KR19990029074A - 수직 평면에 유지 도킹된 집적 회로 내장 웨이퍼용 소형 인터페이스를 갖춘 프로버 및 테스터 - Google Patents

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커티스 에스. 보즈니악
일렉트로글라스, 인크.
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Abstract

반도체 웨이퍼 또는 기판(84)을 내장한 집적 회로를 시험하는 테스터(40)는 D/A 변환기(43)가 장착된 수직 방향의 기능 기판(42)과, 그 바로 뒤쪽에 연결된 핀(38)을 포함한다. 수직 어레이의 커넥터 핀(12)을 포함하는 프로버(10)는 수직 프로브 카드(50)와, 수직 방향의 웨이퍼 또는 기판(84)이 고정되어 있는 수직 장착식 척(32)을 장착한다. 테스터(40) 및 프로버(10) 중 하나는 이들을 함께 도킹 및 래칭하도록 이동된다. 이와 동시에, 커넥터 핀(22)의 어레이는 기능 기판(42) 상의 전기 커넥터에 전기 접속되고, 프로브 카드(50)로부터 연장되는 프로브 니들(51)은 웨이퍼 또는 기판(84) 상의 집적 회로의 접점 패드에 시험 접속되도록 위치한다.

Description

수직 평면에 유지 도킹된 집적 회로 내장 웨이퍼용 소형 인터페이스를 갖춘 프로버 및 테스터
집적 회로는 실리콘 웨이퍼 상에 제조되고, IC의 동작을 결정하도록 웨이퍼 상에서 일반적으로 시험된다. 시험 후에, 웨이퍼는 개개의 다이들로 분리되고 각각의 동작 작용 다이는 다른 장치에 접속될 수 있는 외부 도선을 사용하여 세라믹, 플라스틱 또는 다른 패키지에 장착된다. IC 제조업자는 웨이퍼 상의 시험을 위한 동작 대상물을 동작하는, 즉 시험을 수행한 IC를 패키징만 하면 된다. 시험 중에 "불합격"된 IC들은 적절하게 마킹되어 "합격"된 IC들을 패키징하기 전에 폐기된다.
집적 회로 수축부의 개개의 장치의 형상 및 장치의 전기 신호의 주파수(통상적으로는 장치의 클럭 속도라 함)가 비례식으로 증가하기 때문에 시험이 더욱 어려워지게 된다. 또한, 웨이퍼 프로브에서의 시험이 가능한 한 최종 용도를 모의해야 한다. 그 결과, 시험 설비도 점진적으로 높은 주파수에서 작동해야 한다.
최근의 웨이퍼 프로버에 관한 종래 기술에서, 테스터의 시험 헤드는 미국 특허 제4,517,512호에 개시된 것처럼 웨이퍼 프로버의 헤드판 상에 장착되어 있다. 인서트 링(insert ring)은 헤드판에 장착된다. 접속판은 바닥면 상의 카드 소켓을 사용하여 인서트 링의 상부면 상에 배치된다. 이들은 케이블에 의해 접속되고, 프로브 카드는 포고 핀(pogo pin) 또는 소켓에 의해 카드 소켓에 부착된다. 시험 헤드는 헤드판 위에 위치하고 그 사이에는 기능판이 위치한다. 기능판 및 접속판은 포고 핀에 의해 접속된다. IC 내장 웨이퍼가 장착되어 있는 척은 프로브 카드 아래에 위치하고 프로브 카드로부터의 니들형 접점은 각각의 IC 상의 소정의 결합 패드에 접속된다.
시험 시의 최종 용도를 모의함에 있어서의 주된 문제점은 최종 용도에서 패키징된 IC들이 인쇄회로기판 상의 미세 구리선에 의해 수 밀리미터 이격된 상태로 장착되어야 한다는 것이다. 시험 시에, IC에의 접속부는 논리 시험 패턴을 발생하는 시험 컴퓨터로부터 대개는 케이블인 프로브 카드에의 상호 접속부 세트를 통해서 논리 신호를 시간 가변성 전기 신호로 변환시키는 D/A(디지탈-아날로그) 변환기에 이르기까지 그리고 최종적으로는 IC에 이르기까지 이루어져야 한다. 종래의 시험 형상에서 케이블은 웨이퍼 위에 위치한 프로브 카드로부터 D/A 변환기를 내장하는 테스터 캐비넷에 이르기까지 연장된다. 미국 특허 제4,517,512호에서 D/A 변환기는 시험 헤드의 프로브 카드 상에 장착되고 케이블은 D/A 변환기로부터 테스터까지 연장된다. 프로브 카드는 집적 회로 상의 패드에 접속하도록 배열된 프로브 니들 세트를 포함한다. 이 시스템은 특정 시험 조건들이 소프트웨어 제어 하에서 주 컴퓨터 상에서 발생될 수 있도록 하는 방식으로 구성되어 있다. 테스터는 가능한 한 많은 조건 세트를 통해서 칩을 시험해야 한다.
실제 시험 공정은 테스터 및 프로버를 모두 사용한다. 캘리포니아주 산타 클라라에 소재하는 Electroglas Inc.에 의해 제조된 모델 번호 4080 또는 4085 등의 프로버는 웨이퍼를 프로브 카드 아래에서 그 주위로 이동시키고 각각의 IC 및 프로브 니들 상에 소형 패드들 사이에 상대 접점을 마련함으로써 IC를 수평 방향으로 검사하는 기계이다. 유사한 시스템이 미국 특허 제5,172,053호에 개시되어 있다. 프로버의 기부는 전자 장치, 프로브 카드용 구멍을 갖춘 금속판으로 이루어지고 나사에 의해 일련의 포스트 쪽으로 기부에 장착된 링 캐리어를 내장하고 있다. 프로브 카드는 링 캐리어의 구멍에 장착된다. 웨이퍼는 한 세트의 진공 링을 거쳐 XY 척 상에, 특히 척 상부에 유지된다. 척 상부는 나사를 사용하여 Z/쎄타 스테이지에 장착되고, 이는 미국 특허 제4,066,943호에 개시된 것과 같은 리드 스크류에 결합된 스테퍼 모터를 사용하여 회전된다. Z 스테이지는 또한 나중에 설명하게 될 웨이퍼를 이송하는 데 사용되는 진공 핀을 갖고 있다. Z/쎄타 스테이지는 XY 스테이지에 장착되고, Z/쎄타 스테이지는 프로브 니들을 각각의 연속 IC 상의 패드에 접속시키는 데 사용된다. 웨이퍼 상의 각각의 IC를 시험할 수 있다. Electroglas Inc.에 의해 사용된 것처럼 Z/쎄타 스테이지는 미국 특허 제5,344,238호에 개시되고 Electroglas 모델 번호 #P27로 판매되는 볼 베어링 조립체로 될 수 있으며, XY 모터는 미국 특허 제3,940,676호에 개시된 선형 스테퍼 모터로 될 수 있다. 카세트로부터 웨이퍼들을 자동으로 제거하여 이들을 Electroglas 모델 번호 4080 및 4085 등의 척 상부에 로딩하는 데 프로버 외에 로보트가 부가적으로 사용되기도 한다.
