KR20070013041A

KR20070013041A - 프로브 카드, 이 프로브 카드를 갖는 테스트 장치 및, 이테스트 장치를 이용한 테스트 방법

Info

Publication number: KR20070013041A
Application number: KR1020050067376A
Authority: KR
Inventors: 배영길; 박순종; 김인수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2007-01-30
Also published as: US20070018664A1; KR100678480B1; US7456641B2; JP2007033450A

Abstract

프로브 카드, 이 프로브 카드를 갖는 테스트 장치 및, 이 테스트 장치를 이용한 테스트 방법이 제공된다. 이때의 프로브 카드는 신호선이 형성된 프로브 기판과, 신호선에 연결되며 프로브 기판에 고정되는 프로브 니들 및, 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 냉각유닛을 포함한다. 따라서, 각 칩에 접촉되는 프로브 니들의 온도는 계속 상승되지 않고 일정 저온상태를 계속 유지할 수 있게 된다. 이에, 프로브 니들의 변형은 미연에 방지되고, 프로브 니들에 묻는 이물질의 양은 최소화된다.

Description

프로브 카드, 이 프로브 카드를 갖는 테스트 장치 및, 이 테스트 장치를 이용한 테스트 방법{A probe card, a test apparatus having the probe card and, test method using the test apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 테스트 장치의 일실시예를 도시한 측면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 테스트 장치의 프로브 카드를 확대도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 프로브 카드의 냉각유닛과 온도조절유닛의 구성을 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 테스트 방법의 일실시예를 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

120 : 테스터

130 : 테스트 헤드

133 : 포고블럭

150 : 프로버

152 : 웨이퍼 척

200 : 프로브 카드

210 : 프로브 기판

220 : 지지판

230 : 프로브 니들

250 : 냉각유닛

260 : 온도조절유닛

본 발명은 반도체 검사공정인 이디에스 공정에 사용되는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 칩(Chip)의 테스트를 위한 전기적인 신호를 웨이퍼 상의 칩 패드(Pad)로 전달하는 프로브 카드와, 이 프로브 카드를 갖는 테스트 장치 및, 이 테스트 장치를 이용한 테스트 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조공정은 웨이퍼 상에 다수의 칩을 형성하는 패브릭케이션(Fabrication) 공정과, 웨이퍼 상에 형성된 각 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(EDS;Electric Die Sorting) 공정 및, 이디에스 공정에 의해 판별된 양품 칩을 개개로 분리시킨 다음 이 칩들이 외부의 기계적, 물리적, 화학적인 충격으로부터 보호되도록 칩들을 패키징(Packaging)하는 어셈블리(Assembly) 공정을 포함한다.

이들 공정 중에서 이디에스 공정은 웨이퍼 상에 형성된 칩들의 양ㆍ불량을 판별하기 위한 공정으로, 웨이퍼 상의 각 칩들에 소정 전기적인 신호를 전달한 다음 이 전달된 전기적 신호로부터 체크(Check)되는 신호에 의해 칩들의 양ㆍ불량을 판별한다.

하지만, 웨이퍼 상에 형성된 각 칩들은 매우 작은 크기이기 때문에 소정 전기적인 신호를 발생하는 테스터(Tester)를 각 칩들에 직접 연결하는 것은 매우 난해하다. 따라서, 소정 전기적인 신호를 발생하는 테스터와 칩이 형성된 웨이퍼의 사이에는 다수개의 프로브 니들(Probe needle)이 구비된 프로브 카드(Probe card)가 그 중간 매개체로 사용되고 있다. 이에 따라, 테스터는 칩의 테스트를 위한 소정 전기적인 신호를 발생하여 이를 프로브 카드로 전달하게 되고, 프로브 카드는 이와 같이 전달된 소정 전기적인 신호를 그 프로브 니들을 통하여 각 칩들에 전달하게 된다. 따라서, 각 칩들의 양ㆍ불량은 이와 같이 전달되는 신호 및 이로부터 체크되는 신호에 의해 판별된다.

한편, 이디에스 공정에 의해 검사되는 웨이퍼는 공정진행시 약 80℃ 내지 100℃ 정도의 고온으로 가열된 채로 검사된다. 이와 같은 이유는 고온의 상태에서 칩을 테스트 할 경우, 동작여부에 대한 신뢰성을 더 높일 수 있기 때문이다.

