KR102496930B1 - 웨이퍼 테스트 장치 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 테스트 장치가 개시된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 있어서, 내부에 웨이퍼를 지지하는 척이 구비되는 스테이지 및 스테이지에 결합되며, 웨이퍼를 스테이지의 척 상에 로딩하는 이송 로봇이 구비되는 로더부를 포함하고, 스테이지와 로더부 사이의 배치를 변경 가능하도록 스테이지의 외측면 중 복수의 위치에 로더부가 결합 가능하다.

Description

웨이퍼 테스트 장치{WAFER TEST DEVICE}
본 발명은 웨이퍼 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 관한 것이다.
반도체 소자들은 웨이퍼 상태에서 가공을 하며, 가공이 완료된 웨이퍼는 그 양부를 판정하기 위하여 최종적으로 웨이퍼 상에 형성되어 있는 반도체 소자에 직접 전기적 신호를 인가하여 테스트를 실시하고 있다. 이와 같이 웨이퍼 상에 형성되어 있는 반도체 소자에 직접 전기적인 접촉을 하여 불량 여부를 테스트하는 것을 EDS(electrical die sorting) 테스트라고 하며, 그 EDS 테스트를 수행하는 장치를 웨이퍼 프로빙 장치(wafer probing machine) 또는 웨이퍼 테스트 장치라고 한다.
구체적으로, 웨이퍼 테스트 장치는 내부에 웨이퍼를 지지하는 척이 구비되는 스테이지와, 웨이퍼를 스테이지의 척 상에 로딩하는 로더부를 포함하여 이루어지는데, 스테이지와 로더부의 연결 구조를 변경할 수 없는 일체형 구조로 형성되는 것이 일반적이다.
이처럼 웨이퍼 테스트 장치가 일체형 구조로 형성될 경우, 웨이퍼 테스트 장치의 가로 방향 길이와 세로 방향 길이가 단일한 치수로 고정되게 된다. 이 경우, 웨이퍼 테스트 장치를 특정 공간 상에 배치할 때, 공간의 특성을 고려하여 유연하게 대응하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 웨이퍼 테스트 장치가 배치되는 공간 구조를 고려하여 스테이지와 로더부의 배치를 변경할 수 있는 웨이퍼 테스트 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 있어서, 내부에 웨이퍼를 지지하는 척이 구비되는 스테이지 및 상기 스테이지에 결합되며, 상기 웨이퍼를 상기 스테이지의 상기 척 상에 로딩하는 이송 로봇이 구비되는 로더부를 포함하고, 상기 스테이지와 상기 로더부 사이의 배치를 변경 가능하도록 상기 스테이지의 외측면 중 복수의 위치에 상기 로더부가 결합 가능한 웨이퍼 테스트 장치가 제공된다.
이 때, 상기 스테이지의 상기 외측면 중 상기 로더부가 결합 가능한 위치는 상기 스테이지의 제 1 면과, 상기 제 1 면과 수직하는 제 2 면을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 로더부가 상기 스테이지의 상기 제 1 면에 결합되는 경우, 상기 스테이지와 상기 로더부는 상기 웨이퍼 테스트 장치의 세로 방향 길이를 최소화하도록 평면도를 기준으로 하였을 때 'I'자 형상으로 배치될 수 있다.
이 때, 상기 로더부가 상기 스테이지의 상기 제 1 면에 결합되는 경우, 상기 스테이지와 상기 로더부는 서로 마주보는 면의 세로 방향 길이가 일치할 수 있다.
이 때, 상기 로더부가 상기 스테이지의 상기 제 2 면에 결합되는 경우, 상기 스테이지와 상기 로더부는 상기 웨이퍼 테스트 장치의 가로 방향 길이를 최소화하도록 평면도를 기준으로 하였을 때 'ㄱ'자 또는 'T'자 형상으로 배치될 수 있다.
이 때, 상기 스테이지의 제어 부품은 상기 스테이지의 내부 공간 중 상기 제 1 면과 마주보는 제 3 면과 인접하여 배치될 수 있다.