프로버 장치에서 최초의 테스터 접속부는 테스터에 매립된 D/A 변환기로부터 제조되며 테스터로부터 프로버에 이르기까지 일련의 케이블을 통해서 만들어졌다. 시험 주파수가 D/A 변환기로부터의 케이블 길이보다 높아지게 됨으로써 프로브 카드는 최대 시험 주파수를 제한한다. 미국 특허 제4,517,512호에 개시된 한가지 해결책은 D/A 변환기를 프로버 바로 위에서 시험 헤드에 위치시키고 프로브 카드에 매우 짧은 케이블 접속부를 만드는 것이다. 이들 케이블은 더 작은 전류를 반송하고, 따라서 종래의 장치에 도시된 프로브 카드에 원래의 케이블보다 높은 주파수 시험을 가능하게 해준다.
사용할 수 있는 케이블의 길이 및 접속부의 형태에 영향을 미치는 실제적인 제한으로서는 다음과 같은 것들이 있다.
1) 테스터는 상기에 설명한 것과 같은 프로브 및 패키징된 IC를 취급하거나 로딩된 개개의 패키징된 IC를 수동으로 시험하는 데 사용되는 다른 형태의 기계에 접속될 수 있어야 한다.
2) 공통 인터페이스 높이 및 위치 표준이 없다.
3) 프로버는 상이한 테스터들 사이에서 이동해야 하고, 보수를 할 수 있어야 한다. 보수 및 조정 작업은 Z, X, Y 스테이지를 포함한다. 일정한 접속을 얻기 위해서는 척 상부가 수평 XY 이동에 대하여 같은 높이로 되어야 하고, 프로브 니들은 척 상부에 대하여 같은 높이에 있어야 한다. 조정 작업은 척 상부 아래에서 패드들을 압축함으로써 통상적으로 마련되거나 또는 Z 스테이지 아래에서 나사 장착하거나 금속 또는 "시밍"의 얇은 스트립을 부가함으로써 마련된다. 링 캐리어의 모서리에 장착된 링 캐리어 나사는 프로브 카드의 높이를 적절하게 조정하는 기능을 한다.
4) D/A 변환기는 보수를 위하여 입수할 수 있어야 한다. D/A 변환기는 조정 및 교체를 필요로 하기도 한다.
5) 시험 헤드는 프로버에 도킹되거나 D/A 변환기와 프로브 카드 사이에 전기 접속부를 만들어야 한다. 기능판의 외측면은 대개 반경방향 커넥터 접점을 구성한다. 프로브 카드의 상부면은 커넥터 패드의 정합 세트로 이루어진다. 전기 접점은 포고 핀 링을 사용하여 얻을 수 있다. 포고 핀은 두개의 불균일 표면 사이에 다중 접점이 만들어지도록 내부 스프링을 갖춘 2편 구조로 된 소형 압축 커넥터이다. 동일한 동작 대상물을 갖는 더 복잡한 구조가 미국 특허 제5,187,431호에 개시되어 있으며, 여기서 포고 핀은 링 캐리어의 상부에 장착된 플라스틱 링 내에 유지된다.
기능 기판이 포고 핀에 접속되면 반경방향 접점들이 포고 핀과 정렬되어야 한다. 이는 시험 헤드의 구멍에 정합되는 핀 등의 기계식 키이를 사용함으로써 가능해진다. 이 공정은 대개 도킹이라 불린다. 접점들은 1 내지 2 mm의 직경을 가지며, 이로써 도킹 정밀도 요건을 한정하게 된다.
추가의 층들을 갖추고 미국 특허 제5,329,226호에 개시된 포고 핀과는 다른 커넥터를 사용하는 더 복잡한 인터페이스도 있다. 그러나, 프로버를 갖춘 시험 헤드를 정확하게 도킹할 필요성은 여전히 있다. 모든 경우에, 시험 헤드는 이동되어 프로브에 정렬될 모든 축에서의 기계적 자유도를 갖고 있다.
시험 헤드는 91 cm의 직경을 갖는 크기와 무게가 227 kg으로 될 수 있다. 이들은 신호를 발생하도록 매우 높은 기능의 D/A 변환기의 큰 수집부를 내장한다. 이들 시험 헤드는 점진적으로 크고 더 무겁게 되며, 이들을 이동시키고 이들의 방향을 변화시키는 자체의 조정부를 필요로 한다. 조정부는 미국 특허 제5,241,870호에 개시되어 있다. 시험 헤드, 조정부 및 케이블은 더 많은 필요 공간을 취한다. 일부 조정부는 주변의 플로어 공간을 사용하지 않고 시험 헤드를 이동시키기 위해 프로버 위에 갠트리를 직립시켜야 하는 경우도 있다.
시험 주파수는 현재의 시험 헤드를 도입함에 따라 적어도 10개의 요소에 의해 증가된다. D/A 변환기 케이블로의 테스터는 시험 주파수에서 재차 요소로 된다. 따라서, 매우 높은 속도의 테스터 인터페이스를 제공하기 위해서는 더 값싸고 효과적인 해결책이 요구된다.
캘리포니아주 리치몬드에 소재하는 Kensington Laboratories, Inc.는 수직으로 장착된 삽입가능한 웨이퍼 반도체를 검사하도록 마이크로스코프가 장착되어 있는 웨이퍼 검사 및 결함 검출 스테이션을 개발하였다.
본 발명은 집적 회로(IC)들의 동작을 결정하도록 실리콘, 다른 반도체 웨이퍼 또는 다른 기판 상에 제조된 IC의 전기 특성을 시험하기 위한 프로버 및 테스터에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 프로버가 소정의 정밀도 및 간편성을 갖고 테스터에 도킹될 수 있도록 된 수직 방향에서 웨이퍼의 시험을 허용하는 장치에 관한 것이다.
도1은 수직 방향을 취하는 테스터를 도킹하기 전에 수직 방향을 취하는 프로버의 개략 측면도.
도2는 D/A 접속 내부 위치를 도시하기 위해 부분적으로 절결하여 도시한 것으로 테스터를 도킹한 후의 개략 측면도.
도3은 포고 핀 어레이 단부를 도시하는 프로버의 개략 사시도.
도4는 D/A 변환기의 위치를 도시하기 위하여 노출된 기능 기판을 절결하여 도시한 테스터의 개략 부분 사시도.
도5는 테스터의 링 캐리어 및 보조 스테이지 사이의 전단 베어링 연결부를 도시하기 위하여 절결 도시한 것으로 링 캐리어의 개략 단부도.
도6은 프로버의 도킹 중에 미세 정렬을 위하여 링 캐리어와 보조 스테이지 사이에서 연장되는 것을 도시한 것으로, 도5의 선 6-6을 따라 취한 전단 베어링 연결부의 개략도.
도7은 직각 Z 및 Y축 선형 베어링을 포함하는 링 캐리어 접속부의 제2실시예를 도시한 개략 단부도.
도8은 도7의 선 8-8을 따라 취한 개략 측면도.
도9는 스테이지 척, 그 위에 장착된 웨이퍼 및 스테이지 X-Y 선형 구동부를 도시한 개략 사시도.
