KR101746292B1

KR101746292B1 - 프로브 카드 정렬 방법

Info

Publication number: KR101746292B1
Application number: KR1020150150754A
Authority: KR
Inventors: 김수현; 권덕성
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-06-12
Anticipated expiration: 2035-10-29
Also published as: KR20170049880A

Abstract

기판에 대해 프로브 카드를 정렬하기 위한 프로브 카드 정렬 방법이 개시된다. 먼저, 복수의 다이가 형성된 기판에 대해 전기적 특성을 검사하기 위한 복수의 탐침을 갖는 프로브 카드를 배치한다. 기판을 프로브 카드와 마주하게 배치한다. 이어, 탐침들을 기판에 접촉시켜 각각의 다이로부터 출력된 전기적 신호인 접촉 정보에 근거하여 기판에 대해 프로브 카드를 레벨링하되, 탐침들과 다이들 간의 접촉 불량을 접촉 정보를 통해 각각의 다이별로 검지하여 프로브 카드를 레벨링한다. 이와 같이, 프로브 카드 정렬 방법은 다이들 각각에 대해 탐침과의 접촉 불량을 파악하여 프로브 카드를 레벨링할 수 있으므로, 프로브 카드 내 편차를 정확하게 보정할 수 있고 탐침들이 균일하게 다이들에 접속될 수 있다.

Description

프로브 카드 정렬 방법{Method of aligning probe card}

본 발명의 실시예들은 프로브 카드 정렬 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼에 대한 전기적인 특성 검사를 위하여 프로브 스테이션 내에서 웨이퍼에 대하여 프로브 카드를 정렬하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 일련의 반도체 공정들을 반복적으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정, 박막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 패턴들에 불순물들을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 패턴들이 형성된 웨이퍼로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 반도체 회로 소자들, 즉, 다이들이 기판 상에 형성될 수 있다.

이러한 일련의 공정들을 통해 다이들을 형성한 후 다이들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정은 복수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함하는 프로브 스테이션과 전기적인 신호를 제공하기 위하여 프로브 카드와 연결된 테스터에 의해 수행될 수 있다.

검사 챔버의 상부에는 프로브 카드가 장착될 수 있으며, 프로브 카드 아래에는 웨이퍼를 지지하는 스테이지가 배치될 수 있다. 스테이지는 다이들이 프로브 카드의 탐침들에 접촉되도록 수직 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.

이러한 검사 공정을 수행하기 전에 프로브 카드의 탐침들이 다이들과 균일하게 도통될 수 있도록 웨이퍼와 프로브 카드를 정렬하는 정렬 단계가 수행될 수 있다.

프로브 카드와 웨이퍼를 정렬하는 단계를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 하부 카메라를 이용하여 기 설정된 좌표에서 상기 프로브 카드의 탐침들 중 기 설정된 탐침을 검출하고, 상부 카메라를 이용하여 기 설정된 좌표에서 웨이퍼 상의 기 설정된 정렬 패턴을 검출한다. 이어, 검출된 탐침 및 정렬 패턴의 검출 좌표들을 이용하여 웨이퍼의 위치를 조정할 수 있다. 계속해서 웨이퍼의 전극 패드들이 상기 프로브 카드의 탐침들이 접촉되도록 웨이퍼를 상승시키고, 탐침들과 전극 패드들의 접촉에 의해 형성된 접촉 흔적들을 이용하여 웨이퍼를 정렬 상태를 확인할 수 있다.

그러나 웨이퍼에 대한 프로브 카드의 레벨링은 프로브 카드의 탐침들 중 기 설정된 일부 얼라인 탐침에 대해서만 이루어지므로, 특정 탐침에 틀어짐이 발생된 경우 이에 대해 보정이 어렵고, 이로 인해 일부 탐침들이 전극 패드들에 접촉되지 못할 수 있다.

