KR20020046055A - Apparatus for testing electrical character of semiconductor device - Google Patents

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KR20020046055A
KR20020046055A KR1020000075547A KR20000075547A KR20020046055A KR 20020046055 A KR20020046055 A KR 20020046055A KR 1020000075547 A KR1020000075547 A KR 1020000075547A KR 20000075547 A KR20000075547 A KR 20000075547A KR 20020046055 A KR20020046055 A KR 20020046055A
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이기상
박성규
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이 창 세
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for testing an electrical characteristic of a semiconductor device is provided to make a pointed end of a probe in contact with a measurement pad of unit semiconductor devices, by always making the supporting unit of the probe have a uniform length even in a high temperature state. CONSTITUTION: A transfer unit is transferred in X and Y axes, installed in a table(41). A wafer chuck(61) is installed in the transfer unit. A wafer(63) to test is mounted on the wafer chuck, and a heating unit is built in the wafer chuck. A probe fixing unit(53) has an exposure part for exposing the wafer chuck, installed in the table by interposing a column. A probe control unit(55) is installed in a corner of the exposure part on the probe fixing unit. The supporting unit(57) at one side of the probe(56) is axis-fixed to the probe control unit, and the pointed end(59) at the other side of the prove comes in contact with the wafer. The first heat sink unit is formed to coat the outer portion of the supporting unit.

Description

반도체소자의 전기적 특성 테스트장치{Apparatus for testing electrical character of semiconductor device}Apparatus for testing electrical character of semiconductor device

본 발명은 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치에 관한 것으로, 특히, 계측기와 반도체소자 사이에 전기 신호를 전달하는 탐침(probe)이 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for testing electrical characteristics of a semiconductor device, and more particularly, to an apparatus for testing electrical characteristics of a semiconductor device capable of preventing deformation of a probe transferring electrical signals between a measuring instrument and the semiconductor device by heat. will be.

웨이퍼 상에 반도체소자의 제조가 완료되면 쏘잉(sawing) 공정을 하기 전에 각각의단위 반도체소자의 전기적 특성을 테스트하는 단계를 진행하게 된다. 반도체소자의 전기적 특성을 테스트할 때에는 각각의 반도체소자의 측정 패드에 전기적 신호를 전달하는 탐침을 접촉시켜야 한다.After the manufacture of the semiconductor device on the wafer is completed, the step of testing the electrical characteristics of each unit semiconductor device before the sawing (sawing) process. When testing the electrical characteristics of a semiconductor device, a probe for transmitting an electrical signal should be brought into contact with the measurement pad of each semiconductor device.

일반적으로, 반도체소자가 웨이퍼 상에 수십 내지 수백 개가 일정한 간격으로 분포된다. 그러므로, 웨이퍼 상의 반도체소자들을 제한된 수의 계측기로 전기적 테스트하기 위해서는 단위 반도체소자들의 측정 패드와 고정된 탐침 프로브의 첨단부를 접촉시키기 위해 이 웨이퍼를 단위 반도체소자의 간격만큼 일정하게 이송시켜 주어야 한다.Generally, tens to hundreds of semiconductor devices are distributed at regular intervals on a wafer. Therefore, in order to electrically test the semiconductor devices on the wafer with a limited number of instruments, the wafers must be constantly transported by the distance of the unit semiconductor devices in order to contact the measuring pads of the unit semiconductor devices with the tip of the fixed probe probe.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 평면도이고, 도 2는 도 1를 a-a선으로 절단한 단면도이다.1 is a plan view of an electrical property test apparatus for a semiconductor device according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line a-a of FIG. 1.

종래 기술에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치는 받침대(11), X축 이송궤도(13), X축 이송대(15), Y축 이송궤도(17), Y축 이송대(19), 받침 기둥(21), 탐침 고정대(23), 탐침 조정기(25), 지주부(27)와 첨단부(29)로 이루어진 탐침(26), 웨이퍼(33)가 실장되는 웨이퍼 척(31)으로 구성된다.Electrical property test apparatus of the semiconductor device according to the prior art is a pedestal 11, X-axis feed trajectory 13, X-axis feeder 15, Y-axis feeder 17, Y-axis feeder 19, support It consists of a column 21, a probe holder 23, a probe adjuster 25, a probe 26 composed of a support 27 and a tip 29, and a wafer chuck 31 on which a wafer 33 is mounted. .

