KR20070017788A - 미세 피치의 패드를 가진 집적회로, 집적회로 검사용프로브 카드 및 검사 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 레벨 테스트의 효율을 높이고 테스트 비용을 줄일 수 있는 집적회로 칩, 프로브 카드, 그리고 검사방법을 제공한다. 집적회로는 일렬로 배열된 복수 개의 출력 패드들과 출력 패드들로부터 이격되어 적어도 두 개의 출력 패드와 대응하도록 배열된 복수 개의 입력 패드들을 포함한다. 집적회로 칩의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 카드는 인쇄 회로 기판에 배열되어 있는 복수 개의 제 1 검사팁들 및 복수 개의 제 2 검사팁들을 포함하며 두 개이상의 칩을 동시에 검사할 수 있다.

Description

미세 피치의 패드를 가진 집적회로, 집적회로 검사용 프로브 카드 및 검사 방법{Integrated Circuit having fine-pitch Pads, and Probe card and method for testing the}

도 1 는 각각 일반적인 LCD 구동 IC의 패드 구성을 나타내는 도면;

도 2는 LCD 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도;

도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 구동 IC를 나타내는 블럭도;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드를 개략적으로 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명*

10: LCD 장치 115: 게이트 구동 IC

117: 소스 구동 IC 119: LCD 패널

101~105 : 입력 패드 121 ~ 127 : 출력 패드

101'~106' : 입력 패드 121'~ 127': 출력 패드

100: 프로브 카드 1001, 1001': 입력 패드 검침팁

1002, 1002': 출력 패드 검침팁

본 발명은 집적회로 및 그 테스트 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 웨이퍼 상의 반도체 칩을 검사할 할 수 있는 미세 피치의 패드 구성을 가진 집적회로 및 그 테스트 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고집적 반도체 소자의 제조 과정에서는 웨이퍼(Wafer) 상에 특정의 패턴(Pattern)을 반복적으로 형성하여 집적회로를 구성하는 형성공정(Fabarication)과, 집적회로(Integrated Circuit: IC)가 구성된 웨이퍼를 단위 칩으로 절단한 후 패키징하는 어셈블리(Assembly) 공정을 수행한다.

그리고 상기 웨이퍼를 각각의 단위칩으로 절단하기 이전에 상기 웨이퍼를 구성하고 있는 각 단위칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electrical Die Sorting: 이하 'EDS"라 한다) 공정을 수행한다. EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들의 양/불량 상태를 판별하여 불량 칩을 재생하거나 초기에 제거함으로써, 후속되는 어셈블리 공정에서의 조립 비용 및 검사비용 등을 절감하기 위한 것이다.

EDS 공정은 웨이퍼 상의 반도체 칩의 검사를 수행하는 프로버(Prober)에 의해 수행된다. 프로버에는 웨이퍼 상의 반도체 칩과 집적 접촉하는 프로브 카드(Probe Card)가 착탈 가능한 형태로 설치된다. 프로브 카드는 반도체 칩의 입/출력 패드에 전기적 신호를 입력하기 위한 검칩팁을 포함한다.

한편, 집적회로인 액정 표시장치 구동 IC(LCD Driver IC; LDI)에는 화상 데이터를 받아서 TFT LCD와 같은 액정 표시장치의 디스플레이 패널에 영상을 디스플 레이 하는 소스 IC가 있다. 소스 IC는 화상 데이터를 입력받아 디스플레이 패널을 구성하는 각각의 액정 셀에 전압을 발생하는데, 소스 IC의 출력 라인 세 개가 하나의 액정 셀에 연결된다. 따라서, 소스 IC는 일반적인 집적회로보다 많은 출력핀을 포함한다. 예를 들면, 소스 IC는 액정 표시장치의 해상도에 따라 720개 또는 1020개 이상의 출력핀을 포함한다.

도 1 은 각각 일반적인 LCD 구동 IC(LDI, 1)의 패드 구성을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, LDI는 입력패드(11~15) 그리고 출력패드(21~27)를 포함한다. LDI(1)를 테스트하기 위해서는 도 1 에 (●)으로 표시된 위치에 대응하도록 프로브 카드의 탐침핀이 배열되어야 한다.

