KR101563825B1 - Wafer test machine including laser cleaning function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 검사 장비에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 웨이퍼 검사에 이용되는 프로브카드의 프로브 접촉부를 레이저로 세정하는 기능을 포함하는 웨이퍼 반도체 웨이퍼 검사 장비에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer inspection equipment, and more particularly, to a wafer semiconductor wafer inspection equipment including a function of cleaning a probe contact portion of a probe card used for wafer inspection with a laser.
반도체 제조 공정에 있어, 웨이퍼 검사 공정은, 웨이퍼 상에 반도체 소자를 만든 후 소자의 전기적 특성을 최종적으로 검사함으로써 양품여부를 판단하는 공정으로서, 반도체 소자의 최종 수율(yield)이 결정되는데 있어서 매우 중요한 공정이다. 이러한 웨이퍼 검사 공정은 웨이퍼 검사 장비를 통해 이루어진다. In the semiconductor manufacturing process, the wafer inspecting process is a process of judging whether or not the semiconductor device is good by determining the electrical characteristics of the device after the semiconductor device is formed on the wafer, and is very important in determining the yield of the semiconductor device. Process. This wafer inspection process is performed through wafer inspection equipment.
웨이퍼 상에 제조된 반도체 소자들을 검사하기 위해, 웨이퍼는 웨이퍼카세트의 내부로부터 외부로 이동되어, 웨이퍼 검사를 위한 이동용 스테이지 상의 웨이퍼 척에 로딩(loading)된다. 이동용 스테이지는 보통 x, y, z의 3축으로 구성되며, 정밀한 제어를 통해, 웨이퍼를 매우 정확한 위치로 이송시켜, 해당 웨이퍼에 대한 정확한 검사가 수행될 수 있도록 해준다. 웨이퍼 검사 장비는 프로브카드(probe card)라는 검사 보드를 웨이퍼와 전기적으로 접촉시켜 검사를 수행한다. 프로브카드 상에 존재하는 프로브는 웨이퍼 상의 소자 표면에 존재하는 접촉단자(pad)와 정밀하게 접촉하게 되며, 이 후, 테스터에서 다양한 전기적 신호를 소자로 보내 소자의 전기적 특성을 파악하여, 소자의 양품여부를 판단하게 된다.To inspect the semiconductor devices fabricated on the wafer, the wafer is moved from the inside to the outside of the wafer cassette and loaded onto a wafer chuck on a moving stage for wafer inspection. The movable stage is usually composed of three axes of x, y, and z, and precisely controls the wafer to be transferred to a very precise position so that accurate inspection of the wafer can be performed. The wafer inspection equipment conducts inspection by electrically contacting an inspection board, called a probe card, with the wafer. The probes present on the probe card are brought into precise contact with the contact pads present on the surface of the device on the wafer and then various electrical signals are sent from the tester to the device to determine the electrical characteristics of the device, .
이때 프로브카드는 수많은 웨이퍼와 접촉을 하게 되는데, 이러한 지속적인 접촉으로 인해, 프로브 접촉부에는 오염이 발생하게 된다. 프로브 접촉부는, 오염이 증가하게 되면, 웨이퍼 상 소자와의 접촉 시, 접촉저항이 증가하게 되며, 이는 검사 신호의 원활한 흐름을 방해하여, 양품 소자가 불량으로 처리되는 원인이 될 수 있다. 즉 소자가 양품일지라도 프로브 접촉부의 오염으로 인해 소자가 불량처리가 되며, 이로 인해 검사 수율이 떨어지는 문제가 발생한다.At this time, the probe card comes into contact with a large number of wafers. Such continuous contact causes contamination of the probe contact portion. If the contamination of the probe contact portion increases, the contact resistance increases upon contact with the element on the wafer, which interferes with the smooth flow of the inspection signal, which may cause the good element to be treated as defective. That is, even if the device is good, the device is defective due to contamination of the probe contact portion, which results in a problem that the inspection yield is lowered.