상기에서 받침대(11) 상에 설치된 X축 및 Y축 이송궤도(13)(17)와 X축 및 Y축 이송대(15)(19)는 이송 수단이 된다. 상기에서 받침대(11) 상에 X축 이송궤도(13)와 이 X축 이송궤도(13)를 따라 X축 방향으로 이동되는 X축 이송대(15)가 설치된다. 그리고, X축 이송대(15) 상에 Y축 이송궤도(17)와 이 Y축 이송궤도(17)를 따라 Y축 방향으로 이동되는 Y축 이송대(19)가 설치된다.The X-axis and Y-axis feed trajectories 13 and 17 and the X-axis and Y-axis feed posts 15 and 19 provided on the pedestal 11 are transfer means. In the above, an X-axis feed trajectory 13 and an X-axis feed stand 15 which is moved in the X-axis direction along the X-axis feed trajectory 13 are installed on the pedestal 11. Then, the Y-axis feed trajectory 17 and the Y-axis feed trajectory 19 moving in the Y-axis direction along the Y-axis feed trajectory 17 are provided on the X-axis feed stand 15.

Y축 이송대(19) 상에 테스트할 웨이퍼(33)가 실장될 웨이퍼 척(31)이 고정되게 설치된다. 상기에서 웨이퍼 척(31)은 고온에서 반도체소자의 전기적 특성을 테스트하기 위해 웨이퍼(33)를 가열할 수 있는 발열기(도시되지 않음)가 내장된다. 웨이퍼(33)는 반도체 제조 공정이 완료된 것으로 수십 내지 수백 개의 단위 반도체소자(도시되지 않음)가 배열된다.The wafer chuck 31 on which the wafer 33 to be tested is to be mounted on the Y-axis feeder 19 is fixedly installed. The wafer chuck 31 has a built-in heat generator (not shown) capable of heating the wafer 33 to test the electrical characteristics of the semiconductor device at a high temperature. The wafer 33 is a semiconductor manufacturing process is completed, dozens to hundreds of unit semiconductor elements (not shown) are arranged.

받침대(11) 상에 기둥(21)을 개재시켜 탐침 고정대(23)가 설치되며, 탐침 고정대(23) 상에 탐침 조정기(25)가 고정되게 설치된다. 탐침 조정기(25)에 지주부(27)와 첨단부(29)로 이루어진 탐침(26)의 일측이 축 고정된다.The probe holder 23 is installed on the pedestal 11 via the pillar 21, and the probe regulator 25 is fixed to the probe holder 23. One side of the probe (26) consisting of the support (27) and the tip (29) is fixed to the probe adjuster (25).

상기에서 탐침 조정기(25)는 웨이퍼(33)가 초기 위치에 있을 때 탐침(26)의 첨단부(29)가 단위 반도체소자들의 측정 패드와 정확하게 접촉되도록 조정한다. 그리고, 탐침(26)의 지주부(27)를 구리(Cu)와 같은 전기전도도가 높은 재료로 감싼 지주봉으로 형성하므로 외부 전자기장를 차폐하여 탐침(26)를 통해 단위 반도체소자에 전송되는 전기 신호가 왜곡되는 것을 방지한다.In the above, the probe adjuster 25 adjusts the tip 29 of the probe 26 to make accurate contact with the measurement pads of the unit semiconductor elements when the wafer 33 is in the initial position. In addition, since the support part 27 of the probe 26 is formed of a support rod wrapped with a material having high electrical conductivity such as copper (Cu), an electric signal transmitted to the unit semiconductor device through the probe 26 by shielding an external electromagnetic field is Prevents distortion.

도 3(A) 및 도 3(B)는 종래 기술에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 동작 상태도이다. 상기에서 반도체소자의 전기적 특성을 고온 상태에서 테스트하여 고온 신뢰성을 평가하는 것을 도시한다.3 (A) and 3 (B) are operational state diagrams of an electrical property test apparatus of a semiconductor device according to the prior art. In the above, it is shown that the electrical characteristics of the semiconductor device are tested in a high temperature state to evaluate high temperature reliability.

도 3(A)는 웨이퍼(33)가 초기 위치에 있을 때 테스트하는 것을 도시한다. 먼저, 웨이퍼 척(31)에 웨이퍼(33)를 실장한 후 내장된 발열기에 의해 웨이퍼 척(31)을 150∼250℃ 정도의 온도로 가열한다. 이 때, 탐침(26)은 웨이퍼 척(31) 상에 중첩되게 위치되므로 웨이퍼 척(31)이 가열되면서 복사열에 의해 탐침(26)도 가열된다.3 (A) shows testing when the wafer 33 is in its initial position. First, after mounting the wafer 33 on the wafer chuck 31, the wafer chuck 31 is heated to a temperature of about 150 to 250 ° C. by means of a built-in heater. At this time, since the probe 26 is positioned to overlap on the wafer chuck 31, the probe 26 is also heated by radiant heat while the wafer chuck 31 is heated.

그리고, 탐침(26)의 지주부(27)가 열 팽창에 의해 충분히 변형될 때까지 대기하여안정화시킨 후 탐침 조정기(25)에 의해 탐침(26)을 조정하여 첨단부(29)가 단위 반도체소자들의 측정 패드와 정확하게 접촉되도록 한다. 이 때, 탐침(26)의 첨단부(29)는 웨이퍼(33)의 일측 가장자리에 있는 반도체소자의 측정 패드와 접촉된다.After stabilization by waiting until the support portion 27 of the probe 26 is sufficiently deformed by thermal expansion, the probe 26 is adjusted by the probe regulator 25 so that the tip portion 29 is a unit semiconductor device. Make sure they are in exact contact with their measuring pad. At this time, the tip 29 of the probe 26 is in contact with the measurement pad of the semiconductor element at one edge of the wafer 33.