도10은 도9의 스테이지에서 사용할 수 있는 자성 공기 베어링의 개략 단면도.
도11은 도10의 선 11-11 상에서 취한 개략 측면도.
도12는 웨이퍼 고정 카세트로부터 수직 방향을 취하는 인터페이스에 이르기까지 IC 내장 웨이퍼를 이송하기 위하여 합체된 로보트 시스템을 포함하는 프로버의 개략 부분 사시도.
도13은 도1의 프로버를 사용할 수 있는 포고 핀 링으로부터 연장되는 테스터 기능 기판 및 포고 핀의 부분 절결 사시도.
도14는 포고 핀 링으로부터 웨이퍼까지의 니들 접속부를 도시한 개략도.
도15는 포고 핀의 단면도.
본 발명에 따르면, 임계적인 D/A 변환기를 테스터 제어부로부터 D/A 변환기 및 시험 하의 장치에 이르기까지 짧은 접속 통로를 제공하도록 테스터에 장착되도록 된 프로버 및 테스터가 마련된다. 짧은 접속부는 높은 주파수 시험에 필요한 해결 방법이다.
또한, 본 발명은 테스터의 시험 헤드를 갖고, 시험 헤드 기능 기판은 이 기능 기판 뒤쪽에서 D/A 변환기를 수직으로 장착하고 있다. 유사하게, 프로버는 선형 베어링 상에서 이동하고 X 방향으로의 수평 이동이 가능한 YZ 스테이지 조립체를 갖춘 기부를 포함한다. 상기 스테이지 조립체는 전체 프로버가 테스터의 수직 방향의 시험 헤드와 도킹 관계로 수평 이동하도록 수직 방향을 취한다. 프로버를 테스터에 도킹하기 위해서, 프로버는 테스터와 대략적으로 정렬되도록 수평으로 이동하고 Z 높이 정렬이 수행된다. 그러면, YZ 스테이지 조립체가 수동 작동되거나 모터 종동 리드 스크류에 의해 구동된 선형 베어링 상에서 X 방향으로 이동한다. 프로버 상의 정렬 핀은 테스터의 구멍에 결합되고, 링 캐리어 보조 스테이지는 프로브 카드 상에 장착된 포고 핀을 기능 기판 상의 접점에 정렬시키도록 Y 및 Z 방향으로 이동한다. 상기 스테이지는 테스터 쪽으로의 상대 이동을 완료하고 래칭되며, 프로버는 기능 기판 및 프로브 카드가 포고 핀 조립체를 통해서 전기 접점을 만들도록 테스터의 전방에 수직으로 도킹된다. 따라서, 매우 높은 속도 시험용의 소형 인터페이스가 마련된다.
상기 장치의 장점으로는 다음과 같은 것이 있다.
1) D/A 변환기는 D/A 변환기 조립체에 요구되는 이동 범위를 최소화하고 케이블 길이를 감소시키거나 핀 커넥터로 모든 케이블을 교체함으로써 외부 케이블 필요성을 없앨 수 있는 테스터에 장착될 수 있다. 그 결과, 매우 높은 속도의 전기 인터페이스를 얻을 수 있다.
2) 프로버 및 테스터 조합체의 풋프린트가 종래 기술의 시험 헤드에 비해 크게 감소된다. 이는 웨이퍼 크기 및 프로브가 더 커지게 되어도 특정 장점을 제공하게 된다.
본 발명의 중요한 요소는 프로브 니들이 웨이퍼와 같은 높이에 있도록 웨이퍼 이동(X)에 직각인 매우 작은 이동을 허용하면서 웨이퍼의 이동 평면(Y 및 Z)에서 링 캐리어의 보조 스테이지 상대 자유 이동을 허용하는 링 캐리어 내에서의 링 캐리어 보조 스테이지의 이동이다. 웨이퍼는 척 상부에 장착된다.
본 발명의 장치는 테스터의 하나의 수직 표면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터 및 접점을 갖는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 시험 헤드와, 테스터의 전기 커넥터에 접속되도록 구성된 수직 배열의 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로 내장 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척, 각각의 집적 회로 내장 접점 패드를 구비한 프로버를 포함하며, 상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 함께 도킹하도록 서로에 대하여 수평 통로를 따라 이동가능하고, 커넥터 핀 중에서 선택된 하나의 전기 접점은 전기 커넥터 중에서 선택된 하나에 접속되고 프로브 니들은 웨이퍼 접속 패드에 접속된다.
본 발명에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도1은 YZ 스테이지 조립체(30)가 벽 상에 작동식으로 장착되고 선형 베어링(36) 상에서 이동하도록 된 기부(15) 및 수직 벽(35)과, 도킹 기능의 일부를 제공하는 X 방향으로 이동하도록 된 레일(36a) 및 롤러 내장 캡(36b)을 포함하는 프로버(10)를 도시한다. 적절한 선형 베어링의 일례로는 일본 기후에 소재하는 Nippon Precision에 의해 제조된 IKO #CRWU-60/205의 교차 롤러가 있으며, 이는 100 mm의 적절한 이동 거리를 갖고 사용된다. 이와 유사한 제품은 도3에 명확하게 도시된 것처럼 코넥티컷주 베텔에 소재하는 Del-Tron Precision에 의해 제조된 베어링이 있다. YZ 스테이지 조립체(30)는 척(32)과, 선형 베어링(36)을 갖춘 YZ 스테이지(32)와, 링 캐리어(19)를 포함한다. 링 캐리어는 프로버 수직 벽(35)으로부터 연장되는 모서리 포스트(37)에 장착될 수도 있다. 종래의 프로버의 예에서는 웨이퍼가 진공에 의해 척 상부(31) 상에 유지된다. 척(32)은 YZ 스테이지에 장착된다. 따라서, 포고 핀 등의 수평 커넥터 핀의 수직 어레이(22)는 링 캐리어(19) 내의 프로브 카드(숨겨짐) 위에 장착된다. 링 캐리어 내에는 보조 스테이지가 위치하여 있다. 보조 스테이지 상에는 3개의 정렬 핀(11)이 장착되어 있다. 보조 스테이지(21)는 정렬 핀이 테스터(40)의 정렬 구멍(44; 도4)에 정렬됨으로써 프로버(10)가 테스터(40)에 미세 정렬될 수 있도록 약 2 내지 5 mm의 YZ 이동을 제공하는 방식으로 장착된다.
