KR19980027150U - Semiconductor Wafer Inspection Equipment - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 웨이퍼 검사장치에 관한 것으로, 종래에는 프로우브 카드의 핀 배열 상태의 검사기능은 있지만, 프로우브 카드의 핀 평탄도, 누설정류 및 접촉저항 등에 대한 검사기능을 갖추고 있지 않아 프로우브 핀의 평탄도 불량에 따른 웨이퍼 패드의 프로우빙 횟수 증가와 프로우빙 마크 불량에 따른 칩 외관 불량, 누설 전류 발생에 따른 단선, 단락, 누설전류 및 전원 전류등의 디시 테스트(DC test)불량, 접촉저항 증가에 따른 기능 테스트 불량과 속도 배분 저하 등, 웨이퍼 외관 불량 및 전기적 특성 불량을 유발하는 외부 요인이 되거나 또는 사전에 방지 할 수 없는 문제점이 있었던 바, 본 고안은 피측정 웨이퍼를 일정한 간격과 높이로 이송시키는 웨이퍼 척과, 전기적 신호 전달을 위한 측정 매개물인 프로우브 카드의 프로우브 핀을 감지하기 위한 척 카메라로 구성된 웨이퍼 스테이지 유니트에 프로우브 핀의 평탄도, 누설전류 및 접촉 저항 등을 검사하기 위한 프로우브 핀의 피접촉 매개물로서 상하로 이송가능한 콘택트 플레이트를 설치함으로써, 프로우브 카드의 다양한 검사를 통해 프로우빙 마크 불량, 디시(DC) 및 에이시(AC) 테스트 불량 및 피측정 웨이퍼 외관 불량과 전기적 특성 불량을 유발하는 요인을 사전에 제거할 수 있는 반도체 웨이퍼 검사장치를 제공하고자 한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer inspection apparatus. In the related art, the probe pin has a function of inspecting the pin arrangement of the probe card. However, the probe pin is not provided for the probe flatness, leakage rectification, and contact resistance. Increasing the number of probing times of wafer pads due to poor flatness and chip appearance defects due to poor probing mark defects, DC test defects such as disconnection, short circuit, leakage current and power current due to leakage current, and contact resistance. As a result of an external factor or a problem that cannot be prevented in advance, such as a failure in the appearance of the wafer and a poor electrical characteristic, such as a functional test failure and a decrease in the speed distribution due to the increase, the present invention is to move the wafer under measurement at regular intervals and heights. Detect probe pins on the wafer chuck and probe pins as a measurement medium for electrical signal transfer Various inspection of the probe card is provided by installing a contact plate that can be moved up and down as a contact medium for the probe pin to check the flatness of the probe pin, leakage current and contact resistance, etc. Through this, it is to provide a semiconductor wafer inspection apparatus capable of removing in advance probing mark defects, dish (DC) and ash (AC) test defects, and defects in measuring wafer appearance and electrical characteristics.
Description
본 고안은 반도체 웨이퍼 검사 장치에 관한 것으로, 웨이퍼를 검사하는 웨이퍼 스테이지 유니트에 콘택트 플레이트를 설치하여 웨이퍼 프로우빙을 하기전에 측정매개물인 프로우브 카드의 기능검사를 가능하도록 한 반도체 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer inspection apparatus, and provides a semiconductor wafer inspection apparatus in which a contact plate is provided on a wafer stage unit for inspecting a wafer to enable functional inspection of a probe card as a measurement medium before wafer probing. .
종래의 반도체 웨이퍼 검사장치는, 첨부한 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(5)가 설치되는 웨이퍼 스테이지 유니트(9)와, 그 상부에 설치되어 웨이퍼(5)를 검사하는 프로우브 카드(3)가 장착된 테스트 헤드(1)로 이루어진다.The conventional semiconductor wafer inspection apparatus includes a wafer stage unit 9 on which a wafer 5 is installed, and a probe card 3 mounted on the wafer stage 5 to inspect the wafer 5, as shown in FIG. It consists of a test head (1) mounted.
