KR20040035215A - Wafer inspection system having improved chuck leveling apparatus - Google Patents

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이우규
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor wafer inspecting probe station having an improved chuck leveling part is provided to be capable of easily carrying out a leveling process and checking the deformation of a chuck. CONSTITUTION: A semiconductor wafer inspecting probe station is provided with a platen(31), an operation part(33) installed at the upper portion of the platen for being horizontally transferred to a predetermined direction, a pedestal(39) installed on the operation part, and a base(37) installed on the pedestal for moving a chuck(35) up and down. The semiconductor wafer inspecting probe station further includes a chuck leveling part. At this time, the chuck leveling part includes a plurality of guide pins(41), an elastic part(43) wound around each guide pin, and a leveling jig(45) for performing a wafer chuck leveling process. The leveling jig has a plurality of pressing protrusions(45a).

Description

개선된 척 레벨링 장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션{WAFER INSPECTION SYSTEM HAVING IMPROVED CHUCK LEVELING APPARATUS}Probe Station for Semiconductor Wafer Inspection with Improved Chuck Leveling Apparatus {WAFER INSPECTION SYSTEM HAVING IMPROVED CHUCK LEVELING APPARATUS}

본 발명은 기판(예컨대, 반도체 웨이퍼) 검사용 프로브 스테이션에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 기판을 지지하는 척의 레벨링 작업을 보다 쉽게 행하도록 하는 개선된 척 레벨징장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a probe station for inspecting a substrate (e.g., a semiconductor wafer), and more particularly to a semiconductor wafer inspection probe having an improved chuck leveling device that makes it easier to level the chuck supporting the substrate. It is about a station.

이디에스(EDS : Electrical Die Sorting)란 웨이퍼를 구성하고 있는 각 칩의 전기적 특성 검사를 통하여 양, 불량을 선별하는 작업으로서, 이디에스를 하는 목적은 웨이퍼를 구성하고 있는 각 칩의 양,불량품을 선별하기 위한 것 이외에도, 불량칩 중에서 수리 가능한 칩을 수리하거나, 제작공정에서의 문제점을 조기에 피드백하기 위해서 또는 불량 칩의 조기제거로 조립 및 검사에서의 원가절감을 위해서이다.Electrical Die Sorting (EDS) is a process of screening the quantity and defects by inspecting the electrical characteristics of each chip constituting the wafer. The purpose of the ED is to determine the quantity and defect of each chip constituting the wafer. In addition to screening, repair of repairable chips among defective chips, early feedback of problems in the manufacturing process, or early removal of defective chips can be used for cost reduction in assembly and inspection.

상기 이디에스의 기본요소로는 테스터시스템, 프로버시스템, 프로브카드, 테스터프로그램을 들 수 있으며, 그 중에서 프로브카드는 아주 가는 니들(침)을 인쇄회로기판에 고정시켜 놓은 것으로 테스터에서 발생한 신호가 퍼포먼스 기판을 통해 프로브카드의 니들까지 전달되고, 이 니들이 웨이퍼 내 칩의 패드에 접촉되어 디바이스 내부의 회로에 전기적 신호가 전달되도록 하는 역할을 수행한다.The basic elements of the ID include a tester system, a prober system, a probe card, and a tester program. Among them, a probe card is a very thin needle (needle) fixed to a printed circuit board. The needle is transferred to the needle of the probe card through the performance substrate, and the needle is in contact with the pad of the chip in the wafer to transmit an electrical signal to a circuit inside the device.

상기 프로브카드의 하방에는 상면에 웨이퍼가 적재된 척을 상하로 승강시킴과 아울러 소정의 방향으로 회전시키고, 또한 수평 방향으로 이송시키는 프로브 스테이션이 설치된다.Below the probe card, a probe station is provided which raises and lowers the chuck on which the wafer is mounted on the upper surface, rotates in a predetermined direction, and moves in the horizontal direction.