또한, 탐침들은 선단 높이가 서로 약간씩 다를 수 있으며, 탐침들의 선단 높이 차이와 웨이퍼의 표면 균일도는 웨이퍼와 프로브 카드의 평행도에 영향을 미치므로, 이로 인해 일부 탐침들이 전극 패드들에 접촉되지 못하거나 전극 패드들을 너무 깊게 가압하여 전극 패드들이 손상될 수도 있다.

한국등록특허공보 제10-0964744호 (2010.06.10.) 한국등록특허공보 제10-1083346호 (2011.11.08.)

본 발명의 실시예들은 프로브 스테이션에서 기판에 대하여 프로브 카드의 레벨링을 정확하고 용이하게 할 수 있는 프로브 카드 정렬 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 프로브 카드 정렬 방법은, 복수의 다이가 형성된 기판에 대해 전기적 특성을 검사하기 위한 복수의 탐침을 갖는 프로브 카드를 배치하는 단계, 상기 기판을 상기 프로브 카드와 마주하게 배치하는 단계, 및 상기 탐침들을 상기 기판에 접촉시켜 각각의 다이로부터 출력된 전기적 신호인 접촉 정보에 근거하여 상기 기판에 대해 상기 프로브 카드를 레벨링하되 상기 탐침들과 상기 다이들 간의 접촉 불량을 상기 접촉 정보를 통해 상기 각각의 다이별로 검지하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 접촉 정보를 이용하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계는, 상기 탐침들을 기설정된 제1 접촉 깊이로 상기 다이들의 전극 패드들에 접촉시키는 단계, 얼라인 신호를 상기 탐침들을 통해 상기 전극 패드들에 인가하는 단계, 상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 각각의 다이들로부터 출력된 접촉 정보를 통해 서로 대응하는 탐침과 전극 패드의 접촉 불량을 상기 각각의 다이별로 검지하는 단계, 상기 다이들 중 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계, 및 상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계에서, 상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있으면 상기 접촉 불량이 발생한 다이들의 위치에 근거하여 상기 프로브 카드의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 접촉 정보를 이용하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계는, 상기 프로브 카드의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계 이전에, 상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계에서, 상기 접촉 불량이 발생하는 다이가 있는 것으로 판단되면 상기 다이들 중 대응하는 탐침과 정상적으로 접촉된 다이가 있는지 판단하는 단계, 및 상기 정상적으로 접촉된 다이가 있는지 판단하는 단계에서, 상기 정상적으로 접촉된 다이가 존재하지 않으면 상기 제1 접촉 깊이보다 깊은 제2 접촉 깊이로 상기 탐침들의 접촉 깊이를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 탐침들의 접촉 깊이를 조절하는 단계 이후에는 상기 얼라인 신호를 상기 검사 패드들에 인가하는 단계부터 다시 순차적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계는, 출력된 접촉 정보 값이 상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 탐침과 상기 전극 패드가 정상적으로 접촉되었을 때 출력되는 출력 임계값보다 낮을 경우 상기 낮은 접촉 정보 값을 출력한 다이에 접촉 불량이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 프로브 카드의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계는, 상기 접촉 불량이 발생한 다이의 접촉 정보 값과 상기 출력 임계값의 차이 값에 따라 상기 프로브 카드의 틸트각 크기와 방향을 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 접촉 정보는 상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 다이로부터 출력되는 전류 값일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 프로브 카드 정렬 방법은 상기 접촉 정보를 이용하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계 이전에, 카메라로 상기 프로브 카드의 탐침들의 위치를 확인하여 상기 프로브 카드를 1차 레벨링하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 프로브 카드 정렬 방법은 다이들 각각에 대해 탐침과의 접촉 불량을 파악하여 프로브 카드를 레벨링할 수 있으므로, 프로브 카드 내 편차를 정확하게 보정할 수 있고 탐침들이 균일하게 다이들에 접속될 수 있다. 그 결과, 프로브 카드를 이용한 기판의 전기적 검사가 안정적으로 실시될 수 있고, 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카드 홀더를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판에 형성된 다이를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 정렬 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 프로브 카드 레벨링 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시된 각각의 다이별로 접촉 불량을 감지하는 단계에서 다이들 각각에 대한 접촉 정보를 도식화하여 표로 나타낸 일례들이다.