그러나, 이와 같은 경우, 웨이퍼 상의 칩에 접촉되는 프로브 니들도 고온으로 가열되어지며, 이는 곧 여러가지 문제를 초래하는 원인이 된다.

첫째, 고온으로 가열된 프로브 니들은 공정진행 중 비틀리거나 휘어지는 등 변형될 우려가 있다. 이 경우, 프로브 니들은 프로브 니들이 접촉되어야할 부분인 칩의 단자 곧, 칩의 패드에 접촉되지 못하여 양품의 칩을 불량으로 판별할 수 있다.

둘째, 고온으로 가열된 프로브 니들은 칩의 패드에 접촉시 패드에 존재하는 여러 이물질이 저온상태일 때 보다 더 잘 묻을 수 있다. 이 경우, 프로브 니들은 이와 같은 이물질들로 인하여 양품의 칩을 불량으로 판별할 수 있다. 따라서, 일정량의 칩들을 접촉한 프로브 니들은 후속공정 수행 전 샌드 페이퍼(Sand paper)와 같은 소정 거칠기를 갖는 면에 샌딩(Sanding)되어 니들의 끝단에 묻어있는 이물질들을 제거하고 있다. 하지만, 이와 같은 경우, 프로브 니들의 끝단에는 그 고온으로 인하여 패드 상의 이물질이 보다 잘 묻기 때문에 이상과 같은 샌딩 타임(Sanding time)은 더욱 증가하게 된다. 따라서, 단위시간당 전체 칩의 검사 수량은 크게 저하되는 문제가 발생된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 프로브 니들의 변형을 미연에 방지할 수 있는 프로브 카드와, 이 프로브 카드를 갖는 테스트 장치 및, 이 테스트 장치를 이용한 테스트 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 다른 기술적 과제는 프로브 니들에 묻는 이물질의 양을 최소화할 수 있는 프로브 카드와, 이 프로브 카드를 갖는 테스트 장치 및, 이 테스트 장치를 이용한 테스트 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 제1관점에 따르면, 신호선이 형성된 프로브 기판과, 신호선에 연결되며 프로브 기판에 고정되는 프로브 니들 및, 프로브 니들의 온도를 조절하는 온도조절유닛을 포함하는 프로브 카드가 제공된다.

상기 온도조절유닛은 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 냉각유닛을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 온도조절유닛은 프로브 니들에 접촉되어 프로브 니들의 온 도를 감지하는 온도감지센서와, 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 냉각유닛의 구동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 냉각유닛은 소정 직류 전류가 공급됨에 따라 프로브 니들을 냉각하는 펠티어 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 상기 펠티어 모듈은 프로브 니들의 열을 흡열하여 프로브 니들을 냉각하는 제1금속부재와, 제1금속부재의 일측과 타측에 각각 연결되되 제1금속부재와는 다른 재질의 금속으로 이루어지고 상기 흡열되는 열을 발열하는 제2금속부재 및, 제1금속부재와 제2금속부재가 냉각 또는 발열되도록 제2금속부재의 일측과 타측을 통해 소정 직류 전류를 공급하는 전원부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 온도조절유닛은 프로브 니들에 접촉되어 프로브 니들의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 전원부의 전류 공급을 단속하는 스위치 및, 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 스위치의 작동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 냉각유닛은 제2금속부재에 접촉되어 제2금속부재에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 전도성 재질의 방열부재를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 냉각유닛은 제1금속부재와 프로브 니들의 사이에 개재되는 흡열부재를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 흡열부재는 소정 두께를 갖는 절연성 재질로 형성될 수 있다.

본 발명의 제2관점에 따르면, 다수의 칩이 형성된 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척과, 칩에 전기적인 신호를 전달하되 칩의 패드에 접촉되는 프로브 니들과 프로브 니들에 연결되도록 신호선이 형성된 프로브 기판 및 프로브 니들의 온도를 조절하 는 온도조절유닛을 포함하는 프로브 카드 및, 칩을 테스트하기 위한 테스트 신호를 발생시키고 이 테스트 신호를 프로브 카드에 전달하는 테스터를 포함하는 테스트 장치가 제공된다.

