KR20040004698A - 재치대의 정전기 제거 기구 및 검사 장치 - Google Patents

재치대의 정전기 제거 기구 및 검사 장치 Download PDF

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KR20040004698A
KR20040004698A KR10-2003-7016003A KR20037016003A KR20040004698A KR 20040004698 A KR20040004698 A KR 20040004698A KR 20037016003 A KR20037016003 A KR 20037016003A KR 20040004698 A KR20040004698 A KR 20040004698A
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    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/02—Carrying-off electrostatic charges by means of earthing connections

Abstract

본 발명의 정전기 제거 기구(20)는, 기계적 스위치 기구(예컨대, 포고핀)(21)와, 이 포고핀(21)과 전기적으로 통전 가능하게 접속된 배선(23)을 구비한다.
이 배선은 저항체[23(3)]를 구비할 수 있다. 블록(22)은 포고핀(21)을 유지한다.
포고핀(21)은 재치대에 설치된 정전기 제거 플레이트와 접촉함으로써, 재치대의 정전기는 대지에 방전된다.

Description

재치대의 정전기 제거 기구 및 검사 장치{STATIC ELIMINATING MECHANISM FOR TABLE, AND TESTER}
피처리체를 처리하는 공정(예컨대, 반도체 제조 공정)은, 웨이퍼 형상의 기판상에 형성된 복수의 반도체 소자(이하, 「디바이스」라고 함)를 검사하는 공정을 갖는다. 이 공정을 실행하기 위한 검사 장치는, 예컨대 도 3a 및 도 3b에 도시되는 바와 같이, 카세트(C)내에 수납된 웨이퍼(W)를 1장씩 반송하기 위한 로더실(1)과, 이 로더실(1)에 인접하여, 웨이퍼(W)의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로버실(2)을 구비할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시되는 바와 같이, 로더실(1)은 웨이퍼(W)를 1장씩 반송하는 웨이퍼 반송 기구(3)와, 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)의 방향을 정렬하는 임시 위치 결정 기구(이하, 「서브척」이라 칭함)(4)를 구비할 수있다.
프로버실(2)은 웨이퍼(W)를 탑재하여 3축 방향(X, Y, Z 방향)으로 이동하는 동시에 θ 방향으로 정·역회전하는 재치대(5)와, 재치대(5)의 상방에 배치된 프로브 카드(6)와, 프로브 카드(6)의 프로브(6A)와 재치대(5)상의 웨이퍼(W)와 위치를 맞추는 위치 결정 기구(이하, 「정렬 기구」라 칭함)(7)를 구비할 수 있다.
프로브 카드(6)는 프로버실(2)의 헤드 플레이트(8)에 고정된다. 이 헤드 플레이트(8)상에는 테스트 헤드(T)가 배치되고, 테스트 헤드(T)는 프로브 카드(6)를 외부의 테스터와 전기적으로 접속시킨다.
웨이퍼(W)상에 형성된 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 경우에는, 웨이퍼 반송 기구(3)가 카세트(C)내로부터 웨이퍼(W)를 취출하여, 프로버실(2)내의 재치대(5)상에 탑재한다. 웨이퍼 반송 기구(3)가 웨이퍼(W)를 반송하는 사이에, 서브척(4)상에서 웨이퍼(W)는 일정한 방향으로 위치가 맞추어진다. 프로버실(2)내에서는, 재치대(5)를 X, Y 및 θ 방향으로 이동함으로써, 정렬 기구(7)를 거쳐 웨이퍼(W)와 프로브(6A)의 위치가 맞추어진다. 재치대(5)가 X, Y 방향으로 이동하고, 최초의 디바이스를 프로브(6A)의 바로 아래에 위치시킨다. 이 다음, 재치대(5)가 Z 방향으로 상승함으로써, 디바이스와 프로브(6A)가 전기적으로 접촉된다. 재치대가 더욱 오버 드라이브된 상태에서, 디바이스의 전기적 특성이 검사된다. 검사 후, 재치대(5)가 하강하여, 재치대(5)에 의한 웨이퍼(W)의 인덱스 이송을 반복함으로써, 웨이퍼(W)상에 형성된 복수의 디바이스의 전기적 특성이 검사된다. 이러한 디바이스의 검사 종료 후, 웨이퍼 반송 기구(3)가 웨이퍼(W)를 카세트(C)내의 원래 위치로 복귀시킨다. 이상의 조작을 반복함으로써, 다음의 웨이퍼(W)상에 형성된 디바이스의 전기적 특성이 검사된다.
