KR101534487B1 - 반도체 소자 및 반도체 소자의 프로브 핀 정렬 검사 방법. - Google Patents

반도체 소자 및 반도체 소자의 프로브 핀 정렬 검사 방법. Download PDF

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Abstract

반도체 소자 및 반도체 소자의 프로브 핀 정렬 검사 방법에서, 반도체 소자는 기판 상에 신호 패드들을 포함한다. 상기 각각의 신호 패드들과 동일한 크기를 갖는 센싱 패드 영역에는, 상기 센싱 패드 영역 내의 각 세부 구획 내에 각각 라인 형상을 가지면서 배치되고 도전성 물질로 이루어진 센싱 라인들을 포함하는 센싱 패드 구조물이 마련된다. 상기 센싱 패드 구조물 내에 포함된 각 센싱 라인들에는 각각 배선 라인들이 연결된다. 상기 반도체 소자는 상기 센싱 패드 구조물을 포함하고 있어서, 프로브 핀의 정렬 상태를 용이하게 검사할 수 있다.

Description

반도체 소자 및 반도체 소자의 프로브 핀 정렬 검사 방법.{Semiconductor device and method for inspection of probe pin alignment in the semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자 및 상기 반도체 소자에 접촉된 프로브 핀의 정렬 검사 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 센싱 패드를 포함하는 반도체 소자 및 상기 반도체 소자를 이용하여 상기 반도체 소자에 접촉되어 있는 프로브 핀의 정렬 위치를 검사하는 방법에 관한 것이다.
기판 상에 완성된 반도체 소자는 전기적인 테스트 공정(EDS, electric die sorting)을 통해 양품 또는 불량품으로 구분된다. 상기 반도체 소자를 전기적으로 테스트하기 위해서, 상기 반도체 소자에 포함되는 신호 패드에 프로브 핀을 접촉시키고, 상기 프로브 핀을 통해 전기적 신호를 입, 출력한다. 따라서, 상기 전기적 테스트가 정확하게 수행되기 위해 상기 신호 패드의 정 위치에 상기 프로브 핀을 정확하게 접촉시키는 것이 매우 중요하다. 그러나, 전기적 테스트에 영향을 주지 않으면서, 상기 신호 패드와 프로브 핀이 정확한 위치에 접촉되었는지 즉시 감지하고, 상기 프로브 핀의 위치를 보정하는 것이 용이하지 않다.
본 발명의 목적은 프로브 핀의 정렬 상태를 검사할 수 있는 구조의 반도체 소자를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반도체 소자에서 프로브 핀의 정렬 상태를 검사하는 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자는, 기판 상에는 신호 패드들이 구비된다. 상기 각각의 신호 패드들과 동일한 크기를 갖는 센싱 패드 영역에는 상기 센싱 패드 영역 내의 각 세부 구획 내에 각각 라인 형상을 가지면서 배치되고 도전성 물질로 이루어진 센싱 라인들을 포함하는 센싱 패드 구조물이 마련된다. 상기 센싱 패드 구조물 내에 포함된 각 센싱 라인들에는 배선 라인들이 각각 연결된다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 센싱 라인들은 금속 물질을 포함한다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 센싱 라인들은 적어도 상기 프로브 핀의 직경보다 좁은 폭으로 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 센싱 패드 영역은 사각형의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 센싱 패드 영역 내에는, 상기 사각형의 중심 부위로부터 서로 마주하는 상기 사각형의 각 꼭지점을 연장시켜 4개의 구획이 마련 되고, 각 구획 내에는 상기 사각형의 각 변들과 평행하는 복수의 센싱 라인들이 구비될 수 있다.
상기 각각의 센싱 라인들은 상기 센싱 라인의 연장 방향으로 1개 이상이 나란하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 센싱 패드 영역 내에는, 상기 사각형의 중심 부위에 위치하고 프로브 핀이 정얼라인되는 부위의 제1 구획과, 상기 각 사각형의 각 변들과 인접하고 상기 프로브 핀이 미스얼라인되는 부위인 제2 구획이 포함될 수 있다.