상기에서 지주부(27)를 형성하는 구리(Cu)는 전기전도도가 높을 뿐만 아니라 열 팽창 계수도 크므로 탐침(26)의 길이 변화도 크다. 온도 변화(dT)에 따른 길이 변화(dL)는 아래 식과 같다.Since the copper (Cu) forming the support portion 27 has a high electrical conductivity and a large coefficient of thermal expansion, the change in the length of the probe 26 is also large. The length change dL according to the temperature change dT is as follows.

dL = α × L × dT(식)dL = α × L × dT (expression)

상기에서 α는 구리의 열팽창 계수로 1.76×10-6/℃이고, L은 지주부(27)의 길이로 10㎝이다. 그러므로, 온도 변화(dT)를 200℃라 하면 지주부(27)의 길이 변화(dL)는 0.35㎜ 정도가 된다.In the above, α is 1.76 × 10 −6 / ° C. as the coefficient of thermal expansion of copper, and L is 10 cm as the length of the strut portion 27. Therefore, when the temperature change dT is 200 ° C, the length change dL of the support portion 27 is about 0.35 mm.

일반적으로 반도체소자에 적용되는 측정 패드는 0.1mm 정도의 폭을 가지므로 200℃ 정도의 온도 변화(dT)를 갖는 고온에서 측정할 때 지주부(27)의 열팽창 길이는 측정 패드의 너비를 넘게되어 테스트가 불가능하게 된다. 그러므로, 지주부(27)가 온도 변화(dT)에 따른 열 팽창에 의해 충분히 변형된 후 탐침(26)을 첨단부(29)가 단위 반도체소자들의 측정 패드와 정확하게 접촉되도록 조정하는 것이다.In general, since the measuring pad applied to the semiconductor device has a width of about 0.1 mm, the thermal expansion length of the support part 27 exceeds the width of the measuring pad when measured at a high temperature having a temperature change (dT) of about 200 ° C. The test becomes impossible. Therefore, after the support portion 27 is sufficiently deformed by thermal expansion due to the temperature change dT, the probe 26 is adjusted so that the tip portion 29 is in precise contact with the measuring pad of the unit semiconductor elements.

도 3(B)는 웨이퍼(33)가 테스트 완료 위치에 있을 때 테스트하는 것을 도시한다.3B shows testing when the wafer 33 is in the test complete position.

웨이퍼(33)를 이송 수단에 의해 X축 및 Y축으로 이동시키면서 각각의 단위 반도체소자를 테스트한다. 이 때, 탐침(26)의 지주부(27)는 웨이퍼(33)와 중첩되는 부분이 점점 감소된다. 이에 의해, 지주부(27)는 온도 변화(dT)가 200℃ 정도 보다 작아지기 시작하며, 테스트 완료 위치에서는 웨이퍼 척(31)을 가열하기 시작할 때와 비교하여 온도 변화(dT)가 매우 작거나 거의 없게 된다. 그러므로, 지주부(27)의 길이 변화(dL)는 0.35㎜ 보다 작아지기 시작하면서 테스트 완료 위치에서 매우 작거나 거의 없게 된다.Each unit semiconductor device is tested while the wafer 33 is moved to the X and Y axes by the transfer means. At this time, the portion of the support portion 27 of the probe 26 is gradually reduced in overlapping with the wafer 33. As a result, the holding portion 27 starts to have a temperature change dT of less than about 200 ° C., and at the test completion position, the temperature change dT is very small compared with when the wafer chuck 31 starts to be heated. Almost no. Therefore, the length change dL of the strut portion 27 starts to be smaller than 0.35 mm and becomes very small or little at the test completed position.

상술한 바와 같이 종래 기술에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치는 반도체소자의 전기적 특성을 고온 상태에서 테스트하여 고온 신뢰성을 평가할 때 탐침의 지주부가 열 팽창에 의해 충분히 변형될 때까지 대기하여 안정화시킨다. 그리고, 탐침 조정기에 의해 탐침의 길이를 조정하여 첨단부가 단위 반도체소자들의 측정 패드와 정확하게 접촉되도록 한 후 웨이퍼를 이송 수단에 의해 X축 및 Y축으로 이동시키면서 각각의 단위 반도체소자를 테스트한다.As described above, the apparatus for testing the electrical characteristics of a semiconductor device according to the prior art stabilizes by waiting for the support part of the probe to be sufficiently deformed by thermal expansion when the electrical properties of the semiconductor device are tested at a high temperature to evaluate high temperature reliability. Then, the length of the probe is adjusted by the probe adjuster so that the tip portion is exactly in contact with the measuring pads of the unit semiconductor elements, and then the unit semiconductor elements are tested while moving the wafer to the X and Y axes by the transfer means.