그러나, 재치대(5)상에 정전기가 대전된다. 이 정전기는 웨이퍼(W)로도 이동한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)상에 형성된 피처리체의 전기적 특성의 검사를 위해, 디바이스와 프로브(6A)를 접촉시킬 때에, 디바이스와 프로브(6A) 사이에 방전에 의한 아크가 발생하여, 이 아크가 디바이스를 손상시킬 우려가 있었다. 디바이스의 초고집적화 및 박막화에 따라, 이와 같은 현상이 현저해지고 있다.
발명의 요약
본 발명은 상기 과제 중 적어도 하나를 해결하기 위해 실시되었다.
본 발명은, 하나의 실시예에 따르면, 디바이스 등의 피처리체의 손상을 방지할 수 있는, 재치대의 정전기 제거 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 다른 실시예에 따르면, 재치대의 정전기 제거 기구를 구비한 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본원 발명의 하나의 실시예에 따르면, 피처리체를 탑재하기 위한 재치대를 위한 정전기 제거 기구가 제공된다. 이 정전기 제거 기구는, 접지된 배선으로, 상기 배선은 제 1 단부와 제 2 단부를 갖고, 제 2 단부는 접지되는, 상기 배선과, 상기 재치대와 상기 배선의 제 1 단부 사이에 배치된 기계적 스위치 기구를 구비한다.
또한, 본원 발명의 다른 실시예에 따르면, 접지된 배선으로, 상기 배선은 제 1 단부와 제 2 단부를 갖고, 제 2 단부는 접지되는, 상기 배선과, 상기 재치대와상기 배선의 제 1 단부 사이에 배치된 기계적 스위치 기구를 구비하는 정전기 제거 기구를 구비한 검사 장치가 제공된다.
상기 하나의 실시예에 따라서 제공되는 정전기 제거 기구 및 상기 다른 실시예에 따라서 제공되는 검사 장치는, 하기 ① 내지 ⑥중 적어도 하나를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 발명은 하기 ① 내지 ⑥중 어느 2개 혹은 3개 이상을 조합하여 구비하는 것이 바람직하다.
① 상기 피처리체는 피검사체이다.
② 상기 배선은 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 저항체를 구비한다.
③ 상기 기계적 스위치 기구는, 접촉 단자를 구비하며, 상기 접촉 단자는 접촉 단자 본체, 제 3 단부 및 제 4 단부를 갖고, 제 4 단부는 대지 혹은 상기 배선의 제 1 단부와 전기적으로 접속되며, 제 3 단부는 상기 재치대와의 사이에서의 물리적인 접촉 상태를 온 오프되며, 제 3 단부가 재치대에 접촉한 상태에서는, 재치대는 접촉 단자의 제 3 단부, 접촉 단자 본체, 제 4 단부, 상기 배선의 제 1 단부, 저항체, 상기 저항체의 제 2 단부를 거쳐 접지된다.
④ 상기 접촉 단자 및 재치대 중 적어도 하나에 구비된, 상기 접촉 단자의 제 3 단부와 재치대를 탄력적으로 접촉시키기 위한 탄력적 접촉 기구.
⑤ 정·역방향으로 회전 가능한 재치대와, 상기 재치대의 측면에 설치된 스프링성을 갖는 정전기 제거 플레이트.
⑥ 상기 접촉자가 구비하는 탄력적 접촉 기구는 포고핀(pogo pin)이다.
본 발명은 재치대의 정전기 제거 기구 및 검사 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 피처리체의 전기적 특성을 검사할 때에, 피처리체의 손상을 방지하기 위한 재치대의 정전기 제거 기구 및 검사 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 정전기 제거 기구의 일 실시예를 나타내는 개념도,
도 2는 종전의 정전기 제거 기구를 나타내는 개념도,
도 3a는 다른 검사 장치의 일례를 나타내는 도면으로, 검사 장치의 내부를 나타내는 측면도,
도 3b는 도 3a의 평면도.
본 발명의 다른 목적 및 이점은, 이하의 명세서에 기재되고, 그 일부는 상기 개시로부터 자명하거나, 또는 본 발명의 실행에 의해 얻어질 것이다. 본 발명의 상기 목적 및 이점은, 여기서 특히 지적되는 수단과의 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 웨이퍼 형상 기판(예, 피검사체)을 탑재하기 위한 재치대의 정전기 제거 기구에 관한 것이다. 이 정전기 제거 기구는 웨이퍼 형상으로 형성된 복수의 디바이스의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치에 채용될 수 있다. 그러나, 본원 발명의 정전기 제거 기구는 액정 기판 등의 각종 피처리체를 탑재하기 위한 재치대에도 채용될 수 있다. 여기서는, 본원 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해서, 상기 정전기 제거 기구가 웨이퍼상에 형성된 복수의 디바이스의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치에 채용된 경우에 기초하여, 본원 발명의 실시예가 설명된다.