이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.

본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.

본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.

도 1은 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 카드 홀더를 설명하기 위한 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 기판에 형성된 다이를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 프로브 스테이션(100)은 반도체 소자들(11)이 형성된 기판(10)에 대하여 프로브 카드(20)를 이용해 전기적인 검사를 수행한다. 프로브 스테이션(100)은 기판(10)에 대한 전기적인 검사를 수행하기 위한 공간을 제공하는 검사 챔버(110), 상기 검사 챔버(110)에 구비되는 척(120), 복수의 기판(10)이 수납된 카세트(20)를 지지하는 로드 포트(130), 상기 기판(10)을 이송하기 위한 이송 모듈(140), 및 상기 프로브 카드(20)를 상기 검사 챔버(10) 안에 고정하는 카드 홀더(150)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 척(120)은 상기 검사 챔버(110) 안에 배치되며, 상기 기판(10)이 상면에 안착될 수 있다. 여기서, 기판(10)은 반도체 웨이퍼일 수 있으며, 반도체 소자들인 복수의 다이(11)가 상면에 형성된다. 상기 다이(11)는 도 3에 도시된 것처럼 전극 패드들을 구비한다.

도면에 상세히 도시하지는 않았으나, 상기 척(120)은 상기 기판(10) 상의 다이들(11)이 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(21)과 접촉되도록 수직 및 수평 방향으로 이동 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 상기 척(120)은 상기 기판(10)의 정렬을 위해 회전 가능하게 구성될 수 있다.

상기 검사 챔버(110)의 일측에는 상기 이송 모듈(140)이 배치된다. 상기 이송 모듈(140)은 상기 기판(10)을 이송하기 위한 이송 로봇(142)을 구비할 수 있으며, 상기 이송 로봇(142)은 상기 로드 포트(130)에 적재된 카세트(30)로부터 상기 기판(10)을 인출하여 상기 검사 챔버(110) 안의 척(120)에 안착시킨다.

상기 척(120)의 상측에는 상기 카드 홀더(150)가 배치될 수 있다. 상기 카드 홀더(150)는 상기 검사 챔버(110)의 상부에 결합되고, 상기 프로브 카드(20)는 상기 카드 홀더(150)의 하면에 탈착 가능하게 결합되어 상기 검사 챔버(110)의 안에 배치된다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 카드 홀더(150)는 상기 기판(10)에 대하여 상기 프로브 카드(20)를 레벨링하기 위한 제1 및 제2 위치 조절 구동부들(161, 162)를 구비한다. 상기 제1 및 제2 위치 조절 구동부들(161, 162)은 상기 프로브 카드(20)의 틸트 각도와 방향을 조절하여 상기 프로브 카드(20)와 상기 기판(10)의 평행도를 조절할 수 있다. 도면에 상세히 도시하지는 않았으나, 상기 제1 및 제2 위치 조절 구동부들(161, 162)은 쐐기 형상의 조절 블럭과 볼 스크류 및 구동 모터를 구비할 수 있다.

상기 프로브 스테이션(100)은 상기 기판(10)의 전기적인 특성을 검사하는 테스터(40)와 연결될 수 있다. 상기 테스터(40)는 상기 프로브 카드(20)를 통해 상기 기판(10)의 검사를 위한 전기적 신호들을 상기 다이들(11)에 인가하고, 상기 다이들(11)로부터 출력되는 신호들을 통해 상기 기판(10)의 전기적인 특성을 검사한다. 이때, 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(21)은 상기 다이들(11)의 전극 패드들(11a)에 접촉되어 상기 테스터(40)로부터 인가된 전기적 신호들 상기 전극 패드들(11a)에 인가한다.