그러나, 종래 기술에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치는 단위 반도체소자들을 테스트하는 초기와 완료시에 웨이퍼의 위치가 변하게 된다. 그러므로, 지주부는 웨이퍼와 중첩되는 정도가 변하게 되어 온도 변화(dT)가 다르게 되며, 이에 의해, 길이 변화(dL)도 다르게 되어 탐침의 첨단부가 단위 반도체소자들의 측정 패드와 항상 정확하게 접촉되지 않게 되므로 정확한 전기적 특성 테스트가 어려운 문제점이 있었다.However, the electrical property test apparatus of the semiconductor device according to the prior art changes the position of the wafer at the beginning and completion of testing the unit semiconductor devices. Therefore, the degree of overlap with the wafer is changed so that the temperature change (dT) is different, whereby the length change (dL) is also different, so that the tip of the probe is not always in accurate contact with the measuring pad of the unit semiconductor elements. Electrical characteristics test was difficult.

따라서, 본 발명의 목적은 탐침의 지주부의 길이 변화를 감소시켜 단위 반도체소자들의 전기적 특성을 정확하게 테스트할 수 있는 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for testing electrical characteristics of a semiconductor device capable of accurately testing electrical characteristics of unit semiconductor devices by reducing a change in length of a support portion of a probe.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치는 받침대 상에 설치된 X축 및 Y축으로 이동되는 이송 수단과, 상기 이송 수단 상에 설치되며 상부에 테스트할 웨이퍼가 실장되고 내부에 발열기가 내장된 웨이퍼 척과, 상기 받침대 상에 기둥을 개재시켜 설치되며 상기 웨이퍼 척을 노출시키는 노출부를 갖는 탐침 고정대와, 상기 탐침 고정대 상의 상기 노출부의 일측 모서리에 설치된 탐침 조정기와, 상기 탐침 조정기에 일측의 지주부가 축 고정되고 타측의 첨단부가 상기 웨이퍼와 접촉되게 설치되된 탐침과, 상기 지주부의 외부를 피복하도록 형성된 제 1 방열부를 포함한다.An apparatus for testing electrical characteristics of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a transfer means moved on an X-axis and a Y-axis installed on a pedestal, and a wafer installed on the transfer means and tested on top. A probe chuck having a wafer chuck mounted therein and a heater chuck mounted therein, an probe holder having an exposed portion exposed through the pillar on the pedestal and exposing the wafer chuck, and a probe regulator installed at one edge of the exposed portion on the probe holder; The probe adjuster includes a probe on which one support portion is axially fixed and the other tip is installed to contact the wafer, and a first heat dissipation portion formed to cover the outside of the support portion.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치는 받침대 상에 설치된 X축 및 Y축으로 이동되는 이송 수단과, 상기 이송 수단 상에 설치되며 상부에 테스트할 웨이퍼가 실장되고 내부에 발열기가 내장된 웨이퍼 척과, 상기 받침대 상에 기둥을 개재시켜 설치되며 상기 웨이퍼 척을 노출시키는 노출부를 갖는 탐침 고정대와, 상기 탐침 고정대 상의 상기 노출부의 일측 모서리에 설치된 탐침 조정기와, 상기 탐침 조정기에 일측의 지주부가 축 고정되고 타측의 첨단부가 상기 웨이퍼와 접촉되게 설치되된 탐침과, 상기 지주부의 외부를 피복하도록 형성된 제 1 방열부와, 상기 상기 탐침 고정대에 고정되게 상기 탐침의 지부부의 하부에 형성된 제 2 방열부를 포함한다.An apparatus for testing electrical characteristics of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a transfer means moved on an X-axis and a Y-axis installed on a pedestal, and a wafer installed on the transfer means and tested on top. A probe chuck having a wafer chuck mounted therein and a heater chuck mounted therein, an probe holder having an exposed portion exposed through the pillar on the pedestal and exposing the wafer chuck, and a probe regulator installed at one edge of the exposed portion on the probe holder; A probe in which one support portion is axially fixed to the probe adjuster and the other tip is installed in contact with the wafer, a first heat dissipation portion formed to cover the outside of the support portion, and the probe holder fixed to the probe holder. And a second heat dissipation unit formed below the branch portion.

상기에서, 바람직하기는, 이송 수단은 X축으로 이동하는 X축 이송궤도 및 X축 이송대와 Y축으로 이동하는 Y축 이송궤도 및 Y축 이송대로 이루어진다.In the above, preferably, the conveying means comprises an X-axis feed trajectory moving on the X-axis and an X-axis feed trajectory and a Y-axis feed trajectory moving on the Y-axis.

