KR20040004892A

KR20040004892A - 프로빙 시스템의 테스트 프로브 세정장치 및 세정방법

Info

Publication number: KR20040004892A
Application number: KR1020020039112A
Authority: KR
Inventors: 박현옥; 지준수; 손승환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-07-06
Filing date: 2002-07-06
Publication date: 2004-01-16

Abstract

클리닝 웨이퍼의 상부면 중 중심선을 기준으로 중심선의 위쪽으로는 연마페이퍼가 부착되고, 중심선을 기준으로 중심선의 아래쪽으로는 클리닝 젤이 도포된 세정장치를 척의 상부면에 로딩시킨다. 그리고, 세정장치를 얼라인시킨 후에 연마페이퍼가 부착된 부분이 테스트 프로브들이 형성된 부분에 위치하도록 척을 수평방향으로 이동시켜 테스트 프로브의 팁 밑면에 부착된 메탈 찌꺼기를 1차적으로 제거하고, 클리닝 젤이 도포된 부분이 테스트 프로브들이 형성된 부분에 위치하도록 척을 다시 수평방향으로 이동시켜 테스트 프로브의 팁을 2차적으로 세정한다.

그러면, 테스트 프로브들의 세정시간이 단축된다.

Description

프로빙 시스템의 테스트 프로브 세정장치 및 세정방법{APPARATUS FOR CLEANING TEST PROBE OF PROBING SYSTEM AND METHOD FOR CLEANING THEREOF}

본 발명은 프로빙 시스템의 테스트 프로브 세정장치 및 세정방법에 관한 것으로, 특히, 중심선을 기준으로 중심선의 위 부분에는 연마페이퍼가 부착되고 중심선의 아랫부분에는 젤이 도포된 하나의 클리닝 웨이퍼를 이용하여 반도체 칩을 전기적으로 검사하는 테스트 프로브를 클리닝함으로써, 테스트 프로브의 클리닝시간을 단축한 프로빙 시스템의 테스트 프로브 세정장치 및 세정방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정을 거쳐 웨이퍼(Wafer)에 형성된 칩(Chip)은 칩의 양부를 판별하기 위하여 EDS(Electrical Die Sorting) 라고 불리는 검사 공정을 거치게 된다.

EDS를 이용한 검사 공정은 주로 프로빙 시스템에 의하여 이루어진다.

프로빙 시스템은 척, 프로브 카드 및 이들을 제어하는 컨트롤러로 구성된다.

척에는 공정이 진행될 웨이퍼 및 클리닝 웨이퍼들이 안착되며, 척은 안착된 웨이퍼를 수직, 수평 방향으로 이동시키는 역할을 수행한다.

프로브 카드는 금속배선이 형성된 인쇄회로기판과 복수개의 테스트 프로브들로 구성된다.

각각의 테스트 프로브들은 척과 마주보는 인쇄회로기판의 일면에 고정되며, 척과 마주보는 일측 단부가 구부러진 핀 형상을 갖는다. 테스트 프로브들의 타측 단부는 인쇄회로기판에 형성된 금속배선들과 전기적으로 연결된다.

이와 같은 구성을 갖는 프로브 카드는 척의 상부에 고정되어 있지만 앞에서 설명한 바와 같이 척이 수직, 수평 방향으로 움직이기 때문에 웨이퍼 상에 형성된 모든 칩의 전기적 특성 검사를 수행할 수 있다.

웨이퍼 상에 형성된 칩의 전기적 특성 검사를 수행하는 과정에서 테스트 프로브들이 칩에 형성된 패드에 접속되면 패드로부터 발생한 미세한 크기의 메탈 찌꺼기들의 테스트 프로브들의 선단 즉, 칩의 패드와 접속되는 팁(tip)에 부착되어여러 가지 나쁜 악영향을 미치는 문제점을 갖는다.