한편, 상기 프로브 스테이션(100)은 상기 척(120)의 일측에 배치되어 상기 척(120)과 함께 이동 가능하며 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(21)에 대한 이미지를 획득하기 위한 하부 정렬 카메라(170)와, 상기 척(120)의 상측에 배치되어 상기 기판(10) 상의 패턴들에 대한 이미지를 획득하기 위한 상부 정렬 카메라(180)를 포함할 수 있다. 도면에 상세히 도시하지는 않았으나, 상기 상부 정렬 카메라(180)는 브릿지 형태를 갖는 구동부에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있다. 특히, 상기 하부 및 상부 정렬 카메라들(170, 180)은 상기 기판(10)과 상기 프로브 카드(20) 사이의 정렬을 위해 사용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 상기 프로브 스테이션(100)에서 프로브 카드를 정렬하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 정렬 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 정렬 방법은 다음과 같다.

먼저, 상기 척(120)의 상측에 프로브 카드(20)를 배치한다(단계 S110). 이때, 상기 프로브 카드(20)는 상기 카드 홀더(150)에 의해 고정될 수 있다.

이어, 상기 이송 로봇(142)이 상기 카세트(30)로부터 상기 기판(10)을 인출하여 상기 척(120)에 안착시킨다(단계 S130). 이때, 상기 기판(10)은 상기 프로브 카드(20)와 마주하게 배치된다.

본 발명의 프로브 카드 정렬 방법은 상기 프로브 카드(20)를 배치하는 단계(S110) 이후 또는 상기 기판(10)을 상기 척(120)에 배치하는 단계(S130) 이후에 상기 상부 및 하부 카메라(170, 180)를 이용하여 상기 프로브 카드(20)를 1차 레벨링하는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 하부 카메라(180)는 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(21) 중 상기 프로브 카드(20)와 상기 기판(10)을 정렬하기 위한 얼라인 탐침들이 정위치하는지 확인한다.

한편, 상기 기판(10)이 상기 척(120)의 상면에 배치되면, 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(21)을 상기 기판(10)에 접촉시켜 상기 다이들(11 : 도 3 참조)로부터 출력된 접촉 정보에 근거하여 상기 프로브 카드(10)를 레벨링한다(단계 S140). 상기 접촉 정보에 근거하여 상기 프로브 카드(20)를 레벨링하는 단계(140)에 대한 구체적인 설명은 후술하는 도 5에서 하기로 한다.

상기 기판(10)에 대한 상기 프로브 카드(20)의 레벨링이 완료되면, 상기 테스터(40)로부터 제공된 검사 신호가 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(21)을 통해 상기 기판(10)의 다이들(11)에 인가되어 상기 기판(10)에 대한 전기적 특성 검사가 실시된다(단계 S150).

이하, 도면을 참조하여 상기 프로브 카드(20)의 레벨링 단계(S140)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 5는 도 4에 도시된 프로브 카드 레벨링 단계를 설명하기 위한 순서도이고, 도 6은 도 5에 도시된 각각의 다이별로 접촉 불량을 감지하는 단계에서 다이들 각각에 대한 접촉 정보를 도식화하여 표로 나타낸 일례들이다.

도 1, 도 3, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드(20) 레벨링 단계(S140)는 다음과 같다.

먼저, 프로브 카드(20)의 탐침들(21)을 기 설정된 제1 접촉 깊이로 상기 다이들(11)의 전극 패드들(11a)에 접촉시킨다(단계 S141). 여기서, 상기 탐침들(21)이 상기 전극 패드들(11a)을 가압하는 접촉 깊이(contact depth)는 상기 프로브 카드(20)의 수직 이동 또는 상기 척(120)의 수직 이동을 통해 조절될 수 있다.

이어, 상기 탐침들(11a)을 통해 얼라인 신호를 상기 전극 패드들(11a)에 인가한다(단계 S142). 여기서, 상기 얼라인 신호는 전기적인 신호로서 상기 테스터(40)로부터 상기 프로브 카드(20)에 제공될 수 있다.