바람직하기는, 지주부는 구리(Cu)로 감싼 지주봉으로 형성된다.Preferably, the support portion is formed of a support rod wrapped with copper (Cu).

바람직하기는, 탐침은 상기 웨이퍼 척에 웨이퍼를 실장한 후 바로 상기 탐침 조정기로 길이 조정하여 상기 웨이퍼 상태의 단위 반도체소자를 테스트한다.바람직하기는, 제 1 및 제 2 방열부가 열전도율이 낮은 물질인 테프론으로 형성된다.Preferably, the probe is mounted on the wafer chuck to test the unit semiconductor device in the wafer state by adjusting the length with the probe regulator immediately after the wafer is mounted. Preferably, the first and second heat dissipation parts are materials having low thermal conductivity. It is formed of Teflon.

바람직하기는, 제 2 방열부는 웨이퍼 척의 반 정도를 가리는 반원 형상으로 형성된다.Preferably, the second heat dissipation portion is formed in a semicircle shape covering about half of the wafer chuck.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 평면도.1 is a plan view of an electrical property test apparatus of a semiconductor device according to the prior art.

도 2는 도 1을 a-a선으로 자른 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 taken along line a-a.

도 3(A) 및 도 3(B)는 종래 기술에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 동작 상태도.3 (A) and 3 (B) are operational state diagrams of an electrical property test apparatus of a semiconductor device according to the prior art.

도 4은 본 발명에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 평면도.4 is a plan view of the electrical characteristics test apparatus of the semiconductor device according to the present invention.

도 5는 도 4를 b-b선으로 자른 단면도.5 is a cross-sectional view taken along line b-b of FIG. 4.

도 6(A) 및 도 6(B)는 본 발명에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 동작 상태도.6 (A) and 6 (B) are operational state diagrams of an apparatus for testing electrical characteristics of a semiconductor device according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 평면도이고, 도 5는 도 4를 b-b선으로 자른 단면도이다.4 is a plan view of an electrical property test apparatus for a semiconductor device according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line b-b of FIG. 4.

본 발명에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치는 받침대(41), X축 이송궤도(43), X축 이송대(45), Y축 이송궤도(47), Y축 이송대(49), 받침 기둥(51), 탐침 고정대(53), 탐침 조정기(55), 지주부(57)와 첨단부(59)로 이루어진 탐침(56), 제 1 및 제 2 방열부(65)(67), 웨이퍼(63)가 실장되는 웨이퍼 척(61)으로 구성된다.The electrical property test apparatus of the semiconductor device according to the present invention is a pedestal 41, the X-axis feed trajectory 43, the X-axis feed rail 45, the Y-axis feed trajectory 47, the Y-axis feed table 49, the support Probe 56 consisting of pillar 51, probe holder 53, probe adjuster 55, prop 57 and tip 59, first and second heat dissipation 65 and 67, wafer It consists of the wafer chuck 61 in which 63 is mounted.

상기에서 받침대(41) 상에 설치된 X축 및 Y축 이송궤도(43)(47)와 X축 및 Y축 이송대(45)(49)는 이송 수단이 된다. 상기에서 받침대(41) 상에 X축 이송궤도(43)와 이 X축 이송궤도(43)를 따라 X축 방향으로 이동되는 X축 이송대(45)가 설치된다. 그리고, X축 이송대(45) 상에 Y축 이송궤도(47)와 이 Y축 이송궤도(47)를 따라 Y축 방향으로 이동되는 Y축 이송대(49)가 설치된다.The X-axis and Y-axis feed trajectories 43 and 47 and the X-axis and Y-axis feed posts 45 and 49 provided on the pedestal 41 are transfer means. In the above, an X-axis feed trajectory 43 and an X-axis feed stand 45 which is moved in the X-axis direction along the X-axis feed trajectory 43 are installed on the pedestal 41. Then, the Y-axis feed trajectory 47 and the Y-axis feed trajectory 49 moving in the Y-axis direction along the Y-axis feed trajectory 47 are provided on the X-axis feed stand 45.

Y축 이송대(49) 상에 테스트할 웨이퍼(63)가 실장될 웨이퍼 척(61)이 고정되게 설치된다. 상기에서 웨이퍼 척(61)은 고온에서 반도체소자의 전기적 특성을 테스트하기 위해 웨이퍼(63)를 가열할 수 있는 발열기(도시되지 않음)가 내장된다. 웨이퍼(63)는 반도체 제조 공정이 완료된 것으로 수십 내지 수백 개의 단위 반도체소자(도시되지 않음)가 배열된다.The wafer chuck 61 on which the wafer 63 to be tested is mounted on the Y-axis feeder 49 is fixedly installed. The wafer chuck 61 has a built-in heat generator (not shown) capable of heating the wafer 63 to test the electrical characteristics of the semiconductor device at a high temperature. Wafer 63 is a semiconductor manufacturing process is completed, dozens to hundreds of unit semiconductor elements (not shown) are arranged.