도 1은 상술한 프로브 스테이션의 종래 구성을 도시한 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이 플래튼(1)과, 상기 플래튼(1)의 상면에 X축,Y축 방향으로 수평이송되는 가동자(3)와, 상기 가동자(3)의 상측에 설치되어 역시 X축, Y축 방향으로 이동됨과 아울러 그 상부측에 웨이퍼(미도시)를 지지하는 척(5)을 상하로 승강가능하게 지지함과 아울러 θ회전가능하게 지지하는 베이스(7)를 지지하는 지지대(9)로 구성된다.1 is a view showing a conventional configuration of the above-described probe station, and as shown in the drawing, a platen 1 and a movable member horizontally moved in the X-axis and Y-axis directions on the upper surface of the platen 1. (3) and the chuck (5), which is provided above the mover (3) and is also moved in the X-axis and Y-axis directions and supports a wafer (not shown) on its upper side so as to be capable of lifting up and down. In addition, it is composed of a support (9) for supporting the base (7) rotatably support.

상기 지지대(9)는 레벨링볼트(11)에 의해 가동자(3)의 상측에 설치되며, 이때, 상기 지지대(9) 및 상기 가동자(3)의 사이에 위치하는 상기 레벨링볼트()11의 외주면에는 고무부재(13)가 설치된다.The support 9 is installed above the mover 3 by a leveling bolt 11, and at this time, the leveling bolt 11 of the leveling bolt 11 is located between the support 9 and the mover 3. The rubber member 13 is installed on the outer peripheral surface.

상술한 바와 같이 구성된 종래의 프로브 스테이션은 상기 척(5)의 수평상태를 체크하기 위해서 다이얼게이지(미도시)와 같은 측정기구를 이용하여 척(5) 표면의 4지점을 이동하여 수평상태를 확인한 후 상기 레벨링볼트(11)를 조여주어 레벨링 작업을 수행한다.The conventional probe station configured as described above moves the four points on the surface of the chuck 5 by using a measuring instrument such as a dial gauge (not shown) to check the horizontal state of the chuck 5 to check the horizontal state. After tightening the leveling bolt 11 to perform the leveling operation.

이때, 상기 레벨링볼트(11)를 조여줄 때, 상기 지지대(9) 및 가동자(3)의 사이에 개재되어 상기 레벨링볼트(11)에 외감된 고무부재(13)는 압축된다.At this time, when the leveling bolt 11 is tightened, the rubber member 13 interposed between the support 9 and the mover 3 and wound around the leveling bolt 11 is compressed.

그러나 종래에는 상술한 바와 같이 하나의 게이지를 이용하여 여러 지점을 이동해 가면서 수평상태를 확인함에 따라 그 작업시간이 많이 걸린다는 문제점이 있다.However, conventionally, as described above, there is a problem in that the working time takes a lot as the horizontal state is checked while moving several points using one gauge.

또한, 상기와 같이 레벨링볼트를 조여주는 것에 의해 레벨링을 실시함에 따라 레벨링볼트를 조이는 데 한계가 있다는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that there is a limit in tightening the leveling bolt as the leveling is performed by tightening the leveling bolt as described above.

즉, 상기 고무부재의 압축강도는 제한되어 있어 상기 압축강도를 벗어난 상태에서는 레벨링볼트를 더 이상 조이지 못하게 된다.That is, the compressive strength of the rubber member is limited so that the leveling bolt can no longer be tightened in the state beyond the compressive strength.

또한, 종래에는 상술한 바와 같이 레벨링볼트에 의해 레벨링 작업만을 수행하도록 구성됨에 따라 척의 틀어짐을 확인할 방법이 없으며, 따라서 척의 틀어짐이 발생되었어도 레벨링이 정확하게 이루어지지 않은 것으로 인식하여 반복적으로 레벨링 작업만을 진행하게되는 문제를 초래한다.In addition, conventionally, there is no method of checking the chuck misalignment as it is configured to perform only the leveling operation by the leveling bolt as described above. Causes problems.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 첫 번째 목적은 척 레벨링 구조를 개선하여 그 레벨링 작업을 보다 쉽게 행하도록 하는 개선된 척 레벨링장치를 갖는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a first object of the present invention is to improve the chuck leveling structure, so that the leveling operation can be performed more easily. To provide a station.