상기 제1 구획에는 상기 제1 구획을 덮는 절연 패턴이 구비되고, 상기 제2 구획에는 상기 사각형의 각 변들과 평행하는 복수의 센싱 라인들이 구비될 수 있다. 이와는 달리, 상기 제1 구획에는 상기 제1 구획을 덮는 도전 패턴이 구비되고, 상기 제2 구획에는 상기 사각형의 각 변들과 평행하는 복수의 센싱 라인들이 구비될 수 있다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자에서 프로브 핀의 정렬 상태를 검사하는 방법으로, 신호 패드들 및 하나의 센싱 패드 구조물을 포함하는 반도체 소자에 프로브 핀들을 접촉시킨다. 상기 센싱 패드 구조물과 접촉된 프로브 핀에 전기적 신호를 인가한다. 상기 센싱 패드 구조물에 포함되는 각각의 센싱 라인으로부터 출력 신호를 검출한다. 다음에, 상기 출력 신호를 통해 상기 프로브 핀과 접촉하고 있는 센싱 라인을 확인함으로써, 상기 센싱 패드 구조물과 접촉하는 상기 프로브 핀의 위치를 산출한다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 산출된 프로브 핀의 위치에 따라 프로브 핀의 X축 및 Y축 위치 보정값을 산출한다.
설명한 것과 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자는 하나의 센싱 패드 구조물만을 포함하면서도 프로브 핀의 정렬 위치를 정확하게 검출할 수 있는 구성을 갖는다. 즉, 상기 프로브 핀이 정확하게 정렬되어 접촉되었는지 여부 뿐만 아니라, 상기 프로브 핀이 상기 신호 패드 또는 센싱 패드 구조물에서 X, Y축 방향의 정렬 위치를 검출할 수 있다. 또한, 하나의 센싱 패드만으로 정렬 위치가 검출되므로, 본 발명에 따른 반도체 소자에서 상기 센싱 패드 구조물이 차지하는 면적이 감소된다.
또한, 프로브 핀의 X, Y축 방향의 정렬 위치를 이용하여, 상기 프로브 핀이 정위치에 놓여지도록 하기 위한 X 축 및 Y축 위치 보정값을 산출할 수 있다. 이로인해, 상기 반도체 소자를 전기적으로 검사할 때, 상기 신호 패드와 프로브 핀들이 정상적인 위치에 접촉하지 못해 발생하는 테스트 불량을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 반도체 소자를 보다 정확하게 전기적으로 테스트할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
즉, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 소자에 프로브 핀이 접촉된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자에 포함되어 있는 센싱 패드 구조물을 나타내는 평면도이다. 도 3a는 실시예 1에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드 구조물을 나타내는 단면도이다. 도 3b는 실시예 1에 따른 반도체 소자에 포함된 신호 패드를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 기판(100)에 반도체 소자를 이루는 셀들 및 페리 회로들(도시안됨)이 구비된다.
상기 기판(100) 상에는 외부로부터 상기 셀들 및 페리 회로로 전기적 신호를 인가하기 위한 신호 패드(110)들이 구비된다. 상기 신호 패드(110)들은 사각형의 형상을 갖는다. 상기 신호 패드(110)들은 저저항을 갖는 금속 물질이 덮혀 있는 구조를 갖는다. 도 3b에 도시된 것과 같이, 상기 신호 패드(110)에는 배선(142)이 연결되고, 상기 배선(142)을 통해 외부의 전기적 신호를 상기 셀들 및 페리 회로에 전달하는 역할을 한다.
상기 각각의 신호 패드(110)들과 동일한 크기의 사각형 형상을 갖는 센싱 패드 영역(120)이 구비된다. 상기 센싱 패드 영역(120)은 프로브 핀(190)들이 각 신호 패드들의 정 위치에 접촉되어 있는지 확인하기 위한 센싱 패드가 형성되는 영역이다. 상기 센싱 패드 영역(120)은 반도체 소자를 이루는 칩(chip) 내에 위치하며, 상기 신호 패드들(110)과 인접하게 배치될 수 있다.
상기 센싱 패드 영역(120) 내에는 각 구획들(122a, 122b, 122c, 122d)이 나누어져 있으며, 상기 각 구획들(122a, 122b, 122c, 122d) 내에는 프로브 핀(190)의 접촉 위치를 검사하기 위한 복수의 센싱 라인들(130)이 구비된다. 상기 센싱 패드 영역(120) 내에 구비되는 복수의 센싱 라인들(130)은 센싱 패드 구조물(112)로 제공된다. 반도체 소자를 이루는 하나의 칩 내에는 상기 신호 패드(110)와 동일한 크기를 갖는 하나의 센싱 패드 구조물(112)이 구비될 수 있다.