이 때, 상기 스테이지는 상기 외측면 중 상기 로더부가 결합 가능한 상기 복수의 위치마다 각각 개폐 가능하도록 형성된 셔터를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 스테이지는 상기 로더부를 상기 스테이지 측으로 끌어당기도록 형성된 로드 및 상기 로드를 왕복운동 시키는 실린더를 구비하고, 상기 로더부는 상기 로드를 수용하는 결합홀을 구비할 수 있다.
이 때, 상기 로드의 단부에는 걸림 부재가 형성되고, 상기 걸림 부재가 진입하는 상기 결합홀의 진입부는 상기 걸림 부재에 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
이 때, 상기 스테이지는 상기 스테이지의 외측면 중 상기 로더부가 결합 가능한 상기 복수의 위치마다 각각 상기 로드 및 상기 실린더를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 스테이지는 상기 실린더로부터 소정 거리 이격된 위치에 형성되는 가이드 홈을 구비하고, 상기 로더부는 상기 가이드 홈과 대응되는 위치에 상기 가이드 홈 측으로 돌출되어 형성되는 가이드 핀을 구비할 수 있다.
이 때, 상기 가이드 홈은 개구 측과 인접한 제 1 부분과, 상기 제 1 부분보다 단면적이 작은 제 2 부분을 포함하는 2단 구조로 이루어지고, 상기 가이드 핀은 상기 가이드 홈에 대응되도록 2단 구조로 형성될 수 있다.
이 때, 상기 스테이지는 상기 로더부가 결합 가능한 상기 복수의 위치에 대응하여 각각 형성된 복수 개의 마크를 포함하고, 상기 로더부는 상기 마크를 인식하기 위한 이미지 센서를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 로더부가 스테이지의 외측의 다양한 위치에 결합 가능하도록 형성됨으로써 웨이퍼 테스트 장치가 설치되는 공간의 특성을 고려하여 공간 효율을 극대화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 스테이지 측에 구비되는 실린더와 이에 연결된 로더 및 로더부 측에 형성되는 결합홀을 도입함으로써 연결 구조의 변경 시 스테이지와 로더부를 안정적으로 결합시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 마크와 이미지 센서를 포함하는 위치 확인 수단을 구비함으로써 연결 구조의 변경에도 불구하고 로더부의 이송 로봇이 웨이퍼를 정확하게 척 상에 로딩할 수 있다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 스테이지와 로더부의 결합 위치를 달리하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 스테이지와 로더부를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 결합 수단을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 결합 수단의 구동을 단계적으로 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 웨이퍼 테스트 장치(1)가 배치되는 공간을 고려하여 웨이퍼 테스트 장치(1)를 구성하는 스테이지(10)와 로더부(20)의 배치를 용이하게 변경할 수 있는 장치이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 스테이지와 로더부가 서로 착탈 가능하게 결합되도록 각각을 독립적인 모듈 형태로 형성하는 한편, 특유의 셔터 부재와 결합 부재를 도입함으로써 스테이지와 로더부를 모듈 형태로 형성할 경우 발생될 수 있는 문제점을 최소화할 수 있도록 하였다. 이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 주요 구성 또는 구동에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 스테이지와 로더부의 결합 위치를 달리하여 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 평면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 전기적인 접촉을 통해 웨이퍼 상에 형성되어 있는 반도체 소자의 불량 여부를 테스트하기 위한 장치로서, 스테이지(10)와 로더부(20)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 스테이지(10)는 내부에 공간을 가지며, 상기 공간에는 테스트할 웨이퍼를 테스트 위치에 적재 및 고정하는 웨이퍼 척(11)이 구비된다.