상기 온도조절유닛은 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 냉각유닛을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 온도조절유닛은 프로브 니들에 접촉되어 프로브 니들의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 냉각유닛의 구동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 냉각유닛은 프로브 니들의 열을 흡열하여 프로브 니들을 냉각하는 제1금속부재와 제1금속부재의 일측과 타측에 각각 연결되되 제1금속부재와는 다른 재질의 금속으로 이루어지고 상기 흡열되는 열을 발열하는 제2금속부재 및 제1금속부재와 제2금속부재가 냉각 또는 발열되도록 제2금속부재의 일측과 타측을 통해 소정 직류 전류를 공급하는 전원부를 구비한 펠티어 모듈을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 온도조절유닛은 프로브 니들에 접촉되어 프로브 니들의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 전원부의 전류 공급을 단속하는 스위치 및, 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 스위치의 작동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 냉각유닛은 제2금속부재에 접촉되어 제2금속부재에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 전도성 재질의 방열부재와, 제1금속부재와 프로브 니들의 사이에 개재되며 소정 두께를 갖는 절연성 재질의 흡열부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 제3관점에 따르면, 프로브 니들을 웨이퍼에 형성된 칩의 패드에 접촉시키는 단계, 상기 패드를 통해 칩으로 테스트 신호를 전달하는 단계 및, 프로 브 니들의 온도를 조절하는 단계를 포함하는 테스트 장치를 이용한 테스트 방법이 제공된다.

상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 단계는 냉각유닛을 이용하여 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 프로브 니들의 온도를 조절하는 단계는 온도감지센서를 통해 프로브 니들의 온도를 감지하는 단계와, 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 냉각유닛의 구동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 단계는 펠티어 모듈을 이용하여 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 단계는 온도감지센서를 통해 프로브 니들의 온도를 감지하는 단계와, 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 펠티어 모듈로의 전류 공급을 단속하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 테스트 장치의 일실시예를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 테스트 장치의 프로브 카드를 확대도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 프로브 카드의 냉각유닛과 온도조절유닛의 구성을 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 테스트 장치(100)는 칩을 테스트하기 위한 소정 전기적인 신호 즉, 테스트 신호를 발생시키고 이 발생된 신호를 칩으로 전달하는 테스터(120)와, 테스터(120)가 테스트를 수행할 수 있도록 웨이퍼(90)를 이동시켜주는 프로버(Prober,150) 및, 테스터(120)에서 발생된 신호가 웨이퍼(90)에 형성된 칩에 전달되도록 중간 매개체 역할을 하는 프로브 카드(200)를 포함한다.

구체적으로, 테스터(120)는 테스트 본체(110)와, 테스트 본체(110)로부터 소정거리 승강되는 테스트 헤드(130)로 구성된다.

테스트 본체(110)는 칩의 테스트를 전반적으로 제어하고 칩들의 양ㆍ불량을 판별하는 역할을 한다. 예를 들면, 테스트 본체(110)는 칩을 테스트하기 위한 테스트 신호를 발생하고 이 발생된 신호가 칩 측으로 전달되도록 발생된 신호를 테스트 헤드(130)로 전달하는 역할 및, 이 전달된 신호로부터 체크되는 신호를 감지하고 이 감지된 신호들에 의거하여 칩들의 양ㆍ불량을 판별하는 역할을 한다.

테스트 헤드(130)는 테스트 본체(110)로부터 승강되며, 프로브 카드(200)에 선택적으로 도킹된다. 따라서, 테스트 본체(110)로부터 전달되는 테스트 신호는 테스트 헤드(130)를 경유하여 프로브 카드(200)로 전달된다. 이때, 테스트 헤드(130)에는 테스트될 칩의 특성에 맞게 만들어진 테스트 보드(Test board,131)와, 테스트 보드(131)의 하부에 결합되는 포고블럭(Pogo block,133)이 구비될 수 있다. 이 경우, 포고블럭(133)의 밑면에는 프로브 카드(200)에 형성된 신호선에 전기적으로 연 결되는 다수의 포고핀(Pogo pin,135)이 마련될 수 있다. 따라서, 테스트 본체(110)로부터 발생되어 테스트 헤드(130)로 전달된 소정 테스트 신호는 테스트 헤드(130)의 테스트 보드(131)와 포고블럭(133)의 포고핀(135)을 순차적으로 경유하여 프로브 카드(200)로 전달된다.