프로버(10)를 테스터(40)에 도킹하기 위해서, 프로버는 카세트(16) 상에 대략적으로 정렬되는 상태로 롤링된다. 적절한 유닛의 예로는 캘리포니아주 유니온 시티에 소재하는 Caster Technology Corp.의 모델 번호 #75가 있으며, 한 세트의 고정된 푸트(17)는 프로버가 롤링하게 되는 고정된 수평 플로어 표면(20)으로 하강한다. 적절한 푸트 유닛의 일례로는 메트릭 스터드형으로 알려진 매사추세츠주 브리톤에 소재하는 Vlier에 의해 제조된 것이 있다. 푸트(17)는 대략적인 Z 높이 정렬을 보장하는 데 사용된다. 도1에 도시된 것처럼 프로버가 도킹을 위한 준비 상태에 일단 있게 되면, YZ 스테이지 조립체(30)는 선형 베어링(36) 상에서 X 방향으로 이동된다. 프로버로부터 연장되는 정렬 핀(11)은 테스터(도4)의 구멍(44)에 결합된다. 도킹을 수행하기 위하여, 링 캐리어 보조 스테이지(21)는 예를 들어 보조 스테이지와 링 캐리어(도5 및 도6) 사이에 고무 플러그를 가요성으로 함으로써 Y 및 Z 방향으로 이동되어서 어레이(22)의 모든 수평 포고 핀(12)을 인터페이스(14; 도13)에서 테스터(40)의 기능 기판(42; 화살표 46) 상에서 전기 커넥터 또는 접점(45)에 정렬하게 된다. 프로버는 완전한 도킹을 수행하도록 테스터에 부착된 래치 키퍼(97)로 래칭되는 링 캐리어(19)의 피봇식 래칭 아암(96; 도14)을 갖고 있다. 본 발명에서는 프로버가 테스터 쪽으로 수평으로 이동되는 것으로 설명되어 있으나, 테스터 유닛(40)은 래칭 상태로 이동할 수 있거나 또는 양 유닛들은 하나의 유닛이 다른 유닛 상에서 폐쇄되도록 수직축 상에서 피봇될 수도 있다.
전방으로 이동하여 도킹된 YZ 스테이지 조립체(10)가 인터페이스(14)에서 테스터의 전방과 같은 높이로 되면, 기능 기판(42) 및 포고 핀 어레이(22)에서의 포고 핀(12)은 매우 높은 속도의 시험을 위하여 소형 인터페이스(14)를 형성하는 전기 접점을 만드는데, 즉 바람직하게는 웨이퍼 시험의 경우에 약 200 내지 500 메가헤르쯔의 범위로 된다. 프로버(10)의 기부 연장부(18)는 도12와 관련하여 설명하는 것처럼 웨이퍼 카세트를 포함하는 로보트 로딩 조립체를 장착하도록 구성되어 있다.
D/A 변환기는 테스터로부터의 디지탈 명령을 취하여 이를 아날로그 신호로 변환하며, 상기 아날로그 신호는 시험 하의 전기 회로를 실제로 구동한다. 이들 기판에의 전기 접속부의 기능은 시험 기능을 결정하는 것이다. D/A 변환기(43)는 테스터(도4)에 장착되어서 종래 기술의 D/A 변환기 조립체에서 요구되는 이동 범위를 없애 주고 케이블 길이를 감소시키고 케이블을 완전히 없애 준다. 그 결과, 매우 높은 속도의 전기 인터페이스가 가능해진다.
프로버 및 테스터 조합체의 풋프린트는 종래의 시험 헤드의 해결책에 비해서 매우 감소된다. 이는 웨이퍼 크기 및 프로버 크기가 커지게 되더라도 특정 장점을 제공한다.
기능 기판(42)은 테스터(40)의 수직 표면(47) 상의 수직 평면에 장착된다. 테스터(40)는 푸트(41)에 의해 플로어 지지 표면(20)에 측방향으로 고정된다. D/A 변환기(43)는 도2, 도4 및 도14에 도시된 것처럼 기능 기판(42) 바로 뒤쪽에 장착된다.
도5 및 도6에 도시된 것처럼, 링 캐리어 보조 스테이지(21)는 웨이퍼 이동(Y 및 Z) 평면에서 비교적 자유로운 이동을 제공하며, 프로브 니들을 웨이퍼와 같은 높이로 유지하도록 웨이퍼 이동(X)에 직각인 매우 작은 이동을 허용한다. 제1실시예에서, 두개의 중첩 립부(25, 26)가 형성되고, 그중 하나는 링 캐리어(19) 상에 있고 다른 하나는 보조 스테이지(21) 상에 있다. 고무 플러그(27)는 립부들 사이에서 플러그들의 디지탈 단부에서 금속 또는 플라스틱 판(28a)에 나사에 의해 장착된다. 고무 플러그들은 립부들 주위의 수개의 위치에 위치한다. 플러그의 수 및 크기는 가용 힘 및 X 방향으로의 이동을 최소화하는 데 필요한 정도에 따라 결정된다. 예를 들어, 8개의 플러그가 링 캐리어 및 보조 스테이지의 주연 주위에 균일하게 이격되어 위치할 수 있다. 전형적인 고무 플러그는 매우 낮은 전단 모듈 및 높은 압축 모듈을 갖는다. 고무 플러그는 약 10-3내지 10 GPa의 모듈을 갖는 천연 고무로 제조된다. Y 및 Z 방향으로의 이동은 고무를 전단 방향으로 이동시키게 되고 X 방향으로의 이동은 고무를 압축하게 된다. 고무 플러그는 프로버의 도킹 중에 미세 정렬을 허용하도록 특정 기능을 갖는 전단 베어링을 제조한다.
도5 및 도6에 도시된 것과 동일한 기능을 제공하는 도7 및 도8에 도시된 변경 실시예의 조립체는 50 mm 미만의 Y 이동을 제공하도록 YZ 스테이지 조립체 아래에 제2쌍의 선형 베어링(39)을 사용한다. 링 캐리어 보조 스테이지(21)는 Z 방향으로의 이동을 허용하는 한쌍의 베어링(34)을 갖고 있다. 이 베어링은 선형 베어링 조립체로 될 수 있다. 적절한 베어링의 일례로는 Del-Tron Precision에서 제조한 낮은 형상의 단면을 취하는 선형 롤러 베어링이 있다. 보조 스테이지는 고무 스트립(33)에 의해 현수된다. 두쌍의 선형 롤러 베어링(29, 34)은 링 캐리어 보조 스테이지를 위하여 직교 YZ 방향 이동을 제공하고, 고무 스트립(33)은 링 캐리어 보조 스테이지를 위하여 중력에 대한 대응력을 제공한다. 따라서, 보조 스테이지는 고무 스트립 쌍에 의해 제공된 상부 현수부를 갖게 된다.
링 캐리어 보조 스테이지의 조립체는 기능 기판 및 D/A 변환기를 테스터에 장착하는 데 사용될 수 있다. 기능 기판 및 D/A 변환기는 미세 정렬을 제공하기 위하여 정렬 핀의 힘 하에서 Y 및 Z 방향으로 이동하게 된다.
테스터(40)로부터 척 상부(31) 상에 장착된 웨이퍼(84)에 이르기까지 접점 제조 시의 다음 작동은 링 캐리어(19)에 장착된 프로브 카드(50)를 통해서 이루어진다. 링 캐리어 뒤쪽에는 Y-Z 스테이지(31)가 마련되어 있으며, 이는 프로브 카드(50; 14)의 전방에서 YZ 평면으로 척(31) 상에 장착된 웨이퍼를 이동시키고 웨이퍼를 프로브 니들(51)에 접촉하도록 X 방향으로 이동시키기 위한 것이다. 각각의 칩이 시험된 후에, 웨이퍼는 웨이퍼 상의 다음번 칩으로 Y 및 Z 방향으로 이동된다. 이는 이동 평면이 변경된 것을 제외하고는 본 명세서의 서두에서 설명한 종래 기술에서와 유사하다.