점차 고해상도의 액정 표시장치가 개발됨에 따라 하나의 집적회로에 더 많은 출력핀이 필요하게 되고, 이러한 집적회로를 웨이퍼 레벨에서 테스트하기 위한 프로브 카드의 제작비용도 증가한다. 왜냐하면, 집적회로의 핀 또는 패드 수가 증가하면서 패드의 크기 및 패드 사이의 간격인 피치가 줄어들어, 집적회로의 패드들에 접촉하여 전기적 신호를 인가하는 프로브 카드 제작에 점점 높은 기술력을 요하기 때문이다.

본 발명의 목적은 집적회로의 웨이퍼 레벨 테스트 시 효율을 높일 수 있는 집적회로의 패드 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 집적회로의 테스트 비용을 감소시키는 프로브 카드 및 집적회로 테스트 방법을 제공하는 것이다.

(구성)

상술한 제반 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 집적회로 칩은 일렬로 배열된 복수 개의 입력 패드들; 그리고 상기 입력 패드들로부터 이격되어 일정한 간격으로 배열된 복수 개의 출력 패드들을 포함한다. 여기서, 상기 입력 패드들 각각은 상기 출력 패드들 중 연속하는 적어도 두 개의 출력 패드들과 대응하도록 배열된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 집적회로 칩은 디스플레이 패널에 영상 데이터 신호를 전달하는 엘씨디 구동 집적회로(LDI)이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 출력 패드들은 일렬로 배열된 인-라인 패드(In-Line Pad)이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 출력 패드들은 서로 엇갈려서 배열된 스태거드 패드(Staggered Pad)이다.

상술한 제반 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면, 일렬로 배열된 복수 개의 입력 패드들과 상기 입력 패드들과 이격되어 일정한 간격으로 배열된 복수 개의 출력 패드들을 포함하는 칩의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 카드는 검사용 집적회로를 구비한 인쇄 회로 기판; 그리고 상기 입력 패드 및 출력 패드들을 탐침할 수 있도록 상기 인쇄 회로 기판에 연결되어 있는 복수 개의 제 1 검사팁들 및 복수 개의 제 2 검사팁들을 포함한다. 여기서, 상기 제 1 검사팁들 각 각은 상기 출력 패드에 접촉하며 서로 인접한 적어도 2개의 출력 패드들 중 하나에만 대응하도록 배열되고, 상기 제 2 검사팁들 각각은 상기 입력 패드에 접촉하며 상기 제 1 검사팁들과 마주보도록 배열된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 두 개 이상의 상기 칩의 전기적 특성을 동시에 검사하기 위하여 상기 칩의 개수에 대응하는 만큼 상기 제 1 및 제 2 검사팁들을 더 포함한다. 상기 검사팁들은 니들형, 블레이드형, 및 맴스형을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 출력 패드들은 일렬로 배열된 인-라인 패드(In-Line Pad)이거나 또는 상기 출력 패드들은 서로 엇갈려서 배열된 스태거드 패드(Staggered Pad)이다.

상술한 제반 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 따르면 일렬로 배열된 복수 개의 입력 패드들과 상기 입력 패드들과 이격되어 일정한 간격으로 배열된 복수 개의 출력 패드들을 포함하는 칩의 전기적 특성 검사 방법을 제공한다. 상기 검사 방법은 (a) 인접하는 적어도 두 개의 출력 패드들 중 하나의 출력 패드와 접촉하는 1 접촉 위치에서 칩의 전기적 특성을 검사하는 단계; 그리고 (b) 칩의 전기적 특성을 검사한 출력 패드를 제외한 다른 출력 패드와 접촉하는 제 2 접촉 위치로 이동하여 칩의 전기적 특성을 검사하는 단계를 포함한다.

(실시예)

도 2는 LCD 장치를 개략적으로 나타내는 블럭도이다. 도 3을 참조하면, LCD 장치(10)는 제어부(113), 게이트 구동 IC(115)와 소스 구동 IC(117)를 포함하는 LCD 구동 IC, 그리고 LCD 패널(119)를 포함한다. LCD 패널에 표시될 화상 데이터가 생성되는 신호원( 컴퓨터나 동화상 디스플레이를 위한 레이저 디스크 장치 등)으로부터 아날로그 또는 디지털 형태의 화상 신호가 출력된다. 대부분의 LCD에서 사용하는 디지털 방식의 경우에 아날로그-디지털 변환을 하고 스캔 변환(Scan Conversion) 등의 과정이 수행된다.