프로버(150)는 테스터(120)로부터 소정 테스트 신호를 전달받도록 테스트 헤드(130)의 하부에 배치된다. 이때, 프로버(150)의 상부에는 전술한 프로브 카드(200)가 안착되도록 카드 안착부가 마련된다. 그리고, 프로버(150)의 내부 곧, 카드 안착부의 하부에는 웨이퍼(90)가 안착되는 웨이퍼 척(Wafer chuck,152)이 마련된다. 웨이퍼 척(152)은 진공흡착 등의 방법으로 웨이퍼(90)를 그 상면에 고정하며, 공정진행에 따라 웨이퍼(90)를 이송하는 역할을 한다. 예를 들면, 웨이퍼 척(152)은 그 상면에 고정된 웨이퍼(90)를 테스트가 수행될 위치로 이송할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 척(152)의 일측면에는 소정 거칠기를 갖는 면 예를 들면, 샌드 페이퍼(미도시)가 마련될 수 있다. 따라서, 프로브 카드(200)는 후술될 프로브 니들(230)의 끝단에 이물질 등이 묻을 경우, 그 프로브 니들(230)의 끝단을 이 샌드 페이퍼와 같은 소정 거칠기를 갖는 면에 샌딩시킴으로써 이물질 등을 제거할 수 있다.

한편, 프로브 카드(200)는 소정 신호선이 형성된 프로브 기판(210)과, 이 신호선에 연결되되 프로브 기판(210)에 고정되는 프로브 니들(230) 및, 프로브 니들(230)의 온도를 조절하는 온도조절유닛(260)을 포함한다.

프로브 기판(210)은 전술한 카드 안착부에 안착될 수 있는 형상, 예를 들면, 원반 형상으로 형성된다. 그리고, 신호선은 테스트 본체(110)로부터 발생 및 전달된 신호를 프로브 니들(130)에 전달하는 역할을 한다. 따라서, 신호선은 프로브 기판(210)의 상단으로부터 시작되어 그 내부를 관통한 다음 그 하단까지 연장형성될 수 있다. 이에, 전술한 포고블럭(133)의 포고핀(135)은 이 신호선의 상단에 접촉되어 이 신호선으로 테스트 본체(110)로부터 발생 및 전달된 소정 테스트 신호를 전달하게 된다.

프로브 니들(230)은 칩들에 형성된 단자 즉, 패드에 그 일단이 접촉되도록 매우 얇은 두께를 갖는 니들(Needle) 형상으로 형성되며, 소정 접착제(243) 등에 의해 프로브 기판(200)의 하부에 고정된다. 이때, 프로브 니들(230)은 신호선을 통해 전달된 소정 테스트 신호를 칩의 패드로 전달하는 역할을 하는 바, 다수의 칩에 소정 테스트 신호를 한꺼번에 전달할 수 있도록 다수개로 구현될 수 있다. 이 경우, 프로브 니들(230)은 프로브 기판(210)의 중앙을 중심으로 그 양측 방향 또는 그 상하좌우 방향 등으로 상호 대칭되게 배치될 수 있다. 또한, 이와 같은 경우, 프로브 기판(210)의 중앙부측에 마련된 각 프로브 니들(230)의 일단은 칩의 패드들에 접촉되도록 소정각도로 굴절될 수 있다. 그리고, 프로브 기판(210)의 가장자리측에 마련된 각 프로브 니들(230)의 타단은 프로브 기판(210)에 형성된 신호선의 하단에 납땜 등의 방법으로 연결될 수 있다.

한편, 프로브 카드(200)에는 프로브 니들(230)의 고정을 위하여 니들 고정대(240)와 지지판(220)이 더 포함될 수 있다. 이 경우, 지지판(220)은 프로브 기판(210)보다 다소 적은 직경을 갖는 원반 형상으로 형성되어 프로브 기판(210)의 상 부 중앙에 고정될 수 있고, 니들 고정대(240)는 이와 같은 지지판(220)에 고정되되 그 하단이 프로브 기판(210)의 하부까지 연장형성될 수 있다. 따라서, 프로브 니들(230)은 그 중앙부의 일면 등이 소정 접착제(243)에 의하여 이 니들 고정대(240)에 고정될 수 있게 된다.