이러한 문제를 해결하기 위해, 세정패드(cleaning pad)를 웨이퍼 검사 장비 내에 설치하는 기술이 제안되었다. 이 기술에 따르면, 일정 횟수의 웨이퍼 검사 후에, 이송 스테이지를 이용해, 세정패드를 프로브카드 하부 쪽으로 이동시키고, 세정패드를 z축으로 상하 운동시켜, 그 세정패드를 프로브와 접촉시킴으로써, 프로브 접촉부의 오염물질을 제거하는 세정작업이 수행된다. 이 세정작업에 있어서, 세정패드 상에는 경도가 높은 마모성 입자들을 도포되며, 이 마모성 입자들이 미세하게 프로브 접촉부를 갈아내어 프로브 접촉부 상의 오염물질을 제거하게 된다.To solve this problem, a technique for installing a cleaning pad in a wafer inspection apparatus has been proposed. According to this technique, after the wafer is inspected a predetermined number of times, the cleaning pad is moved to the lower side of the probe card by using the transfer stage, the cleaning pad is moved up and down along the z axis and the cleaning pad is brought into contact with the probe, A cleaning operation for removing the material is performed. In this cleaning operation, abrasive particles having high hardness are applied on the cleaning pad, and these abrasive particles finely grind the probe contacts to remove contaminants on the probe contacts.
하지만, 위와 같이 세정패드를 이용해 프로브 접촉부를 기계적으로 세정하는 방법은, 세정 횟수가 증가함에 따라 프로브 접촉부에 마모가 발생하며, 결국 초기에는 매우 뾰족했던 형상의 프로브가 무뎌지게 한다. 프로브의 무뎌진 정도가 심할 경우, 프로브와 웨이퍼 간의 원활한 접촉이 이루어지지 않아, 결국 프로브카드를 교체해 주어야 한다. 최근 프로브카드의 접촉에 매우 민감한 고주파 IC 및 초집적 소자 테스트가 급증함에 따라, 프로브카드의 교체 주기가 매우 짧아지고 있다. 또한 프로브카드의 가격 또한 매우 고가여서, 프로브의 마모 없이 초기 프로브카드의 상태를 오래 유지할 수 있는 새로운 프로브 세정 방법이 매우 절실한 실정이다.However, in the method of mechanically cleaning the probe contact portion using the cleaning pad as described above, as the number of times of cleaning increases, abrasion occurs in the probe contact portion, and eventually the probe having a very sharp shape is made dull. If the probe is severely dented, the probes will not contact the wafer smoothly and eventually the probe card must be replaced. Recently, as the number of high frequency ICs and ultra-large-scale device tests, which are highly sensitive to probe card contact, have increased, the replacement cycle of the probe card has become very short. In addition, the price of the probe card is very expensive, so there is a need for a new probe cleaning method that can maintain the state of the initial probe card for a long time without wear of the probe.
마모 없이 프로브를 유지한다면, 프로브가 웨이퍼 접촉 패드에 대하여 깊게 그리고 효과적으로 접촉하는 것이 가능하므로, 최상의 검사 수율을 유지할 수 있지만, 기존 세정패드를 사용한 기계적 세정 방식은 프로브의 마모에 의한 고가 프로브카드의 수명을 단축시키고, 프로브 마모에 의한 접촉 성능의 저하로 검사 수율을 점차적으로 감소시킨다는 문제점을 가지고 있다.While maintaining the probe without abrasion allows the probe to contact the wafer contact pads in a deep and effective manner, it is possible to maintain the best inspection yields, but the mechanical cleaning method using conventional cleaning pads is not suitable for high probe card life And the inspection yield is gradually reduced due to a decrease in contact performance due to probe abrasion.
본 발명은, 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프로브 접촉부에 대한 레이저 세정 작업을 웨이퍼 검사 장비 내에서 자동으로 수행할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 검사 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer inspection apparatus capable of automatically performing a laser cleaning operation on a probe contact portion in a wafer inspection equipment.
본 발명의 일측면에 따라 반도체 웨이퍼를 검사하기 위한 웨이퍼 검사 장비가 제공되며, 상기 웨이퍼 검사 장비는, 상부에 프로브가 도입되어 있는 웨이퍼 검사 챔버를 내측에 한정하는 장비 본체와; 상기 장비 본체 내에서 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척과; 상기 웨이퍼 척을 상기 장비 본체 내에서 이동시켜, 상기 프로브와 상기 웨이퍼를 선택적으로 접촉시키는 이동유닛과; 상기 장비 본체 내에서 레이저빔을 발생시켜 상기 프로브에 레이저빔을 조사하는 레이저 발생장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer inspection apparatus for inspecting a semiconductor wafer, the wafer inspection apparatus comprising: a machine body for limiting a wafer inspection chamber having a probe on the upper portion thereof to the inside; A wafer chuck for holding a wafer in the apparatus main body; A moving unit for moving the wafer chuck in the apparatus main body to selectively contact the probe and the wafer; And a laser generator for generating a laser beam in the main body of the apparatus and irradiating the probe with a laser beam.