이와 같은 이유로, 테스트 프로브에 부착된 메탈 찌꺼기를 제거하기 위한 세정 공정이 주기적으로 진행되는데, 테스트 프로브에 부착된 메탈 찌꺼기들은 표면이 까칠까칠하게 형성된 연마페이퍼가 부착된 제 1 클리닝 웨이퍼에 의해 1차적으로 세정되고, 높은 점도를 갖는 클리닝 젤이 도포된 제 2 클리닝 웨이퍼에 의해 2차적으로 세정되어 완전히 제거된다.

즉, 테스트 프로브와 마주보는 면에 연마페이퍼가 부착된 제 1 클리닝 웨이퍼를 척의 상부면에 안착시키고, 제 1 클리닝 웨이퍼를 얼라인시킨 후에 척을 업/다운시켜 테스트 프로브의 팁에 부착된 메탈 찌꺼기들을 1차적으로 제거한다. 여기서, 제 1 클리닝 웨이퍼를 이용하여 테스트 프로브의 팁을 세정하면, 팁의 밑면에 부착된 메탈 찌꺼기들만이 제거된다. 그리고, 제 1 클리닝 웨이퍼를 이용하여 테스트 프로브를 1차적으로 세정할 때 흩어져 팁의 위쪽으로 밀려 올라간 메탈 찌꺼기들 및 팁 주위에 부착된 메탈 찌꺼기들은 제거되지 않는다.

이로 인해, 클리닝 젤이 도포된 제 2 클리닝 웨이퍼를 이용하여 테스트 프로브를 2차적으로 세정하는데, 테스트 프로브와 마주보는 면에 클리닝 젤이 도포된 제 2 클리닝 웨이퍼를 척의 상부면에 안착시킨다. 그리고, 제 2 클리닝 웨이퍼를 얼라인시킨 후에 척을 업/다운시킨다. 그러면 테스트 프로브에 부착된 메탈 찌꺼기들이 점도가 높은 클리닝 젤에 옮겨 붙어 테스트 프로브에서 메탈 찌꺼기들이 완전히 제거된다.

상술한 바와 같이 2개의 클리닝 웨이퍼를 이용하여 테스트 프로브에 부착된메탈 찌꺼기들을 제거할 경우, 제 1 클리닝 웨이퍼를 이용하여 1차적으로 테스트 프로브를 세정한 다음에 제 1 클리닝 웨이퍼를 척에서 언로딩시키고, 제 2 클리닝 웨이퍼를 척에 로딩시킨 후에 얼라인시켜 2차적으로 테스트 프로브를 세정해야 하기 때문에 테스트 프로브의 세정에 소요되는 시간이 길어진다. 이로 인해 프로빙 장치의 가동시간이 줄어들어 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 척에 클리닝 웨이퍼를 한번만 로딩시키고 얼라인시킨 후에 연마페이퍼와 클리닝 젤을 이용하여 테스트 프로브들을 2번 세정함으로써 테스트 프로브를 세정하는데 소요되는 시간을 단축시키는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 세정장치가 로딩된 프로빙 장치를 나타낸 개념도이다.

도 2는 본 발명에 의한 세정장치를 나타낸 정면도이다.