이하, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 기초하여 본 발명이 설명된다. 본 실시예의 검사 장치(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시예가 구비하는 정전기 제거 기구(20) 이외에는 종래의 검사 장치에 준하여 구성되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 검사 장치의 정전기 제거 기구(20)가 설명된다. 재치대(11)는, 웨이퍼 형상 기판(이하, 「웨이퍼」라 함)을 탑재하는 척 탑(chuck top)(11A)을 구비할 수 있다. 재치대는 회전 구동 기구(41)에 의해 정·역회전 가능하게 구성될 수 있다. 재치대(11)[척 탑(11A)], 및 척 탑(11A)상에 탑재된 웨이퍼에는 정전기가 대전된다. 이 정전기는, 웨이퍼상에 형성된 피처리체(이하, 「디바이스」라 함)의 검사시에, 디바이스를 손상시킬 우려가 있다.
본 실시예에서는, 웨이퍼의 교환을 실행할 때에, 본 실시예의 정전기 제거 기구(20)에 의해, 재치대(11)(척 탑)의 정전기를 제거한다. 본 실시예의 정전기 제거 기구(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 접지된 배선(23)과, 재치대와 배선 사이에 배치된 기계적 스위치 기구(이하, 「스위치」라 함)(40)를 구비한다.
배선(23)은, 제 1 단부[23(1)]와 제 2 단부[23(2)]를 갖는다. 제 2 단부는 접지된다. 제 1 단부와 제 2 단부 사이에는 저항체[23(3)]가 배치될 수 있다. 이 저항체에 의해, 재치대(11)로부터 대지로 방전되는 전류의 값을 제한할 수 있다.
스위치(40)는 재치대(11)와 배선 사이를 기계적으로 온 오프한다. 스위치(40)의 실시예가 도 1을 사용하여 설명된다. 스위치(40)는, 블록(22)에 고정된 접촉자(21)를 채용할 수 있다. 접촉자(21)는 탄성적 접촉 기구[21(1)]에 의해 재치대에 탄성적으로 접촉한다.
이 접촉자(21)는, 제 3 단부[21(2)]와 제 4 단부[21(3)]를 구비할 수 있다. 탄성적 접촉 기구[21(1)]는, 도 1에 도시된 화살표 방향으로 신축하는 것이 바람직하다. 탄성적 접촉 기구[21(1)]가 신장된 상태에서는, 제 3 단부[21(2)]가 재치대(11)에 접촉한다. 이 접촉 상태에 있어서, 재치대(11)는, 접촉자(21)의 제 3 단부[21(2)], 접촉자 본체[21(1)], 제 4 단부[21(3)], 배선(23)의 제 1 단부[23(1)], 저항체[23(3)], 제 2 단부[23(2)]를 거쳐 대지에 접속된다.
탄성적 접촉 기구[21(1)]로서, 포고핀이 채용되는 것이 바람직하다.
스위치 기구의 다른 실시예에서는, 상기 접촉자(21)와 배선(23)에 부가하여, 재치대(11)에 장착된 정전기 제거 플레이트(24)를 구비하는 것이 바람직하다.
정전기 제거용 플레이트(24)는 재치대(11)의 척 탑(11A)에 전기적으로 접속되는 동시에, 정전기 제거용 플레이트(24)의 단부(24A)는 척 탑(11A)으로부터 외측을 향해 돌출되어 있다. 이 정전기 제거용 플레이트(24)는 도전성 금속으로 구성되고, 스프링성을 갖는 것이 바람직하다.
접촉자(21)는, 척 탑(11A)으로부터 정전기를 제거하지 않을 때에는, 정전기 제거용 플레이트(24)로부터 분리되어 있다. 이 결과, 스위치(40)는 오프 상태로 되어 있다.
블록(22)은 접촉자(21)(이하, 「포고핀」이라 함)를 유지한다.
다음에, 도 1에 도시된 장치의 동작이 설명된다.
종래와 같이, 웨이퍼상에 형성된 모든 디바이스의 전기적 특성이 검사된 후, 척 탑(11A)상의 웨이퍼는 웨이퍼 반송 기구(3)(도 3b)에 의해 프로버실로부터 반출된다. 다음 웨이퍼를 받기까지 동안에, 재치대(11)는 예컨대 반시계 방향으로 회전하여, 도 1에 도시된 상태로 된다.