상기 센싱 라인들(130)은 도전 물질로 이루어진다. 구체적으로, 상기 센싱 라인(130)은 상기 신호 패드(110)와 동일한 물질로 이루어진다. 일 예로, 상기 센싱 라인(130)은 금속 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 센싱 라인(130)의 상부면은 상기 신호 패드(110)의 상부면과 동일한 평면에 위치한다. 한편, 상기 각각의 센싱 라인들 사이에는 절연 물질이 구비된다.
만일, 상기 센싱 라인(130)의 상부면과 상기 신호 패드(110)의 상부면의 높이가 서로 달라 서로 다른 평면 상에 위치하면, 상기 센싱 라인(130)과 접촉하고 있는 프로브 핀(190)의 위치와 상기 신호 패드(110)와 접촉하고 있는 위치가 서로 다를 수 있다. 따라서, 상기 센싱 라인(130)과 접촉하고 있는 프로브 핀(190)의 위치를 이용하여 상기 신호 패드들과 접촉하고 있는 프로브 핀(190)이 정상적으로 정렬되어 접촉되고 있는지를 정확히 판단할 수 없다. 그러나, 본 실시예에서는 상기 센싱 라인들(130)의 상부면이 상기 신호 패드(110)와 동일한 평면에 위치하고, 상기 신호 패드(110)와 동일한 물질로 이루어진다. 그러므로, 상기 센싱 라인들(130)을 이용하여 보다 정확하게 상기 프로브 핀(190)과 신호 패드(110)들 간의 접촉 정렬 상태를 판단할 수 있다.
상기 센싱 패드 구조물(112)은 신호 패드(110)로써 역할을 하지는 않는다. 그러므로, 상기 센싱 패드 구조물(112)은 불필요하게 기판(100)의 수평 면적을 차지한다. 때문에, 상기 센싱 패드 구조물(112)이 복수개가 구비되어야 하는 경우에는, 상기 센싱 패드 구조물(112)에 의해 상기 반도체 소자에서 차지하는 수평면적이 증가된다. 그러나, 본 실시예에 따른 상기 센싱 패드 구조물(112)은 하나의 칩 내에 1개만 구비되더라도 프로브 핀(190)과 신호 패드(110)와의 접촉 정렬 상태 불량 뿐 아니라 프로브 핀(190)의 접촉 위치를 검사할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 센싱 패드 영역(120)은 사각형의 중심부로부터 사각형의 꼭지점 부위를 연장시켜 마련되는 4개의 구획 즉, 제1 내지 제4 구획(122a, 122b, 122c, 122d)을 포함한다. 상기 제1 내지 제4 구획(122a, 122b, 122c, 122d) 내에는 상기 사각형의 각 변들과 평행하게 배치되는 복수의 센싱 라인들(130)이 포함된다. 상기 복수의 센싱 라인들(130)은 각각의 연장 방향으로 하나의 라인만이 구비된다. 따라서, 상기 사각형의 가장자리 부위에서는 센싱 라인의 길이가 길고, 상기 사각형의 중심 부위로 갈수록 상기 센싱 라인의 길이가 짧아진다.
상기 복수의 센싱 라인들(130)은 각각 일정 간격으로 이격되어 있다. 상기 복수의 센싱 라인들(130) 간의 이격 거리(d)는 반도체 소자의 전기적 테스트 시에 사용되는 프로브 핀(190)의 직경보다 더 좁다. 따라서, 상기 반도체 소자를 테스트하기 위하여 상기 프로브 핀(190)을 본 실시예의 반도체 소자에 접촉시키면, 상기 프로브 핀(190)은 적어도 하나의 센싱 라인(130)과 접촉하게 된다. 그러므로, 상기 프로브 핀(190)과 어느 위치의 센싱 라인들(130)과 접촉되었는지를 검사함으로써, 상기 프로브 핀(190)이 상기 신호 패드(110)의 어느 위치에 접촉하고 있는지를 판 단할 수 있다.