상기 웨이퍼 스테이지 유니트(9)는 좌우의 방향과 전후의 방향으로 이송가능한 척무브먼트(8)와, 그 상부에 설치되어 측정물인 웨이퍼(5)를 일정한 간격과 높이로 이송시키는 웨이퍼 척(6)과, 웨이퍼(5)의 전기적인 특성을 검사하는 프로우브 핀(4)을 감지하기 위한 척 카메라(7)로 구성된다.The wafer stage unit 9 includes a chuck movement 8 which can be transported in the left and right directions and the front and rear directions, a wafer chuck 6 which is provided on the upper side and transfers the wafer 5 as a measurement object at regular intervals and heights; And a chuck camera 7 for sensing the probe pin 4 that examines the electrical properties of the wafer 5.
상기 테스트 헤드(1)는 그 하면에 프로우버 헤드 플레이트(2)가 설치되고, 이 프로우버 헤드 플레이트(2) 중앙에는 웨이퍼(5)의 패드(미도시됨)와 결합하여 웨이퍼(5)를 검사하는 프로우브 핀(4)이 설치되어 있는 프로우브 카드(3)가 장착되어 있다.The test head 1 is provided with a prober head plate 2 on a lower surface thereof, and in the center of the prober head plate 2 is coupled with a pad (not shown) of the wafer 5 to connect the wafer 5. The probe card 3 in which the probe pin 4 to be examined is provided is mounted.
종래의 반도체 웨이퍼 검사장치를 이용하여 웨이퍼를 검사하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of inspecting a wafer using a conventional semiconductor wafer inspection apparatus will now be described.
로더부(loader부, 미도시됨)에서 개략정렬(pre-alignment)된 피측정 대상인 웨이퍼(5)가 웨이퍼 척(6)위에 탑재된다.The wafer 5 to be measured pre-aligned by a loader section (not shown) is mounted on the wafer chuck 6.
상기 웨이퍼 척(6)은 상하 이송되는 것이므로, 웨이퍼(5)를 미세정렬(fine align-ment)하기 위해 시시디 카메라(CCD camera, 미도시됨)가 내장된 얼라인먼트 브리지(alignment bridge, 미도시됨) 밑으로 웨이퍼 척(6)이 이동된다.Since the wafer chuck 6 is vertically transported, an alignment bridge having a built-in CD camera (not shown) for fine alignment of the wafer 5 is not shown. The wafer chuck 6 is moved below.
미세 정렬 완료후 프로우브 핀(4)과 웨이퍼(5)의 패드(미도시됨)와의 접촉을 위해 척 카메라(7)가 미리 입력된 좌표를 기초로 프로우브 핀(4) 선단을 검출한다.After completion of the fine alignment, the chuck camera 7 detects the tip of the probe pin 4 based on the coordinates previously input for contact between the probe pin 4 and the pad (not shown) of the wafer 5.
프로우브 핀(4)의 배열에 이상이 없으면 웨이퍼 척(6)이 상승하여 프로우브 핀(4)과 웨이퍼 패드를 접촉시키고, 에지 센서(edge sensor, 미도시됨)에 의해 접촉 높이가 산출된다.If there is no abnormality in the arrangement of the probe pins 4, the wafer chuck 6 is raised to contact the probe pins 4 and the wafer pads, and the contact height is calculated by an edge sensor (not shown). .
그러나, 종래의 웨이퍼 검사장치는 프로우브 핀(4)의 배열 상태에 대한 검가기능은 있지만, 프로우브 핀(4)의 평탄도, 누설정류 및 접촉저항 등에 대한 검사기능을 갖추고 있지 않다.However, the conventional wafer inspection apparatus has a function of checking the arrangement state of the probe pins 4, but does not have a function of inspecting the flatness of the probe pins 4, leakage rectification and contact resistance.
