KR200169688Y1 - 반도체 웨이퍼 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 웨이퍼 검사장치에 관한 것으로, 종래에는 프로브 카드와 핀 배열 상태의 검사기능은 있지만, 프로브 카드의 핀 평탄도, 누설정류 및 접촉저항 등에 대한 검사기능을 갖추고 있지 않아 프로브 핀의 평탄도 불량에 따른 웨이퍼 패드의 프로빙 횟수 증가와 프로빙 마크 불량에 따른 칩 외관 불량, 누설 전류 발생에 따른 단선, 단락, 누설전류 및 전원 전류등의 디시 테스트(DC test)불량, 접촉저항 증가에 따른 기은 테스트 불량과 속도 배분 저하 등, 웨이퍼 외관 불량 및 전기적 특성 불량을 유발하는 외부 요인이 되거나 또는 사전에 방지할 수 없는 문제점이 있었던바, 본 고안은 피측정 웨이퍼를 일정한 간격과 높이로 이송시키는 웨이퍼 척과, 전기적 신호 전달을 위한 측정 매개물인 프로브 카드의 프로브 핀을 감지하기 위한 척 카메라로 구성된 웨이퍼 스테이지 유니트에 프로브 핀의 평탄도, 누설전류 및 접촉 저항 등을 검사하기 위한 프로브 핀의 피접촉 매개물로서 상하로 이송가능한 콘택트 플레이트를 설치함으로써, 프로브 카드의 다양한 검사를 통해 프로빙 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 제공하고자 한 것이다.
Description
본 고안은 반도체 웨이퍼 검사 장치에 관한 것으로, 웨이퍼를 검사하는 웨이퍼 스테이지 유니트에 콘택트 플레이트를 설치하여 웨이퍼 프로빙을 하기 전에 측정매개물인 프로브 카드의 기능검사를 가능하도록 한 반도체 웨이퍼 검사장치에 관한 것이다.
종래의 반도체 웨이퍼 검사장치는, 첨부한 도1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(5)가 설치되는 웨이퍼 스테이지 유니트(9)와, 그 상부에 설치되어 웨치퍼(5)를 검사하는 프로브 카드(3)가 장착된 테스트 헤드(1)로 이루어진다.
상기 웨이퍼 스테이지 유니트(9)는 좌우의 방향과 전후의 방향으로 이송 가능한 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 프로브 핀(4)을 감지하기 위한 척 카메라(7)로 구성된다.
상기 테스트 헤드(1)는 그 하면에 프로버 헤드 플레이트(2)가 설치되고, 이 프로버 헤드 플레이트(2) 중앙에는 웨이퍼(5)의 패드(미도시됨)와 결합하여 웨이퍼(5)를 검사하는 프로브 핀(4)이 설치되어 있는 프로브 카드(3)가 장착되어 있다.
종래의 반도체 웨이퍼 검사장치를 이용하여 웨이퍼를 검사하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
로더부(loader부, 미도시됨)에서 개략정렬(pre-alignment)된 피측정 대상인 웨이퍼(5)가 웨이퍼 척(6)위에 탑재된다.
상기 웨이퍼 척(6)은 상하 이송되는 것이므로, 웨이퍼(5)를 미세정렬(fine alignment)하기 위해 씨씨디 카메라(CCD camera, 미도시됨)가 내장된 얼라인먼트 브리지(alignment bridge, 미도시됨) 밑으로 웨이퍼 척(6)이 이동한다.
미세 정렬 완료후 프로브 핀(4)과 웨이퍼(5)의 패드(미도시됨)와의 접촉을 위해 척 카메라(7)가 미리 입력된 좌표를 기초로 프로브 핀(4) 선단을 검출한다.
프로브 핀(4)의 배열에 이상이 없으면 웨이퍼 척(6)이 상승하여 프로브 핀(4)과 웨이퍼 패드를 접촉시키고, 에지 센서(edge sensor, 미도시됨)에 의해 접촉 높이가산출된다.
