가 구동하면, 제어 장치(16)의 중앙 연산 처리부(16C)가 기억부(16A)로부터 본 실시형태의 프로브 연마용 프로그램을 판독해서 본 실시형태의 프로브의 연마 방법을 실시한다. 이 때, 제어 장치(16)의 제어 하에서 웨이퍼 반송 기구(14)가 구동해서 프로버실(12)내의 탑재대(17)로부터 로더실(11)내의 웨이퍼 수납부(13)의 본래의 장소로 검사가 끝난 반도체 웨이퍼(W)를 반송하고, 탑재대(17)로부터 반도체 웨이퍼(W)를 제거해 둔다.
그 후, 도 4의 플로우 챠트에 도시하는 바와 같이, 침 끝 연마 처리를 시작하면, 웨이퍼 반송 기구(14)가 구동해서 그 아암(14A)을 예를 들면 도 3a에 도시하는 바와 같이 버퍼 테이블(20)의 최상단의 연마 웨이퍼의 바로 아래로 뻗어, 아암(14A) 상에 연마 웨이퍼(W')를 흡착 유지한다. 계속해서, 웨이퍼 반송 기구(14)는 아암(14A)을 통하여 버퍼 테이블(20)로부터 연마 웨이퍼(W')를 취출하고, 이 연마 웨이퍼(W')를 프로버실(12)내에서 대기하는 탑재대(17)까지 반송해서 탑재한다 (스텝 S1).
탑재대(17) 상에 연마 웨이퍼(W')가 탑재되면, 제어 장치(16)의 제어 하에서 프로브 카드(18)의 복수의 프로브(18A)의 연마 작업을 실행한다(스텝 S2). 즉, 탑재대(17)가 프로브 카드(18)의 바로 아래로 이동한 후, 연마 웨이퍼(W')를 상승시켜서 복수의 프로브(18A)에 접촉시킨다. 탑재대(17)는 연마 웨이퍼(W')가 복수의 프로브(18A)와 접촉한 상태에서 연마 웨이퍼(W')를 승강시키는 것에 의해 복수의 프로브(18A)가 연마 웨이퍼(W') 상면과 미끄럼 접합해서 침 끝을 연마하고, 복수의 프로브(18A)로부터 금속산화물 등의 이물(O)을 깎아낸다. 복수의 프로브(18A)의 클리닝을 종료하면, 제어 장치(16)의 중앙 연산 처리부(16C)에서는 언로드 스톱(unload stop) 기능을 실행할 것인가 아닌가를 판단한다(스텝 S3). 여기서 언로드 스톱 기능이란, 복수의 프로브(18A)의 침 끝을 연마한 후, 탑재대(17)로부터 버퍼 테이블(20)로 연마 웨이퍼(W')를 되돌리는 작업을 일시적으로 멈추고, 연마 웨이퍼(W') 상의 이물을 검출하고, 이물이 검출되었을 경우에 연마 웨이퍼(W')를 일시적으로 웨이퍼 테이블(21)로 언로드하는 기능이다. 언로드 스톱 기능은, 프로브 장치(10)의 표시 장치의 표시 화면(22)(도 1a 및 도 1b 참조)에서 설정할 수 있다.
스텝 S3에 있어서 언로드 스톱 기능을 실행하는 취지의 판단이 되고, 언로드 스톱 기능을 실행하면, 얼라인먼트 기구(19)의 제 1 카메라(19A)가 프로브 센터로 진출한다. 탑재대(17)가 제 1 카메라(19A)의 바로 아래에서 이동하는 사이에 제 1 카메라(19A)로 연마 웨이퍼(W')의 상면을 주사(走査)하고, 도 5에 도시하는 바와 같이 제 1 카메라(19A)로 연마 웨이퍼(W')의 상면의 각 부위를 촬상한다(스텝 S4). 이 촬상에 의해 연마 웨이퍼(W')의 상면에서의 이물의 존재 여부를 판단해(스텝 S5), 도 5에 도시하는 바와 같이 연마 웨이퍼(W') 상에서 이물(O)을 검출하여, 이물 있음으로 판단하면, 웨이퍼 반송 기구(14)가 구동해서 탑재대(17) 상의 연마 웨이퍼(W')를 받아서 반송하여, 웨이퍼 테이블(21)내에 수납한다(스텝 S6). 이 때, 웨이퍼 테이블(21)에서는 연마 웨이퍼(W')를 광학 센서에 의해 검출하고, 이물(O)이 있는 연마 웨이퍼(W')가 웨이퍼 테이블(21)내에 수납된 것을 오퍼레이터에 통지한다(스텝 S7). 그 동안에 제 1 카메라(19A)는 프로브 센터로부터 본래의 장소로 이동한다.