상기 센싱 패드 구조물(112) 내에 포함된 각 센싱 라인들(130)과 각각 연결되는 배선 라인(140)들이 구비된다. 상기 배선 라인(140)들은 상기 프로브 핀과 접촉되어 있는 센싱 라인(130)을 검출하기 위하여 제공된다. 즉, 상기 프로브 핀(190)을 센싱 패드 구조물(112)과 접촉시킨 후 상기 프로브 핀(190)을 통해 전기적 신호를 인가하고, 상기 배선 라인(140)들 중에서 어떤 배선 라인으로부터 전기적 신호가 출력되는지를 확인함으로써, 상기 센싱 패드 구조물(112)의 어느 위치에 상기 프로브 핀이 접촉되어 있는지 알 수 있다. 또한, 상기 프로브 핀(190)이 상기 신호 패드(110) 상의 정 위치에 접촉되어 있는지 알 수 있다.
도 3a에 도시된 것과 같이, 상기 배선 라인(140)은 상기 센싱 라인(130) 저면과 연결되는 콘택 및 하부 배선을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 상기 배선 라인(140)은 상기 센싱 라인과 동일한 평면 상에서 상기 센싱 라인과 연결되는 형상을 가질 수도 있다.
상기 배선 라인(140)들과 각각의 신호 출력단과 연결시킨 후, 각 신호 출력단을 확인함으로써 전기적 신호가 출력되는 배선 라인이 어떤 것인지를 바로 알 수 있다. 그러나, 이와는 다른 실시예로, 도시하지는 않았지만 상기 배선 라인(140)들 중 적어도 2개의 배선 라인을 하나의 신호 출력단과 연결시킬 수 있다. 이 경우, 각각의 배선 라인(140)들에는 저항 소자들이 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 저항 소자에 의해, 상기 프로브 핀과 접촉되는 각 센싱 라인들별로 상기 배선 라인으로부터 출력되는 전기적 신호의 레벨이 각각 달라지게 된다. 그러므로, 출력되는 전기적 신호 레벨이 어떤 배선 라인에 해당하는지 판단할 수 있어, 프로브 핀과 전기적으로 접촉되어 있는 배선 라인이 어떤 것인지를 알 수 있다. 이로인해, 상기 프로브 핀이 상기 신호 패드 상의 정 위치에 접촉되어 있는지 알 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 소자에 접촉된 프로브 핀의 정렬 상태를 검사하는 방법을 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 실시예 1에 따른 반도체 소자에 프로브 핀이 접촉된 것을 나타내는 확대된 평면도이다.
먼저, 실시예 1에 따른 반도체 소자의 신호 패드 및 센싱 패드 구조물에 프로브 핀들을 접촉시킨다. 도 4에서, 도면부호 190은 프로브 핀들이 신호 패드 및 센싱 패드 구조물에 접촉된 위치를 나타낸다.
상기 프로브 핀(190)들을 접촉시키면, 상기 프로브 핀(190)들은 상기 신호 패드(110) 및 센싱 패드 구조물(112)에 대해 정 위치인 중심 부위에 접촉되거나 또는 상기 중심 부위로부터 좌, 우, 상, 하 중 적어도 한 방향으로 다소 치우쳐져 있는 상태로 접촉된다. 그러므로, 상기 프로브 핀(190)들이 상기 센싱 패드 구조물(112)의 어느 위치에 접촉하였는지 확인함으로써, 상기 프로브 핀(190)들과 신호 패드(110)들이 정확한 위치에 정렬되어 접촉하고 있는지를 알 수 있다.
상기 프로브 핀(190)과 센싱 패드 구조물(112)의 접촉 위치를 확인하기 위하여, 상기 센싱 패드 구조물(112)과 접촉하고 있는 프로브 핀(190)으로 전기적 신호를 인가한다. 상기 전기적 신호를 인가하면, 상기 프로브 핀(190)과 접촉되어 있는 센싱 라인들로부터 신호가 출력된다.
상기 신호가 출력된 센싱 라인들로부터 상기 프로브 핀(190)이 상기 센싱 패드 구조물(112)과 접촉되어 있는 위치를 산출한다. 이 때, 상기 센싱 패드 구조물(112)이 반도체 소자 내에 1개만 구비되더라도 상기 센싱 패드 구조물(112)이 접촉되어 있는 위치를 정확하게 알 수 있다. 상기 프로브 핀(190)과 상기 센싱 패드 구조물(112)이 접촉되어 있는 위치를 통해, 상기 프로브 핀(190)과 신호 패드(110)들이 정 위치에서 접촉되어 있는지를 알 수 있다.