온도조절유닛(260)은 프로브 니들(230)의 온도를 냉각시켜주는 냉각유닛(250)을 포함할 수 있다. 일실시예로, 냉각유닛(250)은 소정 직류 전류가 공급됨에 따라 프로브 니들(230)을 냉각하는 펠티어 모듈로 구현될 수 있다. 구체적으로, 펠티어 모듈은 프로브 니들(230)에 접촉되고 프로브 니들(230)의 열을 흡열하여 프로브 니들(230)을 냉각하는 제1금속부재(251)와, 제1금속부재(251)의 일측과 타측에 각각 연결되되 제1금속부재와는 다른 재질의 금속으로 이루어지고 상기 흡열되는 열을 발열하는 제2금속부재(253) 및, 제1금속부재(251)와 제2금속부재(253)가 냉각 또는 발열되도록 제2금속부재(253)의 일측과 타측을 통해 소정 직류 전류를 공급하는 전원부(255)를 포함할 수 있다. 따라서, 전원부(255)로부터 소정 직류전원이 공급되면, 제1금속부재(251)와 제2금속부재(253)는 각각 흡열 및 발열반응을 하면서 프로브 니들(230)을 냉각하게 된다. 여기서, 제1금속부재(251)와 제2금속부재(253)의 사이에는 각각 서로 다른 이종의 반도체 예를 들면, P형 반도체(256)와 N형 반도체(257)가 적어도 하나 이상씩 더 개재될 수 있다. 이 경우, 제1금속부재(251)와 제2금속부재(253)에서 발생되는 흡열 및 발열효과는 더욱 증대될 수 있다. 그리고, 냉각유닛(250)은 펠티어 모듈의 제2금속부재(253)에 접촉되어 제2금속부재(253)에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 전도성 재질의 방열부재(252)와, 펠티어 모듈 의 제1금속부재(251)와 프로브 니들(230)의 사이에 개재되어 프로브 니들(230)의 열을 흡열하는 흡열부재(254)를 더 포함할 수 있다. 이때, 흡열부재(254)는 소정 두께를 갖는 절연성 재질로 형성될 수도 있고, 전도성 재질로도 형성될 수 있다. 그러나, 흡열부재(254)가 전도성 재질로 형성되는 경우, 프로브 니들(230)의 냉각은 테스트 공정 전이나 후에만 이루어져야 한다.

한편, 온도조절유닛(260)은 프로브 니들(230)의 일면에 접촉되어 프로브 니들(230)의 온도를 감지하는 온도감지센서(266)와, 온도감지센서(266)에 연결되고 온도감지센서(266)가 감지한 온도에 따라 냉각유닛(250)의 구동을 제어하는 온도컨트롤러(268)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 공정진행중 프로브 니들(230)의 온도가 미리 설정된 온도(이하,'기설정된 온도'라 칭함) 이상으로 상승되면, 온도컨트롤러(268)는 온도감지센서(266)를 통하여 이를 감지하게 되는 바, 곧바로 프로브 니들(230)이 냉각되도록 냉각유닛(250)에 소정 시그날을 전송하여 냉각유닛(250)을 구동하게 된다. 그리고, 냉각유닛(250)의 구동에 의하여 프로브 니들(230)의 온도가 기 설정된 온도 미만으로 냉각되면, 온도컨트롤러(268)는 냉각유닛(250)에 다시 소정 시그날을 전송하여 냉각유닛(250)의 구동을 중단하게 된다. 이에, 프로브 니들(230)의 온도는 이상과 같은 매커니즘(Mechanism)에 의해서 조절될 수 있게 된다.

다른 실시예로, 냉각유닛(250)이 펠티어 모듈로 구현될 경우, 온도조절유닛(260)은 프로브 니들(230)의 온도를 감지하는 온도감지센서(266)와, 전원부(255)의 전류 공급을 단속하는 스위치(Switch,264) 및, 온도감지센서(266)가 감지한 온도에 따라 상기 스위치(264)의 작동을 제어하는 온도컨트롤러(268)를 더 포함할 수 있 다. 따라서, 공정진행중 프로브 니들(230)의 온도가 기설정된 온도 이상으로 상승되면, 온도컨트롤러(268)는 온도감지센서(266)를 통하여 이를 감지한 다음 곧바로 프로브 니들(230)이 냉각되도록 스위치(264)를 온(On) 시키게 된다. 이에, 전원부(255)에서 공급하는 전원은 펠티어 모듈의 금속부재들(251,253)에 공급되어지게 되는 바, 제1금속부재(251)는 흡열부재(254)를 매개로 프로브 니들(230)의 온도를 흡열하게 되고, 제2금속부재(253)는 방열부재(252)를 매개로 프로브 니들(230)에서 흡열된 열을 외부로 방열하게 된다. 이후, 펠티어 모듈의 구동에 의하여 프로브 니들(230)의 온도가 기 설정된 온도 미만으로 냉각되면, 온도컨트롤러(268)는 스위치(264)를 오프(Off)시켜 펠티어 모듈의 금속부재들(251,253)로 공급되는 전원을 차단하게 된다. 이에, 프로브 니들(230)의 온도는 더이상 내려가지 않고 그 상태를 일정시간 동안 유지할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명 테스트 장치를 이용한 테스트 방법의 일실시예를 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 검사될 웨이퍼(90)가 웨이퍼 이송장치(미도시) 등에 의해 외부로부터 로딩되어 프로버(150) 내 웨이퍼 척(152)으로 안착되면, 테스트 장치(100)는 프로버(150)의 카드 안착부에 안착된 프로브 카드(200)에 테스트 헤드(130)를 도킹(Docking)하게 된다(S10). 이에, 테스트 헤드(130)의 하부에 구비된 포고블럭(133)의 포고핀(135)은 프로브 카드(200)에 형성된 신호선에 접속된다.