받침대(41) 상에 기둥(51)을 개재시켜 탐침 고정대(53)가 설치되며, 탐침 고정대(53) 상에 탐침 조정기(55)가 고정되게 설치된다. 탐침 조정기(55)에 지주부(57)와 첨단부(59)로 이루어진 탐침(56)의 일측이 축 고정된다.The probe holder 53 is installed on the pedestal 41 via the pillar 51, and the probe regulator 55 is fixed to the probe holder 53. One side of the probe 56 consisting of the support 57 and the tip 59 is fixed to the probe adjuster 55.

상기에서 탐침 조정기(55)는 웨이퍼(63)가 초기 위치에 있을 때 탐침(56)의 첨단부(59)가 단위 반도체소자들의 측정 패드와 정확하게 접촉되도록 조정한다. 그리고, 탐침(56)의 지주부(57)를 구리(Cu)와 같은 전기전도도가 높은 재료로 감싼 지주봉으로 형성하므로 외부 전자기장를 차폐하여 탐침(56)를 통해 단위 반도체소자에 전송되는 전기 신호가 왜곡되는 것을 방지한다.In the above, the probe adjuster 55 adjusts the tip 59 of the probe 56 to accurately contact the measurement pads of the unit semiconductor elements when the wafer 63 is in the initial position. In addition, since the strut portion 57 of the probe 56 is formed of a strut rod wrapped with a material having high electrical conductivity such as copper (Cu), an electric signal transmitted to the unit semiconductor device through the probe 56 by shielding an external electromagnetic field is Prevents distortion.

제 1 방열부(65)는 테프론 등의 열전도율이 낮은 물질로 지주부(57)의 외부를 피복하도록 형성된다.The first heat dissipation part 65 is formed to cover the outside of the support part 57 with a material having a low thermal conductivity such as Teflon.

제 2 방열부(67)는 탐침 고정대(53)에 고정되게 탐침(56)의 지부부(57)의 하부에 형성된다. 제 2 방열부(67)는 제 1 방열부(65)와 동일하게 테프론 등의 열전도율이 낮은 물질로 웨이퍼 척(61)의 반 정도를 가릴 수 있도록 반원 형상으로 형성된다.The second heat dissipation part 67 is formed below the branch part 57 of the probe 56 to be fixed to the probe holder 53. Like the first heat dissipation unit 65, the second heat dissipation unit 67 is formed in a semicircular shape so as to cover about half of the wafer chuck 61 with a material having a low thermal conductivity such as Teflon.

그러므로, 제 1 및 제 2 방열부(65)(67)는 고온 테스트 중 웨이퍼 척(61)의 복사열이 지주부(57)에 전달되는 것을 방지하여 이 지주부(57)의 온도 변화(dT)를 감소시킨다. 그러므로, 지주부(57)는 길이 변화(dL)가 감소된다.Therefore, the first and second heat dissipation portions 65 and 67 prevent the radiant heat of the wafer chuck 61 from being transferred to the strut portion 57 during the high temperature test, thereby changing the temperature change dT of the strut portion 57. Decreases. Therefore, the strut portion 57 is reduced in length change dL.

도 6(A) 및 도 6(B)는 본 발명에 따른 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치의 동작 상태도이다. 상기에서 반도체소자의 전기적 특성을 고온 상태에서 테스트하여 고온 신뢰성을 평가하는 것을 도시한다.6 (A) and 6 (B) are operational state diagrams of an electrical property test apparatus of a semiconductor device according to the present invention. In the above, it is shown that the electrical characteristics of the semiconductor device are tested in a high temperature state to evaluate high temperature reliability.

도 6(A)는 웨이퍼(63)가 초기 위치에 있을 때 테스트하는 것을 도시한다. 먼저, 웨이퍼 척(61) 상에 웨이퍼(63)를 실장한 후 내장된 발열기에 의해 웨이퍼 척(61)을 150∼250℃ 정도의 온도로 가열한다. 이 때, 탐침(56)은 가열된 웨이퍼 척(61) 상에 중첩되게 위치되어도 제 1 및 제 2 방열부(65)(67)에 의해 이 웨이퍼 척(61)의 복사열이 전달되는 것이 방지된다.6A illustrates testing when the wafer 63 is in its initial position. First, after mounting the wafer 63 on the wafer chuck 61, the wafer chuck 61 is heated to a temperature of about 150 to 250 ° C. by means of a built-in heater. At this time, even if the probe 56 is positioned to overlap on the heated wafer chuck 61, the radiant heat of the wafer chuck 61 is prevented from being transmitted by the first and second heat dissipation portions 65 and 67. .