본 발명의 두 번째 목적은 레벨링작업과 동시에 척의 틀어짐을 확인할 수 있도록 하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션을 제공하는 데 있다.It is a second object of the present invention to provide a probe station for semiconductor wafer inspection, which can check the chuck in parallel with the leveling operation.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플래튼의 상측에 설치되어 소정의 방향으로 수평 이송되는 가동자와; 상기 가동자의 상측에 설치되며 그 상측에는 웨이퍼를 지지하는 척과 상기 척을 상하로 수직 이송함과 아울러 소정의 방향으로 회전가능토록 지지하는 베이스가 설치된 지지대를 구비하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 있어서, 상기 지지대는 가동자의 상측에 마련된 복수의 가이드핀에 의해 상하로 승·하강가능하게 설치되되 상기 지지대 및 상기 가동자의 사이를 탄력적으로 지지하도록 상기 가이드핀에 외감된 탄성부재와; 상기 플래튼의 상면에 그 하부가 지지되며 그 상부 내면에 상기 웨이퍼척의 상면을 누르는 누름돌기가 형성된 레벨링지그에 의해 척 레벨링을 실시하도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention and the movable plate is installed on the upper side of the platen horizontally conveyed in a predetermined direction; A semiconductor wafer inspection probe station having a chuck installed on an upper side of the mover, and having a chuck supporting a wafer and a support base provided to vertically transfer the chuck vertically and rotatably in a predetermined direction. The support member is installed to be moved up and down by a plurality of guide pins provided on an upper side of the mover, and an elastic member wound around the guide pin to elastically support the support and the mover; The lower surface is supported on the upper surface of the platen, and the upper inner surface is characterized in that the chuck leveling is performed by a leveling jig formed with pressing protrusions pressing the upper surface of the wafer chuck.

상기 레벨링지그의 누름돌기가 척을 누름에 따라 상기 웨이퍼척 및 베이스를 포함하는 지지대가 소정의 위치로 하강한 상태를 이루면, 상기 지지대는 그 측면을 관통하여 상기 가이드핀에 체결되는 체결나사에 의해 그 위치가 고정되도록 구성된다.When the pressing projection of the leveling jig presses the chuck to form a state where the support including the wafer chuck and the base is lowered to a predetermined position, the support is formed by a fastening screw that is fastened to the guide pin through the side thereof. The position is configured to be fixed.

도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션의 구성을 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional probe station for semiconductor wafer inspection;

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션의 척 레벨링장치가 적용된 상태를 도시한 도면,2 is a view showing a state in which the chuck leveling device of the probe station for semiconductor wafer inspection according to an embodiment of the present invention is applied,

도 3은 상기 도 2의 구성을 종방향으로 절단해서 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the configuration of FIG. 2 cut in the longitudinal direction.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

31 : 플래튼33 : 가동자31: platen 33: mover

W : 와이어35 : 척W: Wire 35: Chuck

37 : 베이스39 : 지지대37: base 39: support

41 : 가이드핀43 : 탄성부재41: guide pin 43: elastic member

45 : 레벨링지그45a : 누름돌기45: leveling jig 45a: push projection

47 : 체결나사47: Tightening Screw

이하 첨부된 도면 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 에 대해서 좀더 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings Figures 2 and 3 will be described in more detail with respect to according to an embodiment of the present invention.

상기 도면에 도시된 바와 같이 평면 리니어 모터에 있어서 고정자에 해당하는 플래튼(31)이 있고, 상기 플래튼(31)의 상부에는 와이어(W)에 전류가 흐름에 따라 이동자계가 형성되어 소정의 방향으로 수평 이송하는 가동자(33)가 설치되고, 상기 가동자(33)의 상측에는 그 상부에 웨이퍼(미도시)를 지지하는 척(35)과 상기 척(35)을 상하로 수직 이송함과 아울러 소정의 방향으로 회전가능토록 지지하는 베이스(37)가 설치된 지지대(39)가 설치된다.As shown in the drawing, there is a platen 31 corresponding to the stator in the planar linear motor, and a moving magnetic field is formed on the upper portion of the platen 31 as a current flows through the wire W. A mover 33 for horizontal transfer in the vertical direction, and vertically transfers the chuck 35 supporting the wafer (not shown) and the chuck 35 vertically above the mover 33. In addition, the support 39 is provided with a base 37 for rotatably supporting in a predetermined direction.