일 실시예에 따라, 상기 이동유닛은 상기 웨이퍼 척을 X축과 Y축으로 이동시키는 X-Y 이동 스테이지와, 상기 X-Y 이동 스테이지 상에서 상기 웨이퍼 척을 Z축 방향으로 상승 또는 하강시키도록 작동하는 웨이퍼 척 승강대를 포함하며, 상기 레이저빔 발생장치는 상기 웨이퍼 척과 이격되게 상기 X-Y 이동 스테이지에 설치되어 상기 X-Y 이동 스테이지에 의해 상기 프로브와 상하로 마주하는 방향으로 이동된다.According to one embodiment, the moving unit comprises an XY moving stage for moving the wafer chuck in the X and Y axes, a wafer chuck elevator for moving the wafer chuck in the Z axis direction on the XY moving stage, Wherein the laser beam generator is installed on the XY moving stage so as to be spaced apart from the wafer chuck and is moved in a direction facing up and down with the probe by the XY moving stage.
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생장치는 상기 웨이퍼 척 승강대에 대하여 독립적으로 작동되는 레이저 세정용 승강대에 의해 Z축 방향으로 상하 구동된다.According to one embodiment, the laser beam generator is driven up and down in the Z-axis direction by a laser cleaning platform operated independently of the wafer chasper.
일 실시예에 따라 상기 레이저빔 발생장치는 상기 프로브를 향해 평행광 형태의 레이저빔을 조사한다.According to an embodiment, the laser beam generator irradiates a laser beam of a parallel light type toward the probe.
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생장치의 상측에는 형태와 크기 중 적어도 하나가 다른 복수개의 레이저빔 구멍이 형성된 레이저빔 조리개가 설치되며, 상기 레이저빔 조리개는 상기 복수의 레이저빔 구멍을 이용하여 상기 프로브에 조사되는 레이저빔의 크기와 형태 중 적어도 하나를 조절한다.According to an embodiment of the present invention, a laser beam diaphragm having a plurality of laser beam apertures formed in at least one of a shape and a size is provided on the upper side of the laser beam generator, and the laser beam diaphragm uses the plurality of laser beam apertures And adjusts at least one of the size and shape of the laser beam irradiated on the probe.
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생방치의 상측에는 상기 프로브에 대한 레이저 세정 중 발생하는 분진을 포집, 영구 제거하기 위한 집진장치가 마련된다.According to an embodiment of the present invention, a dust collecting device for collecting and permanently removing dust generated during laser cleaning of the probe is provided on the upper side of the laser beam generating stand.
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생장치는 상면의 레이저빔 출사 영역에 레이저빔 투과율 99% 이상의 레이저윈도우를 구비한다.According to one embodiment, the laser beam generator has a laser window having a laser beam transmittance of 99% or more in the laser beam output area on the upper surface.
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생장치에서 나오는 레이저빔의 파장이 200~1500nm 영역이고, 상기 레이저빔발생장치에서 나오는 레이저빔은 펄스파 형태이며, 펄스의 피크출력이 106 W 이상인 것이 좋다.According to one embodiment, the laser beam emitted from the laser beam generator is in the range of 200 to 1500 nm, the laser beam emitted from the laser beam generator is in the form of a pulse wave, and the peak output of the pulse is 10 6 W or more .
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생장치를 제어하기 위한 레이저 파워 공급장치, 레이저 냉각장치 및 레이저 제어장치는 상기 장비 본체의 외부에 위치한다.According to one embodiment, a laser power supply device, a laser cooling device, and a laser control device for controlling the laser beam generating device are located outside the apparatus main body.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사 장비는 프로브 접촉부 표면 오염물질을 제거하기 위한 레이저빔을 생성시키는 레이저빔 발생장치를 웨이퍼 검사 장치 내부에 설치하여 레이저빔을 프로브카드 방향으로 조사하여 프로브 접촉부에 존재하는 오염물질과 반응시킴으로서 오염물질만을 선택적으로 제거함으로써, 프로브의 마모 없이 효과적인 세정을 수행할 수 있다. 바람직하게, 본 발명의 반도체 웨이퍼 검사 장치는, 레이저 세정 중 발생하는 미세 분진 입자들을 효과적으로 영구제거를 위한 집진장치와 레이저빔의 크기와 형태를 조절하기 위한 레이저빔 조리개를 더 포함할 수 있다.The apparatus for inspecting a wafer according to the present invention includes a laser beam generator for generating a laser beam for removing surface contaminants on a probe contact surface, the laser beam generator irradiating the laser beam toward the probe card, So that effective cleaning can be performed without worn out of the probe. Preferably, the apparatus for inspecting a semiconductor wafer of the present invention may further include a dust collecting device for effectively removing fine dust particles generated during laser cleaning, and a laser beam iris for adjusting the size and shape of the laser beam.