이 때, 웨이퍼 척(11)은 상면 상에 웨이퍼가 안착될 수 있으며 스테이지(10)의 내부 공간에 설치되는 이송 레일(12)을 따라 원하는 위치로 이동될 수 있다. 일례로, 후술될 로더부(20)로부터 웨이퍼를 전달받기 위하여 로더부(20) 측으로 이동하거나, 안착된 웨이퍼에 대하여 테스트를 수행하기 위해 테스트 헤드와 인접한 위치로 이동할 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면, 스테이지(10)의 상부에는 후술될 테스트 헤드(40)가 도킹하여 웨이퍼에 대한 테스트를 수행하기 위한 개구(13)가 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 개구(13)를 통해 테스트 헤드(40)는 프로브 카드의 탐침을 접촉시킬 수 있으며, 상기 탐침을 통해 웨이퍼에 대하여 전기적 신호를 인가하고 그에 대한 반도체칩의 출력을 확인함으로써, 각 반도체칩의 양부를 판별할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 스테이지(10)의 크게 상부면과 하부면, 그리고 4개의 외측면(14 내지 17)을 가지는 직육면체 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 도 1를 참조하면, 4개의 외측면은 제 1 면(14) 및 제 3 면(16)과, 제 2 면(15) 및 제 4 면(17)과 같이 서로 평행한 관계에 있는 두 쌍의 면으로 분류될 수 있다.
이 때, 제 1 면(14) 및 제 3 면(16)은 스테이지(10)를 구성하는 4 개의 외측면 중 폭이 짧은 면으로 규정되고, 제 2 면(15)과 제 4 면(17)은 폭이 긴 면으로 규정된다. 그리고, 이하에서, 웨이퍼 테스트 장치(1)의 세로 방향 길이(A)와 가로 방향 길이(B)를 언급함에 있어서, 세로 방향 길이(A)는 평면도 상에서 상기 제 1 면(14)의 폭 방향(도 1 및 2에서 X축 방향)으로 연장되는 길이로 규정되고, 가로 방향 길이(B)는 상기 제 2 면(15)의 폭 방향(도 1 및 2에서 Y축 방향)으로 연장되는 길이로 규정된다.
본 발명의 일 실시예에서, 스테이지(10)는 외측면 중 복수의 위치에서 로더부(20)와 결합 가능하도록 형성된다. 이를 위해 특유의 구성들이 구비되는데, 이에 대해서는 해당되는 부분을 통해 자세히 기술하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 카세트(30)로부터 웨이퍼를 인출하여 이를 스테이지(10) 측으로 공급하는 로더부(20)를 포함할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 로더부(20)는 스테이지(10)와 서로 연결되도록 스테이지(10)의 일측에 배치될 수 있다. 또한 로더부(20)와 스테이지(10)의 내부 공간은 서로 공간적으로 연결됨으로써 로더부(20)는 웨이퍼를 스테이지(10) 측으로 원활히 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 로더부(20)의 내부 공간에는 복수의 웨이퍼가 적층 수납된 카세트(30)로부터 일 웨이퍼를 인출하고, 이를 스테이지(10)의 척(11) 상에 안정적으로 로딩할 수 있는 이송 로봇(미도시)이 존재한다. 이러한 이송 로봇은 X, Y 및 Z축을 포함한 3차원 좌표계를 따라 이동할 수 있으며, 지면에 수직하는 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 형성될 수 있으나, 이미 공지된 기술을 포함하는 바 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 스테이지(10)의 상부에 위치하여 스테이지(10)에 도킹됨으로써, 웨이퍼에 대한 전기적 테스트를 수행하는 테스트 헤드(40)를 포함한다. 이 때, 테스트 헤드(40)는 케이블(미도시)을 통하여 외부 전원과 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.
구체적으로, 테스트 헤드(40)는 스테이지(10)와 서로 이격되어 분리된 상태로 위치하다가, 웨이퍼에 대한 테스트 수행 시 스테이지(10)의 상부에 형성된 개구(13)를 통해 스테이지(10)와 도킹될 수 있다
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 테스트 헤드(40)가 스테이지(10)와 도킹 또는 분리되도록 테스트 헤드(40)를 이동시키는 매니퓰레이터(80)를 포함한다.