이어, 상기 각각의 다이들(11)로부터 상기 얼라인 신호에 대응하여 출력된 접촉 정보를 통해 서로 대응하는 탐침과 전극 패드의 접촉 불량을 감지한다(단계 S143). 즉, 상기 얼라인 신호가 상기 전극 패드들(11a)에 인가되면 상기 각각의 다이들(11)은 상기 얼라인 신호에 대응하여 접촉 정보를 출력한다. 상기 접촉 정보는 상기 상기 접촉 정보는 전기적인 신호로서 상기 다이들(11) 각각으로부터 출력될 수 있다. 이에 따라, 상기 탐침들과 상기 다이들 간의 접촉 불량이 상기 접촉 정보를 통해 각각의 다이(11)별로 검지될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접촉 정보는 상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 다이(11)로부터 출력되는 전류 값일 수 있다.

상기 검지 결과, 상기 기판(10)에 형성된 상기 다이들(11) 중 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단한다(단계 S144).

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 다이들(11) 중 상기 접촉 불량이 발생한 다이들을 검지하는 단계(S143)는, 출력된 접촉 정보 값이 기 설정된 출력 임계값보다 낮을 경우 상기 출력 입계값 보다 낮은 접촉 정보를 출력한 다이에 접촉 불량이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 상기 출력 임계값은 상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 탐침(21)과 상기 전극 패드(11a)가 정상적으로 접촉되었을 때 출력되는 값이다.

상기 단계 S144에서, 상기 다이들(11) 중 접촉 불량이 발생한 다이가 없으면 상기 기판(10)에 대한 전기적 특성 검사를 실시한다(단계 S150).

상기 단계 S144에서, 상기 다이들(11) 중 접촉 불량이 발생한 다이가 있으면, 상기 기판(10)에 대하여 상기 프로브 카드(20)를 레벨링하기 위해 상기 접촉 불량이 발생한 다이들의 위치에 근거하여 상기 프로브 카드(20)의 틸트 각도와 틸트 방향을 조절한다(단계 S147).

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 단계 S147에서 상기 프로브 카드(20)의 틸트 각도와 방향 조절은 상기 접촉 불량이 발생한 다이의 접촉 정보 값과 상기 출력 임계값의 차이 값에 따라 그 조절 정도가 결정될 수 있다. 또한, 상기 프로브 카드(20)의 틸트 각도와 틸트 방향은 상기 제1 및 제2 위치 조절 구동부들(161, 162 : 도 2 참조)에 의해 조절될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 레벨링 단계(S140)는, 상기 프로브 카드(20)의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계(S147) 이전에 상기 단계 S144에서, 상기 접촉 불량이 발생하는 다이가 있으면 상기 다이들(11) 중 정상적으로 상기 탐침(21)과 접촉된 다이가 있는지 판단하는 단계(S145)를 더 포함할 수 있다.

상기 단계 S145에서, 상기 정상적으로 접촉된 다이가 존재하면 단계 S147을 수행한다.

한편, 상기 단계 S145에서, 상기 정상적으로 접촉된 다이가 존재하지 않으면 상기 프로브 카드를 수직 이동시키거나 또는 상기 척(120)을 수직 이동시켜 상기 제1 접촉 깊이보다 깊은 제2 접촉 깊이로 상기 탐침들(21)의 접촉 깊이를 재설정한다(단계 S146). 즉, 상기 다이들(11) 중 정상적으로 접촉된 다이가 없는 경우는 상기 탐침들(21)의 접촉 깊이가 낮아 상기 탐침들(21)이 상기 전극 패드들(11a)과 충분히 접촉되지 못했기 때문이다. 따라서, 상기 탐침들(21)의 접촉 깊이를 증가시켜 상기 탐침들(21)이 상기 전극 패드들(11a)에 충분히 접촉될 수 있도록 한다.

상기 단계 S146을 수행한 이후에는 상기 얼라인 신호를 상기 검사 패드들에 인가하는 단계(S142)부터 다시 순차적으로 수행될 수 있다.