본 발명에 따른 웨이퍼 검사 장비는, 내부에 구비된 레이저 발생장치를 이용하여, 장비 내부에서 프로브 접촉부를 효과적으로 세정할 수 있다. 또한, 세정패드를 이용한 기존의 세정기술이 프로브 접촉부의 심한 마모를 수반했던 것과 달리, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 장비는 레이저빔을 이용하여 프로브 접촉부의 마모 현상 없이도 효율적으로 프로브 접촉부를 세정해 오염물질을 제거할 수 있다. 본 발명에 따라 레이저 세정 기능을 포함하는 웨이퍼 검사 장비는 매우 고가인 프로브카드의 수명을 획기적으로 증가(약 80% 증가)시켜, 검사 원가를 크게 줄일 수 있으며, 초기 뾰족한 프로브 형상을 오랜 기간 유지함으로써, 초기 높은 검사 수율(yield)을 오랜 기간 유지하여, 생산성을 높이는데 크게 기여한다.The wafer inspection apparatus according to the present invention can effectively clean the probe contact portion inside the apparatus by using a laser generating apparatus provided therein. In addition, unlike conventional cleaning techniques using cleaning pads, which are accompanied by heavy wear of the probe contacts, the wafer inspection equipment according to the present invention efficiently cleans the probe contacts without causing wear of the probe contacts using a laser beam, Can be removed. According to the present invention, the wafer inspection equipment including the laser cleaning function can drastically increase the life of the very expensive probe card (by about 80%), greatly reduce the inspection cost, and maintain the initial pointed probe shape for a long time , The initial high inspection yield is maintained for a long period of time, thus contributing to a high productivity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저빔 세정 기능을 포함한 웨이퍼 검사 장비를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 검사 장비의 레이저빔 발생장치를 포함하는 프로브 세정유닛의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 단면 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 발생장치와 레이저빔 조리개를 함께 도시한 사시도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a wafer inspection apparatus including a laser beam cleaning function according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a cross-sectional view for explaining a preferred embodiment of a probe cleaning unit including the laser beam generator of the wafer inspection equipment shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the laser generator and the laser beam diaphragm shown in FIG. 2 together.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 첨부된 도면들 및 이에 관한 설명은 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 제시된 것이다. 따라서, 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings and the description thereof are intended to aid those of ordinary skill in the art in understanding the present invention. Accordingly, the drawings and description are not to be construed as limiting the scope of the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저빔 세정 기능을 포함한 웨이퍼 검사 장비를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a wafer inspection apparatus including a laser beam cleaning function according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장비(1)는 웨이퍼(W) 검사가 이루어지는 웨이퍼 검사 챔버(11)를 한정하는 장비 본체(10)를 포함한다. 