도 3은 도 2를 A-A선으로 절단한 단면도이다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 세정장치의 연마페이퍼에 의해 프로빙 시스템의 테스트 프로브들이 1차적으로 세정되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 의한 세정장치의 클리닝 젤에 의해 프로빙 시스템의 테스트 프로브들이 2차적으로 세정되는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 클리닝 웨이퍼의 중심선을 기준으로 중심선의 위쪽으로는 연마페이퍼가 부착되고, 중심선을 기준으로 중심선의 아래쪽으로는 클리닝 젤이 도포된 클리닝 웨이퍼를 척의 상부면에 로딩시킨다. 그리고, 클리닝 웨이퍼를 얼라인시킨 후에 연마페이퍼가 부착된 부분이 테스트 프로브들이 형성된 부분에 위치하도록 척을 수평방향으로 이동시켜 테스트 프로브의 팁 밑면에 부착된 메탈 찌꺼기를 1차적으로 제거하고, 클리닝 젤이 도포된 부분이 테스트 프로브들이 형성된 부분에 위치하도록 척을 다시 수평방향으로 이동시켜 테스트 프로브의 팁을 2차적으로 세정함으로써, 테스트 프로브에 부착된 메탈 찌꺼기들을 완전히 제거한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 프로빙 시스템의 테스트 프로브 세정장치의 보다 구체적인 구성과 테스트 프로브의 세정방법 및 구성에 따른 독특한 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 프로빙 시스템의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 프로빙 시스템(100)은 프로브 카드(110), 척(140) 및 척(140)의 상부면에 로딩되어 프로브 카드(110)의 소정부분을 클리닝하는 세정 장치(200)를 포함한다.

프로브 카드(110)는 금속배선들이 형성된 인쇄회로기판(120) 및 웨이퍼 상에 형성된 칩의 패드와 접속되는 테스트 프로브(130)로 구성된다.

테스트 프로브(130)는 인쇄회로기판(120)에 복수개 형성된다. 이 테스트 프로브(130)는 꺾어진 핀(pin) 형상을 갖는다. 칩의 패드와 직접적으로 접속되는 부분인 테스트 프로브(130)의 팁(135)은 칩에 형성된 매우 작은 패드에 충분히 접촉되도록 매우 뾰족하게 가공된다. 팁(135)과 마주보는 테스트 프로브(130)의 단부는 인쇄회로기판(120)에 형성된 금속배선에 전기적으로 연결된다.

척(140)은 테스트 프로브(130)와 마주보는 곳에 설치된다. 또한, 척(140)은 칩이 형성된 웨이퍼 및 세정 장치(200)를 진공흡착 등의 방법으로 고정시킨다. 이때, 척(140)은 상승/하강 동작하여 칩에 형성된 패드 및 세정 장치(200)에 테스트 프로브(130)를 접속시키거나 분리시키며, 웨이퍼에 형성된 모든 칩의 전기적 특성 검사를 실시할 수 있도록 척은 수평(좌우)으로 이동된다.

한편, 테스트 프로브(120)는 직접 칩의 패드에 접속됨으로 테스트프로브(130)의 팁(135)은 메탈 찌꺼기(250) 등에 의하여 쉽게 오염된다.

세정 장치(200)는 팁(135)에 묻어 있는 미세한 메탈 찌꺼기(250) 등을 완전히 제거한다.

이를 구현하기 위한 세정 장치(200)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 클리닝 웨이퍼(210)와, 연마페이퍼(220) 및 클리닝 젤(230)을 포함한다.

클리닝 웨이퍼(210)는 원형이며, 소정부분에 공정의 기준 위치를 인식할 수 있도록 일부를 평평하게 잘라낸 플랫존(215)이 형성되어 있다.

한편, 연마페이퍼(220)와 클리닝 젤(230)은 프로브 카드(110)와 마주보는 클리닝 웨이퍼(210)의 상부면에 부착된다.

여기서, 연마페이퍼(220)는 테스트 프로브(130)의 팁(135)을 마모시켜 메탈 찌꺼기(250)를 제거할 수 있도록 표면이 까칠까칠하게 형성된다. 연마페이퍼(220)로는 샌드페이퍼나 텅스텐페이퍼가 사용된다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 연마페이퍼(220)는 클리닝 웨이퍼(210)의 중심선을 기준으로 중심선 위쪽에 부착된다.