그러나, 종래의 웨이퍼 검사장치는 프로브 핀(4)의 배열 상태에 대한 검사기능은 있지만, 프로브 핀(4)의 평탄도, 누설정류 및 접촉저항 등에 대한 검사기능을 갖추고 있지 않다.
따라서, 프로브 핀(4)의 평탄도 불량에 따른 웨이퍼 패드의 프로빙 횟수 증가와프로빙 마크 불량에 따른 칩 외관 불량, 누설 전류 발생에 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 있었던 바, 이에 대한 보완이 요구되어 왔다.
따라서, 본 고안은 피측정 웨이퍼를 일정한 간격과 높이로 이송시키는 웨이퍼 척과, 전기적 신호 전달을 위한 측정 매개물인 프로브 카드의 프로브 핀을 감지하기 위한 척 카메라로 구성된 반도체 웨이퍼 검사장치에 프로브 핀의 평탄도, 누설전류 및 접촉 저항 등을 검사하기 위하여 상하로 이송가능한 콘택트 플레이트를 설치함으로써, 프로브 카드의 다양한 검사를 통해 프로빙 마크 불량, 디씨(DC) 및 에이씨(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.
도1은 종래의 반도체 웨이퍼 검사장치를 나타내는 개략도.
도2는 본 고안의 반도체 웨이퍼 검사장치를 나타내는 개략도.
도3은 본 고안의 콘텍트 플레이트를 사용하여 프로브 카드를 검사하는 것을 도시한 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 콘택트 플레이트 20 : 테스트 유니트
21 : 전류 측정기 22 : 전압 공급기
23a,23b : 릴레이 스위치
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서 웨이퍼가 탑재되는 웨이퍼 척과, 상기 웨이퍼 척을 전후, 좌우로 이동시키는 척 무브먼트가 설치된 웨이퍼 스테이지 유니트와, 상기 웨이퍼를 검사하는 프로브 핀과 프로브 카드가 장착된 테스트 헤드로 구성되는 웨이퍼 검사 장치에 있어서, 상기 스테이지 유니트의 척 무브먼트상에서 상기 웨이퍼 척의 주변에 설치되어 자체적으로 상하이동이 가능함과 아울러 상기 척 무브먼트에 의해 전후, 좌우 방향으로 이동하면서 프로브 핀의 평탄도, 누설전류 및 접촉저항을 검사할 수 있는 콘택트 플레이트를 설치하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 검사장치가 제공된다.
이하, 본 고안의 반도체 웨이퍼 검사장치를 첨부한 도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 검사장치는, 도2에 도시한 바와 같이, 좌우의 방향과 전후의 방향으로 이송 가능한 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 프로브 핀(4)을 감지하기 위한 척 카메라(7)로 구성되는 웨이퍼 스테이지 유니트(9)의 상부에 프로브 핀(4)을 장착한 프로브 카드(3)가 설치되는 것은 종래의 것과 동일하다.
본 고안의 척 무브먼트(8)의 상부에는 프로브 핀(4)의 평탄도, 누설전류 및 접촉 저항 등을 검사하기 위한 프로브 핀(4)의 피접촉 매개물로써 상하 이동이 가능한 콘텍트 플레이트(10)가 설치된다.
본 고안의 콘텍트 플레이트(10)는 자체 저항을 최소화할 수 있는 금도금 니켈 또는 그 대체품으로 되고, 32칩을 동시에 프로빙 할 수 있는 크기로 되는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 본 고안의 반도체 웨이퍼 검사장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
웨이퍼 로더부(loader부, 미도시됨)에서 개략정력(pre-alignment)된 피측정 대상인 웨이퍼(5)가 웨이퍼 척(6)위에 탑재된다.