또한, 상기 웨이퍼 검사 장비(1)는 상기 장비 본체(10)의 상부를 통해 웨이퍼 검사 챔버(11) 내로 프로브카드(C)가 아래로 도입되어 있도록 구성된다. 상기 프로브카드(C)는 웨이퍼 검사 챔버(11)의 상부에서 아래로 연장되는 다수의 프로브(P)들을 구비한다. 또한, 상기 웨이퍼 검사 장비(1)는 웨이퍼 척(21)과 상기 웨이퍼 척(21)을 X, Y, Z축으로 3축 이동시키는 이동유닛을 포함한다. 상기 이동유닛은 웨이퍼 척(21)을 X축 방향과 Y축 방향으로 2축 이동시키도록 작동하는 X-Y 이동 스테이지(22)와, 상기 X-Y이동 스테이지(22) 상에서 상기 웨이퍼 척(21)을 Z축 방향으로 상승 또는 하강시키도록 작동하는 웨이퍼 척 승강대(23)를 포함한다. 또한, 상기 웨이퍼 검사 장비(1)는 상기 장비 본체(10)의 일측에 배치되는 웨이퍼 카세트(30)와 상기 웨이퍼 카세트(30)에 위치하는 웨이퍼(W)를 꺼내어 상기 장비 본체(10) 내로 도입해 웨이퍼 척(21) 내로 로딩하는 로딩수단을 포함한다. 로딩수단은 공지의 것을 채택하여 이용할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
상기 장비 본체(10) 내 웨이퍼 검사 챔버(11) 내에서 웨이퍼 척(21)에 고정된 웨이퍼(W)가 프로브(P)와 접촉하며, 이때, 장비 본체(10) 외부에 배치된 테스터(T)가 다양한 전기적 신호를 소자로 보내, 웨이퍼(W) 상의 반도체 소자의 전기적 특성을 파악하여, 반도체 소자의 양품여부를 판단하게 된다. The wafer W fixed to the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장비(1)는 프로브(P)에 발생한 오염물질을 상기 장비 본체(10) 내에서 레이저빔으로 바로 자동 제거하기 위한 레이저빔 발생장치(40)를 상기 장비 본체(10)의 내부에 포함한다. 상기 레이저빔 발생장치(40)는 상기 웨이퍼 척(21)과 이격되도록 X-Y 이송 스테이지(22) 상에 고정 설치된다. 이에 따라, 이러한 레이저빔 발생장치(40)의 설치 위치는 웨이퍼 척(21)을 X축 및 Y축으로 이동시키는 X-Y 이송 스테이지(22)의 X축 및 Y축 이동 자유도를 그대로 이용하여, 프로브(P)에 대하여 레이저빔을 조사하는 위치, 더 구체적으로는, 프로브(P)와 마주하는 위치로 레이저빔 발생장치(40)를 이동시킬 수 있도록 해준다.The apparatus for inspecting a
또한, 레이저빔 발생장치(40)는 레이저 세정용 승강대(41)에 의해 X-Y 이송 스테이지(22)에 연결되며, 상기 레이저 세정용 승강대(41)에 의해 Z축 방향으로 승강한다. X-Y 이송 스테이지(22)에 의해 상기 레이저빔 발생장치(40)가 상기 프로브(P) 직하에서 상기 프로브(P)와 마주하는 위치로 이동한 후, 상기 레이저 세정용 승강대(41)의 상하 구동에 의해, 상기 프로브(P)에 대한 상기 레이저빔 발생장치(40)의 거리가 조절된다. 본 실시예에서, 상기 레이저 세정용 승강대(41)를 웨이퍼 척 승강대(23)에 대하여 독립적으로 두어, 레이저빔 발생장치(40)를 독립적으로 승강시키지만, 웨이퍼 척 승강대(23)로부터 레이저 세정용 승강대를 연장하여 그 위에 레이저빔 발생장치(40)를 설치하는 것도 고려될 수 있다.The
상기 장비 본체(10)의 내 웨이퍼 검사 챔버(11) 또는 공간이 협소하므로, 레이저빔 발생장치(40)의 크기는 가로세로 300mm 이하이어야 하고 높이는 200mm 이하가 바람직하다. 또한 레이저빔 발생장치(40)에서 나오는 레이저빔은 그 출사 방향이 통상적인 측면 방향이 아닌 상측 방향인 것이 바람직하다. 또한 프로브(P) 쪽으로 조사되는 레이저빔은 렌즈를 이용해 포커싱(focussing)시키지 않고, 평행광(collimated beam)을 사용하는 것이 프로브카드 높이 변화에 따른 높이 제어의 번거로움을 없앨 수 있어 바람직하다.Since the inner
효과적인 레이저 세정을 수행하기 위해서는 세정 공정 제어가 용이한 펄스파(pulsed) 레이저빔을 사용하는 것이 바람직하며, 이때 레이저빔의 파장은 200~1500 nm, 펄스당 피크출력은 106 W 이상, 펄스당 에너지밀도는 0.1 J/cm2 이상이 바람직하다. In order to perform an effective laser cleaning, it is preferable to use a pulsed laser beam which is easy to control the cleaning process. The laser beam has a wavelength of 200 to 1500 nm, a peak output per pulse of 10 6 W or more, The energy density is preferably 0.1 J / cm 2 or more.