따라서, 프로우브 핀(4)의 평탄도 불량에 따른 웨이퍼 패드의 프로우빙 횟수 증가와 프로우빙 마크 불량에 따른 칩 외관 불량, 누설 전류 발생된 따른 단선, 단락, 누설전류 및 전원 전류 등의 디시 테스트(DC test)불량, 접촉저항 증가에 따른 기능 테스트 불량과 속도 배분 저하 등의 웨이퍼 외관 불량 및 전기적 특성 불량을 유발하는 외부 요인이 되는 문제점이 있었던바, 이에 대한 보완이 요구되어 왔다.Accordingly, dish tests such as an increase in the number of probing times of the wafer pad due to poor flatness of the probe pin 4 and poor chip appearance due to a poor probing mark, disconnection due to leakage current, short circuit, leakage current and power current, etc. (DC test) There was a problem that caused external appearance of the wafer and poor electrical characteristics such as poor function test and poor speed distribution due to poor contact resistance and increase in speed distribution.
따라서, 본 고안은 피측정 웨이퍼를 일정한 간격과 높이로 이송시키는 웨이퍼 척과, 전기적 신호 전달을 위한 측정 매개물인 프로우브 카드의 프로우브 핀을 감지하기 위한 척 카메라로 구성된 반도체 웨이퍼 검사장치에 프로우브 핀의 평탄도, 누설전류 및 접촉 저항 등을 검사하기 위하여 상하로 이송가능한 콘택트 플레이트를 설치함으로써, 프로우브 카드의 다양한 검사를 통해 프로우빙 마크 불량, 디시(DC) 및 에이시(AC) 테스트 불량 및 피측정 웨이퍼의 외관 불량과 전기적 특성 불량을 유발하는 요인을 사전에 제거할 수 있는 반도체 웨이퍼 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, the present invention provides a probe pin in a semiconductor wafer inspection apparatus including a wafer chuck for transferring a wafer under measurement at a predetermined interval and height, and a chuck camera for detecting a probe pin of a probe card, which is a measurement medium for transmitting an electrical signal. By installing contact plates that can be transported up and down to check the flatness, leakage current and contact resistance of the probe, various inspections of the probe card may be used to check probing mark defects, DC and AC test defects, and It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer inspection apparatus capable of removing in advance the factors causing the appearance defects and the electrical property defects of the measurement wafer.
도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 검사장치를 나타내는 개략도,1 is a schematic view showing a conventional semiconductor wafer inspection apparatus;
도 2는 본 고안의 반도체 웨이퍼 검사장치를 나타내는 개략도,2 is a schematic view showing a semiconductor wafer inspection apparatus of the present invention;
도 3은 본 고안의 콘텍트 플레이트를 사용하여 프로우브 카드를 검사하는 것을 도시한 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the inspection of the probe card using the contact plate of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10:콘택트 플레이트20:테스트 유니트10: contact plate 20: test unit
21:전류 측정기22:전압 공급기21: current measuring instrument 22: voltage supply
23a, 23b:릴레이 스위치23a, 23b: relay switch
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 고안은 웨이퍼를 일정한 간격과 높이로 이송시키는 웨이퍼 척이 설치된 웨이퍼 스테이지 유니트와, 상기 웨이퍼를 검사하는 프로우브 핀과 프로우브 카드가 장착된 테스트 헤드로 구성되는 웨이퍼 검사장치에 있어서, 상기 웨이퍼 척의 주변에 상하이동이 가능하고 프로우브 핀의 평탄도, 누설전류 및 접촉저항을 검사할 수 있는 콘택트 플레이트를 설치하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 검사장치가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a wafer stage unit equipped with a wafer chuck for transferring wafers at regular intervals and heights, and a test head equipped with probe pins and probe cards for inspecting the wafers. In the wafer inspection apparatus, there is provided a semiconductor wafer inspection apparatus characterized by providing a contact plate which can be moved around the wafer chuck and which can inspect flatness, leakage current and contact resistance of the probe pin.