이러한 용도에서 YZ 스테이지는 250 mm/sec-1까지의 높은 속도 및 1 G까지의 가속도로 수직 평면에서 작동하는 것이 바람직하다. 이는 이동 평면에 대하여 수직인 X 방향으로 100 kg까지의 큰 힘에 대한 저항력을 제공한다. 이 힘은 2000개까지의 프로브 니들이 IC 또는 IC 그룹의 접점 패드에 강제 접촉할 때 발생된다. YZ 스테이지는 하중 하에서 X 방향으로 2 미크론 미만으로 이동하는 것이 바람직하다.
종래의 YZ 스테이지 조립체는 하나의 축과 또 하나의 축에 있는 두개의 연결되고 H 브릿지 형태를 위한 선형 모터로 이루어진 상기 용도에 적합하다. 상기 스테이지는 New England Assoc.의 모델 번호 OFS 등의 H 브릿지의 아암 상에 위치한다. 공기 베어링 상에 현수된 스테이지를 이동시키는 데 리드 스크류를 사용하는 시스템은 미국 특허 제4,677,649호에 개시되어 있다. DC 서보 모터 및 베어링은 Dover Instrument의 모델 번호 XH 스테이지에서 사용된 것과 같이 사용될 수 있다. 수직 리드 스크류계 스테이지도 미국 특허 제5,241,183호에 개시되어 있다.
이러한 브릿지 시스템 등에서의 결점은 프로브 니들의 압축으로부터 스테이지의 이동 평면에 수직한 힘이 H 브릿지에 의해 현수되어야 한다는 것이다. 또한, 가속 또는 감속 시의 임의의 비틀림 하중도 H 브릿지 베어링에 의해 견뎌야 한다. 마지막으로, 이동 평활도가 전체 H 조립체에 의해 제공되어야 한다. 직교 방향으로의 힘이 이동 하중보다 매우 크면 H 브릿지가 상기 힘만을 지지하도록 보강되어야 한다.
수평 평면에서의 모터 작동 시에, 하중은 매우 평평한 이동을 제공하거나 직교 방향으로의 하중에 대하여 저항력을 제공하도록 제어 평면 상의 공기 베어링 상에 위치할 수 있다 (미국 특허 제5,040,431호). 공기 베어링 기준 평면 및 두개의 연결된 스테이지를 갖춘 복잡한 수직 스테이지가 미국 특허 제5,285,142호에 개시되어 있는데, 이는 마이크로리토그래피 시스템에서 웨이퍼를 정렬시키기 위한 것이다. 단일 스테이지를 사용하는 공기 베어링 시스템은 공기 베어링을 압축하는 중력이 없기 때문에 수직 평면에서 연속적으로 작동할 수 없다.
도9 내지 도11은 직교 방향의 하중 및 비틀림 하중에 대한 저항력을 갖는 수직 평면에서 작동가능한 스테이지 조립체에 대하여 특히 효과적이다. 스테이지 조립체는 자기적으로 예비하중이 부과된 공기 베어링 스테이지를 포함한다. 도10에 도시된 것처럼 스테이지(32)는 스테이지 중간 부재(72)와 스테이지 기부(60) 사이에 있는 공기 통로(63)와, 압축 공기(화살표 66)의 도입을 위한 스테이지 기부(60)의 공기 통로(64)와, 스테이지 기부(60)에 장착된 영구 자석(62)을 포함한다. 척 상부(31)를 내장하는 스테이지 커버(71)는 스테이지 중간 부재(72)에 연결된 스크류이다. XY 스테이지 조립체(30)는 바아(67a; 도9) 상에서 일방향(X 방향)으로 스테이지 조립체를 이동시키는 선형 구동 시스템(67)에 부착되어 있다. Y 구동부를 지지하는 바아(67a)는 바아(68a)를 따라 Z 방향에서 스테이지를 이동시키는 두개의 선형 구동 시스템(68)에 연결되어 있다. 이들 선형 구동 시스템은 정확한 이동을 위한 엔코더(도시 생략)를 포함할 수 있고, 공기 또는 선형 볼 베어링 지지부 및 선형 스테퍼 모터와 선형 DC 서보 모터, 볼 스크류 또는 리드 스크류 구동부를 포함할 수 있다. 가장 효과적인 해결책은 Dover Instruments로부터 입수가능한 예를 들어 모델 번호 ES-600-S-250-CLS 등의 공기 베어링 지지식 DC 서보 모터이다.
스테이지 조립체의 기부, 특히 벽(35)은 철 또는 강철 등의 강자성 재료(61)로 된 시트에 의해 덮인다. 스테이지 기부(60)의 바닥부 배열은 자석(62) 및 공기 노즐(69)의 정규 패턴으로 된다. 영구 자석은 자성 시트를 유인하고, 압축 공기는 스테이지를 갭(65)에 형성된 자기식 예비하중 작용 공기 베어링 상에 부양시킨다. 압축 공기는 Y 선형 구동부에 그리고 이로부터 구동 신호를 반송하는 중앙부(도시 생략)에 있는 구멍을 통해서 통로(63)에 공급된다. 자석(62)을 사용하게 되면 스테이지가 거꾸로 된 경우를 포함하여 임의의 평면에서 작동하게 해준다. 자석식 예비하중을 사용하게 되면 하중 하에서 공기 베어링의 압축을 최소로 한다. 공기 베어링 상의 예비하중은 자석의 수 및 강도에 의해 설정된다. 뉴저지주 배링톤에 소재하는 Edwards Scientific으로부터 입수할 수 있는 M30,779 등의 희토류 코발트 자석 등의 자석도 사용할 수 있다. 종래에는 미국 특허 제3,940,676호에 개시된 모터의 일체형 요소로서 자석 공기 베어링 또는 영구 자석을 내장하는 평판 위에서 이동하는 DC 서보 모터(미국 특허 제4,654,571호 및 제4,742,286호)가 사용되었다. 따라서, 본 발명은 낮은 비용으로 높은 정밀도의 긴 이동 스테이지를 얻기 위하여 직교 방향 및 비틀림 하중에 대한 저항력을 얻기 위하여 새롭고 간편한 자석식으로 제한된 공기 베어링만을 사용하는 것이 바람직하다.
변경 실시예에서는 미국 특허 제4,654,571호에 개시된 것과 같은 스테이지로서 2축 모터를 사용하기도 한다. 모터는 H 바아 기구에 물리적으로 연결된다. 선형 이동 엔코더는 선형 Y 및 Z 모터를 교체할 수 있다. 이들 요소의 조합체는 비틀림 하중을 최소화하는 하중의 무게 중심에 근접하여 구동 요소를 갖춘 모터를 제공한다. 낮은 비용 및 높은 정확도로 이동을 엔코딩하는 것이 가능하고, 평판에서의 스테퍼 모터와 스텝들의 자동 정렬이 가능해진다. 이러한 정렬을 위한 요건이 미국 특허 제3,940,676호에 개시되어 있다. 정렬은 Electroglas의 프로버 모델 번호 4080 및 4085에서 사용된 것과 같은 종래의 모터에서 수동으로 작동된다.