특히, 본 발명의 프로브 카드 정렬 방법은 상기 얼라인 신호를 상기 기판(10)의 모든 다이들(11)에 인가하므로, 도 6에 도시된 바와 같이 출력된 접촉 정보가 상기 출력 임계값 이상인지 상기 각각의 다이들(11) 별로 비교하여 접촉 불량 여부를 상기 각각의 다이들(11) 별로 검지할 수 있다. 참고로, 도 6은 상기 기판(10)이 64개의 다이들(11)을 구비하는 경우를 일례로 하여 상기 64개의 다이들(11)에 대한 접촉 불량 여부를 나타낸 표이며, 도 6에서 DUT(Device Under Test) 테이블은 상기 다이들(11)을 나타낸 것이고, OD(Over Drive)는 접촉 깊이를 나타낸 것이다.

또한, 본 발명의 프로브 카드 정렬 방법은 전기적 신호인 접촉 정보를 이용하여 접촉 불량을 감지하므로, 상기 탐침(21)이 상기 다이(11)에 접촉되지 못했는지, 상기 탐침(21)이 상기 다이(11)에 접촉됐으나 충분한 접촉 깊이로 접촉되지 못했는지, 상기 탐침(21)이 상기 다이(11)에 정상적으로 접촉됐는지를 각각 인지할 수 있다.

즉, 도 6의 (a)는 상기 64개의 다이들 모두 상기 출력 임계값 보다 낮은 접촉 정보를 출력한 일례를 나타낸 것으로, 상기 64개 다이들 중 4번 다이부터 9번 다이, 25번 다이부터 27번 다이, 및 34번 다이는 상기 탐침(21)이 상기 다이(11)는 접촉 정보를 출력했으나 탐침이 충분한 깊이로 접촉되지 못해 출력된 접촉 정보값이 상기 출력 임계값보다 낮은 다이들이며, 나머지 다이들은 접촉 정보값이 '0'인 다이들로 탐침들과 접촉되지 못한 다이들이다. 이렇게 상기 64개의 다이들이 모두 접족 불량일 경우 상기 단계 S146을 수행하여 접촉 깊이를 조절한다.

도 6의 (b)는 도 6의 (a)보다 접촉 깊이를 증가시켰으나 일부 다이들이 상기 출력 임계값 보다 낮은 접촉 정보를 출력한 일례를 나타낸 것으로, 55번과 56번 다이는 탐침들(11)과 접촉되지 못했음을 알 수 있으며, 19번 다이, 37번 다이, 46번 다이부터 49번 다이, 및 57번 다이부터 64번 다이는 탐침들과 접촉은 됐으나 출력된 접촉 정보값이 상기 출력 임계값보다 낮아 정상적으로 접촉되지 못했음을 알 수 있다. 이러한 경우 접촉 불량이 발생한 다이들의 위치에 근거하여 상기 프로브 카드(20)의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계 S147이 수행될 수 있다.

도 6의 (c)는 64개의 모든 다이들이 상기 출력 임계값 이상의 접촉 정보를 출력한 일례를 나타낸 것으로, 이를 통해 상기 64개의 다이들 모두 정상적으로 상기 탐침들(21)과 접촉되었음을 인지할 수 있다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 레벨링 단계(S140)는 상기 프로브 카드(20) 교체 후 상기 척(120)에 처음 투입된 기판(10)에 대하여 수행될 수 있다. 그러나 상기와 다르게 본 발명의 프로브 카드 레벨링 단계(S140)는 상기 기판들(l0)에 대하여 선택적으로 또는 모든 기판들(10)에 대하여 수행될 수도 있다. 한편, 상기 프로브 카드(20)를 이용한 검사 공정은 동일한 종류의 기판들(10)에 대하여 로트 단위로 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 카세트(30)에는 25매의 기판들(10)이 수납될 수 있으며 상기 25매의 기판들(10)이 하나의 로트를 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드 정렬 방법은 상기 다이들(11) 각각에 대해 탐침과의 접촉 불량을 파악하여 상기 프로브 카드(20)를 레벨링할 수 있으므로, 상기 프로브 카드(10) 내 편차를 정확하게 보정할 수 있고 상기 탐침들(21)이 균일하게 상기 다이들(11)에 접속될 수 있다. 그 결과, 상기 프로브 스테이션(100)은 상기 프로브 카드(20)을 이용하여 상기 기판(10)에 대한 전기적 검사를 안정적으로 실시할 수 있고, 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 프로브 스테이션 110 : 검사 챔버
120 : 척 130 : 로드 포트
140 : 이송 모듈 150 : 카드 홀더
161, 162 : 위치 조절 구동부 170, 180 : 정렬 카메라