이하, 본 고안의 반도체 웨이퍼 검사장치를 첨부한 도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the semiconductor wafer inspection apparatus of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 검사장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 좌우의 방향과 전후의 방향으로 이송가능한 척 무브먼트(8)와, 그 상부에 설치되어 측정물인 웨이퍼(5)를 일정한 간격과 높이로 이송시키는 웨이퍼 척(6)과, 웨이퍼(5)의 전기적인 특성을 검사하는 프로우브 핀(4)을 감지하기 위한 척 카메라(7)로 구성되는 웨이퍼 스테이지 유니트(9)의 상부에 프로우브 핀(4)을 장착한 프로우브 카드(3)가 설치되는 것은 종래의 것과 동일하다.In the semiconductor wafer inspection apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 2, the chuck movement 8 which can be transported in the left and right directions and the front and rear directions, and the wafer 5 which is provided on the upper part of the workpiece 5 at a constant interval and A wafer stage unit 9 composed of a wafer chuck 6 for conveying at a height and a chuck camera 7 for detecting a probe pin 4 for inspecting electrical properties of the wafer 5 is provided. The provision of the probe card 3 equipped with the woofer pin 4 is the same as the conventional one.
본 고안의 척 무브먼트(8)의 상부에는 프로우브 핀(4)의 평탄도, 누설전류 및 접촉 저항 등을 검사하기 위한 프로우브 핀(4)의 피접촉 매개물로써 상하 이동이 가능한 콘텍트 플레이트(10)가 설치된다.The contact plate 10 capable of vertically moving as a contact medium of the probe pin 4 for inspecting the flatness, leakage current, contact resistance, etc. of the probe pin 4 on the upper part of the chuck movement 8 of the present invention. ) Is installed.
본 고안의 콘텍트 플레이트(10)는 자체 저항을 최소화할 수 있는 금도금 니켈 또는 그 대체품으로 되고, 32칩을 동시에 프로우빙 할 수 있는 크기로 되는 것이 바람직하다.The contact plate 10 of the present invention is made of gold-plated nickel or a substitute for minimizing its own resistance, and is preferably sized to probe 32 chips simultaneously.
상기한 바와 같은 본 고안의 반도체 웨이퍼 검사장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the semiconductor wafer inspection apparatus of the present invention as described above are as follows.
웨이퍼 로더부(loader부, 미도시됨)에서 개략정렬(pre-alignment)된 피측정 대상인 웨이퍼(5)가 웨이퍼 척(6)위에 탑재된다.The wafer 5 to be measured pre-aligned by a wafer loader section (not shown) is mounted on the wafer chuck 6.
상기 웨이퍼 척(6)은 상하 이송되는 것이므로, 웨이퍼(5)를 미세정렬(fine alignment)하기 위해 시시디 카메라(CCD camera. 미도시됨)가 내장된 얼라인먼트 브리지(alignment bridge, 미도시됨) 밑으로 웨이퍼 척(6)이 이동된다.Since the wafer chuck 6 is transported up and down, the alignment bridge (not shown) with a built-in CD camera (not shown) is used to fine align the wafer 5. The wafer chuck 6 is moved.
미세 정렬 완료후 프로우브 핀(4)과 웨이퍼(5)의 패드(미도시됨)와의 접촉을 위해 척 카메라(7)가 미리 입력된 좌표를 기초로 프로우브 핀(4) 선단을 검출한다.After completion of the fine alignment, the chuck camera 7 detects the tip of the probe pin 4 based on the coordinates previously input for contact between the probe pin 4 and the pad (not shown) of the wafer 5.
이때, 프로우브 핀(4) 배열에 이상이 없으면 척 무브먼트(8)가 이동하여 콘텍트 플레이트(10)를 프로우브 카드(3) 밑으로 이동시킨다.At this time, if there is no abnormality in the arrangement of the probe pins 4, the chuck movement 8 is moved to move the contact plate 10 under the probe card 3.