테스트 헤드(40)는 많은 수의 전자부품을 포함하여 자중이 상당하다. 또한 신뢰성 높은 웨이퍼 테스트를 수행하기 위해서는 테스트 헤드(40)의 도킹 시 테스트 헤드(40)는 매우 정밀하게 정렬될 필요가 있다. 이러한 점을 고려하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 테스트 헤드(40)를 이동시키기 위한 별도의 이송 수단으로서 매니퓰레이터(80)를 필요로 한다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 상술한 테스트 헤드(40)의 유지 보수를 위한 별도 공간을 최소화하기 위하여, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 테스트 헤드(40)가 스테이지(10)로부터 상측으로 이격 위치된 상태에서 테스트 헤드(40)에 대한 유지보수 작업이 가능하도록 특유의 매니퓰레이터(80)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)의 매니퓰레이터(80)는 스테이지(10)의 상측에 마련된 공간 상에서 테스트 헤드(40)를 수평 방향 또는 수직 방향으로 이동시키거나, 특정 회전축을 기준으로 회전시키도록 형성될 수 있다. 이를 위해 비제한적인 일례로서, 매니퓰레이터(80)는 암 부재(82), 수평 지지 부재(84), 수직 지지 부재(86) 또는 회전 부재(83) 등을 포함하여 형성될 수 있다.
이미 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 특유의 구성을 구비하여 스테이지(10)와 로더부(20) 사이의 배치를 웨이퍼 테스트 장치(1)가 설치되는 공간의 구조 또는 특성에 따라 자유롭게 변경할 수 있다. 이하에서는, 스테이지(10)와 로더부(20) 사이의 배치 변경과 관련된 구성 및 그 동작에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 스테이지와 로더부를 분리하여 도시한 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 결합 수단을 확대하여 도시한 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 결합 수단의 구동을 단계적으로 설명하기 위한 설명도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 세로 방향 길이(A)를 최소화하기 위해 스테이지(10)의 제 1 면(14)에 로더부(20)가 결합됨으로써 (웨이퍼 테스트 장치(1)를 상측에서 보았을 때) 'I'자 형상으로 배치될 수 있다. 이 때, 스테이지(10)와 로더부(20)는 도면에 도시된 바와 같이 서로 마주보는 면의 폭 방향 길이가 일치하도록 형성될 수 있다.
이와는 달리 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 가로 방향 길이(B)를 최소화하도록 스테이지(10)의 제 2 면(15)에 로더부(20)가 결합됨으로써 (웨이퍼 테스트 장치(1)를 상측에서 보았을 때) 'ㄱ'자 또는 'T'자 형상으로 배치될 수도 있다.
이처럼 복수의 위치에 로더부(20)가 결합되기 위해서, 본 발명의 일 실시예에서, 스테이지(10)는 외측면(14 내지 17) 중 로더부(20)가 결합되는 위치에 대응하여 복수의 셔터(18)가 형성될 수 있다. 이 때, 셔터(18)는 스테이지(10)의 내부 공간과 로더부(20)의 내부 공간을 서로 연통시키는 개구로 기능할 수 있으며, 이를 통해 로더부(20)의 이송 로봇(미도시)이 스테이지(10)의 웨이퍼 척(11) 상에 웨이퍼를 로딩할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 웨이퍼 테스트 장치(1)의 연결 구조를 다양화하기 위해서 복수의 셔터(18) 중 적어도 2개는 각각 제 1 면(14)과, 이와 수직하는 관계에 있는 제 2 면(15)에 형성될 수 있다. 그러나, 셔터(18)의 형성 위치가 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라서는 예를 들면 서로 평행한 위치 관계에 있는 제 2 면(15)과 제 4 면(17)에 각각 셔터(18)가 형성될 수도 있을 것이다.