상기 지지대(39)는 관통홀(39a)이 상기 가동자(33)의 상측에 마련된 복수의 가이드핀(41)에 외삽되어 상하로 승·하강가능하게 설치되되, 상기 지지대(39) 및 상기 가동자(33)의 사이에 위치하며 상기 가이드핀(41)에 외감된 탄성부재(43)에 의해 탄력적으로 지지된다.The support 39 is installed so that the through-hole 39a is extrapolated to the plurality of guide pins 41 provided on the upper side of the mover 33 to move up and down, and the support 39 and the movable Located between the chair 33 is elastically supported by the elastic member 43, which is wound around the guide pin 41.

상기 플래튼(31)에는 그 하부가 지지되며 그 상부 내면에 상기 척의 상면을 누르는 누름돌기(45a)가 형성된 레벨링지그(45)가 설치된다.The platen 31 is provided with a leveling jig 45 having a lower portion supported thereon and a pressing protrusion 45a for pressing the upper surface of the chuck.

상기 지지대(39)는 상기 레벨링지그(45)의 누름돌기(45a)가 척(35)을 누름에따라 상기 척(35) 및 베이스(37)를 포함하는 지지대(39)가 소정의 위치로 하강한 상태를 이루면, 그 측면을 관통하여 상기 가이드핀(41)에 체결되는 체결나사(47)에 의해 그 위치가 고정되도록 구성된다.The support 39 descends the support 39 including the chuck 35 and the base 37 to a predetermined position as the pressing protrusion 45a of the leveling jig 45 presses the chuck 35. When one state is achieved, the position is configured to be fixed by a fastening screw 47 fastened to the guide pin 41 through the side surface thereof.

이때, 상기 가이드핀(41)에는 상기 지지대(39)의 상·하동작에 대응하여 상기 체결나사(47)가 체결되는 위치를 변경시키도록 길이방향을 따라 길게 형성된 장공의 체결홀(41a)을 마련하고, 상기 지지대(39)에는 그 측방향에서 관통된 관통공(39a)이 형성되어 상기 체결나사(47)가 관통할 수 있도록 구성된다.At this time, the guide pin 41 is provided with a fastening hole 41a of a long hole formed in the longitudinal direction so as to change the position at which the fastening screw 47 is fastened in response to the up and down motion of the support 39. In addition, the support 39 is formed so that the through-hole 39a penetrated in the lateral direction is configured to allow the fastening screw 47 to penetrate.

상기 레벨링지그(45)는 도 3에 도시된 바와 같이 그 내면에 누름돌기(45a)가 돌출 형성된 판(45b)과, 상기 판(45b)의 사방부를 소정의 높이로 지지함과 아울러 그 하단이 상기 플래튼(31)의 상면에 안착 지지되는 지지부재(45c)로 구성된다.As shown in FIG. 3, the leveling jig 45 supports a plate 45b having a push protrusion 45a protruding from an inner surface thereof, and supports the four sides of the plate 45b to a predetermined height and has a lower end thereof. It consists of a support member 45c that is seated and supported on the upper surface of the platen 31.

상기 레벨링지그(45)의 형태는 도시된 바에 한정된 것이 아니며, 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이다.The shape of the leveling jig 45 is not limited to the illustrated, and may be implemented in various forms.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 의해 척 레벨링을 실시하는 과정에 대해서 설명한다.Next, a process of performing chuck leveling according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.

먼저, 레벨링지그(45)를 플래튼(31)의 상면에 안착시켜 상기 레벨링지그(45)의 누름돌기(45a)가 척(35)의 상면에 접촉되어 누르도록 설치한다.First, the leveling jig 45 is mounted on the upper surface of the platen 31 so that the pressing protrusion 45a of the leveling jig 45 is in contact with the upper surface of the chuck 35 to be pressed.

이때, 물론 상기 레벨링지그(45)는 상기 탄성부재(43)의 탄성력에 대응할 수 있도록 지지부재(45c)의 하단이 상기 플래튼(31)의 상면에 접촉 고정된 상태를 이루어야 할 것이다.At this time, of course, the leveling jig 45 should be in a state where the lower end of the support member 45c is in contact with and fixed to the upper surface of the platen 31 so as to correspond to the elastic force of the elastic member 43.

상기와 같이 레벨링지그(45)의 복수의 누름돌기(45a)가 척(35)의 상면을 누르면, 베이스(37)를 포함하는 지지대(39)가 가이드핀(41)을 따라 하강상태를 이룸과 동시에 척(35)은 그 수평상태가 조정되게 된다.When the plurality of pressing protrusions 45a of the leveling jig 45 press the upper surface of the chuck 35 as described above, the support 39 including the base 37 moves downward along the guide pin 41. At the same time, the horizontal state of the chuck 35 is adjusted.