클리닝 젤(230)은 팁(135)의 밑면에서부터 팁(135)의 상부면 소정부분까지 잠길 수 있도록 소정 높이를 가지고 있으며, 팁(135)의 소정부분에 부착된 메탈 찌꺼기들(250)이 클리닝 젤(230)에 옮겨 붙을 수 있는 높은 점도를 가지고 있다. 그러고, 클리닝 젤(230)은 클리닝 웨이퍼(210)의 상부면 중에서 클리닝 웨이퍼(210)의 중심선을 기준으로 중심선에서부터 플랫존(215)이 형성된 부분까지 도포된다.

이와 같이 구성된 세정 장치를 이용하여 테스트 프로브를 세정하는 과정에대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 프로빙 시스템의 척(140)에 도 1에 도시된 바와 같이 세정장치(200)를 로딩시킨다. 이후, 세정장치(200)가 프로빙 시스템(100)의 지정된 위치에 정확히 놓일 수 있도록 세정장치(200)를 얼라인시킨다.

이어, 세정장치(200)의 클리닝 웨이퍼(210)에서 연마페이퍼(220)가 부착된 부분에 테스트 프로브들(130)이 위치할 수 있도록 척(140)을 수평방향으로 소정 거리만큼 이동시킨다. 척(140)의 이동으로 인해 도 4a에 도시된 바와 같이 연마페이퍼(220) 내에 테스트 프로브들(130)이 위치하면, 도 4b와 도4c에 도시된 바와 같이 척(140)을 적어도 1번 이상 상승/하강시켜 테스트 프로브(130)의 팁(135) 밑면에 부착된 메탈 찌꺼기들(250)을 1차적으로 제거한다.

즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 척(140)이 상승되면 표면이 거친 연마페이퍼(220)에 팁(135)의 밑면이 접촉되어 연마되므로, 도 4c에 도시된 바와 같이 팁(135)의 밑면에 부착되어 있던 메탈 찌꺼기들(250)이 제거된다.

연마페이퍼(220)를 이용하여 테스트 프로브(130)를 1차적으로 세정하면, 앞에서 언급한 바와 같이 팁(135)의 밑면에 부착된 메탈 찌꺼기들(250)은 제거되지만, 테스트 프로브(130)를 1차적으로 세정할 때 흩어져 팁(135)의 윗부분으로 밀려 올라간 메탈 찌꺼기들(250) 및 팁(135)의 주위에 부착되어 있던 메탈 찌꺼기들(250)은 팁(135)에 그대로 남아 있게된다.

따라서, 팁(135)의 주변에 부착된 메탈 찌꺼기들(250)을 제거하기 위해서 척(140)을 수평방향으로 소정거리만큼 다시 이동시켜 클리닝 웨이퍼(210)에서 클리닝 젤(230)이 도포된 부분을 테스트 프로브들(130)이 설치된 부분에 위치시킨다.

척(140)이 수평방향으로 이동하여 도 5a에 도시된 바와 같이 테스트 프로브들(130)이 클리닝 젤(230)이 형성된 부분에 위치하면 척(140)을 상승시킨다. 그러면, 도 5b에 도시된 바와 같이 팁(135)의 밑면에서부터 팁(135)의 소정부분까지 클리닝 젤(230)에 잠긴다.

이후, 척(140)을 하강시켜 테스트 프로브(130)의 팁(135)을 클리닝 젤(230)에서 분리시키면, 도 5c에 도시된 바와 같이 팁(135)의 주변에 부착되었던 메탈 찌꺼기들(250)이 클리닝 젤(230)의 높은 점도에 의해 클리닝 젤(230)로 옮겨 붙어 테스트 프로브(130)의 팁(135)에서 메탈 찌꺼기들(250)이 깨끗하게 제거된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 하나의 클리닝 웨이퍼에 연마페이퍼와 클리닝 젤을 부착하여 테스트 프로브를 클리닝하면, 클리닝 웨이퍼를 척에 한번만 로딩 및 얼라인시킨 후에 하나의 클리닝 웨이퍼에 형성된 연마페이퍼와 클리닝 젤을 이용하여 테스트 프로브를 2번 세정함으로써, 테스트 프로브들의 세정시간을 단축시킬 수 있다. 따라서, 프로빙 시스템의 가동률이 증대되어 제품이 생산성이 향상될 수 있으며, 작업자의 노동력은 절감될 수 있는 효과가 있다.