상기 프로브 핀(190)이 정 위치에 접촉되어 있지 않은 경우, 상기 프로브 핀(190)의 X축 및 Y축 위치 보정값을 산출한다. 따라서, 이 후에 반도체 소자를 테스트하는 공정에서는 상기 보정값을 적용하여 상기 프로브 핀(190)의 접촉 위치를 변경함으로써 상기 프로브 핀(190)이 정 위치에 접촉될 수 있도록 한다.
구체적으로, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 신호 패드(110) 및 센싱 패드 구조물(112)에 프로브 핀(190)이 접촉되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 센싱 패드 구조물(112)에서, 제1 구획(122a)의 제3 및 제4 센싱 패드(130c, 130d)들과 제2 구획(122b)의 제3 및 제4 센싱 패드(130c, 130d)로부터 신호가 출력된다. 상기 출력 신호를 통해, 상기 프로브 핀(190)은 상기 제1 구획(122a)의 제3 및 제4 센싱 패드(130c, 130d)와 제2 구획(122b)의 제3 및 제4 센싱 패드(130c, 130d)의 경계 부위에 접촉되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 프로브 핀(190)은 각 신호 패드(110)들 및 센싱 패드 구조물(112)에 대하여, X축 방향으로는 우측으로 치우쳐 있고, Y축 방향으로는 하방으로 치우쳐서 접촉되어 있음을 알 수 있다.
상기와 같이, 프로브 핀(190)이 X축 방향으로는 우측으로 치우쳐 있고, Y축 방향으로는 하방으로 치우쳐서 접촉되어 있는 경우, 상기 프로브 핀(190)이 X축 방향으로는 좌측으로 이동하고, Y축 방향으로는 상방으로 이동하도록 보정값이 결정된다.
설명한 것과 같이, 본 실시예의 반도체 소자의 경우, 상기 프로브 핀과 접촉하였을 때 센싱 패드 구조물을 통해 출력되는 신호를 이용하여 프로브 핀과의 정렬 상태를 검사하고 상기 정렬 상태를 보정할 수 있다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드구조물을 나타내는 평면도이다.
실시예 2에 따른 반도체 소자는 센싱 패드 구조물을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 센싱 패드 구조물에 대해서만 설명한다.
도 5를 참조하면, 기판에 반도체 소자를 이루는 셀들 및 페리 회로들(도시안됨)이 구비된다. 또한, 상기 기판에 전기적 신호를 인가하기 위한 신호 패드들이 구비된다.
상기 기판에 신호 패드와 동일한 크기의 사각형 형상의 센싱 패드 영역(120)이 마련된다. 상기 센싱 패드 영역(120)은 실시예 1과 동일하게 사각형의 중심부로부터 사각형의 꼭지점 부위를 연장시켜 마련되는 제1 내지 제4 구획(122a, 122b, 122c, 122d)이 포함된다. 상기 제1 내지 제4 구획(122a, 122b, 122c, 122d) 내에는 상기 사각형의 각 변들과 평행하게 배치되는 복수의 센싱 라인(130)들이 포함된다. 상기 센싱 라인(130)은 도전 물질로 이루어진다.
상기 제1 내지 제 4 구획(122a, 122b, 122c, 122d)에서 상기 사각형의 각 변과 인접한 가장자리 부위에서는 각 센싱 라인(130a, 130a', 130b, 130b')들이 연장 방향으로 복수개가 구비될 수 있다. 즉, 각 구획(122a, 122b, 122c, 122d)의 상기 가장자리 부위에 위치하는 센싱 라인(130a, 130a', 130b, 130b')들은 각각 연장 방향으로 복수의 라인이 일렬로 배열된 형상을 갖는다. 따라서, 상기 사각형의 가장자리 부위에 위치하는 센싱 라인(130a, 130a', 130b, 130b')들의 길이는 상기 사각형의 각 변보다 짧다.