또한, 본 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장비(1)는, 레이저빔이 효과적으로 발생시키도록, 레이저빔 발생장치(40)에 파워를 공급하고, 레이저빔 발생장치(40)를 제어하고, 레이저빔 발생장치(40)를 관리하기 위해, 레이저 파워 공급장치(42), 레이저 냉각장치(43)와 레이저 제어장치(44)를 더 포함한다. 실제 웨이퍼 검사와 프로브 세정이 이루어지는 장비 본체(10) 내 공간을 최대한으로 절약할 수 있도록, 상기 레이저 파워 공급장치(42), 상기 레이저 냉각장치(43) 및 상기 레이저 제어장치(44)는 상기 장비 본체(10)의 외부, 더 나아가서는, 웨이퍼 검사 챔버(11)의 외측에 위치시키는 것이 바람직하다. 상기 레이저 파워 공급장치(42), 상기 레이저 냉각장치(43) 및 상기 레이저 제어장치(44) 각각에서 연장되어 나온 레이저 파워 공급라인, 레이저 냉각라인, 레이저 제어라인이 상기 장비 본체(10)의 외부에서 상기 장비 본체(10)의 내부로 들어가 상기 레이저빔 발생장치(40)와 연결된다.The
상기 레이저 제어장치(44)로는 보통 컴퓨터, 터치패널 기반의 제어기를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 레이저 냉각장치(43)로는 물(즉, 냉각수)을 이용한 냉각 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 레이저 제어장치(44), 상기 레이저 파워 공급장치(42) 및 상기 레이저 냉각장치(43)를 하나의 패키지 내에 패키징(packaging)하여 상기 장비 본체(10)의 측면에 부착하면 전체 장비 공간을 최소화할 수 있다. 상기 레이저 제어장치(44)는 웨이퍼 검사에 필요한 제어를 위해 원래 있었던 주제어장치(M)와 연결되어 동기 제어됨으로써, 프로브카드(C) 상에 다양한 형태로 존재하는 프로브(P) 세정 영역을 X-Y 이동 스테이지(22) 및 척 승강대(23)를 포함하는 이동유닛과 연동하여 다양한 형태의 레이저 세정을 수행할 수 있다.It is preferable to use a computer or a touch panel-based controller as the
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 검사 장비의 레이저빔 발생장치를 포함하는 프로브 세정유닛의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 단면 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 레이저 발생장치와 레이저빔 조리개를 함께 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a sectional view for explaining a preferred embodiment of a probe cleaning unit including the laser beam generator of the wafer inspection equipment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the laser generator and the laser beam diaphragm shown in FIG. FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 프로브 세정을 위한 레이저빔(L)은 레이저빔 발생장치(40) 상부의 출사영역을 통해 출사되며, 이때 상기 출사영역은 레이저빔 투과율 99% 이상의 레이저윈도우(laser window)(400)를 사용하여 밀폐시킨다. 레이저윈도우(400)는 출사되는 레이저빔 출력의 99% 이상을 모두 투과시키며, 출사영역을 물리적으로 완전히 막아 레이저빔 발생장치(40)의 내부를 물리적으로 밀폐시킴으로써, 외부 파티클 등과 같은 미세 입자들의 레이저빔 발생장치(40) 내부로 인입되는 것을 막는다. 이는 레이저빔 발생장치(40) 내부의 많은 광학부품들이 외부의 오염물에 의해 오염되는 것을 막아 레이저빔 발생장치(40)의 신뢰성을 높이는데 크게 기여한다. 2 and 3, a laser beam L for probe cleaning is emitted through an exit area on the upper side of the
또한 본 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장비는, 상기 레이저빔 발생장치(40)와 더불어 프로브(P)에 대한 레이저 세정에 참여하는 요소로서, 레이저빔 조리개(60)를 더 포함한다. 상기 레이저빔 조리개(60)는 서로 다른 크기 및/또는 형태를 갖는 복수개의 빔 구멍(61a, 61b, 61c, 61d)을 구비하며, 상기 복수개의 빔 구멍(61a, 61b, 61c, 61d)을 사용하여, 프로브 세정에 이용되는 다양한 크기와 형태의 레이저빔을 만든다. 상기 레이저빔 조리개(60)는 특정한 아주 작은 영역만을 세정해야 하는 경우 매우 유용하게 사용될 수 있다. The wafer inspection apparatus according to the present embodiment further includes a
도시된 것과 같이, 다양한 크기와 형태를 갖는 레이저빔 조리개(60)의 빔 구멍(61a, 61b, 61c, 61d)을 사용하여, 필요에 따라 레이저빔 조리개(60)를 이동시켜 의도한 빔 구멍(61a, 61b, 61c, 61d)을 레이저빔(L)에 일치시킴으로써, 원하는 크기와 형태의 레이저빔을 만들어 이를 자동으로 선택해서 사용할 수 있다. 레이저 세정 중에 오염물질은 미세 분진의 형태로 제거되는데, 이러한 분진의 영구제거가 매우 중요하다. 61b, 61c, 61d of the