그러므로, 탐침(56)의 지주부(57)가 열 팽창되지 않는다. 따라서, 웨이퍼 척(61) 상에 웨이퍼(63)를 실장한 후 바로 탐침 조정기(55)에 의해 탐침(56)을 조정하여 첨단부(59)가 웨이퍼(63)의 일측 가장자리에 있는 반도체소자의 측정 패드와 접촉되도록 한다.Therefore, the strut portion 57 of the probe 56 is not thermally expanded. Therefore, immediately after mounting the wafer 63 on the wafer chuck 61, the probe 56 is adjusted by the probe adjuster 55 so that the tip portion 59 of the semiconductor device is located at one edge of the wafer 63. Make contact with the measuring pad.

도 6(B)는 웨이퍼(63)가 테스트 완료 위치에 있을 때 테스트하는 것을 도시한다.FIG. 6B shows testing when the wafer 63 is in the test complete position.

웨이퍼(63)를 이송 수단에 의해 X축 및 Y축으로 이동시키면서 각각의 단위 반도체소자를 테스트한다. 이 때, 탐침(56)의 지주부(57)는 웨이퍼 척(61)과 중첩되는 부분이 점점 감소된다. 그러나, 지주부(57)는 웨이퍼 척(61)과 중첩되는 부분이 감소되어도 도 6(A)의 단계를 진행할 때와 비교하여 온도 변화(dT)가 매우 작거나 거의 없게 된다. 그러므로, 지주부(57)의 길이 변화(dL)가 없거나, 또는, 0.1mm 정도의 폭을 가지는 단위 반도체소자의 측정 패드 보다 작게 변하게 된다. 따라서, 고온에서 전기적 테스트시 웨이퍼(63)가 초기 위치 또는 완료 위치 등 어느 위치에 있어도 탐침(56)의 첨단부(59)가 단위 반도체소자의 측정 패드와 항상 정확하게 접촉되어 전기적 특성 정확하게 테스트할 수 있다.Each unit semiconductor device is tested while the wafer 63 is moved on the X and Y axes by the transfer means. At this time, the portion of the support portion 57 of the probe 56 is gradually reduced in overlapping with the wafer chuck 61. However, even if the portion overlapped with the wafer chuck 61 is reduced in the strut portion 57, the temperature change dT is very small or little compared with when the step of FIG. 6A is performed. Therefore, there is no change in length dL of the strut portion 57 or smaller than the measurement pad of the unit semiconductor element having a width of about 0.1 mm. Therefore, during the electrical test at high temperature, the tip 59 of the probe 56 is always in accurate contact with the measurement pad of the unit semiconductor device even when the wafer 63 is at any position such as an initial position or a completion position, thereby accurately testing electrical characteristics. have.

상술한 바와 같이 본 발명은 탐침의 지주부 외부를 피복하는 제 1 방열부와, 탐침 고정대에 고정되게 지부부의 하부에 형성되는 제 2 방열부를 가져 탐침이 웨이퍼 척과 중첩되게 위치되어도 고온 상태에서 테스트할 때도 복사열에 의해 지주부는 온도의 변화없이 항상 일정한 온도를 유지하여 일정한 길이를 갖는다.As described above, the present invention has a first heat dissipation portion covering the outside of the holding portion of the probe and a second heat dissipation portion formed under the branch portion to be fixed to the probe holder so that the probe can be tested at a high temperature even when the probe is positioned to overlap with the wafer chuck. Even when the heat is radiated, the holding portion has a constant length at all times without changing the temperature.

따라서, 본 발명은 고온 상태에서도 탐침의 지주부가 항상 일정한 길이를 가지므로 탐침의 첨단부가 단위 반도체소자들의 측정 패드와 항상 접촉되어 전기적 특성을 정확하게 테스트할 수 있는 잇점이 있다.Therefore, the present invention has an advantage that the tip portion of the probe always has a constant length even in a high temperature state, so that the tip portion of the probe is always in contact with the measuring pad of the unit semiconductor devices, thereby accurately testing the electrical characteristics.

Claims (15)

