KR20030086042A - 반도체소자의 테스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 테스트 장치에 관한 것으로, 웨이퍼 내의 테스트 패턴 등의 소자 특성 평가에 사용되는 프로브 카드(probe card)의 일측에 웨이퍼와 프로빙 팁(probing tip)과의 콘택(contact) 여부를 측정하는 콘택 센서(contact sensor)를 구비하여 프로브 카드가 프로브 실수(miss)로 인해 측정 에러(error) 및 측정값의 신뢰도를 저하시키는 것을 방지함으로써 반도체소자의 신뢰성 및 공정 수율을 향상시킬 수 있는 기술이다.

Description

반도체소자의 테스트 장치{Apparatus for testing of a semiconductor device}

본 발명은 반도체소자의 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 프로브 카드(probe card)의 일측에 유동암과 고정암으로 이루어져 웨이퍼와 프로빙 팁 간의 콘택 여부를 측정하는 콘택 센서가 구비되는 반도체소자의 테스트 장치에 관한 것이다.

프로브 카드(probe card)는 웨이퍼(wafer) 상의 각 칩(chip)을 테스트(test)하기 위하여 PCB(printed circuit board) 상에 에폭시(epoxy)로 고정시킨바늘(needle) 형태의 프로브 팁(probe tip)을 테스트하고자 하는 칩의 패드(pad)에 접촉시킨 후 테스트 시스템(system)의 전기적 신호(signal)을 칩 상에 전해주는 툴(tool)이다.

종래기술에 따른 반도체소자의 테스트 장치는 프로브 카드를 사용하여 웨이퍼 내의 테스트 패턴 등의 소자 특성을 평가하는 경우, 웨이퍼가 고온에서 휘는 현상인 웨이퍼 워페이지(warpage) 현상이 일어나거나, 공정 완성도에 따라 웨이퍼의 두께가 차이나거나, 자동 측정 장비의 웨이퍼 척(wafer chuck) 높이 정확도, 프로브 팁의 피로현상 또는 프로브 팁의 훼손정도 등의 원인으로 인하여 테스트 패턴의 프로브 패드에 프로브 팁이 콘택이 덜 되거나, 아예 콘택되지 않는 상태에서 측정이 이루어지는 언더 프로빙(under-probing)현상이 발생한다.

상기와 같이 프로브 카드를 이용하여 측정하는 경우 프로브 팁과 테스트 패턴의 프로브 팁간에 콘택이 여의치 않으면 측정 결과의 신뢰도를 저하시키고, 잘못된 측정 결과로 인하여 제품 개발 기간을 지연시켜 그에 따른 제품의 특성 및 수율을 저하시키는 문제점을 발생시킨다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 프로브 카드의 일측에 프로브 팁과 웨이퍼 간의 콘택 여부에 따라 상하운동을 하는 유동암과 상기 유동암과 전기적으로 접촉하는 고정암으로 이루어지는 콘택 센서가 구비되어 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 반도체소자의 테스트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 내지 도 3 은 본 발명에 따른 반도체소자의 테스트 장치를 도시한 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 프로브 카드(probe card) 11 : 프로브 팁(probe tip)

13 : 콘택 센서(contact sensor) 15 : 유동암(moving arm)

16 : 고정암(fixed arm) 17 : 웨이퍼(wafer)

이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체소자의 테스트 장치는,

프로브 카드 상에 구비되는 프로브 팁과,

상기 프로브 카드의 일측에 웨이퍼와 프로브 팁 간의 콘택 여부를 측정하는 콘택 센서가 구비되며, 상기 콘택 센서는 상기 웨이퍼와 프로브 팁 간의 콘택 정도에 따라 상하운동을 하는 유동암과, 상기 유동암이 상기 웨이퍼에 콘택되면 상기 유동암과 전기적으로 콘택되는 고정암을 구비하는 것과,

상기 유동암과 고정암은 도전성을 갖는 금속으로 형성되는 것과,

상기 고정암은 일자형으로 형성되고, 상기 유동암은 웨이퍼에 콘택되는 부분이 'U'형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 따른 반도체소자의 테스트 장치를 도시한 평면도 및 단면도이고, 도 3 은 도 1 및 도 2의 점선 내에 콘택 센서를 상세하게 도시한 도면으로서, 서로 연관지어 설명한다.