이를 위해, 본 실시예에 따른 웨이퍼 검사 장비는 집진장치(70)를 포함하며, 이 집장장치(70)는 세정 영역과 인접하게 배치되어, 레이저 세정 중 발생한 분진을 100% 제거한다. 이때, 효과적인 분진의 포집이 가능하도록, 상기 .집진장치(70)는 세정 영역에서 10cm 이내에 위치되어야 한다.To this end, the wafer inspection apparatus according to the present embodiment includes a
결과적으로, 본 발명에 따른 웨이퍼 검사 장비(1)는, 장비 본체(10) 내에 레이저 세정 기능을 포함하게 됨으로써, 프로브의 마모 없이 프로브 접촉부에 존재하는 오염물질을 선택적으로 제거함으로써 프로브의 효과적인 세정을 매우 빠르게 수행할 수 있다. As a result, the
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.It will be appreciated by those skilled in the art that changes may be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 장비 본체 21: 웨이퍼 척
22: X-Y 이송스테이지 23: 척 승강대
40: 레이저빔 발생장치 41: 레이저 세정용 승강대
42: 레이저 파워 공급장치 43: 레이저 냉각장치
44: 레이저 제어장치 60: 레이저빔 조리개10: equipment main body 21: wafer chuck
22: XY transfer stage 23: chuck elevator
40: laser beam generator 41: elevator bar for laser cleaning
42: laser power supply device 43: laser cooling device
44: laser control device 60: laser beam diaphragm
Claims (9)
상부에 프로브가 도입되어 있는 웨이퍼 검사 챔버를 내측에 한정하는 장비 본체;
상기 장비 본체 내에서 웨이퍼를 고정하는 웨이퍼 척;
상기 웨이퍼 척을 상기 장비 본체 내에서 이동시켜, 상기 프로브와 상기 웨이퍼를 선택적으로 접촉시키는 이동유닛; 및
상기 장비 본체 내에서 레이저빔을 발생시켜 상기 프로브에 레이저빔을 조사하는 레이저 발생장치를 포함하며,
상기 이동유닛은 상기 웨이퍼 척을 X축과 Y축으로 이동시키는 X-Y 이동 스테이지와, 상기 X-Y 이동 스테이지 상에서 상기 웨이퍼 척을 Z축 방향으로 상승 또는 하강시키도록 작동하는 웨이퍼 척 승강대를 포함하며, 상기 레이저빔 발생장치는 상기 웨이퍼 척과 이격되게 상기 X-Y 이동 스테이지에 설치되어 상기 X-Y 이동 스테이지에 의해 상기 프로브와 상하로 마주하는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 장비.1. A wafer inspection apparatus for inspecting a semiconductor wafer,
An apparatus main body for confining a wafer inspection chamber in which a probe is introduced at an upper portion to the inside;
A wafer chuck for holding the wafer in the apparatus main body;
A moving unit for moving the wafer chuck in the apparatus main body to selectively contact the probe and the wafer; And
And a laser generator for generating a laser beam in the main body of the apparatus and irradiating the probe with a laser beam,
Wherein the moving unit includes an XY moving stage for moving the wafer chuck in the X and Y axes and a wafer chuck lift which moves the wafer chuck in the Z axis direction on the XY moving stage, Wherein the beam generator is installed on the XY moving stage so as to be spaced apart from the wafer chuck and is moved in a direction facing up and down with the probe by the XY moving stage.
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JP2011155119A (en) | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Hitachi High-Technologies Corp | Inspection apparatus and inspection method |
-
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- 2014-12-23 KR KR1020140187450A patent/KR101563825B1/en active IP Right Grant
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