도킹 기구, 링 캐리어 및 YZ 스테이지를 갖는 것 외에도, 상기 시스템은 웨이퍼를 자동으로 로딩 및 언로딩하는 수단을 포함한다. Kensington Laboratory Ergonomic Vertical 웨이퍼/FPD 검사 공구에 사용된 로보트 시스템 등으로 입수가능한 상용 시스템이 있다. 도12에 도시된 상용의 로보트 시스템은 XZ 로보트(79), 예비정렬 스테이션(80), Y 축 이송 로보트(81) 및 버퍼 스테이션(82)을 포함하는 최소의 풋프린트에서 기능성을 제공한다. XZ 로보트는 Star Linear Systems에 의해 제조된 것과 같은 두개의 선형 이동 시스템(83)을 포함한다. 이들 이동 시스템은 볼 레일 시스템에서 테이블을 이동시키는 볼 스크류 또는 벨트 구동부를 사용한다. XZ 로보트는 웨이퍼(84)를 Z 방향으로 하향 이동시킴으로써 카세트(85)로부터 픽업하여 X 방향으로 전진시킨다. 완드(wand)는 카세트의 웨이퍼들 사이를 통과하기에 충분히 얇다. 완드의 전방에 있는 진공 구멍(87)은 완드의 통로를 통해서 진공원에 연결된 포트(도시 생략)에 연결된다. 진공 픽업 시스템은 웨이퍼 로보트 산업에서 표준으로 되어 있고 Kensington Laboratories에 의해 사용된 형태를 사용할 수 있다. 완드가 웨이퍼에 접촉하면, 진공이 작용하여 웨이퍼가 견고하게 유지되게 된다. XZ 로보트는 Z 방향으로 이동하여 X 방향으로 프로버의 전방으로 전진된다. 그 다음에 상기 로보트는 하방 및 후방 이동하여 웨이퍼를 예비정렬 척(88) 상에 배치시킨다. 예비정렬 척은 완드와 유사한 진공 구멍 및 연결부를 갖고 있다. 예비정렬 척 또는 스테이션은 웨이퍼의 중심 및 노치로서의 기계식 키이를 통해서 웨이퍼의 방향을 찾는 데 사용되는 통상의 장치이다. 이를 위한 스테이션은 매사추세츠주 뉴톤에 소재하는 ADE의 모델 번호 PA-408/428로 구성된 고속 광학 웨이퍼 예비정렬 또는 비접촉식 웨이퍼 예비정렬기로 Kensington Laboratories에 의해 판매된다. 대개, 이들 시스템은 검출기 어레이 상에 광원을 섀도우 마스킹하는 데 웨이퍼를 사용한다.
웨이퍼 중심 및 방향이 일단 발견되면, 웨이퍼는 소정의 방향으로 회전하고 이송 로보트 완드(89)는 웨이퍼를 예비정렬 스테이션으로부터 픽업하도록 전방으로 이동한다. 이송 로보트는 웨이퍼가 예비정렬 척 상에 위치하기 전에 예비정렬 척 뒤쪽에 위치한다. 이송 로보트를 위한 X 방향으로의 이동은 선형 이동 테이블에 장착된 X 방향으로의 약 1 cm의 이동을 취하면서 작은 모터 스테이지(90)에 의해 제공된다. 적절한 스테이지의 예로는 캘리포니아주 어빙에 소재하는 Newport의 850A-05-HS 모터를 갖춘 모델 번호 433이 있다. 이송 로보트 완드는 XZ 로보트 완드와 유사한 진공 구멍을 갖고 있다. 이송 로보트는 노오스캐롤라이나주 샤롯데에 소재하는 Star Linear Systems에 의해 공급되는 또 다른 선형 이동 시스템 또는 그와 유사한 것으로 될 수도 있다.
새로운 카세트의 제1웨이퍼로 되면 이송 로보트 완드는 YZ 스테이지(23) 위에 있을 때까지 Y 방향으로 이동된다. YZ 스테이지의 척 상부(31)는 진공 핀(93)이 노출될 때까지 X 방향으로 이동한다. 이송 로보트 아암은 진공이 핀 상에 가해져서 웨이퍼가 고정될 때까지 X 방향으로 이동하고, 웨이퍼는 아웃라인(94)으로 도시된 위치에 있게 된다. 진공은 이송 로보트 상에서 해제되고, YZ 스테이지는 척 상부가 완드를 제거할 때까지 Z 방향으로 이동한다. 그 다음에, 척 상부가 상승되어 웨이퍼를 지지하고, 웨이퍼는 프로빙 준비 상태로 된다. 그 다음에, 이송 로보트가 Y 방향으로 예비정렬 스테이션으로 이동하여 다음번 웨이퍼를 준비하게 된다.
척 상부의 웨이퍼가 완전히 시험되면, 척 상부가 후퇴하여 웨이퍼가 핀 상에서 지지된다. YZ 스테이지는 진공 구멍을 갖는 버퍼 아암(95) 위로 이동한다. 버퍼 아암은 이송 로보트 상에 있는 것과 마찬가지로 웨이퍼를 픽업하도록 작은 이동 스테이지(91) 상에서 X 방향으로 이동한다. 이제 이송 아암이 다음번 웨이퍼를 YZ 스테이지 위로 이동시키고 웨이퍼를 상기에 설명한 방식으로 이송한다. YZ 스테이지가 멀리 이동한 후에, 버퍼 아암은 후방으로 이동하고 그리고/또는 이송 로보트는 웨이퍼를 이송 로보트 상에 후방 이송하도록 전방으로 이동한다. 이송 로보트는 XY 로보트가 웨이퍼를 픽업하여 이를 카세트에 복귀시키게 되는 예비정렬 스테이션으로 후방 이동한다.
완드는 목표물을 얻기 위해 함께 가공되도록 선택된다. 여러 다른 크기 및 형상의 완드도 사용할 수 있다. 기본적인 기능은 웨이퍼를 픽업하여 이를 예비정렬시키고 최소의 지연 시간 내에 YZ 스테이지에 로딩하는 것이다.
본 발명을 척 장착식 웨이퍼와 관련하여 설명하였으나, 척은 전자회로를 갖는 유리 또는 다른 재료로 된 것으로 시험 공정에서 시험될 접점 패드를 포함하는 액티브 매트릭스 액정 디스플레이 등의 기판을 장착할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용된 "웨이퍼"는 이러한 기판을 포함한다.
도13은 기능 기판(42) 상의 접점(45)으로부터 도킹 및 언도킹(화살표 46) 접속 및 분리될 때의 포고 핀(12)의 접속 상태를 도시한다. 도15는 제1 원통형의 폐쇄 단부 쉘(15), 이 단부 쉘(15)에 삽통식으로 된 내부 원통형 폐쇄 단부 쉘(56), 상기 폐쇄 단부들 사이에서 쉘의 내부에서 연장되는 스프링(57)을 포함하는 대표적인 포고 핀(55)을 도시한다.