이 상태에 있어서, 정전기 제거용 플레이트(24)의 단부(24A)와 포고핀(21)의 제 3 단부[21(2)]가 탄력적으로 접촉한다. 즉, 정전기 제거용 플레이트(24)의 단부(24A)가 제 3 단부[21(2)]를 가압함으로써, 정전기 제거용 플레이트(24)의 단부(24A)가 재치대(11)의 외주면으로부터 부분적으로 분리되는 동시에, 포고핀(21)의 제 3 단부[21(2)]가 축소된다. 이 상태는 스위치(21)가 온의 상태이고, 척 탑(11A)과 포고핀(21)은, 정전기 제거용 플레이트(24)를 거쳐 전기적으로 접속된다.
이 상태에서 척 탑(11A)에 대전된 정전기는 정전기 제거용 플레이트(24A) 및 포고핀(21) 및 저항체[23(3)]를 거쳐 대지로 흘러 들어간 결과, 정전기가 제거된다.
이어서, 재치대(11)가 역회전함으로써, 포고핀(21)은 정전기 제거용 플레이트(24)의 단부(24A)로부터 이격된다. 이 결과, 스위치(21)는 오프로 되고, 척 탑(11A)은 대지와 전기적인 절연 상태로 된다.
척 탑(11A)이 정전기 제거된 후, 웨이퍼 반송 기구(3)가 다음 웨이퍼를 척 탑(11A)상에 탑재한다. 정렬 기구가 재치대(11)상의 웨이퍼와 프로브의 위치 맞춤을 실행한다. 웨이퍼상에 형성된 각 디바이스의 전기적 특성이 검사될 때, 재치대(11)[척 탑(11A)]로부터 정전기가 제거되어 있기 때문에, 웨이퍼도 대전되는 일이 없다. 이 때문에, 웨이퍼상의 디바이스에 프로브가 접촉해도, 방전에 의한아크는 발생하지 않고, 디바이스가 손상되는 것이 방지될 수 있고, 나아가서는 디바이스의 원료에 대한 제품 비율의 저하를 방지할 수 있다. 정전기 제거 기구(20)의 포고핀(21)이, 척 탑(11A)과 대지 사이를 기계적으로 분리하고 있기 때문에, 척 탑(11A)으로부터 전류의 누출이 없다. 이 결과, 안정된 신뢰성이 있는 검사가 실행될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 기계적 스위치 기구를 구비한 정전기 제거 기구(20)가 척 탑(11A)에 대전된 정전기를 제거할 수 있다. 검사시에 있어서, 웨이퍼와 프로브 사이의 방전에 의한 아크를 방지함으로써, 웨이퍼의 손상이 방지될 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 포고핀(21)과 접지 사이에 저항체[23(3)]를 설치했기 때문에, 정전기의 급격한 방전을 회피할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 스위치로서 가압력이 작은 포고핀(21)을 사용하기 때문에, 척 탑(11A)에 대한 기계적인 부하를 경감할 수 있다.
도 2는 다른 정전기 제거 기구를 나타내는 개념도이다. 이 정전기 제거 기구(30)는 척 탑(11A)에 접속된 저항체(31)와, 이 저항체(31)에 접속되고 또한 접지된 릴레이(32)를 구비한다. 웨이퍼(W)의 교환시에, 릴레이(32)가, 파선으로 도시한 바와 같이, 전자적으로 온 함으로써, 척 탑(11A)의 정전기가 제거된다. 이 정전기 제거 기구(30)는 릴레이(32)를 사용하고 있기 때문에, 피코 암페어 단위의 전류가 누출되는 경우가 있다. 이 때문에, 검사에 있어서 피코 암페어 단위의 미소 전류를 측정하는 경우에는, 검사의 안정성을 저해할 우려가 있다. 이 정전기 제거기구는, 동일 도면에 도시되는 바와 같이, 프로브 카드(12)의 프로브(12A)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨 검사 상태에 있어서, 저항체(31)가 척 탑(11A)과 접속되어 있다. 저항체(31)가 안테나로서 작용하기 때문에, 저항체가 노이즈를 습득한다. 이 노이즈가 테스터(13)에 의한 검사의 안정성을 저해할 우려가 있다.