Claims

웨이퍼에 형성된 반도체 칩을 테스트하기 위한 적어도 1 개의 테스트 프로브를 갖는 프로브 카드;

상기 웨이퍼를 고정 및 상기 반도체 칩을 상기 테스트 프로브에 접촉시키기 위한 척; 및

상기 척의 상부면에 로딩되어 테스트 프로브의 팁에 부착된 이물질을 제거하는 세정 수단을 포함하며,

상기 세정 수단은

원형이며, 소정부분에 공정의 기준 위치를 인식할 수 있도록 일부를 평평하게 잘라낸 플랫존이 형성된 클리닝 웨이퍼;

상기 테스트 프로브들과 대향되는 상기 클리닝 웨이퍼의 일면 소정부분에 형성되며, 표면이 거칠게 형성되어 상기 테스트 프로브들을 1차적으로 세정하는 연마페이퍼;

상기 클리닝 웨이퍼의 일면 중 상기 연마페이퍼가 형성된 부분을 제외한 나머지 부분에 형성되며, 사기 테스트 프로브들을 2차적으로 세정하여 상기 연마페이퍼에서 제거되지 않은 이물질들을 제거하는 클리닝 젤을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로빙 시스템의 프로브 세정장치.
제 1 항에 있어서, 상기 연마 페이퍼는 상기 클리닝 웨이퍼의 상부면 중에서상기 클리닝 웨이퍼의 중심선을 기준으로 상기 중심선의 일측에 부착되고,

상기 클리닝 젤은 상기 클리닝 웨이퍼의 상부면 중에서 상기 클리닝 웨이퍼의 중심선을 기준으로 상기 플랫존이 형성된 중심선의 타측에 도포되는 것을 특징으로 하는 프로빙 시스템의 프로브 세정장치.
제 2 항에 있어서, 상기 연마페이퍼는 샌드페이퍼와 텅스텐페이퍼 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 프로빙 시스템의 프로브 세정장치.
제 2 항에 있어서, 상기 클리닝 젤은 상기 테스트 프로브의 소정부분에 부착된 상기 메탈 찌꺼기들이 상기 클리닝 젤에 옮겨 붙을 수 있을 정도의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 프로빙 설비의 프로브 세정장치.
웨이퍼에 형성된 반도체 칩을 테스트하기 위한 적어도 1 개의 테스트 프로브를 갖는 프로브 카드와 상기 웨이퍼를 고정 및 상기 반도체 칩을 상기 테스트 프로브에 접촉시키기 위한 척이 포함된 프로빙 시스템에서,

상기 테스트 프로브에 부착된 이물질들을 제거하기 위해서 상기 척의 상부면에 연마 페이퍼와 클리닝 젤이 형성된 클리닝 웨이퍼를 로딩시키는 단계;

설비의 지정된 위치에 상기 클리닝 웨이퍼가 정확히 놓일 수 있도록 상기 클리닝 웨이퍼를 얼라인시키고, 상기 연마페이퍼 내에 상기 테스트 프로브들이 위치할 수 있도록 상기 척을 수평방향으로 이동시키는 단계;

상기 척을 상승/하강시켜 상기 테스트 프로브 중 상기 반도체 칩에 접촉되는 팁의 밑면에 부착된 이물질들을 1차적으로 제거하는 단계;

상기 클리닝 젤이 형성된 부분이 상기 테스트 프로브가 설치된 부분에 위치할 수 있도록 상기 척을 수평방향으로 이동시키는 단계;

상기 척을 상승/하강시켜 상기 연마페이퍼에서 제거되지 않은 상기 이물질들을 2차적으로 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로빙 시스템의 테스트 프로브 세정 방법.