그리고, 셔터(18)는 필요에 따라 개폐 가능하도록 형성될 수 있다. 이는 로더부(20)의 결합 위치에 따라 셔터를 열거나 닫기 위함인데, 예를 들면, 스테이지(10)의 제 1 면(14) 측에 로더부가 결합되는 경우('I'자 형상 배치), 제 1 면(14)에 형성된 셔터(18)는 개방되지만, 제 2 면(15)에 형성된 셔터(18)는 외부와의 접촉을 차단하기 위해 폐쇄될 수 있다.
한편, 스테이지(10)는 내부 공간에 스테이지(10) 내부의 구성 또는 환경을 제어하기 위해 다수의 제어 부품 등을 포함할 수 있다. 이와 관련하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)의 경우, 이러한 제어 부품들을 제 1 면(14)과 마주보는 제 3 면(16)과 인접하여 배치할 수 있다. 이와 같이 제 3 면(16)과 인접하여 제어 부품이 배치될 경우, 로더부(20)가 제 1 면(14)과 제 2 면(15) 등 어디에 배치되더라도 작업자는 제 3 면(16) 측으로 접근할 수 있으므로, 로더부(20)의 배치와 상관없이 원활한 유지 보수 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 스테이지(10)와 로더부(20)를 안정적으로 결합시기키 위하여 결합 수단(50)을 포함할 수 있다. 예시적인 일례로서, 결합 수단(50)은 스테이지(10)에 형성되는 실린더(51) 및 로드(52)와, 로더부(20)에 형성되는 결합홀(55)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 스테이지(10)의 외측면 중 로더부(20)가 결합되는 복수의 위치에는 스테이지(10)의 상기 외측면으로부터 로더부(20) 측으로 돌출되어 형성된 로드(52)가 배치된다.
그리고, 상기 로드(52)는 스테이지(10)의 내측에 배치된 실린더(51)에 연결됨으로써, 실린더(51)로부터 동력을 전달받아 직선 왕복 운동을 할 수 있다. 이 때, 실린더(51)는 공지의 액츄에이터(actuator)로 형성될 수 있으며, 일례로 전동식 선형 액츄에이터는 물론 유압식, 공압식 등 다양한 액츄에이터가 적용될 수 있다.
이 때, 로드(52)는 스테이지(10)로부터 소정 거리 이격되어 위치하는 로더부(20)를 스테이지(10) 측으로 끌어당기기 위한 것으로서, 로더부(20)에 형성된 별도로 형성된 결합홀(55)을 관통하여 직선 운동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 6을 참조하면, 로드(52)의 단부에는 걸림 부재(53)가 형성될 수 있다. 여기서, 걸림 부재(53)는 추후 로드(52)가 스테이지(10) 측으로 직선 운동할 때, 로더부(20)도 함께 스테이지(10) 측으로 이동하도록 상기 로드(52)를 로더부(20)에 체결하기 위한 부재이다.
그리고, 걸림 부재(53)는 원통 형상의 로드(52)와 달리 결합홀(55)을 통한 진입이 용이하도록 결합홀(55)의 진입부(55a)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 7를 참조하여 스테이지(10)와 로더부(20)가 로드(52)에 의해 결합되는 과정에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 이러한 걸림 부재(53)를 포함하는 로드(52)는 결합홀(55)의 진입부(55a)를 통해 로더부(20)의 내측으로 진입한 후, 최종적으로 결합홀(55)의 끝단부까지 진입한다. (도 7(a) 및 도 7(b) 참조). 그 후 로드(52)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 걸림 부재(53)도 함께 회전하여 결합홀에 체결된다. (도 7(c) 참조). 이를 통해 추후 로드(52)가 스테이지(10) 측으로 후진할 때, 걸림 부재(53)에 의해 로더부(20)가 함께 끌려오도록 한다. (도 7(d) 참조) 이 때, 상기 실린더(51) 및 이에 연결된 로드(52)는 스테이지(10)의 외측면 중 상기 로더부(20)가 결합 가능한 복수의 위치마다 각각 구비되어 로더부(20)의 결합 위치 변경에 대비할 수 있다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 실린더(51) 및 로드(52)를 구비함으로써 로더부(20)와 스테이지(10)를 안정적으로 결합시킬 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 추가적인 결합 수단(50)으로서, 스테이지(10)의 실린더(51) 및 로드(52)가 형성된 위치로부터 소정 거리 이격된 위치에는 가이드 홈(58)이 형성될 수 있다. 그리고, 로더부(20) 중 스테이지(10)와 결합되는 측에는 상기 가이드 홈(58)과 대응되는 위치에 상기 가이드 홈(58) 측으로 돌출되어 형성되는 가이드 핀(57)이 형성될 수 있다.
이 때, 가이드 핀(57)은 상술한 실린더(51) 및 로드(52)에 의한 결합이 진행될 때(로드(52)가 로더부(20)를 스테이지(10) 측으로 끌어당길 때), 가이드 홈(58)으로 진입하여 로더부(20)의 좌우측 방향 움직임을 구속할 수 있다. 이것은 로더부(20)의 결합 시 상기 로더부(20)가 좌우측 방향으로 불안정하게 움직이는 것을 미연에 방지하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에서, 다시 도 6을 참조하면, 가이드 핀(57)은 2단 구조로 형성될 수 있다. 여기서 2단 구조로 형성된다는 것의 의미는 도면에 도시되는 것과 같이, 가이드 핀(57)이 서로 단면적을 달리하는 2개의 부분(57a, 57b)으로 나뉘어 구성됨을 의미한다. 이에 대응하여, 가이드 홈(58)도 마찬가지로, 2단 구조(58a, 58b)로 형성될 수 있다.
이와 같이 가이드 핀(57)과 가이드 홈(58)이 모두 2단 구조로 형성되는 것은, 가이드 핀(57)이 가이드 홈(58)으로 최초 진입하는 것이 용이하도록 하기 위한 것으로서, 구체적으로 가이드 홈(58)의 진입부(58a)의 면적은 넓게 하되, 가이드 핀(57)의 최초 진입 부분(57b)의 단면적은 좁게 하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 로더부(20)의 다양한 결합 위치에도 불구하고, 로더부(20)에 구비된 이송 로봇이 정확한 위치에 웨이퍼를 로딩하기 위하여 별도의 위치 확인 수단(60)을 포함할 수 있다.
이러한 위치 확인 수단(60)은 일례로 도 5에 도시된 것과 같이 스테이지(10)에 형성되는 마크(62)와, 상기 로더부(20)에 구비되는 이미지 센서(61)를 포함할 수 있다.
이 때, 마크(62)는 이미지 센서(61)에 의해 인식 가능한 형태를 가지는 표식으로서, 마크(62)가 배치 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 따라서 로더부(20)의 이미지 센서(61)는 스테이지(10)의 마크(62)를 촬상함으로써, 이를 이송 로봇의 제어부(미도시) 측으로 전달할 수 있으며 이를 통해 제어부는 로더부(20)가 배치된 곳의 위치를 인식하여 이송 로봇이 정확한 위치에 웨이퍼를 로딩하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 5에서는 마크(62)가 스테이지(10)의 외측면 상에 위치하는 것으로 도시되었으나, 마크의 설치 위치는 이에 제한되지 않고 스테이지(10)의 외측 또는 내측의 다양한 위치에 설치될 수 있음을 밝혀 둔다.