도14는 포고 핀 어레이(22)가 기능 기판(42)에 접속되게 되는 인터페이스(14)를 상세하게 도시한다. 래칭은 피봇식 래치 아암(96)의 일단(96a)을 피봇식으로 장착하는 링 캐리어(19)에 의해 제공된다. 아암(96)은 래치 아암(96)이 키퍼(97)에 맞물리도록 캐리어가 래칭 결합됨으로써 기능 기판에 장착된 래치 키퍼(97)의 외향면(97a)에 위치한다. 시험 후에, 래칭 해제는 피스톤 로드(99)와 피스톤 로드의 하방 스트로크에 의해 아암(96)을 키퍼(97) 외부로 피봇시키기 위해 아암(96)의 단부(96a)에 부착된 핀을 갖는 유압 실린더(98)의 작동에 의해 이루어진다. 어레이(38)에 위치한 제2세트의 포고 핀은 자체에 형성된 판 관통 구멍(도시 생략)을 통해서 기능 기판(42)의 접점(45)을 하나 이상의 D/A 변환기(43) 상의 에지 커넥터에 직접 연결한다. 따라서, 케이블 작업이 필요 없게 된다.
프로브 니들(51)은 캘리포니아주 산타 클라라에 소재하는 Probe Tech에 의해 공급되는 멤브레인 프로브 카드 등의 다른 구조를 취하는 것으로 될 수도 있다. 니들은 프로브 카드(50)로부터 연장되어 IC 접점 패드를 척 상부(31) 상에 장착된 웨이퍼(84)에 접속하게 된다. 척 상부와 웨이퍼 사이에 약간의 갭이 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 이들 두 부분을 명확하게 도시하기 위한 것이다. 프로브 카드는 링 캐리어의 구멍에 장착된다. 웨이퍼는 진공 링 세트를 거쳐 XY 스테이지 상에서, 특히 척 상부에서 고정 유지된다. 척 상부는 미국 특허 제4,066,943호에 개시된 것과 같은 리드 스크류에 결합된 스테퍼를 사용하여 X 방향으로 이동할 수 있고 회전할 수 있는 X/쎄타 스테이지에 스크류를 사용하여 장착된다. X 스테이지는 이송 웨이퍼에 사용되는 진공 핀도 갖고 있다. X/쎄타 스테이지는 YZ 스테이지(32)에 장착되고, X/쎄타 스테이지는 프로브 니들을 각각의 IC 상의 패드에 강제 접속시키는 데 사용된다.
포고 핀 조립체(22)가 링 캐리어 기판(21)에 연결된 것으로 도14에 도시되어 있으나, 이 조립체는 기능 기판(42)에 연결될 수도 있다. 마찬가지로, 도3 및 도4는 보조 스테이지가 미세 정렬을 위해 사용된 것으로 도시하고 있으나, 기능 기판 및 D/A 변환기는 약 2 내지 5 cm의 작은 양으로 YZ 방향으로 이동가능하여 포고 핀 조립체를 프로브에 미세 정렬시킬 수 있도록 장착될 수도 있다.
상기에 설명한 본 발명의 실시예는 예시를 위한 것이지 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 본 발명의 기술분야에 숙련된 자는 다른 실시예를 고려할 수도 있다.

Claims (16)

  1. 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 장치에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 테스터의 수직면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터와,
    상기 테스터의 전기 커넥터에 연결되도록 구성된 수직 어레이의 수평 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척을 포함하고, 상기 각각의 집적 회로가 접속 패드를 내장하고, 상기 척 및 장착된 웨이퍼가 프로브 카드에 대하여 이동가능하도록 구성된 프로버를 포함하고,
    상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 전기 커넥터 중 선택된 하나 및 프로브 니들에의 수직 어레이의 커넥터 핀 중 선택된 하나를 전기 접속하도록 이들을 함께 도킹하기 위해 서로에 대하여 고정된 수평 통로를 따라 이동가능하고,
    상기 척 및 장착된 웨이퍼의 이동으로 접속 패드와 프로브 니들 사이에 전기 접점이 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 장치에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 테스터의 수직면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터와,
    상기 테스터의 전기 커넥터에 연결되도록 구성된 수직 어레이의 수평 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척을 포함하고, 상기 각각의 집적 회로가 접속 패드를 내장하고, 상기 척 및 장착된 웨이퍼가 프로브 카드에 대하여 이동가능하도록 구성된 프로버를 포함하고,
    상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 전기 커넥터 중 선택된 하나에의 수직 어레이의 커넥터 핀 중 선택된 하나와 전기 접속하도록 이들을 함께 도킹하기 위해 서로에 대하여 고정된 수평 통로를 따라 이동가능하고,
    상기 척 및 장착된 웨이퍼의 이동으로 접속 패드와 프로브 니들 사이에 전기 접점이 만들어지고,
    테스터 내에 있고 기능 기판 뒤에 장착되어 이에 전기 접속된 적어도 하나의 D/A 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 장치에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 테스터의 수직면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터와,
    상기 테스터의 전기 커넥터에 연결되도록 구성된 수직 어레이의 수평 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척을 포함하고, 상기 각각의 집적 회로가 접속 패드를 내장하고, 상기 척 및 장착된 웨이퍼가 프로브 카드에 대하여 이동가능하도록 구성된 프로버를 포함하고,
    상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 전기 커넥터 중 선택된 하나에의 수직 어레이의 커넥터 핀 중 선택된 하나와 전기 접속하도록 이들을 함께 도킹하기 위해 서로에 대하여 고정된 수평 통로를 따라 이동가능하고,
    상기 척 및 장착된 웨이퍼의 이동으로 접속 패드와 프로브 니들 사이에 전기 접점이 만들어지고,
    테스터 내에 있고 기능 기판 뒤에 장착되어 이에 전기 접속된 적어도 하나의 D/A 변환기를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 변환기가 제2어레이의 커넥터 핀에 의해 기능 기판에 접속된 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 프로버가 기부를 포함하고, 척이 YZ 스테이지 조립체에 부착되고, 기부가 상기 테스터에 도킹되도록 X 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 기부가 롤러 캐스터 세트를 포함하고, 프로버가 상기 테스터에 대략적으로 정렬되는 상태로 캐스터 상에서 롤링되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서, 기부가 조정식 푸트 세트를 포함하고, 이 푸트가 상기 테스터에 대한 Z 높이에서의 대략적인 정렬을 위해 고정된 지지면으로 하강하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제4항에 있어서, YZ 스테이지 조립체가 수직 어레이의 수평 커넥터 핀을 전기 커넥터에 대하여 정렬시키도록 작동할 수 있고 프로브 니들을 제1 집적 회로의 접속 패드에 접속한 후에 장착된 웨이퍼 상의 다른 집적 회로의 패드를 접속하도록 X 방향으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 장치에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 테스터의 수직면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터와,