이때, 상기 탄성부재(43)은 압축상태를 이룬다.At this time, the elastic member 43 is in a compressed state.

다음, 상기와 같이 척이 수평상태로 조정되면, 체결나사(47)를 지지대(39)의 측부에 마련된 관통공(39a)을 통해 삽입하여 가이드핀(41)의 체결홀(41a)에 체결하여 지지대(39)를 고정시킨다.Next, when the chuck is adjusted in a horizontal state as described above, the fastening screw 47 is inserted through the through hole 39a provided on the side of the support 39 to fasten to the fastening hole 41a of the guide pin 41. Fix the support 39.

상술한 바와 같은 동작에 의해 레벨링 작업을 실시함에 있어, 상기 레벨링지그(45)의 복수의 돌기는 척(35)의 상면을 동시에 눌러줌에 따라 척(35)의 비틀림 상태를 또한 확인할 수 있게 된다.In performing the leveling operation by the above-described operation, the plurality of protrusions of the leveling jig 45 can also confirm the torsional state of the chuck 35 by simultaneously pressing the upper surface of the chuck 35. .

상술한 바와 같이 본 발명은 복수의 누름돌기 마련된 레벨링지그 및 지지대를 이송가능하게 지지하는 가이드핀의 외면에 개재된 탄성부재에 의해 간단하게 척의 레벨링작업을 실시하도록 구성함에 따라 그 레벨링 작업성을 월등히 향상시킴과 아울러 레벨링작업과 더불어 척의 비틀림상태를 쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention is configured to perform the leveling operation of the chuck simply by the elastic member interposed on the outer surface of the leveling jig provided with a plurality of push protrusions and the guide pin for transporting the support so that the leveling workability is excellent. In addition to improving and leveling work, there is an advantage that can easily check the torsional state of the chuck.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

Claims (2)

플래튼의 상측에 설치되어 소정의 방향으로 수평 이송되는 가동자와;A mover installed on the platen and horizontally conveyed in a predetermined direction; 상기 가동자의 상측에 설치되며 그 상측에는 웨이퍼를 지지하는 척과 상기 척을 상하로 수직 이송함과 아울러 소정의 방향으로 회전가능토록 지지하는 베이스가 설치된 지지대를 구비하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 있어서,A semiconductor wafer inspection probe station having a chuck installed on an upper side of the mover, and having a chuck supporting a wafer and a support base provided to vertically transfer the chuck vertically and rotatably in a predetermined direction. 상기 지지대는 가동자의 상측에 마련된 복수의 가이드핀에 의해 상하로 승하강가능하게 설치되되 상기 지지대 및 상기 가동자의 사이를 탄력적으로 지지하도록 상기 가이드핀에 외감된 탄성부재와;The support member is installed so as to be moved up and down by a plurality of guide pins provided on the upper side of the movable member and the elastic member is wound around the guide pin to elastically support between the support and the mover; 상기 플래튼의 상면에 그 하부가 지지되며 그 상부 내면에 상기 척의 상면을 누르는 누름돌기가 형성된 레벨링지그에 의해 웨이퍼척 레벨링을 실시하도록 된 것을 특징으로 하는 개선된 척 레벨링 장치를 갖는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션.Probe for semiconductor wafer inspection with an improved chuck leveling device characterized in that the lower surface is supported on the upper surface of the platen, the leveling jig is formed by a leveling jig formed in the upper inner surface of the pressing surface pressing the upper surface of the chuck. station. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레벨링지그의 누름돌기가 척을 누름에 따라 상기 척 및 베이스를 포함하는 지지대가 소정의 위치로 하강한 상태를 이루면 상기 지지대는 그 측면을 관통하여 상기 가이드핀에 체결되는 체결나사에 의해 그 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 개선된 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사장치.When the pusher of the leveling jig presses the chuck and the support including the chuck and the base is lowered to a predetermined position, the support is penetrated by the fastening screw which is fastened to the guide pin. A semiconductor wafer inspection device with an improved chuck leveling device characterized in that it is fixed.
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