오퍼레이터는 웨이퍼 테이블(21)을 끌어내고, 연마 웨이퍼(W')를 웨이퍼 테이블(21)로부터 취출해서 이물(O)을 닦아내는 등으로 해서 제거한다(스텝 S8). 그 후, 오퍼레이터가 연마 웨이퍼(W')를 웨이퍼 테이블(21)내로 되돌리면, 웨이퍼 반송 기구(14)가 구동하고, 이 연마 웨이퍼(W')를 웨이퍼 테이블(21)로부터 버퍼 테이블(20)로 수납해(스텝 S9), 일련의 프로브의 연마 작업을 종료한다.
또한, 스텝 S2에 있어서 프로브 카드(18)의 복수의 프로브(18A)의 연마를 실행한 후, 스텝 S3에 있어서 언로드 스톱 기능을 실행하지 않는다고 판단했을 경우에는, 스텝 S9로 이행하고, 웨이퍼 반송 기구(14)를 이용해서 탑재대(17)로부터 버퍼 테이블(20)의 본래의 장소로 연마 웨이퍼(W')를 되돌려(스텝 S9), 일련의 프로브의 연마 작업을 종료한다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 연마 웨이퍼(W')를 버퍼 테이블(20)로부터 탑재대(17)로 반송하는 공정과, 탑재대(17) 상에 탑재된 연마 웨이퍼(W')의 상면의 이물(O)을 검출하는 제 2 공정과, 연마 웨이퍼(W')의 상면에 이물(O)을 검출했을 때에는, 탑재대(17)로부터 웨이퍼 테이블(21)로 연마 웨이퍼(W')를 반송하는 제 3 공정과, 웨이퍼 테이블(21)로부터 연마 웨이퍼(W')를 취출해서 이물(O)을 제거하는 제 4 공정과, 이물(O)을 제거한 연마 웨이퍼(W')를 웨이퍼 테이블(21)로부터 버퍼 테이블(20)로 반송하는 제 5 공정을 구비하고 있기 때문에, 연마 웨이퍼(W')의 상면의 이물(O)을 자동적으로 검출하고, 연마 웨이퍼(W')로부터 이물(O)을 제거할 수 있고, 그 후의 연마에서는 연마 웨이퍼(W')로 복수의 프로브(18A)를 손상시키는 일이 없이 확실하게 연마할 수 있고, 복수의 프로브(18A)의 연마 후에도 다음 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 하등의 지장도 없이 실행할 수 있다. 복수의 프로브(18A)를 연마한 후, 제 2 내지 제 5 공정을 실행하는 것에 의해, 연마 웨이퍼(W')의 탑재대(17)로의 로드, 언로드를 일회로 끝마칠 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면， 연마 웨이퍼(W')의 상면에 이물(O)을 검출하지 않는 때에는, 연마 웨이퍼(W')를 탑재대(17)로부터 버퍼 테이블(20)로 반송하는 공정을 구비하고 있기 때문에, 하등의 지장도 없이 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 실행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 연마 웨이퍼(W')의 상면에 이물(O)을 검출했을 때에는, 연마 웨이퍼(W') 상에 이물(O)이 있는 것을 통지하도록 했기 때문에, 오퍼레이터는 통지 후 즉시 웨이퍼 테이블(21)로부터 연마 웨이퍼(W')를 취출해서 연마 웨이퍼(W')로부터 이물(O)을 제거할 수 있고, 단시간에 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 재개할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는 버퍼 테이블(20) 및 웨이퍼 테이블(21)에 있어서 연마 웨이퍼(W')를 검출하는 수단으로서 광학 센서를 이용하고 있지만, 광학 센서 대신에 접촉식 센서 등의 다른 센서를 적절히 선택해서 이용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 연마 웨이퍼(W')를 수납하는 장소로서 기존의 버퍼 테이블(20) 및 웨이퍼 테이블(21)을 이용하고 있지만, 이것들과는 별도로 독자의 수납체를 마련할 수도 있다.