상기 복수의 센싱 라인(130)들은 각각 일정 간격으로 이격되어 있다. 상기 복수의 센싱 라인(130)들 간의 이격 거리(d)는 반도체 소자의 전기적 테스트 시에 사용되는 프로브 핀의 직경보다 더 좁다.
상기 센싱 패드 구조물(112a) 내에 포함된 각 센싱 라인들과 각각 연결되는 배선 라인(도시안됨)들이 구비된다.
본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 소자에 접촉된 프로브 핀의 정렬 상태를 검사하는 방법은 실시예 1의 정렬 상태 검사 방법과 동일하다.
도 6은 실시예 2에 따른 반도체 소자에 접촉된 프로브 핀을 나타내는 확대된 평면도이다.
도 6에 도시된 것과 같이, 상기 신호 패드(110) 및 센싱 패드 구조물(112a) 에 프로브 핀(162)이 접촉되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 센싱 패드 구조물(112a)에서, 제1 구획(122a)의 제1 및 제2 센싱 패드들(130a', 130b')로부터 신호가 출력된다. 상기 출력 신호를 통해, 상기 프로브 핀(162)은 상기 제1 구획(122a)의 상기 제1 및 제2 센싱 패드들(130a', 130b')과 접촉되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 프로브 핀(162)은 각 신호 패드(110) 및 센싱 패드 구조물(112a)에 대하여, X축 방향으로는 우측으로 치우쳐 있고, Y축 방향으로는 하방으로 치우쳐서 접촉되어 있음을 알 수 있다.
이와같이, 실시예의 2에 따른 상기 반도체 소자는 실시예 1의 반도체 소자에 비해 센싱 패드 구조물에 포함된 센싱 라인이 보다 세분화되어 있다. 때문에, 상기 센싱 패드 구조물과 접촉하는 상기 프로브 핀의 위치를 보다 정확하게 알 수 있다. 또한, 상기 프로브 핀의 위치에 따라, 상기 프로브 핀의 정렬 상태를 보정할 수 있다.
실시예 3
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드구조물을 나타내는 평면도이다.
실시예 3에 따른 반도체 소자는 센싱 패드 구조물을 제외하고는 실시예 1과 동일한 구성을 갖는다.
도 7을 참조하면, 기판에 반도체 소자를 이루는 셀들 및 페리 회로들(도시안됨)이 구비된다. 상기 기판 상에는 외부로부터 상기 셀들 및 페리 회로로 전기적 신호를 인가하기 위한 신호 패드(도시안됨)들이 구비된다.
상기 신호 패드와 동일한 크기의 사각형 형상의 센싱 패드 영역(152)이 마련된다. 상기 센싱 패드 영역(152) 내에는 상기 사각형의 중심부에 위치하고 프로브 핀이 정얼라인되는 제1 구획(152a)과, 상기 제1 구획의 외측방으로 상기 프로브 핀이 미스얼라인되는 부위인 제2 구획(152b)을 포함한다. 상기 제2 구획(152b) 내부는 상기 사각형의 각 변들과 인접하는 4개의 영역으로 구분될 수 있다.
상기 센싱 패드 영역(152)의 제1 구획(152a)의 전체를 덮는 절연 패턴이 구비된다. 또한, 상기 절연 패턴에는 별도의 배선이 연결되지 않는다. 그러므로, 상기 센싱 패드 영역(152)에서, 상기 프로브 핀이 정얼라인되는 부위는 상기 프로브 핀을 통해 전기적 신호가 전달되지 않는다.
상기 센싱 패드 영역(152)의 제2 구획(152b)에는 각각 상기 사각형의 각 변들과 평행하고 도전 물질로 이루어지는 복수의 센싱 라인(154)들이 구비된다. 도시된 것과 같이, 상기 제2 구획(152b)의 제1 내지 제4 영역 내에 형성되어 있는 센싱 라인(154)들은 상기 실시예 1의 센싱 라인들과 동일한 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이와 다른 실시예로, 상기 제2 구획(152b)의 제1 내지 제4 영역 내에 형성되어 있는 센싱 라인(154)들은 상기 실시예 2의 센싱 라인들과 동일한 형상을 가질 수 있다.