상기 웨이퍼 척(6)은 상하 이송되는 것이므로, 웨이퍼(5)를 미세정렬(fine alignment)하기 위해 씨씨디 카메라(CCD camera, 미도시됨)가 내장된 얼라인먼트 브리지(alignment bridge, 미도시됨) 밑으로 웨이퍼 척(6)이 이동한다.
미세 정렬 완료 후 프로브 핀(4)과 웨이퍼(5)의 패드(미도시됨)와의 접촉을 위해 척 카메라(7)가 미리 입력된 좌표를 기초로 프로브 핀(4) 선단을 검출한다.
이때, 프로브 핀(4) 배열에 이상이 없으면 척 무브먼트(8)가 이동하여 콘텍트 플레이트(10)를 프로브 카드(3) 밑으로 이동시킨다.
본 고안의 웨이퍼 검사 장치는, 첨부한 도3에 도시한 바와 같이, 전압을 인가하고 전류를 측정하는 테스트 유니트(20)를 이용하여 누설 전류를 측정하는 것으로, 웨이퍼 프로버에 별도 장치로서 내장되어 있거나 웨이퍼 프로버와 인터페이스(interface)되어 있는 테스트 시스템(test system)의 테스트 유니트(20)를 사용한다.
상기 테스트 유니트(20)는 릴레이 스위치(13a, 13b)로 콘텍트 플레이트(10)와 테스트 헤드(1)에 연결되고, 전압 공급기(12)에 의해 전압이 공급되면 전류 측정기(11)에 의해 전류를 측정하게 된다.
이때, 누설전류가 없으면 콘텍트 플레이트(10)가 수직 상승하여 프로브 핀(4)과 접촉한다.
상기 테스트 유니트(20)의 전류 유무에 의해 최초 접촉 프로브 핀(4)과 최종 접촉 프로브 핀(4)의 높이 차를 산출하여 평탄도를 검사한다.
또한, 전체 프로브 핀(4)의 접촉 시 입력 전압과 이용하여 접촉저항을 산출한다.
프로브 핀(4)의 검사가 완료한 후, 콘택트 플레이트(10)는 수직 하강하여 웨이퍼 척(6)보다 낮은 높이에 위치한다.
프로브 핀(4)과 웨이퍼(5)의 패드와의 접촉을 위해 웨이퍼 척(6)이 수직 상승하여 프로브 핀(4)과 패드를 접촉시키며, 에지 센서에 의해 접촉 높이가 산출된다.
웨이퍼 테스트를 위해 웨이퍼 척(6)을 일정한 간격과 높이로 이송시켜 웨이퍼 프로빙을 실행한다.
상기와 같은 프로브 카드(3) 검사는 프로빙 조건 설정에 의해 웨이퍼(5) 셋업시 웨이퍼(5)의 프로빙 전에 실행토록 한다.
본 고안의 웨이퍼 검사장치를 사용하면 피측정 웨이퍼의 프로빙 전에 측정 매개물인 프로브 카드의 다양한 검사를 통해 프로빙 마크 불량, 디씨 및 에이씨 테스트 불량 등, 피측정 웨이퍼의 외관 불량 및 전기적 특성 불량을 유발하는 요인을 사전에 제거할 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 웨이퍼가 탑재되는 웨이퍼 척과, 상기 웨이퍼 척을 전후, 좌우로 이동시키는 척 무브먼트가 설치된 웨이퍼 스테이지 유니트와, 상기 웨이퍼를 검사하는 프로브 핀과 프로브 카드가 장착된 테스트 헤드로 구성되는 웨이퍼 검사 장치에 있어서, 상기 스테이지 유니트의 척 무브먼트상에서 상기 웨이퍼 척의 주변에 설치되어 자체적으로 상하이동이 가능함과 아울러 상기 척 무브먼트에 의해 전후, 좌우 방향으로 이동하면서 프로브 핀의 평탄도, 누설전류 및 접촉저항을 검사할 수 있는 콘택트 플레이트를 설치하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 검사장치.
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1996
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