Claims

복수의 다이가 형성된 기판에 대해 전기적 특성을 검사하기 위한 복수의 탐침을 갖는 프로브 카드를 배치하는 단계;
상기 기판을 상기 프로브 카드와 마주하게 배치하는 단계; 및
상기 탐침들을 상기 기판에 접촉시켜 각각의 다이로부터 출력된 전기적 신호인 접촉 정보에 근거하여서 상기 기판에 대해 상기 프로브 카드를 레벨링하되, 상기 탐침들과 상기 다이들 간의 접촉 불량을 상기 접촉 정보를 통해 상기 각각의 다이별로 검지하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계를 포함하고,
상기 접촉 정보를 이용하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계는,
상기 탐침들을 기 설정된 제1 접촉 깊이로 상기 다이들의 전극 패드들에 접촉시키는 단계;
얼라인 신호를 상기 탐침들을 통해 상기 전극 패드들에 인가하는 단계;
상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 각각의 다이들로부터 출력된 접촉 정보를 통해 서로 대응하는 탐침과 전극 패드의 접촉 불량을 상기 각각의 다이별로 검지하는 단계;
상기 다이들 중 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계; 및
상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계에서, 상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있으면 상기 접촉 불량이 발생한 다이들의 위치에 근거하여 상기 프로브 카드의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계를 포함하며,
상기 접촉 정보는 상기 기판에 형성된 다이들 중 상기 전기적 특성 검사의 대상이 되는 모든 다이들로부터 출력되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 정렬 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 접촉 정보를 이용하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계는, 상기 프로브 카드의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계 이전에,
상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계에서, 상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있는 것으로 판단되면 상기 다이들 중 대응하는 탐침과 정상적으로 접촉된 다이가 있는지 판단하는 단계; 및
상기 정상적으로 접촉된 다이가 있는지 판단하는 단계에서, 상기 정상적으로 접촉된 다이가 존재하지 않으면 상기 제1 접촉 깊이보다 깊은 제2 접촉 깊이로 상기 탐침들의 접촉 깊이를 조절하는 단계를 더 포함하고,
상기 탐침들의 접촉 깊이를 조절하는 단계 이후에 상기 얼라인 신호를 상기 전극 패드들에 인가하는 단계부터 다시 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 정렬 방법.
제1항에 있어서,
상기 접촉 불량이 발생한 다이가 있는지 판단하는 단계는,
출력된 접촉 정보 값이 상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 탐침과 상기 전극 패드가 정상적으로 접촉되었을 때 출력되는 출력 임계값보다 낮을 경우 상기 낮은 접촉 정보 값을 출력한 다이에 접촉 불량이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 정렬 방법.
제4항에 있어서,
상기 프로브 카드의 틸트 각도와 방향을 조절하는 단계는,
상기 접촉 불량이 발생한 다이의 접촉 정보 값과 상기 출력 임계값의 차이 값에 따라 상기 프로브 카드의 틸트각 크기와 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 정렬 방법.
제1항에 있어서,
상기 접촉 정보는 상기 얼라인 신호에 대응하여 상기 다이로부터 출력되는 전류 값인 것을 특징으로 하는 프로브 카드 정렬 방법.
제1항에 있어서,
상기 접촉 정보를 이용하여 상기 프로브 카드를 레벨링하는 단계 이전에,
카메라로 상기 프로브 카드의 탐침들의 위치를 확인하여 상기 프로브 카드를 1차 레벨링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 정렬 방법.