상기 센싱 패드 구조물(150) 내에 포함된 각 센싱 라인(154)들과 각각 연결되는 배선 라인(도시안됨)들이 구비된다
상기와 같은 센싱 패드 구조물(150)에 프로브 핀을 접촉하고 상기 프로브 핀 에 전기적 신호를 인가하였을 때, 상기 센싱 패드 구조물(150)을 통해 어떠한 신호도 출력되지 않는다면 상기 프로브 핀은 정얼라인되었다고 판단할 수 있다. 반면에, 상기 센싱 패드 구조물(150)에 프로브 핀을 접촉하고 상기 프로브 핀에 전기적 신호를 인가하였을 때, 상기 센싱 패드 구조물(150)의 일부 센싱 라인(154)들을 통해 신호가 출력되면 상기 프로브 핀이 미스얼라인되었다고 판단할 수 있다. 또한, 어느 센싱 라인(154)으로부터 전기적 신호가 출력되는 지를 확인함으로써, 상기 프로브 핀과 센싱 패드 구조물(150) 및 신호 라인이 접촉되는 위치를 정확하게 알 수 있다. 상기 프로브 핀의 위치에 따라, 상기 프로브 핀의 정렬 상태를 보정할 수 있다.
실시예 4
도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드구조물을 나타내는 평면도이다.
실시예 4에 따른 반도체 소자는 센싱 패드 구조물을 제외하고는 실시예 3과 동일한 구성을 갖는다.
도 8을 참조하면, 기판에 반도체 소자를 이루는 셀들 및 페리 회로들(도시안됨)이 구비된다. 상기 기판 상에는 외부로부터 상기 셀들 및 페리 회로로 전기적 신호를 인가하기 위한 신호 패드(도시안됨)들이 구비된다.
상기 신호 패드와 동일한 크기의 사각형 형상의 센싱 패드 영역(152)이 마련된다. 상기 센싱 패드 영역(152) 내에는 실시예 3과 동일하게 프로브 핀이 정얼라 인되는 부위인 제1 구획(152a)과, 프로브 핀이 미스얼라인되는 부위인 제2 구획(152b)이 포함된다.
상기 센싱 패드 영역(152)의 제1 구획(152a) 전체를 덮는 도전 패턴(158)이 구비된다. 상기 도전 패턴(158)은 상기 신호 패드를 이루는 물질과 동일할 수 있다. 일 예로, 상기 도전 패턴(158)은 금속으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 도전 패턴(158)에는 배선이 연결되어 있을 수도 있고, 별도의 배선이 연결되지 않을 수도 있다. 상기 도전 패턴(158)에 배선이 연결되어 있는 경우에는, 프로브 핀이 정얼라인되어 접촉하였을 때 상기 도전 패턴(158)을 통해 전기적 신호가 출력될 수 있다. 반면에, 상기 도전 패턴(158)에 배선이 연결되어 있지 않은 경우에는, 프로브 핀이 정얼라인되어 접촉하였을 때 상기 도전 패턴(158)을 통해 전기적 신호가 출력되지 않는다.
상기 센싱 패드 영역(152)의 제2 구획(152b)에는 각각 상기 사각형의 각 변들과 평행하는 복수의 센싱 라인(154)들이 구비된다. 도시된 것과 같이, 상기 제2 구획(152b) 내의 제1 내지 제4 영역에 형성되어 있는 센싱 라인(154)들은 상기 실시예 1의 센싱 라인(154)들과 동일한 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이와 다른 실시예로, 상기 제2 구획에 형성되어 있는 센싱 라인들은 상기 실시예 2의 센싱 라인들과 동일한 형상을 가질 수 있다.
상기 센싱 패드 구조물(150a) 내에 포함된 각 센싱 라인들과 각각 연결되는 배선 라인들이 구비된다.
상기와 같은 센싱 패드 구조물(150a)에 프로브 핀을 접촉하고 상기 프로브 핀에 전기적 신호를 인가하였을 때, 상기 도전 패턴을 통해 전기적 신호가 출력되면 상기 프로브 핀은 정얼라인되었다고 판단할 수 있다. 반면에, 상기 센싱 패드 구조물(150a)에 프로브 핀을 접촉하고 상기 프로브 핀에 전기적 신호를 인가하였을 때, 상기 제2 구획의 센싱 라인(154)들을 통해 신호가 출력되면 상기 프로브 핀이 미스얼라인되었다고 판단할 수 있다. 또한, 어느 센싱 라인(154)으로부터 전기적 신호가 출력되는 지를 확인함으로써, 상기 프로브 핀과 센싱 패드 구조물(150a) 및 신호 라인이 접촉되는 위치를 정확하게 알 수 있다. 상기 프로브 핀의 위치에 따라, 상기 프로브 핀의 정렬 상태를 보정할 수 있다.
