KR20040037463A - 프로버 시스템용 클릭체크툴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 EDS 공정의 프로버 시스템에 설치되는 포서의 클릭을 정확히 체크할 수 있는 프로버 시스템용 클릭체크툴에 관한 것으로, 이와 같은 본 발명 프로버 시스템용 클릭체크툴은 유동홀과 끼움홀이 형성된 툴몸체와, 유동홀에 끼워지며 사용자에 의해 가해지는 힘에 의해 일정각도 회전되는 구동로드와, 끼움홀에 끼워지며 구동로드가 회전됨에 따라 일방향으로 소정길이 이동되는 종동로드와, 툴몸체의 내부에 설치되며 구동로드에 가해지는 힘을 종동로드로 전달해주는 동력전달수단을 포함하는 바, 이와 같은 본 발명 클릭체크툴을 이용하여 클릭을 체크하면 잡아당기는 방식으로 비교적 용이하게 클릭을 체크할 뿐만 아니라 포서에 가해지는 기계적인 힘으로 전환하여 클릭을 체크하기 때문에 종래에 비해 보다 용이하면서도 정확하게 포서의 클릭을 체크할 수 있게 된다.

Description

프로버 시스템용 클릭체크툴{Click check tool for prober system}

본 발명은 프로버 시스템(Prober system)용 클릭체크툴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 EDS(Electrical Die Sorting) 공정의 프로버 시스템에 설치되는 포서(Forcer)의 클릭을 정확히 체크할 수 있는 프로버 시스템용 클릭체크툴에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 실리콘(Silicon) 재질로 구성되는 웨이퍼(Wafer)를 사용하여 제조되는 바, 먼저 순수 실리콘 웨이퍼 상에 다수개의 반도체 칩(Chip)을 형성시키는 FAB(Fabrication) 공정을 수행한 다음 이 다수개의 반도체 칩 중 양품과 불량품을 선별하는 EDS 공정과 이러한 EDS 공정에 의해 양품으로 선별된 반도체 칩을 개개로 분리하여 개개의 반도체 칩이 전기적ㆍ물리적 특성을 지닐 수 있도록 칩을 패키징(packaging)하는 어셈블리(Assembly) 공정을 수행함으로써 제조된다.

여기에서, EDS 공정은 칩을 패키징하는 어셈블리 공정을 수행하기 전 불량품인 반도체 칩을 사전에 제거함으로써 불량품인 반도체 칩을 패키징하는데 소요되는 시간과 비용 등을 미연에 절감하기 위함이며, 대부분 반도체 칩 테스트 설비(Chip test equipment)에 의해 수행된다.

구체적으로 설명하면, 반도체 칩 테스트 설비는 전체적으로 보아 테스터 시스템(Tester system)과 프로버 시스템(Prober system) 및 프로브 카드(Probe card)로 구성된다. 즉, 테스터 시스템은 소정 전기적 신호를 발생시켜 반도체 칩에 인가함으로써 반도체 칩이 제대로 동작하는지를 감지하는 역할을 하고, 프로버 시스템은 테스트하고자 하는 웨이퍼를 로딩(Loading)한 후 얼라인(Align)한 다음 소정 테스트위치로 이송하여 프로브 카드를 통해 테스터가 정확한 테스트를 수행할 수 있도록 하는 역할을 하며, 프로브 카드는 테스터에서 발생한 소정 전기적 신호가 웨이퍼 내 칩의 패드(Pad)로 전달되도록 하는 역할을 하게 된다.

이때, 반도체 칩의 정확한 양ㆍ불량을 선별하기 위해서는 테스터에서 발생한 소정 전기적 신호가 프로브 카드를 통해 웨이퍼 내에 형성된 다수개의 칩의 패드에 정확히 전달되도록 하는 것이 매우 중요하다.

따라서, 이하에서는 테스터에서 발생한 전기적 신호가 웨이퍼 내 칩의 패드로 정확히 전달될 수 있도록 웨이퍼를 로딩하고 얼라인한 다음 소정 테스트위치까지 정확히 이동시켜주는 프로버 시스템을 도 1과 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 종래 프로버 시스템(100)에는 웨이퍼(90)의 로딩과 얼라인 등이 이루어지는 시스템 본체(150)와, 이러한 시스템 본체(150)를 지지해주는 지지대(110) 및 공정의 진행상황을 외부로 디스플레이(Dispaly)해주는 모니터(Monitor,170) 등이 구비된다.

여기에서, 시스템 본체(150)는 선행공정을 수행한 웨이퍼(90)가 로딩되고 얼라인되는 웨이퍼 로더부(130)와, 이렇게 얼라인된 웨이퍼(90)가 다시한번 얼라인되면서 소정 전기적 신호가 전달되어지는 테스트위치로 이동되는 웨이퍼 스테이지부(Wafer stage part,120) 및 이러한 시스템 본체(150)의 구동을 전반적으로 제어하는 제어부(140)로 나누어지는데, 웨이퍼 로더부(130)에는 웨이퍼(90)의 로딩 및 얼라인을 위한 웨이퍼 인덱서(Wafer indexer,131)와 웨이퍼 이송암(Transfer arm,132)과 프리 얼라이너(Pre aligner,133) 등이 구비되며, 웨이퍼 스테이지부(120)에는 웨이퍼(90)를 다시한번 얼라인하면서 테스트위치로 이동시키기 위한 퀵로더(Quick loader,121)와 매뉴얼로더(Manual loader,122)와 카메라 모듈(Camera module,123) 및 포서(forcer,124) 등이 구비되고, 제어부(140)에는 시스템 본체(150)를 전반적으로 제어하기 위한 제어패널(Panal,142)과 작동패널(141) 등이 구비된다.

이때, 포서(124)는 웨이퍼(90)에 형성된 다수개의 반도체 칩이 순차적으로 모두 테스트되도록 얼라인된 웨이퍼(90)를 테스트될 일정위치로 이동시키는 역할을 하는 바, 포서(124)에는 웨이퍼(90)가 안착되는 웨이퍼 척(125)과, 웨이퍼(90)의 반도체 칩에 프로브 카드(미도시)의 접촉상태를 보여주는 DPS 모듈(Direct Probe Sensor module,126) 등이 구비되며, 이러한 포서(124)가 이동되는 웨이퍼 스테이지부(120)의 바닥면은 포서(124)가 바닥면 중에서 테스트될 일정위치로 정확히 이동될 수 있도록 아주 작은 크기의 모눈(이하, '클릭(Click,127)'이라함)으로 나누어진 플래튼(Platen,128)으로 형성된다.

따라서, 제어부(140)에서 포서(124)가 위치되어야 할 일정위치를 소정 시그날(Signal)로 전송해오면, 포서(124)는 이와 같은 클릭(127)을 따라 그 위치되어야할 일정위치에 정확히 위치되게 되는 것이다.

이때, 사용자는 종종 포서(124)가 정상적으로 동작되는지를 점검하게 되는데, 이때의 점검은 클릭체크툴(200)을 이용하여 포서(124)에 인위적인 힘을 가함으로써 포서(124)가 어느정도 자연스럽게 밀리는지를 보고 점검을 하게 된다.

즉, 개개의 포서(124)에는 기본적으로 갖는 스펙(Spec)이 있는데 사용자가 클릭체크툴(200)을 이용하여 포서(124)에 인위적인 힘을 가했을 때, 포서(124)가 자연스럽게 밀리는 밀림이 이 스펙 내에 있으면 포서(124)는 정상동작하고 있는 것이고, 포서(124)의 밀림이 이 스펙을 벗어나게 되면 포서(124)는 정상동작되고 있지 않는 것이며 사용자는 포서(124)를 조정하게 된다.

이하, 종래 포서(124)의 클릭을 체크하는 클릭체크툴(200)을 살펴보면, 종래 클릭체크툴(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 일단부가 소정각도로 휘어진 로드(Rod)형상으로 형성된다.

따라서, 사용자는 종래 클릭체크툴(200)을 이용하여 포서(124)의 클릭(127)을 체크할 경우 도 4에 도시된 바와 같이 클릭체크툴(200)을 플래튼(128)의 가장자리에 설치되는 가이드바(Guide bar,129)와 포서(124)의 사이에 넣은 다음 포서(124)가 밀리도록 포서(124)에 인위적인 힘 즉, 상측에서 하측으로 누르는 소정 힘을 가함으로써 포서(124)의 정상동작 여부를 점검하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 클릭체크툴(200)은 로드형상으로 형성되어 단순히 상측에서 하측으로 누르는 소정 힘을 가함으로써 포서(124)의 클릭(127)을 체크하기 때문에 종종 누르는 힘이 과도하게 가해지는 등 그 가해지는 힘을 조절하기가매우 어려운 문제점이 있다. 이에 이와 같은 종래 클릭체크툴(200)을 이용하여 포서(124)의 클릭(127)을 체크할 경우 이 누르는 인위적 힘의 차이에 의해 포서(124)의 밀림이 결정되기 때문에 정확한 클릭(127)의 체크는 매우 어렵게되는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 포서의 클릭체크시 가해지는 힘을 원하는 만큼 용이하게 조절가능한 프로버 시스템용 클릭체크툴을 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 프로버시스템의 일예를 개략적으로 도시한 정면도.

도 2는 도 1의 프로버시스템 중 시스템 본체의 구성을 개략적으로 도시한 평면도.

도 3은 도 1의 프로버시스템에 사용되는 종래 클릭체크툴을 도시한 사시도.

도 4는 종래 클릭체크툴이 프로버 시스템에 사용되는 것을 도시한 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 프로버 시스템용 클릭체크툴의 일실시예를 도시한 사시도.

도 6은 도 5에 도시한 클릭체크툴의 작동상태를 도시한 사시도.

도 7은 도 5에 도시한 클릭체크툴이 프로버 시스템에 사용되는 것을 도시한 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

300 : 클릭체크툴 320 : 툴몸체

325 : 유동홀 327 : 끼움홀

340 : 구동로드 360 : 종동로드

365 : 동력전달판 380 : 동력전달수단

381 : 나사축 383 : 너트유닛

385 : 볼

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명은 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척을 구비하되 다수의 클릭으로 나누어진 플래튼의 상측에 설치되어 웨이퍼 척에 안착되는 웨이퍼의 반도체 칩이 테스트될 수 있도록 플래튼의 상측에서 클릭을 따라 소정 테스트위치로 이동되는 포서에 소정 힘을 가하여 포서의 밀림을 점검하므로 포서의 클릭을 체크하는 프로버 시스템용 클릭체크툴에 있어서, 상기 클릭체크툴은

통체형상으로 일면에 유동홀이 형성되고 일측면에는 끼움홀이 형성된 툴몸체와, 유동홀에 일단부가 끼워지며 사용자에 의해 가해지는 힘에 의해 일정각도 회전되는 구동로드와, 끼움홀에 일측단부가 끼워지며 구동로드가 회전됨에 따라 일방향으로 소정길이 직선이동되는 종동로드 및 툴몸체의 내부에 설치되며 구동로드에 가해지는 힘을 종동로드로 전달해주되 구동로드의 회전운동을 종동로드의 직선운동으로 변환하여 주는 동력전달수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 동력전달수단은 툴몸체의 내부에 고정되는 너트유닛과, 너트유닛에 끼워져 결합되되 일단부는 구동로드에 결합되고 타단부는 종동로드에 결합되며 구동로드가 회전됨에 따라 일정각도 회전되면서 일방향으로 소정길이 직선이동되어 종동로드를 이동되게 하는 나사축 및 너트유닛과 나사축 사이에 개재되어 너트유닛과 나사축이 원활하게 미끄러지도록 구름접촉되게 하는 볼로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 프로버 시스템용 클릭체크툴(300)의 일실시예를 구체적으로 설명하기 전 본 발명 크릭체크툴(300)이 사용되어지는 프로버 시스템(100)에 대해 개략적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 클릭체크툴(300)은 앞에서 도 1 과 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 시스템 본체(150)와, 이러한 시스템 본체(150)를 지지해주는 지지대(110) 및 공정의 진행상황을 외부로 디스플레이해주는 모니터(170) 등이 구비된 프로버 시스템(100)에 사용된다.

즉, 프로버 시스템(100)의 시스템 본체(150)는 선행공정을 수행한 웨이퍼(90)가 로딩되고 얼라인되는 웨이퍼 로더부(130)와, 이렇게 얼라인된 웨이퍼(90)가 다시한번 얼라인되면서 소정 전기적 신호가 전달되어지는 테스트위치로 이동되는 웨이퍼 스테이지부(120) 및 이러한 시스템 본체(150)의 구동을 전반적으로 제어하는 제어부(140) 등으로 나누어지고, 이러한 시스템 본체(150) 중 웨이퍼 스테이지부(120)에는 웨이퍼(90)를 얼라인하면서 테스트위치로 이동시키기 위한 퀵로더(121)와 매뉴얼로더(122)와 카메라 모듈(123) 및 포서(124) 등이 구비되는바, 본 발명에 따른 클릭체크툴(300)은 이러한 포서(124)의 밀림 등을 점검하는데 사용된다.

구체적으로 설명하면, 포서(124)는 웨이퍼(90)에 형성된 다수개의 반도체 칩이 순차적으로 모두 테스트되도록 얼라인된 웨이퍼(90)를 테스트될 일정위치로 이동시키는 역할을 하는 바, 포서(124)에는 웨이퍼 척(125)과, DPS 모듈(126) 등이 구비되며, 이러한 포서(124)가 이동되는 웨이퍼 스테이지부(120)의 바닥면은 포서(124)가 바닥면 중에서 테스트될 일정위치로 정확히 이동될 수 있도록 아주 작은 크기의 클릭(127)으로 나누어진 플래튼(Platen,128)으로 형성된다. 따라서, 제어부(140)에서 포서(124)가 위치되어야 할 일정위치를 소정 시그날로 전송해오면, 포서(124)는 이와 같은 클릭(127)을 따라 그 위치되어야할 일정위치에 정확히 위치되게 되는 것이다.

이때, 사용자는 클릭체크툴(300)을 이용하여 포서(124)가 정상적으로 동작되는지를 점검하게 되는 바, 포서(124)에 인위적인 힘을 가함으로써 포서(124)가 어느정도 자연스럽게 밀리는지를 보고 점검을 하게 된다. 즉, 개개의 포서(124)에는 기본적으로 갖는 스펙이 있는데 사용자가 클릭체크툴(200)을 이용하여 포서(124)에 인위적인 힘을 가했을 때, 포서(124)가 자연스럽게 밀리는 밀림이 이 스펙 내에 있으면 포서(124)는 정상동작하고 있는 것이고, 포서(124)의 밀림이 이 스펙을 벗어나게 되면 포서(124)는 정상동작되고 있지 않는 것이며 사용자는 포서(124)를 조정하게 된다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 프로버 시스템용 클릭체크툴(300)의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일실시예인 개선된 클릭체크툴(300)은 전체적으로 보아 통체형상의 툴몸체(320)와, 이러한 툴몸체(320)에 소정 힘을 전달하는 손잡이 역할의 구동로드(340)와, 이 구동로드(340)에 의해 연동되는 종동로드(360) 및 구동로드(340)의 힘을 종동로드(360)로 전달되게 하되 구동로드(340)의 회전운동을 종동로드(360)의 직선운동으로 변환하여 주는 동력전달수단(380)으로 구성되며, 앞에서 설명한 종래의 클릭체크툴(200)과 같이 플래튼(128)의 가장자리에 설치되는 가이드바(129)와 포서(124)의 사이에 넣은 다음 포서(124)에 인위적인 힘을 가함으로써 포서(124)가 어느정도 자연스럽게 밀리는지를 보고 포서(124)의 클릭(127)을 점검하는 역할을 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 툴몸체(320)는 구동로드(340)와 종동로드(360) 및 동력전달수단(380)을 커버하면서 지지하는 역할을 하는 바, 툴몸체(320)의 일면에는 구동로드(340)가 약 90°정도의 일정각도로 회전될 수 있도록 유동홀(325)이 형성되고, 일측면에는 이러한 구동로드(340)가 회전됨에 따라 종동로드(360)가 연동되어 움직일 수 있도록 종동로드(360)가 끼워지는 끼움홀(327)이 형성된다. 이때 유동홀(325)은 사용자가 유동홀(325)에 끼워진 구동로드(340)를 잡아당길수 있도록 상측방향에서부터 앞측방향에까지 약 90° 정도로 연속되게 개구된 장공으로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 구동로드(340)는 일측단부가 사용자의 손에 잡히는 부분이고, 타측단부는 툴몸체(320)에 형성된 유동홀(325)에 끼워져서 동력전달수단(380)에 연결되는 바, 단순한 로드형상으로 형성되고, 앞에서 설명한 바와 같이 손잡이 역할을 하게 된다.

한편, 구동로드(340)의 힘을 종동로드(360)로 전달되게 하는 동력전달수단(380)은 툴몸체(320)의 내부에 고정되는 너트유닛(383)과, 이러한 너트유닛(383)에 끼워져 결합되되 일단부는 구동로드(340)에 결합되고 타단부는 종동로드(360)에 결합되며, 구동로드(340)가 회전됨에 따라 이 구동로드(340)와 같이 일정각도 회전되면서 일방향으로 소정길이 직선이동되어 앞에서 설명한 종동로드(360)를 이동되게 하는 나사축(381) 및 너트유닛(383)과 나사축(381) 사이에 개재되어 너트유닛(383)과 나사축(381)이 원활하게 미끄러지도록 너트유닛(383)과 나사축(381)을 구름접촉되게 하는 볼로 구현된다. 즉, 본 발명에 따른 동력전달수단(380)의 일실시예는 도면에 도시된 바와 같이 볼스크류(Ball screw)를 이용한 방식임을 알 수 있다.

따라서, 사용자가 구동로드(340)를 잡아당기게 되면, 구동로드(340)에 결합된 나사축(381)은 일측방향에서 약 90° 정도로 회전되게 되고, 이러한 회전과 함께 타측방향에서는 너트유닛(383) 내부에서 원활하게 미끄러지면서 일방향으로 직선이동되어 타측방향에 결합된 종동로드(360)를 유동되게 함으로 동력을 전달하게 되는 것이다.

한편, 종동로드(360)는 로드형상으로 형성되며, 일측단부는 앞에서 설명한 바와 같이 나사축(381)에 결합되어 끼움홀(327)에 끼워지고, 타측단부는 툴몸체(320)의 외부로 소정길이 노출되게 설치된다. 이때, 종동로드(360)의 타측단부에는 원판형상의 동력전달판(365)이 일체로 결합되어지며, 이때의 동력전달판(365)은 종동로드(360)에 의해 전달되는 동력이 포서(124) 등에 보다 원활히 전달되도록 하는 역할을 한다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명 프로버 시스템의 클릭체크툴(300)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 플래튼(128) 상의 클릭체크 포인트(A)에 포서(124)가 위치되면, 사용자는 플래튼(128)의 가장자리에 설치되는 가이드바(129)와 포서(124)의 사이에 본 발명에 따른 클릭체크툴(300)을 넣은 다음 구동로드(340)를 잡아당겨 인위적인 힘을 가함으로써 포서(124)의 클릭(127)을 체크하게 된다.

이때, 사용자는 구동로드(340)를 잡아당기게 되는 바 이 구동로드(340)의 잡아당김 즉, 구동로드(340)의 회전에 의해 구동로드(340)에 결합된 나사축(381)은 일측방향에서 약 90° 정도로 회전되게 된다.

그리고, 이러한 나사축(381)의 일측방향 회전과 함께 나사축(381)의 타측방향에서는 너트유닛(383) 내부에서 원활하게 미끄러지면서 일방향으로 직선이동되며, 이러한 직선이동은 최종 나사축(381)의 타측방향에 결합된 종동로드(360)를 일방향으로 직선 이동되게 한다.

이에, 종동로드(360)는 동력전달판(365)을 접점으로하여 포서(124)를 천천히 밀게 되며, 사용자는 이러한 밀림을 확인하고 포서(124)의 클릭(127)을 체크하게 된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 프로버 시스템용 클릭체크툴(300)은 종래의 힘조절이 어려운 누르는 방식을 힘조절이 비교적 용이한 잡아당기는 방식으로 변경하여 클릭(127)을 체크할 뿐만 아니라 포서(124)에 가해지는 힘을 종래 인위적인 힘에서 기계적인 힘으로 전환하여 클릭(127)을 체크하기 때문에 종래에 비해 보다 용이하면서도 보다 정확하게 포서의 클릭을 체크할 수 있게 된다.

이상에서, 본 발명에서는 구동로드와 종동로드의 동력전달수단으로 볼스크류 방식을 예로 들어 설명하였지만, 이와 같은 볼스크류 방식은 일실시예에 불과하며, 구동로드의 회전운동을 종동로드의 직선운동으로 변환가능한 방식이면 모두 본 발명의 동력전달수단에 적용이 가능하며, 이와 같은 적용은 본 발명 특허청구범위 내에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로버 시스템용 클릭체크툴은 종래에 힘조절이 어려운 누르는 방식을 힘조절이 비교적 용이한 잡아당기는 방식으로 변경하여 클릭을 체크할 뿐만 아니라 포서에 가해지는 힘을 종래 인위적인 힘에서 기계적인 힘으로 전환하여 클릭을 체크하기 때문에 종래에 비해 보다 용이하면서도 보다 정확하게 포서의 클릭을 체크할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척을 구비하되 다수의 클릭으로 나누어진 플래튼의 상측에 설치되어 상기 웨이퍼 척에 안착되는 상기 웨이퍼의 반도체 칩이 테스트될 수 있도록 상기 플래튼의 상측에서 상기 클릭을 따라 소정 테스트위치로 이동되는 포서에 소정 힘을 가하여 상기 포서의 밀림을 점검하므로 상기 포서의 클릭을 체크하는 프로버 시스템용 클릭체크툴에 있어서, 상기 클릭체크툴은

   통체형상으로 일면에 유동홀이 형성되고 일측면에는 끼움홀이 형성된 툴몸체와;

   상기 유동홀에 일단부가 끼워지며 사용자에 의해 가해지는 힘에 의해 일정각도 회전되는 구동로드와;

   상기 끼움홀에 일측단부가 끼워지며 상기 구동로드가 회전됨에 따라 일방향으로 소정길이 직선이동되는 종동로드 및;

   상기 툴몸체의 내부에 설치되며 상기 구동로드에 가해지는 힘을 상기 종동로드로 전달해주되 상기 구동로드의 회전운동을 상기 종동로드의 직선운동으로 변환하여 주는 동력전달수단을 포함한 것을 특징으로 하는 프로버 시스템용 클릭체크툴.
2. 제 1항에 있어서, 상기 동력전달수단은

   상기 툴몸체의 내부에 고정되는 너트유닛과,

   상기 너트유닛에 끼워져 결합되되 일단부는 상기 구동로드에 결합되고, 타단부는 상기 종동로드에 결합되며 상기 구동로드가 회전됨에 따라 일정각도 회전되면서 일방향으로 소정길이 직선이동되어 상기 종동로드를 이동되게 하는 나사축 및,

   상기 너트유닛과 상기 나사축 사이에 개재되어 상기 너트유닛과 상기 나사축이 원활하게 미끄러지도록 구름접촉되게 하는 볼로 구성된 것을 특징으로 하는 프로버 시스템용 클릭체크툴.