    상기 테스터의 전기 커넥터에 연결되도록 구성된 수직 어레이의 수평 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척을 포함하고, 상기 각각의 집적 회로가 접속 패드를 내장하고, 상기 척 및 장착된 웨이퍼가 프로브 카드에 대하여 이동가능하도록 구성된 프로버를 포함하고,
    상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 전기 커넥터 중 선택된 하나에의 수직 어레이의 커넥터 핀 중 선택된 하나와 전기 접속하도록 이들을 함께 도킹하기 위해 서로에 대하여 고정된 수평 통로를 따라 이동가능하고,
    상기 척 및 장착된 웨이퍼의 이동으로 접속 패드와 프로브 니들 사이에 전기 접점이 만들어지고,
    상기 프로버가 기부를 포함하고, 척이 YZ 스테이지 조립체에 부착되고, 기부가 테스터에 도킹되도록 X 방향으로 이동하고,
    상기 프로버가 강자성 재료로 된 시트를 장착하는 수직벽을 포함하고, YZ 스테이지 조립체가 스테이지 기부, 이 스테이지 기부에 있는 패턴식 영구 자석, 상기 기부에 있는 공기 통로 및 공기 노즐을 포함하고, 상기 노즐은 공기 베어링이 수직 장착식 척 상의 직교 방향 및 비틀림 방향 하중에 대하여 저항하도록 자기적으로 작용하는 예비하중으로서 시트 상의 스테이지 기부를 부양시키기 위해 압축 공기 공급원을 배출시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 장치에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 테스터의 수직면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터와,
    상기 테스터의 전기 커넥터에 연결되도록 구성된 수직 어레이의 수평 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척을 포함하고, 상기 각각의 집적 회로가 접속 패드를 내장하고, 상기 척 및 장착된 웨이퍼가 프로브 카드에 대하여 이동가능하도록 구성된 프로버를 포함하고,
    상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 전기 커넥터 중 선택된 하나에의 수직 어레이의 커넥터 핀 중 선택된 하나와 전기 접속하도록 이들을 함께 도킹하기 위해 서로에 대하여 고정된 수평 통로를 따라 이동가능하고,
    상기 척 및 장착된 웨이퍼의 이동으로 접속 패드와 프로브 니들 사이에 전기 접점이 만들어지고,
    상기 프로버가 기부를 포함하고, 척이 YZ 스테이지 조립체에 부착되고, 기부가 테스터에 도킹되도록 X 방향으로 이동하고,
    상기 YZ 스테이지 조립체가 YZ 스테이지, 보조 스테이지를 포함하는 링 캐리어를 포함하고, 상기 보조 스테이지는 프로버가 테스터에 미세 정렬되는 것을 허용하도록 YZ 방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 보조 스테이지는 척 장착식 웨이퍼에 대한 프로브 니들의 높이를 유지하도록 웨이퍼의 YZ 평면 이동 시에 자유롭게 이동하고 X 방향으로의 이동에 대한 직교 방향 이동은 제한되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 보조 스테이지 및 링 캐리어가 중첩 립부를 포함하고, 낮은 전단 모듈 및 높은 압축 모듈의 기계식 연결부가 상기 립부들 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 기계식 연결부가 일련의 고무 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 장치에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 테스터의 수직면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터와,
    상기 테스터의 전기 커넥터에 연결되도록 구성된 수직 어레이의 수평 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척을 포함하고, 상기 각각의 집적 회로가 접속 패드를 내장하고, 상기 척 및 장착된 웨이퍼가 프로브 카드에 대하여 이동가능하도록 구성된 프로버를 포함하고,
    상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 전기 커넥터 중 선택된 하나에의 수직 어레이의 커넥터 핀 중 선택된 하나와 전기 접속하도록 이들을 함께 도킹하기 위해 서로에 대하여 고정된 수평 통로를 따라 이동가능하고,
    상기 척 및 장착된 웨이퍼의 이동으로 접속 패드와 프로브 니들 사이에 전기 접점이 만들어지고,
    상기 프로버가 기부를 포함하고, 척이 YZ 스테이지 조립체에 부착되고, 기부가 테스터에 도킹되도록 X 방향으로 이동하고,
    상기 YZ 스테이지 조립체가 Y 방향으로 이동하고, YZ 스테이지 조립체가 YZ 스테이지, 보조 스테이지를 포함하는 링 캐리어를 포함하고, 상기 보조 스테이지가 Z 방향으로 이동가능하고, YZ 스테이지 조립체의 Y 방향 이동과 보조 스테이지의 Z 방향 이동이 조합되어 프로버를 테스터에 대하여 미세 정렬할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 보조 스테이지가 링 캐리어에 장착되고, 링 캐리어와 고무 스트립, Z 방향으로의 선형 베어링 쌍, Y 방향으로의 조정을 위한 YZ 스테이지의 바닥부 상에 있는 선형 베어링을 포함하는 보조 스테이지 사이에 상부 현수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 장치에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 테스터의 수직면으로부터 자유롭게 접근가능한 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터와,
    상기 테스터의 전기 커넥터에 연결되도록 구성된 수직 어레이의 수평 커넥터 핀, 일련의 프로브 니들을 장착하는 수직 프로브 카드, 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 수직으로 장착하는 조정가능한 수직 장착식 척을 포함하고, 상기 각각의 집적 회로가 접속 패드를 내장하고, 상기 척 및 장착된 웨이퍼가 프로브 카드에 대하여 이동가능하도록 구성된 프로버를 포함하고,
    상기 테스터 및 프로버 중 적어도 하나는 테스터 및 프로버를 전기 커넥터 중 선택된 하나에의 수직 어레이의 커넥터 핀 중 선택된 하나와 전기 접속하도록 이들을 함께 도킹하기 위해 서로에 대하여 고정된 수평 통로를 따라 이동가능하고,
    상기 척 및 장착된 웨이퍼의 이동으로 접속 패드와 프로브 니들 사이에 전기 접점이 만들어지고,
    상기 프로버가 래칭 아암을 포함하고, 테스터가 래칭 키퍼를 포함하고, 상기 아암이 프로버 및 테스터의 도킹 시에 키퍼에 래칭되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 접속 패드를 포함하는 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 시험하는 방법에 있어서,
    테스터에 대하여 고정식으로 위치하고 전기 커넥터를 포함하는 수직 방향의 기능 기판을 갖는 테스터를 마련하는 단계와,
    수직 어레이의 수평 커넥터 핀 및 웨이퍼 장착 척을 포함하는 프로버를 마련하는 단계와,
    접점 패드를 포함하는 집적 회로를 내장한 반도체 웨이퍼를 척 상에 장착하는 단계와,
    테스터 및 프로버 중 하나를 고정된 수평 방향의 소정 통로를 따라 다른 하나 쪽으로 이동시키는 단계와,
    전기 커넥터를 상기 어레이의 수평 커넥터 핀에 전기 접속하도록 테스터 및 프로버를 함께 도킹하는 단계와,
    일련의 프로버 니들을 프로버 상에 장착하는 수직 프로브 카드를 마련하는 단계와,
    상기 도킹 단계 후에, 웨이퍼 상의 집적 회로의 접점 패드와 상기 일련의 프로브 니들 사이에 전기 접점을 만들도록 척과 장착된 웨이퍼를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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