이 정전기 제거 기구는, 릴레이(32)의 구동용 전원을 필요로 하기 때문에, 다소 복잡한 구조로 된다. 이 정전기 제거 기구(30)는, 이와 같이 다소 문제점도 있지만, 미소 전류를 측정하지 않는 경우에는, 웨이퍼의 손상 등의 지장없이 검사를 실행할 수 있다.
본 발명은 상기 각 실시예에 하등 제한되는 것이 아니라, 필요에 따라 각 구성 요소를 적절히 설계 변경할 수 있다.
예컨대, 상기 실시예의 정전기 제거 기구(20)는, 포고핀(21)과 접지 사이에 저항체[23(3)]를 설치했다. 그러나, 저항체[23(3)]가 없어져도 척 탑(11A)의 정전기를 제거할 수 있다.
정전기 제거용 플레이트(24)를 설치하지 않고, 척 탑(11A)을 X, Y 방향으로 이동시킴으로써, 척 탑(11A)을 포고핀(21)에 직접 접촉시킬 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 피처리체(반도체 소자)의 손상을 방지할 수 있는 정전기 제거 기구 및 검사 장치를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 피처리체용의 재치대(11A)를 위한 정전기 제거 기구(20)에 있어서,
    접지된 배선(23)으로, 상기 배선은 제 1 단부[23(1)]와 제 2 단부[23(2)]를 갖고, 제 2 단부는 접지되는, 상기 배선과,
    상기 재치대와 상기 배선의 제 1 단부 사이에 배치된 기계적 스위치 기구(40)를 구비하는
    정전기 제거 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피처리체는 피검사체이고, 상기 배선은 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 저항체[23(3)]를 구비하는
    정전기 제거 기구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 제거 기구에서 상기 기계적 스위치 기구는,
    접촉 단자(21)를 구비하며, 상기 접촉 단자는 접촉 단자 본체[21(1)], 제 3 단부[21(2)] 및 제 4 단부[21(3)]를 갖고, 제 4 단부는 상기 배선의 제 1 단부와 전기적으로 접속되며, 제 3 단부는 상기 재치대와의 접촉 상태를 물리적으로 온 오프하며,
    여기에서, 제 3 단부가 재치대에 접촉된 상태에서는, 재치대는 접촉 단자의 제 3 단부, 접촉 단자 본체, 제 4 단부, 상기 배선의 제 1 단부, 저항체, 상기 배선의 제 2 단부를 거쳐 접지되는
    정전기 제거 기구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접촉 단자 및 재치대중 적어도 하나는, 상기 접촉 단자의 제 3 단부와 재치대를 탄력적으로 접촉시키기 위한 탄성적 접촉 기구(21, 24)를 구비하는
    정전기 제거 기구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 재치대는 정·역방향으로 회전 가능하고, 상기 재치대가 구비하는 상기 탄력적 접촉 기구는, 재치대의 측면에 설치된 스프링성을 갖는 정전기 제거 플레이트(24, 24A)인
    정전기 제거 기구.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 접촉자가 구비하는 상기 탄력적 접촉 기구는 포고핀(21)인
    정전기 제거 기구.
  7. 피처리체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치에 있어서,
    제 1 항에 기재된 정전기 제거 기구를 구비한
    피처리체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배선은 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 저항체[23(3)]를 구비하는
    피처리체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 기계적 스위치 기구는,
    접촉 단자(21)를 구비하며, 상기 접촉 단자는 접촉 단자 본체[21(1)], 제 3 단부[21(2)] 및 제 4 단부[21(3)]를 갖고, 제 4 단부는 상기 배선의 제 1 단부와 전기적으로 접속되며,
    제 3 단부는 상기 재치대와의 사이에서의 접촉 상태가 물리적으로 온 오프되며,
    여기에서, 제 3 단부가 재치대에 접촉된 상태에는, 재치대는 접촉 단자의 제 3 단부, 접촉 단자 본체, 제 4 단부, 상기 배선의 제 1 단부, 저항체, 상기 배선의 제 2 단부를 거쳐 접지되는
    피처리체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 접촉 단자 및 재치대중 적어도 하나는, 상기 접촉 단자의 제 3 단부와 재치대를 탄력적으로 접촉시키기 위한 탄력적 접촉 기구(21, 24)를 구비하는
    피처리체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 재치대는 정·역방향으로 회전 가능하고, 또한 상기 재치대가 구비하는 상기 탄력적 접촉 기구는 재치대의 측면에 설치된 스프링성을 갖는 정전기 제거 플레이트(24, 24A)인
    피처리체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 접촉자가 구비하는 상기 탄력적 접촉 기구는 포고핀(21)인
    피처리체의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 장치.
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