KR19980084369A

KR19980084369A - 켈빈 프로브 팁

Info

Publication number: KR19980084369A
Application number: KR1019970020140A
Authority: KR
Inventors: 황용우; 최재원
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-05

Abstract

반도체 소자의 여러 가지 특성들을 측정할 수 있는 켈빈 프로브 팁이 개시되어 있다. 상기 켈빈 프로브 팁은, 측정하고자 하는 반도체 소자에 소정 신호를 발원하기 위한 제1 팁과, 상기 반도체 소자로부터 측정된 신호를 센싱하고, 상기 제1 팁과 서로 수직으로 배열되어 있는 제2 팁을 포함한다. 상기 제1 팁과 제2 팁을 서로 수직으로 배열함으로써, 탐촉에 필요한 면적을 최소화할 수 있다.

Description

켈빈 프로브 팁

본 발명은 반도체 소자의 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 상부에 형성되어진 반도체 소자의 여러 가지 특성들을 측정하기 위한 켈빈 프로브 팁(Kelvin probe tip)에 관한 것이다.

도 1은 종래의 켈빈 프로브 팁의 개략도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 상면에서 본 확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 켈빈 프로브 팁(10)은 웨이퍼(15)의 상부에 형성되어진 소자의 여러 가지 특성을 측정하기 위하여 상기 소자에 소정 신호(signal)를 발원하기(sourcing) 위한 제1 팁(12)과, 상기 소자로부터 발생된 신호를 센싱(sensing)하기 위한 제2 팁(14)을 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 팁(12)과 제2 팁(14)은 한 쌍의 (웨이퍼에 대하여) 수평한 지지봉들(16a, 16b)에 의해 지지된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 팁(12)과 제2 팁(14)은 서로 대칭적으로 배열되고, 동일한 크기를 갖는다. 제1 팁(12)과 제2 팁(14)은 상기 수평한 지지봉들(16a, 16b)로부터 연장된 수평한 수평부들(12a, 14a)과, 상기 수평부들(12a, 14a)과 웨이퍼(15)의 상부와 접속하기 위한 경사진 경사부(12b, 14b)로 구성된다.

제1 팁(12)에 연결된 신호 발생 장치(도시 안됨)에 의해 발생된 소정 신호는 제1 팁(12)을 통하여 웨이퍼(15)의 상부에 형성된 소자에 인가된다. 상기 신호는 웨이퍼(15)상부에 형성된 소자의 특성에 따라 변화되어 변화된 신호는 제2 팁(14)을 통하여, 반도체 소자의 특성 측정 장치(도시 안됨)에 전달되어 웨이퍼(15)상에 형성된 반도체 소자의 특성을 측정하는 데 사용된다.

그러나, 상기한 구조를 갖는 종래의 켈빈 프로브 팁에 의하면, 발원용 제1 팁과 측정용 제2 팁이 수평 방향으로 배열되어 있으므로 탐촉(probing)에 필요한 면적이 넓어지게 된다. 또한, 제1 팁에 의한 발원용 신호와 제2 팁에 의한 센싱용 신호가 서로에 대해 저항으로 작용하게 된다.

최근에는 반도체 소자들의 집적도가 증가하여 미세 패턴의 형성이 요구되고 있는데, 종래의 수평형 켈빈 프로브 팁은 미세 패턴의 면적보다 넓은 면적을 차지하고 있으므로 상기 팁을 이용하여 미세 패턴을 탐촉하기가 매우 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 반도체 소자의 여러 가지 특성들을 측정하기 위한 켈빈 프로브 팁에 있어서 상기 팁이 차지하는 면적을 최소화할 수 있는 켈빈 프로브 팁을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 켈빈 프로브 팁의 개략도이다.

도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.

도 3은 본 발명에 의한 켈빈 프로브 팁의 개략도이다.

도 4는 도 3의 B 부분의 확대도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 ... 켈빈 프로브 팁 102 ... 발원용 제1 팁

104 ... 측정용 제2 팁 105 ... 웨이퍼

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 측정하고자 하는 반도체 소자에 소정 신호를 발원하기 위한 제1 팁과, 상기 반도체 소자로부터 측정된 신호를 센싱하고, 상기 제1 팁에 대하여 수직으로 배열된 제2 팁을 포함하는 켈빈 프로브 팁을 제공한다.

본 발명에 의한 켈빈 프로브 팁에 의하면, 발원용 제1 팁과 센싱용 제2 팁이 수직으로 배열됨으로써 탐촉에 필요한 면적을 최소화할 수 있다. 또한, 제1 팁에 의한 발원용 신호와 제2 팁에 의한 센싱용 신호가 서로 저항으로 작용하지 않으므로, 소자의 특성들을 정확하게 측정할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 켈빈 프로브 팁의 개략도이고, 도 4는 도 3의 B 부분의 상부에서 본 확대도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 켈빈 프로브 팁(100)은 웨이퍼(105)의 상부에 형성되어진 소자의 여러 가지 특성을 측정하기 위하여 상기 소자에 소정 신호를 발원하기 위한 제1 팁(102)과, 측정되어진 소자로부터 발생된 신호를 센싱하기 위한 제2 팁(140)을 포함한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 팁(102)과 제2 팁(104)은 한 쌍의 제1 및 제2 지지봉들(106a, 106b)에 의해 지지된다. 상기 제1 및 제2 지지봉들(106a, 106b)은 웨이퍼(105)의 평면에 대하여 서로 수직적으로 배열되어 있다. 즉, 제1 지지봉(106a)의 상부에 제2 지지봉(106b)이 배열되어 있다.