상기 설명한 것과 같이, 본 발명의 센싱 패드 구조물을 포함하는 반도체 소자는 프로브 핀의 정렬 상태를 정확하게 검사할 수 있고, 프로브 핀이 미스얼라인되었을 때 용이하게 보정할 수 있다. 반도체 소자 이외에도 프로브 핀을 접촉시켜 전기적 신호를 인가하는 다양한 전자 제품에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 소자에 프로브 핀이 접촉된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자에 포함되어 있는 센싱 패드 구조물을 나타내는 평면도이다.
도 3a는 실시예 1에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드 구조물을 나타내는 단면도이다.
도 3b는 실시예 1에 따른 반도체 소자에 포함된 신호 패드를 나타내는 단면도이다.
도 4는 실시예 1에 따른 반도체 소자에 프로브 핀이 접촉된 것을 나타내는 확대된 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드구조물을 나타내는 평면도이다.
도 6은 실시예 2에 따른 반도체 소자에 접촉된 프로브 핀을 나타내는 확대된 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드구조물을 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 반도체 소자에 포함된 센싱 패드구조물을 나타내는 평도이다.

Claims (10)

  1. 기판 상에 구비되고, 복수의 프로브 핀과 접촉하여 외부 전기적 신호를 셀 및 페리 회로에 전달하는 신호 패드들;
    상기 각각의 신호 패드들과 동일한 크기를 갖는 센싱 패드 영역에 구비되고, 상기 센싱 패드 영역 내의 각 세부 구획 내에 각각 라인 형상을 가지면서 배치되고 도전성 물질로 이루어진 센싱 라인들을 포함하는 센싱 패드 구조물; 및
    상기 센싱 패드 구조물 내에 포함된 각 센싱 라인들과 각각 연결되는 배선 라인들을 포함하고,
    상기 센싱 패드 구조물은 상기 프로브 핀과 신호 패드들의 정렬 상태를 판단하기 위하여 테스트 프로브 핀과 접촉하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센싱 라인들은 금속 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센싱 라인들은 적어도 상기 프로브 핀의 직경보다 좁은 폭으로 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 센싱 패드 영역은 사각형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센싱 패드 영역 내에는, 상기 사각형의 중심 부위로부터 서로 마주하는 상기 사각형의 각 꼭지점을 연장시켜 4개의 구획이 마련되고, 각 구획 내에는 상기 사각형의 각 변들과 평행하는 복수의 센싱 라인들이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각각의 센싱 라인들은 연장 방향으로 1개 이상이 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  7. 제4항에 있어서, 상기 센싱 패드 영역 내에는, 상기 사각형의 중심 부위에 위치하고 프로브 핀이 정얼라인되는 부위의 제1 구획과, 상기 각 사각형의 각 변들과 각각 인접하고 상기 프로브 핀이 미스얼라인되는 부위인 제2 구획이 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 구획에는 상기 제1 구획을 덮는 절연 패턴 또는 도전 패턴이 구비되고, 상기 제2 구획에는 상기 사각형의 각 변들과 평행하는 복수의 센싱 라인들이 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
  9. 신호 패드들 및 하나의 센싱 패드 구조물을 포함하는 반도체 소자에 프로브 핀들을 접촉시키는 단계;
    상기 센싱 패드 구조물과 접촉된 프로브 핀에 전기적 신호를 인가하는 단계;
    상기 센싱 패드 구조물에 포함되는 각각의 센싱 라인으로부터 출력 신호를 검출하는 단계; 및
    상기 출력 신호를 통해 상기 프로브 핀과 접촉하고 있는 센싱 라인을 확인함으로써, 상기 센싱 패드 구조물과 접촉하는 상기 프로브 핀의 위치를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 프로브 핀 정렬 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 산출된 프로브 핀의 위치에 따라 프로브 핀의 X축 및 Y축 위치 보정값을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 프로브 핀 정렬 검사 방법.
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