먼저, 원판형의 프로브 카드(10) 내에 바늘형태의 프로브 팁(11)들이 다수개가 에폭시에 의해 고정되어 있고, 상기 프로브 카드(10)의 일측에 상기 프로브 팁(11)들 이외에 프로브 시 웨이퍼(17)와 프로브 팁(11) 간의 콘택 여부를 측정하는 콘택 센서(13)가 구비된다.

상기 콘택 센서(13)는 도 3 에 도시된 바와 같이 유동암(15)과 고정암(16)으로 이루어진다.

상기 고정암(16)은 일자형으로 형성된다.

상기 유동암(15)은 상기 프로브 팁(11)과 웨이퍼(17) 간의 콘택 여부에 따라 상하로 움직인다. 상기 유동암(15)은 웨이퍼(17)에 콘택되는 부분이 'U'형으로 형성된다.

상기 웨이퍼(17)와 유동암(15) 간에 거리가 가까워지면 웨이퍼(17)와의 기계적인 힘에 의해 위로 휘어지고, 그 휘어진 정도가 어느 정도 이상이 되면 상기 고정암(16)에 접촉된다. 이때, 평소에는 상기 유동암(15)과 고정암(16)이 서로 콘택되어 있지 않기 때문에 전류가 흐르고 있지 않지만, 상기 유동암(15)과 고정암(16)이 콘택되면 전기적으로 도통되어 웨이퍼(17)와 프로브 팁(11) 간의 접촉 여부를 측정할 수 있다.

상기 유동암(15)과 고정암(16)은 도전성을 갖는 금속으로 이루어져 있기 때문에 상기와 같은 방법이 사용될 수 있다.

상기 프로브 카드(10)를 이용하여 웨이퍼(17)의 매 사이트(site)를 옮겨가면서 측정을 하는 경우 매번 측정 전에 상기한 과정을 통하여 웨이퍼(17)와 프로브 팁(11) 간의 접촉 여부를 확인한다.

상기 웨이퍼(17)와 프로브 팁(11)이 접촉되어 있는 경우 측정을 진행한다.

그러나, 상기 웨이퍼(17)와 프로브 팁(11)이 접촉되어 있지 않은 경우 프로빙 깊이(depth)를 증가시키는 등의 조치를 취한 후 측정을 진행하는 과정을 반복하여 실시한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체소자의 테스트 장치는 웨이퍼 내의 테스트 패턴 등의 소자 특성 평가에 사용되는 프로브 카드(probe card)의 일측에 웨이퍼와 프로빙 팁(probing tip)과의 콘택(contact) 여부를 측정하는 콘택 센서(contact sensor)를 구비하여 프로브 카드가 프로브 실수(miss)로 인해 측정 에러(error) 및 측정값의 신뢰도를 저하시키는 것을 방지함으로써 반도체소자의 신뢰성 및 공정 수율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 프로브 카드 상에 구비되는 프로브 팁과,

   상기 프로브 카드의 일측에 웨이퍼와 프로브 팁 간의 콘택 여부를 측정하는 콘택 센서가 구비되며, 상기 콘택 센서는 상기 웨이퍼와 프로브 팁 간의 콘택 정도에 따라 상하운동을 하는 유동암과, 상기 유동암이 상기 웨이퍼에 콘택되면 상기 유동암과 전기적으로 콘택되는 고정암을 구비하는 반도체소자의 테스트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유동암과 고정암은 도전성을 갖는 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 테스트 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정암은 일자형으로 형성되고, 상기 유동암은 웨이퍼에 콘택되는 부분이 'U'형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 테스트 장치.