본 발명은 프로브 장치에 이용되는 프로브 카드의 프로브를 클리닝 할 경우에 적합하게 이용할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 프로브 장치의 일 실시형태를 도시하는 도면, 도 1a는 프로브실의 정면을 파단해서 나타내는 정면도이며, 도 1b는 프로브 장치의 내부를 나타내는 평면도.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 나타내는 프로브 장치를 나타내는 구성도.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1a 및 도 1b에 나타내는 프로브 장치의 일부를 도시하는 도면으로, 도 3a는 버퍼 테이블 및 웨이퍼 테이블을 나타내는 단면도이며, 도 3b는 버퍼 테이블의 일부를 확대해서 나타내는 단면도.
도 4는 도 1a 및 도 1b, 도 2에 나타내는 프로브 장치를 이용하는 본 발명의 프로브의 연마 방법의 일 실시형태를 나타내는 플로우 챠트.
도 5는 도 4에 나타내는 연마 웨이퍼의 상면에 이물을 검출하는 상태를 나타내는 사시도.
도 6a 및 도 6b는 각각 종래의 프로브의 연마 방법을 나타내는 설명도.
부호의 설명
10 : 프로브 장치
14 : 웨이퍼 반송 기구
17 : 탑재대
18 : 프로브 카드
18A : 프로브
19A : 제 1 카메라(촬상 수단)
20 : 버퍼 테이블(제 1 수납체)
21 : 웨이퍼 테이블(제 2 수납체）
W : 웨이퍼(피검사체)
O : 이물

Claims (10)

  1. 연마체를 제 1 수납체로부터 탑재대 위로 반송해서 탑재하고, 상기 탑재대를 통하여 상기 연마체를 프로브에 미끄럼 접합시켜서 상기 프로브를 연마하는 프로브의 연마 방법에 있어서,
    상기 연마체를 상기 제 1 수납체로부터 상기 탑재대로 반송하는 제 1 공정과,
    상기 탑재대 상에 탑재된 상기 연마체의 상면의 이물을 검출하는 제 2 공정과,
    상기 연마체의 상면에 이물을 검출했을 때에는, 상기 탑재대로부터 제 2 수납체로 상기 연마체를 반송하는 제 3 공정과,
    상기 제 2 수납체의 상기 연마체로부터 이물을 제거하는 제 4 공정과,
    상기 이물을 제거한 상기 연마체를 상기 제 2 수납체로부터 상기 제 1 수납체로 반송하는 제 5 공정을 구비한 것을 특징으로 하는
    프로브의 연마 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정 사이에, 탑재대 상에 탑재된 연마체를 프로브에 미끄럼 접합시켜서 상기 프로브를 연마하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는
    프로브의 연마 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마 공정 후에, 상기 연마체가 탑재대로부터 제거되지 않은 상태에서 이물을 검출하는 것을 특징으로 하는
    프로브의 연마 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마체의 상면에 상기 이물을 검출하지 않는 때에는, 상기 연마체를 상기 탑재대로부터 상기 제 1 수납체로 반송하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는
    프로브의 연마 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에 있어서, 상기 연마체의 상면에 이물을 검출했을 때에는, 상기 연마체 상에 이물이 있는 것을 통지하는 것을 특징으로 하는
    프로브의 연마 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 피검사체를 탑재하는 이동 가능한 탑재대와, 상기 탑재대의 위쪽에 배치되고 또한 복수의 프로브를 가지는 프로브 카드를 구비하고, 복수의 전극 패드와 상기 복수의 프로브를 접촉시켜서 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 실행한 후의 상기 복수의 프로브를, 상기 탑재대 상에 탑재된 연마체에 의해 연마해서 상기 복수의 프로브로부터 부착물을 제거하도록 구성된 프로브 장치에 있어서,
    상기 연마체를 수납하는 제 1 수납체를 마련하고,
    상기 탑재대 상에 탑재된 상기 연마체의 상면을 촬상하는 촬상 수단을 마련하고,
    상기 촬상 수단에 의해 이물을 검출한 상기 연마체를 일시적으로 수납하는 제 2 수납체를 마련한 것을 특징으로 하는
    프로브 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 촬상 수단에 의해 상기 연마체 상에 이물을 검출했을 때에, 이물이 있는 것을 통지하는 수단을 마련한 것을 특징으로 하는
    프로브 장치.
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