제1 팁(102)과 제2 팁(104)은 상기 제1 및 제2 지지봉들(106a, 106b)로부터 연장되고 웨이퍼(105)에 대하여 수평으로 형성된 제1 및 제2 수평부들(102a, 104a)과, 상기 제1 및 제2 수평부들(102a, 104a)과 웨이퍼(105)의 상부와 접속하기 위한 경사진 제1 및 제2 경사부들(102b, 104b)로 구성된다. 즉, 상기 제1 팁(102)은 상기 제1 지지봉(106a)으로부터 수평하게 연장된 제1 수평부(102a)와 상기 제1 수평부(102a)에서 상기 웨이퍼(105)상부에 연장하여 형성된 제1 경사부(102b)로 구성된다. 또한, 상기 제2 팁(104)은 상기 제2 지지봉(106b)으로부터 수평하게 연장된 제2 수평부(104a)와 상기 제2 수평부(104a)에서 상기 웨이퍼(105)상부에 연장하여 형성된 제2 경사부(104b)로 구성된다. 상기 제2 수평부(106b)는 상기 제1 수평부(104a)의 상부에 배열된다.

따라서, 제2 팁(104)은 제1 팁(102)보다 웨이퍼상에서 높은 위치에 위치하게 되지만, 제2 팁(104)과 제1 팁(102)의 선단은 동일한 웨이퍼(105)상에 위치하여야 하기 때문에, 제2 팁(104)의 제2 경사부(104b)는 제1 팁(102)의 제1 경사부(102b)보다 크게 형성된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(105)의 상부에서 제1 팁(102)과 제2 팁(104)을 관찰하면, 제2 팁(104)의 제2 수평부(104a)는 제1 팁(102)의 제1 수평부(102a)는 서로 겹쳐지지만, 제2 팁(104)의 제2 경사부(104b)는 제1 팁(102)의 제1 경사부(102b)는 서로 반대 방향으로 경사지도록 굽어져 있다. 즉, 상기 제1 경사부(102b)와 상기 제2 경사부(104b)는 상기 웨이퍼(105)의 상부에 보아 서로 반대 방향으로 굽어져 있다.

제1 팁(102)에 연결된 신호 발생 장치(도시 안됨)에 의해 발생된 소정 신호는 제1 팁(102)을 통하여 웨이퍼(15)의 상부에 형성된 소자에 인가된다. 상기 신호는 웨이퍼(105)상부에 형성된 소자의 특성에 따라 변화되어 변화된 신호는 제2 팁(104)을 통하여, 반도체 소자의 특성 측정 장치(도시 안됨)에 전달되어 웨이퍼(105)상에 형성된 반도체 소자의 특성을 측정한다.

본 실시예에서는, 소정 신호를 발원하기 위한 제1 팁(102)이 하부에 위치하고, 측정되어진 소자로부터 발생된 신호를 센싱하기 위한 제2 팁이 상부에 배열되어 있으나, 상기 제1 팁(102)이 상부에 위치하고, 상기 제2 팁(104)이 하부에 위치할 수도 있다.

상기 제1 팁(102)과 제2 팁(104)은 도 4에 도시된 바와 같이 서로 수직으로 배열되어 있다.

따라서, 발원용 제1 팁과 센싱용 제2 팁이 수평으로 배열된 종래의 켈빈 프로브 팁에 비하여 탐촉에 필요한 면적을 크게 줄일 수 있으므로, 미세 패턴을 용이하게 측정할 수 있다.

또한, 상기 제1 팁(102)과 제2 팁(104)이 수직으로 배열되어 있으므로, 제1 팁(102)에 의한 발원용 신호와 제2 팁(104)에 의한 센싱용 신호가 간섭되지 않는다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 켈빈 프로브 팁에 의하면, 발원용 제1 팁과 센싱용 제2 팁이 서로 수직으로 배열됨으로써 탐촉에 필요한 면적을 최소화할 수 있다.

또한, 제1 팁에 의한 발원용 신호와 제2 팁에 의한 센싱용 신호가 서로 저항으로 작용하지 않으므로, 소자의 특성들을 정확하게 측정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

측정하고자 하는 반도체 소자에 소정 신호를 발원하기 위한 제1 팁(102); 및

상기 반도체 소자로부터 측정된 신호를 센싱하고, 상기 제1 팁(102)에 대하여 수직으로 배열된 제2 팁(104)으로 구성된 켈빈 프로브 팁.
제1항에 있어서, 상기 제1 팁(102) 및 제2 팁(104)은 웨이퍼(105)에 대하여 수직으로 배열된 한 쌍의 제1 및 제2 지지봉들(106a, 106b)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 켈빈 프로브 팁.
제2항에 있어서, 상기 제1 팁(102)은 상기 제1 지지봉(106a)으로부터 수평하게 연장된 제1 수평부(102a)와 상기 제1 수평부(102a)에서 상기 웨이퍼(105)상부에 연장하여 형성된 제1 경사부(102b)를 포함하고, 상기 제2 팁(104)은 상기 제2 지지봉(106b)으로부터 수평하게 연장된 제2 수평부(104a)와 상기 제2 수평부(104a)에서 상기 웨이퍼(105)상부에 연장하여 형성된 제2 경사부(104b)를 포함하고, 상기 제2 수평부(106b)는 상기 제1 수평부(104a)의 수직으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 켈빈 프로브 팁.
제3항에 있어서, 상기 웨이퍼(105)의 상부에 보아 상기 제1 수평부(102a)와 제2 수평부(104a)는 서로 겹쳐지고, 상기 제1 경사부(102b)와 상기 제2 경사부(104b)는 서로 반대 방향으로 굽어져 있는 것을 특징으로 하는 켈빈 프로브 팁.
제1항에 있어서, 상기 제2 팁(104)은 상기 제1 팁(102)의 상부에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 켈빈 프로브 팁.