살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 로더부가 스테이지의 외측의 다양한 위치에 결합 가능하도록 구성함으로써 웨이퍼 테스트 장치가 설치되는 공간의 특성을 고려하여 공간 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 스테이지 측에 실린더와 이에 연결된 로더를 구비함으로써 스테이지와 로더부를 안정적으로 결합시킬 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 마크(62)와 이미지 센서(61)를 포함하는 위치 확인 수단을 구비함으로써 연결 구조 변경에도 불구하고 로더부(20)의 이송 로봇이 정확하게 웨이퍼를 척 상에 로딩할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 웨이퍼 테스트 장치 10 스테이지
11 척 12 레일
13 스테이지의 개구 14 스테이지의 제 1 면
15 스테이지의 제 2 면 16 스테이지의 제 3 면
17 스테이지의 제 4 면 20 로더부
30 카세트 40 테스트 헤드
50 결합 수단 51 실린더
52 로드 53 걸림 부재
55 결합홀 57 가이드 핀
58 가이드 홈 60 위치 확인 수단
61 이미지 센서 62 마크
80 매니퓰레이터 82 암 부재
83 회전 부재 84 수평 지지 부재
86 수직 지지 부재

Claims (13)

  1. 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 있어서,
    내부에 웨이퍼를 지지하는 척이 구비되는 스테이지 및
    상기 스테이지에 결합되며, 상기 웨이퍼를 상기 스테이지의 상기 척 상에 로딩하는 이송 로봇이 구비되는 로더부를 포함하고,
    상기 스테이지와 상기 로더부 사이의 배치를 변경 가능하도록 상기 스테이지의 외측면 중 상기 스테이지의 제 1 면과, 상기 제 1 면과 수직하는 제 2 면을 포함하는 복수의 위치에 상기 로더부가 결합 가능하고,
    상기 로더부가 상기 제 1 면에 결합되는 경우, 상기 스테이지와 상기 로더부는 상기 웨이퍼 테스트 장치의 세로 방향 길이를 최소화하도록 평면도를 기준으로 하였을 때 'I'자 형상으로 배치되고,
    상기 로더부가 상기 제 2 면에 결합되는 경우, 상기 스테이지와 상기 로더부는 상기 웨이퍼 테스트 장치의 가로 방향 길이를 최소화하도록 평면도를 기준으로 하였을 때 'ㄱ'자 또는 'T'자 형상으로 배치되는, 웨이퍼 테스트 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 로더부가 상기 스테이지의 상기 제 1 면에 결합되는 경우, 상기 스테이지와 상기 로더부는 서로 마주보는 면의 세로 방향 길이가 일치하는 웨이퍼 테스트 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지의 제어 부품은 상기 스테이지의 내부 공간 중 상기 제 1 면과 마주보는 제 3 면과 인접하여 배치되는 웨이퍼 테스트 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 외측면 중 상기 로더부가 결합 가능한 상기 복수의 위치마다 각각 개폐 가능하도록 형성된 셔터를 포함하는 웨이퍼 테스트 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 로더부를 상기 스테이지 측으로 끌어당기도록 형성된 로드 및 상기 로드를 왕복운동 시키는 실린더를 구비하고, 상기 로더부는 상기 로드를 수용하는 결합홀을 구비하는 웨이퍼 테스트 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 로드의 단부에는 걸림 부재가 형성되고, 상기 걸림 부재가 진입하는 상기 결합홀의 진입부는 상기 걸림 부재에 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 웨이퍼 테스트 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 스테이지의 외측면 중 상기 로더부가 결합 가능한 상기 복수의 위치마다 각각 상기 로드 및 상기 실린더를 포함하는 웨이퍼 테스트 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 실린더로부터 소정 거리 이격된 위치에 형성되는 가이드 홈을 구비하고,
    상기 로더부는 상기 가이드 홈과 대응되는 위치에 상기 가이드 홈 측으로 돌출되어 형성되는 가이드 핀을 구비하는 웨이퍼 테스트 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가이드 홈은 개구 측과 인접한 제 1 부분과, 상기 제 1 부분보다 단면적이 작은 제 2 부분을 포함하는 2단 구조로 이루어지고, 상기 가이드 핀은 상기 가이드 홈에 대응되도록 2단 구조로 형성되는 웨이퍼 테스트 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지는 상기 로더부가 결합 가능한 상기 복수의 위치에 대응하여 각각 형성된 복수 개의 마크를 포함하고, 상기 로더부는 상기 마크를 인식하기 위한 이미지 센서를 구비하는 웨이퍼 테스트 장치.
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