이후, 웨이퍼 척(152)은 그 상면에 안착된 웨이퍼(90)의 칩이 테스트되도록 소정 좌표로 이동되거나 소정 높이로 상승되어 웨이퍼(90)에 형성된 칩의 패드에 프로브 니들(230)을 접촉시키게 된다(S20).

다음, 테스터(120)는 칩의 패드를 통해 테스트 헤드(130), 포고블럭(133), 포고핀(135), 프로브 기판(210)의 신호선 및, 신호선에 연결된 프로브 니들(230) 등을 통하여 전달된 소정 전기적인 신호 즉, 테스트 신호를 칩으로 전달하게 된다(S30). 따라서, 각 칩들에는 이상과 같은 소정 테스트 신호가 전달되는 바, 테스터(120)는 이 전달된 테스트 신호로부터 체크되는 신호를 감지하고 이 감지된 신호들에 의거하여 칩들의 양ㆍ불량을 판별하게 된다(S70). 이때, 웨이퍼(90) 상의 칩에 접촉되는 프로브 니들(230)은 웨이퍼 척(152)의 온도 등으로 인하여 고온으로 가열될 수 있게 된다.

이에, 온도컨트롤러(268)는 온도감지센서(266)를 통해 프로브 니들(230)의 온도를 감지하게 된다(S40). 따라서, 감지된 온도가 기설정된 온도 미만이면(S50), 테스트를 계속 진행하게 되지만, 만일 감지된 온도가 기설정된 온도 이상으로 상승되면(S50), 온도컨트롤러(268)는 냉각유닛(250)에 소정 시그날을 전송하여 냉각유닛(250)을 구동함으로써 가열된 프로브 니들(230)을 원래의 온도 등으로 냉각시키게 된다(S60).

이후, 프로브 니들(230)이 원래의 온도 등으로 냉각되면(S60), 온도컨트롤러(268)는 냉각유닛(250)의 구동을 멈추게 되고, 테스트 장치(100)는 테스트 작업 즉, 칩의 양ㆍ불량 판별을 계속 진행하게 된다(S70).

이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에는 프로브 니들을 냉각시킬 수 있는 냉각유닛이 구비되기 때문에 칩에 접촉되는 프로브 니들은 공정진행중에도 그 온도가 계속 상승되지 않고 공정진행에 적합한 온도 즉, 일정 저온상태를 계속 유지할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 프로브 니들을 일정 저온상태로 계속 유지시킬 수 있기 때문에 그 온도가 고온으로 상승됨에 따라 발생되었던 프로브 니들의 변형문제는 미연에 방지할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따르면, 프로브 니들이 일정 저온상태로 계속 유지되기 때문에 프로브 니들에 묻는 이물질의 양은 최소화된다. 따라서, 이물질을 제거하기 위한 샌딩 타임은 대폭 절감되어지기 때문에 단위시간당 전체 칩의 검사 수량은 크게 증대된다.