받침대 상에 설치된 X축 및 Y축으로 이동되는 이송 수단과,A conveying means moved to an X axis and a Y axis installed on the pedestal, 상기 이송 수단 상에 설치되며 상부에 테스트할 웨이퍼가 실장되고 내부에 발열기가 내장된 웨이퍼 척과,A wafer chuck mounted on the transfer means and mounted with a wafer to be tested thereon and having a heat generator therein; 상기 받침대 상에 기둥을 개재시켜 설치되며 상기 웨이퍼 척을 노출시키는 노출부를 갖는 탐침 고정대와,A probe holder installed on the pedestal via a pillar and having an exposed portion exposing the wafer chuck; 상기 탐침 고정대 상의 상기 노출부의 일측 모서리에 설치된 탐침 조정기와,A probe adjuster installed at one edge of the exposed portion on the probe holder; 상기 탐침 조정기에 일측의 지주부가 축 고정되고 타측의 첨단부가 상기 웨이퍼와 접촉되게 설치되된 탐침과,A probe having a support portion of one side fixed to the probe adjuster and a tip portion of the other side contacting the wafer; 상기 지주부의 외부를 피복하도록 형성된 제 1 방열부를 포함하는 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.And a first heat dissipation unit formed to cover the outside of the support unit. 청구항 1에 있어서 상기 이송 수단은 X축으로 이동하는 X축 이송궤도 및 X축 이송대와 Y축으로 이동하는 Y축 이송궤도 및 Y축 이송대로 이루어진 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 1, wherein the transfer means comprises an X-axis feed trajectory moving in the X-axis, an X-axis feed trajectory and a Y-axis feed trajectory and the Y-axis feeder moving in the Y-axis. 청구항 1에 있어서 상기 지주부는 구리(Cu)로 감싼 지주봉으로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 1, wherein the support portion is formed of a support rod wrapped with copper (Cu). 청구항 1에 있어서 상기 탐침은 상기 웨이퍼 척에 웨이퍼를 실장한 후 바로 상기 탐침 조정기로 길이 조정하여 상기 웨이퍼 상태의 단위 반도체소자를 테스트하는 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 1, wherein the probe is configured to test a unit semiconductor device in the wafer state by adjusting the length of the probe immediately after mounting the wafer on the wafer chuck. 청구항 1에 있어서 상기 제 1 방열부가 열전도율이 낮은 물질로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 1, wherein the first heat dissipation unit is formed of a material having low thermal conductivity. 청구항 5에 있어서 상기 제 1 방열부가 테프론으로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 5, wherein the first heat dissipation unit is formed of Teflon. 청구항 1에 있어서 상기 탐침 고정대에 고정되게 상기 탐침의 지부부의 하부에 형성된 제 2 방열부를 더 포함하는 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The electrical property test apparatus of claim 1, further comprising a second heat dissipation unit formed under the branch of the probe to be fixed to the probe holder. 청구항 7에 있어서 상기 제 2 방열부는 상기 웨이퍼 척의 반 정도를 가리는 반원 형상으로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 7, wherein the second heat dissipation unit is formed in a semicircle shape covering about half of the wafer chuck. 청구항 7에 있어서 상기 제 2 방열부가 열전도율이 낮은 물질로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 7, wherein the second heat dissipation unit is formed of a material having low thermal conductivity. 청구항 9에 있어서 상기 제 2 방열부가 테프론으로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 9, wherein the second heat dissipation unit is formed of Teflon. 받침대 상에 설치된 X축 및 Y축으로 이동되는 이송 수단과,A conveying means moved to an X axis and a Y axis installed on the pedestal, 상기 이송 수단 상에 설치되며 상부에 테스트할 웨이퍼가 실장되고 내부에 발열기가 내장된 웨이퍼 척과,A wafer chuck mounted on the transfer means and mounted with a wafer to be tested thereon and having a heat generator therein; 상기 받침대 상에 기둥을 개재시켜 설치되며 상기 웨이퍼 척을 노출시키는 노출부를 갖는 탐침 고정대와,A probe holder installed on the pedestal via a pillar and having an exposed portion exposing the wafer chuck; 상기 탐침 고정대 상의 상기 노출부의 일측 모서리에 설치된 탐침 조정기와,A probe adjuster installed at one edge of the exposed portion on the probe holder; 상기 탐침 조정기에 일측의 지주부가 축 고정되고 타측의 첨단부가 상기 웨이퍼와 접촉되게 설치되된 탐침과,A probe having a support portion of one side fixed to the probe adjuster and a tip portion of the other side contacting the wafer; 상기 지주부의 외부를 피복하도록 형성된 제 1 방열부와,A first heat dissipation unit formed to cover the outside of the support unit; 상기 상기 탐침 고정대에 고정되게 상기 탐침의 지부부의 하부에 형성된 제 2 방열부를 포함하는 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.And a second heat dissipation unit formed under the branch portion of the probe to be fixed to the probe holder. 청구항 11에 있어서 상기 탐침은 상기 웨이퍼 척에 웨이퍼를 실장한 후 바로 상기 탐침 조정기로 길이 조정하여 상기 웨이퍼 상태의 단위 반도체소자를 테스트하는 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 11, wherein the probe is configured to test the unit semiconductor device in the wafer state by adjusting the length of the probe immediately after mounting the wafer on the wafer chuck. 청구항 11에 있어서 상기 제 1 및 제 2 방열부가 열전도율이 낮은 물질로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 11, wherein the first and second heat dissipating parts are formed of a material having low thermal conductivity. 청구항 13에 있어서 상기 제 1 및 제 2 방열부가 테프론으로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 13, wherein the first and second heat dissipating parts are formed of Teflon. 청구항 11에 있어서 상기 제 2 방열부는 상기 웨이퍼 척의 반 정도를 가리는 반원 형상으로 형성된 반도체소자의 전기적 특성 테스트장치.The apparatus of claim 11, wherein the second heat dissipation unit is formed in a semicircle shape covering about half of the wafer chuck.
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