본 고안의 웨이퍼 검사 장치는, 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이, 전압을 인가하고 전류를 측정하는 테스트 유니트(20)를 이용하여 누설 전류를 측정하는 것으로, 웨이퍼 프로우버에 별도 장치로서 내장되어 있거나 웨이퍼 프로우버와 인터페이스(interface)되어 있는 테스트 시스템(tset system)의 테스트 유니트(20)을 사용한다.The wafer inspection apparatus of the present invention, as shown in the accompanying FIG. 3, measures a leakage current using a test unit 20 that applies a voltage and measures a current, and is incorporated in the wafer prober as a separate device. Or a test unit 20 of a test system (tset system) that interfaces with the wafer prober.
상기 테스트 유니트(20)는 릴레이 스위치(13a, 13b)로 콘택트 플레이트(10)와 테스트 헤드(1)에 연결되고, 전압 공급기(12)에 의해 전압이 공급되면 전류 측정기(11)에 의해 전류를 측정하게 된다.The test unit 20 is connected to the contact plate 10 and the test head 1 by relay switches 13a and 13b, and when a voltage is supplied by the voltage supply 12, current is measured by the current meter 11. Will be measured.
이때, 누설전류가 없으면 콘텍트 플레이트(10)가 수직상승하여 프로우브 핀(4)과 접촉한다.At this time, if there is no leakage current, the contact plate 10 rises vertically and contacts the probe pin 4.
상기 테스트 유니트(20)의 전류 유무에 의해 최초 접촉 프로우브 핀(4)과 최종 접촉 프로우브 핀(4)의 높이차를 산출하여 평탄도를 검사한다.The flatness is inspected by calculating the height difference between the first contact probe pin 4 and the last contact probe pin 4 by the presence or absence of current in the test unit 20.
또한, 전체 프로우브 핀(4)의 접촉시 입력 전압과 전류를 이용하여 접촉저항을 산출한다.In addition, the contact resistance is calculated using the input voltage and the current when the entire probe pins 4 are in contact.
프로우브 핀(4)의 검사가 완료한 후, 콘택트 플레이트(10)는 수직하강하여 웨이퍼 척(6)보다 낮은 높이에 위치한다.After the inspection of the probe pin 4 is completed, the contact plate 10 is vertically lowered and positioned at a lower level than the wafer chuck 6.
프로우브 핀(4)과 웨이퍼(5)의 패드와의 접촉을 위해 웨이퍼 척(6)이 수직상승하여 프로우브 핀(4)과 패드를 접촉시키며, 에지 센서에 의해 접촉 높이가 산출된다.The wafer chuck 6 rises vertically to contact the probe pins 4 and the pads so as to contact the probe pins 4 and the pads of the wafer 5, and the contact height is calculated by the edge sensor.
웨이퍼 테스트를 위해 웨이퍼 척(6)을 일정한 간격과 높이로 이송시켜 웨이퍼 프로우빙을 실행한다.Wafer probing is carried out by transferring the wafer chuck 6 at regular intervals and heights for wafer testing.
상기와 같은 프로우브 카드(3) 검사는 프로우빙 조건 설정에 의해 웨이퍼(5) 셋업시 웨이퍼(5)의 프로우빙 전에 실행토록 한다.The probe card 3 inspection as described above is executed before the probing of the wafer 5 at the time of setting up the wafer 5 by setting the probing conditions.
본 고안은 웨이퍼 검사장치를 사용하면 피측정 웨이퍼의프로우빙 전에 측정 매개물인 프로우브 카드의 다양한 검사를 통해 프로우빙 마크 불량, 디시 및 에이시 테스트 불량 등, 피측정 웨이퍼의 외관 불량 및 전기적 특성 불량을 유발하는 요인을 사전에 제거할 수 있는 효과가 있다.When the wafer inspection device is used, defects in the appearance and electrical characteristics of the wafer under measurement, such as defective probing marks, dish and ash test defects, can be determined by inspecting the probe card as a measurement medium before probing the wafer under measurement. It is effective to remove the triggering factor in advance.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20091028 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |