KR20040065897A - 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용프로브 스테이션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 관한 것으로서, 플래튼의 상측에 설치되어 소정의 방향으로 수평 이송되는 포서와; 상기 포서의 상측에 설치되며 그 상측에는 웨이퍼를 지지하는 척이 마련되고, 상기 척을 상하로 수직 이송함과 아울러 소정의 방향으로 회전가능토록 지지하는 베이스에 설치된 지지대; 상기 지지대와 척 사이에 설치되되 그 외주면에 탄성부재가 설치된 레벨링볼트를 구비하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 있어서, 상기 플래튼의 상면에 그 하부가 고정지지되는 고정부와 지지대 및 상판을 갖는 고정지지대; 상기 척의 상면과 접촉하는 다수개의 레벨링지그 핀과 레벨링지그 핀의 측정값을 보여주는 디스플레이부가 설치된 디지털레벨링지그; 및 상기 고정지지대의 지지를 받으며 디지털레벨링지그를 승하강 시키는 승하강수단을 포함함에 따라, 디지털레벨링지그에 마련된 복수의 레벨링지그 핀에 의해 동시에 각 체크지점을 체킹하고, 디스플레이부에 의해 체크지점의 측정값을 정확하게 확인하여 간단하고 정확하게 척의 레벨링작업을 실시하도록 구성하여 레벨링 작없성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션{ WAFER INSPECTION SYSTEM HAVING DIGITAL CHUCK LEVELING APPARATUS}

본 발명은 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디지털레벨링지그를 마련하여 기판(예컨대, 반도체 웨이퍼)을 지지하는 척의 레벨링 작업을 보다 간단하고 정확하게 수행하도록 하는 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 관한 것이다.

이디에스(EDS : Electrical die sorting)란 웨이퍼를 구성하고 있는 각 칩의 전기적 특성 검사를 통하여 양, 불량을 선별하여, 선별된 불량칩 중에서 수리 가능한 칩을 수리하거나, 제작공정에서의 문제점을 조기에 피드백하기 위해서 또는 불량칩의 조기 제거로 조립 및 검사에서의 원가절감을 하기위한 작업이다.

상기 이디에스의 기본구성으로는 테스터 시스템과, 프로버 시스템, 및 프로브 카드, 테스터 프로그램을 들 수 있으며, 테스터 시스템은 소정 전기적 신호를 발생시켜 반도체 칩에 인가함으로써 반도체 칩이 제대로 동작하는지를 감지하는 역할을 하고, 프로버 시스템은 테스트하고자 하는 웨이퍼를 로딩한 후 얼라인 한 다음 소정 테스트 위치로 이송하여 프로브 카드를 통해 테스터가 정확한 테스트를 수행할 수 있도록 하는 역할을 하며, 프로브 카드는 아주 가는 니들(침)을 인쇄회로기판에 고정시켜 놓은 것으로 테스터 시스템에서 감지한 신호가 프로브 카드 니들까지 전달되고, 이 니들이 웨이퍼 내 칩의 패드에 접촉되어 디바이스 내부의 회로에 전기적 신호가 전달되도록 하는 역할을 하게 된다.

여기서, 상기 프로브카드의 하방에는 상면에 웨이퍼가 적재된 척을 상하로 승하강 시킴과 아울러 소정의 방향으로 회전시키거나 수평방향으로 이송시키는 프로브 스테이션이 설치된다.

도 1은 종래의 척 레벨링장치를 구비한 프로브스테이션의 구성을 도시한 평면도이고, 도 2는 종래의 척 레벨링장치를 구비한 프로브스테이션을 도시한 개략적인 단면도로써, 이들 도면에 도시한 바와 같이 플래튼(1)과, 상기 플래튼(1)의 상면에 X축, Y축 방향으로 수평 이송되는 포서(2)와, 상기 포서(2)의 상측에 설치되어 역시 X축, Y축 방향으로 이동됨과 아울러 그 상부측에 웨이퍼(미도시)를 지지하는 척(3)을 상하로 승하강 가능하게 지지함과 아울러 Z축 방향으로 회전가능하게 지지하는 베이스(4)를 지지하는 지지대(5)로 구성된다.

또한, 플래튼(1)의 상면에 설치되는 포서(2)와 척(3)을 지지하는 지지대(5) 사이에는 레벨링볼트(6)가 설치되어 척 레벨링을 하도록 구성된다.

상술한 바와 같은 프로브 스테이션은 상기 플레튼(1)의 상면에 고정지지대(8)를 고정하고, 그 일단에는 상기 척(3)과 직접 접촉에 의해 레벨값을 측정하는 다이얼게이지 핀(10)을 갖는 다이얼게이지(9)에 의해 수평상태를 가늠한다.

그에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다이얼게이지(9)를 고정지지대(80)를 매개로 플래튼(1)에 고정시키고, 척(3)의 다수개의 체크지점(도 1의 A 표시부)을 다이얼게이지(9)의 다이얼게이지 핀(10)과 접촉시켜 각 체크지점의 레벨값을 체크한다.

그리고, 그 측정된 레벨편차값이 소정의 범위(예컨데, ±5mm)인가를 판별하여 그 범위를 넘을 경우, 레벨링볼트(6)를 이용하여 레벨링 작업을 수행한다.

상술한 동작에 있어 각 체크지점과 다이얼게이지 핀과의 접촉은 포서(2)를 이동시켜 가면서 이루어진다.

그러나, 종래에는 상술한 바와 같이 척(3) 상면에 표시된 다수개의 체크지점을 체크하기 위해서는 다이얼게이지(9)의 다이얼게이지 핀(10)이 체크지점에 접촉되도록 포서(2)를 이동하여 수평상태를 확인하고, 다음 지점으로 다시 포서(2)를 이동시켜 레벨값을 측정해야함에 따라 장시간 반복 측정해야하는 번거로움과 작업시간이 많이 걸려 작업의 효율성이 떨어진다는 문제점이 발생한다.

또한, 상기 포서(2)의 이동시 다이얼게이지(9)의 다이얼게이지핀(10)이 척(3)의 체크지점 외에 다른 부분과 접촉됨에 따라 정확한 레벨편차를 측정하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 척 레벨링장치에 디지털레벨링지그를 구비하여 척 체킹구조를 개선함에 따라 레벨링 작업을 보다 쉽게 하도록 하는 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 척 레벨링장치를 구비한 프로브스테이션의 구성을 도시한 평면도,

도 2는 종래의 척 레벨링장치를 구비한 프로브스테이션을 도시한 개략적인 단면도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 척 레벨링장치를 적용한 프로브 스테이션을 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 척 레벨링장치의 일부를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *

20 : 포서 30 : 척

40 : 베이스 50 : 지지대

60 : 레벨링볼트 70 : 탄성부재

80 : 고정지지대 80a : 상판

80b : 지지대 81 : 제1회전축관통홀

81a : 나사산 82 : 힌지부

83 : 고정부 84 : 가이드라인

90 : 디지털 척 레벨링장치 91 : 디지털레벨링지그

92 : 레벨링지그 핀 93 : 제2회전축관통홀

94 : 회전축 94b : 걸림턱

95 : 손잡이부 96 : 나사부

97 : 디스플레이부 99 : 관통홀

100 : 프로브스테이션

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 플래튼의 상측에 설치되어 소정의 방향으로 수평 이송되는 포서와; 상기 포서의 상측에 설치되며 그 상측에는 웨이퍼를 지지하는 척이 마련되고, 상기 척을 상하로 수직 이송함과 아울러 소정의 방향으로 회전가능토록 지지하는 베이스에 설치된 지지대; 상기 지지대와 척 사이에 설치되되 그 외주면에 탄성부재가 설치된 레벨링볼트를 구비하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 있어서, 상기 플래튼의 상면에 그 하부가 고정지지되는 고정부와 지지대 및 상판을 갖는 고정지지대; 상기 척의 상면과 접촉하는 다수개의 레벨링지그 핀과 레벨링지그 핀의 측정값을 보여주는 디스플레이부가 설치된 디지털레벨링지그; 및 상기 고정지지대의 지지를 받으며 디지털레벨링지그를 승하강 시키는 승하강수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 상판과 지지대는 힌지부에 의해 연결되어 사용유무에 따라 접을 수 있도록 형성된 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 상기 승하강수단은 상기 상판과 상기 디지털레벨링지그를 관통하되 소정부분에 나사부를 가지고, 상부에는 손잡이부를 형성하고 하부에는 핀을 형성하는 회전축; 상기 회전축이 관통되도록 상기 상판의 중심부에 형성되며 그 내부에 상기 회전축의 나사부와 대응되는 나사산을 갖는 제1회전축관통홀; 상기 회전축이 관통되도록 상기 디지털레벨링지그의 중심부에 형성되는 제2회전축관통홀; 상기 상판의 배면에 형성되는 다수개의 가이드라인; 및 상기 가이드라인이 삽입되도록 상기 디지털레벨링지그에 형성되는 다수개의관통홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 레벨링지그 핀의 하단에는 볼이 마련되어 접촉방향에 따라 자유롭게 회전하여 구동운동을 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 척 레벨링장치를 적용한 프로브 스테이션을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 척 레벨링장치의 일부를 도시한 사시도로써, 이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 디지털 척 레벨링장치(90)와 프로브스테이션(100)으로 구성된다.

프로브스테이션(100)은 플래튼(10)의 상면에서 X축, Y축 방향으로 수평 이동하는 포서(20)와 , 상기 포서(20)의 상측에 설치되어 역시 X축, Y축 방향으로 이동됨과 아울러 그 상부측에 웨이퍼(미도시)를 지지하는 척(30)을 상하로 승하강 가능하게 지지함과 아울러 Z축 방향으로 회전가능하게 지지하는 베이스(40)를 지지하는 지지대(50)로 구성된다.

상기 지지대(50)는 레벨링볼트(60)에 의해 수평 조정이 되어 포서(20)의 상측에 설치되며, 이때 상기 지지대(50) 및 상기 포서(20) 사이에 위치하는 상기 레벨링볼트(60)의 외주면에는 탄성부재(70)가 설치된다.

디지털 척 레벨링장치(90)는 플레튼의 상면에 고정된 고정지지대(80)를 중심으로 디지털레벨링지그(91)가 회전축(94)에 의해 승하강되도록 구성되는데, 상기 고정지지대(80)는 일면이 플레튼의 상면에 고정되는 다수개의 고정부(83)와 상기 고정부(83)의 타면에 지지대(80b)를 갖는 상판(80a)이 설치된다.

여기서, 상기 지지대(80a)와 상판(80b)은 힌지부(82)를 채용하여 연결되고, 상기 상판(80b)의 중앙부에는 상기 회전축(94)이 삽입되는 제1회전축관통홀(81)을 형성하여 그 내면에는 나사산(81a)을 형성하며, 상판(80b)의 하면에는 후술할 디지털레벨링지그(91)에 형성되는 관통홀(99)에 삽입되어 디지털레벨링지그(91)의 승하강을 가이드 하는 가이드라인(84)을 설치한다.

상기 디지털레벨링지그(91)는 배면에 상기 척(30)과 접촉하여 그 수평도를 측정하는 다수개의 레벨링지그 핀(92)이 설치되고, 상면에 상기 레벨링지그 핀(92)에 의해 측정된 척(30)의 좌표값을 보여주는 디스플레이부(97)를 마련한다.

이때, 상기 레벨링지그 핀(92)은 하단에 볼(92a)을 마련하고, 상기 레벨링지그(91)의 중앙부에는 상기 회전축(94)이 관통하는 제2회전축관통홀(93)과 상기 가이드라인(84)을 관통시키는 다수개의 관통홀(99)이 형성된다.

여기서, 상기 회전축(94)은 소정부분에 상기 제1회전축관통홀(81)에 형성된 나사산(81a)과 대응되는 나사부(96)를 형성하고, 상기 레벨링지그(91)의 제2회전축관통홀(93)을 관통한 끝면에는 상기 회전축(94)이 제2회전축관통홀(93)을 빠져나가지 않도록 걸림턱(94b)을 마련한다.

또한, 상기 제1회전축관통홀(81)을 관통한 판(80a)에 돌출된 회전축(94)의 상부에는 손잡이부(95)를 형성한다.

이러한 구성에 의하여 본 발명에 따른 디지털 척 레벨링장치를 구비한 프로버스테이션(100)의 일실시예의 작동을 설명한다.

먼저, 사용자가 손잡이부(95)를 회전시키면 회전축(94)이 회전하여 디지털레벨링지그(91)를 하강시킨다.

이때, 상기 회전축(94)의 소정부분에 형성된 나사부(96)와 대응되게 상 판(80a)에 형성된 나사산(81a)이 맞물려 회전함에 따라, 상기 제2회전축관통홀(93)을 관통하여 디지털레벨링지그(91)의 끝단에 고정된 걸림턱(94a)도 회전하지만, 상기 디지털레벨링지그(91)는 디지털레벨링지그(91)에 형성된 다수개의 관통홀(99)에 상기 고정지지대(80)에 형성된 가이드라인(84)이 삽입됨과 아울러 회전하지 않고 하강하게 된다.

다음, 사용자는 하강한 상기 디지털레벨링지그(91)를 이루는 복수개의 레벨링지그 핀(92)이 척(30)의 상면에 동시 접촉되면 하강을 멈추고, 레벨링지그 핀(92)이 체크지점에 가도록 포서(20)를 이동시킴과 동시에 디지털레벨링지그(91)의 상면에 설치된 복수의 디스플레이부(97)에 의해 상기 레벨링지그 핀(92)의 측정값을 확인한다.

이때, 상기 레벨링지그 핀(92)의 하단에 마련된 볼(92a)은 척(30)의 접촉방향에 따라 자유롭게 회전하여 구동운동을 수행하여 체크지점으로 이동한다.

상기 레벨링볼트(60)를 조절해 가면서 상기 디스플레이부(97)의 측정값을 기초로 편차를 나타나는 부분에 해당하는 각 디스플레이부(97)에 표시되는 측정값이 일치하도록 조절한다.

다음, 척(30)의 수평도 조절이 끝나면 상기 디지털 척 레벨링장치(90)를 제거하고, 웨이퍼를 이송하여 이디에스 작업을 진행한다.

이때, 고정지지대(80)의 상판(80a)과 지지대(80b)는 힌지부(82)로 연결됨에 따라 접어서 보관할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 디지털레벨링지그에 마련된 복수의 레벨링지그 핀에 의해 동시에 각 체크지점을 체킹함에 따라 종래의 체크지점을 하나씩 체킹하던 번거로움을 개선하여 작업시간을 줄이고, 디스플레이부에 의해 체크지점의 측정값을 정확하게 확인함에 따라, 간단하고 정확하게 척의 레벨링작업을 실시하도록 구성하여 레벨링 작업성을 향상시키는 효과가 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 플래튼의 상측에 설치되어 소정의 방향으로 수평 이송되는 포서와;

   상기 포서의 상측에 설치되며 그 상측에는 웨이퍼를 지지하는 척이 마련되고, 상기 척을 상하로 수직 이송함과 아울러 소정의 방향으로 회전가능토록 지지하는 베이스에 설치된 지지대;

   상기 지지대와 척 사이에 설치되되 그 외주면에 탄성부재가 설치된 레벨링볼트를 구비하는 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션에 있어서,

   상기 플래튼의 상면에 그 하부가 고정지지되는 고정부와 지지대 및 상판을 갖는 고정지지대;

   상기 척의 상면과 접촉하는 다수개의 레벨링지그 핀과 레벨링지그 핀의 측정값을 보여주는 디스플레이부가 설치된 디지털레벨링지그; 및

   상기 고정지지대의 지지를 받으며 디지털레벨링지그를 승하강 시키는 승하강수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브 스테이션.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상판과 지지대는 힌지부에 의해 연결되어 사용유무에 따라 접을 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브스테이션.
3. 제1항에 있어서,

   상기 승하강수단은 상기 상판과 상기 디지털레벨링지그를 관통하되 소정부분에 나사부를 가지고, 상부에는 손잡이부를 형성하고 하부에는 핀을 형성하는 회전축;

   상기 회전축이 관통되도록 상기 상판의 중심부에 형성되며 그 내부에 상기 회전축의 나사부와 대응되는 나사산을 갖는 제1회전축관통홀;

   상기 회전축이 관통되도록 상기 디지털레벨링지그의 중심부에 형성되는 제2회전축관통홀;

   상기 상판의 배면에 형성되는 다수개의 가이드라인; 및

   상기 가이드라인이 삽입되도록 상기 디지털레벨링지그에 형성되는 다수개의관통홀을 포함하는 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브스테이션.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 레벨링지그 핀의 하단에는 볼이 마련되어 접촉방향에 따라 자유롭게 회전하여 구동운동을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용 프로브스테이션.