Claims

신호선이 형성된 프로브 기판;

상기 신호선에 연결되며, 상기 프로브 기판에 고정되는 프로브 니들; 및,

상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 온도조절유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 1항에 있어서,

상기 온도조절유닛은 상기 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 냉각유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 2항에 있어서,

상기 온도조절유닛은 상기 프로브 니들에 접촉되어 상기 프로브 니들의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 상기 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 상기 냉각유닛의 구동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 2항에 있어서,

상기 냉각유닛은 소정 직류 전류가 공급됨에 따라 상기 프로브 니들을 냉각하는 펠티어 모듈을 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 4항에 있어서,

상기 펠티어 모듈은 상기 프로브 니들의 열을 흡열하여 상기 프로브 니들을 냉각하는 제1금속부재와, 상기 제1금속부재의 일측과 타측에 각각 연결되되 상기 제1금속부재와는 다른 재질의 금속으로 이루어지고 상기 흡열되는 열을 발열하는 제2금속부재 및, 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재가 냉각 또는 발열되도록 상기 제2금속부재의 일측과 타측을 통해 소정 직류 전류를 공급하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 5항에 있어서,

상기 온도조절유닛은 상기 프로브 니들에 접촉되어 상기 프로브 니들의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 상기 전원부의 전류 공급을 단속하는 스위치 및, 상기 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 상기 스위치의 작동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 5항에 있어서,

상기 냉각유닛은 상기 제2금속부재에 접촉되어 상기 제2금속부재에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 전도성 재질의 방열부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 5항에 있어서,

상기 냉각유닛은 상기 제1금속부재와 상기 프로브 니들의 사이에 개재되는 흡열부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 8항에 있어서,

상기 흡열부재는 소정 두께를 갖는 절연성 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
다수의 칩이 형성된 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척;

상기 칩에 전기적인 신호를 전달하되, 상기 칩의 패드에 접촉되는 프로브 니들과, 상기 프로브 니들에 연결되도록 신호선이 형성된 프로브 기판 및, 상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 온도조절유닛을 포함하는 프로브 카드; 및,

상기 칩을 테스트하기 위한 전기적인 신호를 발생시키고, 상기 전기적인 신호를 상기 프로브 카드에 전달하는 테스터를 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
제 10항에 있어서,

상기 온도조절유닛은 상기 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 냉각유닛을 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
제 11항에 있어서,

상기 온도조절유닛은 상기 프로브 니들에 접촉되어 상기 프로브 니들의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 상기 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 상기 냉각유닛의 구동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
제 11항에 있어서,

상기 냉각유닛은 상기 프로브 니들의 열을 흡열하여 상기 프로브 니들을 냉각하는 제1금속부재와 상기 제1금속부재의 일측과 타측에 각각 연결되되 상기 제1금속부재와는 다른 재질의 금속으로 이루어지고 상기 흡열되는 열을 발열하는 제2금속부재 및 상기 제1금속부재와 상기 제2금속부재가 냉각 또는 발열되도록 상기 제2금속부재의 일측과 타측을 통해 소정 직류 전류를 공급하는 전원부를 구비한 펠티어 모듈을 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
제 13항에 있어서,

상기 온도조절유닛은 상기 프로브 니들에 접촉되어 상기 프로브 니들의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 상기 전원부의 전류 공급을 단속하는 스위치 및, 상기 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 상기 스위치의 작동을 제어하는 온도컨트롤러를 더 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
제 13항에 있어서,

상기 냉각유닛은 상기 제2금속부재에 접촉되어 상기 제2금속부재에서 발생되는 열을 외부로 방열시키는 전도성 재질의 방열부재와, 상기 제1금속부재와 상기 프로브 니들의 사이에 개재되며 소정 두께를 갖는 절연성 재질의 흡열부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치.
프로브 니들을 웨이퍼에 형성된 칩의 패드에 접촉시키는 단계;

상기 패드를 통해 상기 칩으로 테스트 신호를 전달하는 단계; 및,

상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 단계를 포함하는 테스트 장치를 이용한 테스트 방법.
제 16항에 있어서,

상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 단계는 냉각유닛을 이용하여 상기 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치를 이용한 테스트 방법.
제 17항에 있어서,

상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 단계는 온도감지센서를 통해 상기 프로브 니들의 온도를 감지하는 단계와, 상기 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 상기 냉각유닛의 구동을 제어하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치를 이용한 테스트 방법.
제 17항에 있어서,

상기 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 단계는 펠티어 모듈을 이용하여 상기 프로브 니들의 온도를 냉각시켜주는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치를 이용한 테스트 방법.
제 19항에 있어서,

상기 프로브 니들의 온도를 조절하는 단계는 온도감지센서를 통해 상기 프로브 니들의 온도를 감지하는 단계와, 상기 온도감지센서가 감지한 온도에 따라 상기 펠티어 모듈로의 전류 공급을 단속하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 테스트 장치를 이용한 테스트 방법.