제어부(113)는 입력된 디지털 데이터를 소스 구동 IC가 처리 가능한 형태로 변환하며, 소스 구동 IC(117) 및 게이트 구동 IC(115)에서 필요한 각종 타이밍 신호를 발생한다. 소스 구동 IC(117)는 입력된 디지털 데이터를 화상 데이터(DATA)에 응답하여 데이터 전압(V_DA)을 LCD 패널(119)을 구성하는 각각의 액정셀에 공급하는 역할을 한다. 게이트 구동 IC(115)는 액정셀에 소스 구동 IC(115)로부터의 데이터 전압(V_DA)이 인가될 수 있도록 각 액정셀을 온(ON) 시키는 스캔 신호(SCAN_S)를 출력한다.

도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 구동 IC의 패드 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 4에는 입력 패드들(101, 103, 105) 및 출력 패드들(121~127)이 각각 일렬로 배열되는 인-라인(In-Line) 형태의 패드 구성을 가지는 LCD 구동 IC(115, 117)가 도시되어 있고, 도 5에는 출력 패드들(121'~127')이 서로 엇갈려서 배열된 스태거드(Staggerd) 형태의 패드 구성을 가지는 LCD 구동 IC(115', 117')가 도시되어 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 소스 구동 IC(117, 117')의 경우를 예를 들어 설명한다.

먼저, 도 3를 참조하면 입력 패드들(101, 103, 105)에는 화상 데이터(DATA) 또는 전원 전압(VDD)이 인가된다. 소스 구동 IC(115)는 화상 데이터(DATA) 및 전원 전압(VDD)에 응답하여 데이터 전압(V_DA)을 발생하고, 데이터 전압(V_DA)은 출력 패드들(121~127)을 통해 각각의 액정셀에 인가된다. 컬러 LCD의 경우 하나의 셀에 세 가지 색( R(빨강),G(초록),B(파랑))의 농도를 조절하기 위한 세 종류의 전압이 인가된다. 따라서, 소스 구동 IC(115)에서 출력 패드들(121~127)의 개수는 입력 패드들(101, 103, 105)의 개수에 비해 많다.

고해상도의 LCD 장치가 개발됨에 따라 LCD 패널(119)을 구성하는 액정셀의 개수(즉, 화소수)가 증가하고, 각각의 액정셀에 데이터 전압(V_DA)을 공급하는 소스 구동 IC(117)의 입력 패드 및 출력 패드의 수도 증가한다. 이에 따라 패드와 패드 사이의 간격인 피치(Pitch)는 더욱더 작아지고, 상대적으로 출력 패드들의 수가 많은 소스 구동 IC(117)의 테스트 시 문제가 된다. 왜냐하면, 피치가 작은 소스 구동 IC(117)를 테스트하는 경우 출력 패드들(121~127)에 전기적 접촉을 하는 프로브 카드의 검사팁도 많아져야 할 뿐 아니라, 검사팁 사이의 간격도 출력 패드들(121~127)의 피치에 대응하여 좁아지기 때문이다.

여기서, 프로브 카드는 반도체 웨이퍼에 형성된 각각의 IC를 검사하기 위해 인쇄회로 기판(Publshing Circuit Board; PCB) 위에 고정된 수많은 검사팁을 포함하는 검사 장비이다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 카드(100)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5을 참조하면, 한 쌍의 검사팁들(1001, 1002, 1001', 1002')은 인쇄회로 기판(1110) 상에 배열된다. 검사팁은 니들형(Needle Type), 블레이드형(Blade Type), 및 맴스형(MEMS Type)일 수 있다. 제 1 검사팁들(1001, 1001')은 출력 패드 (101, 103, 105, 101', 103', 105')들과 접촉하고, 제 2 검사팁들(1002, 1002')은 출력 패드(121-127, 121'~127')과 접촉한다. 제 1 검사팁들(1001, 1001')과 제 2 검사팁들 (1002, 1002')은 서로 마주보도록 균일한 간격으로 인쇄회로 기판(1110) 상에 정렬된다.

다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 인-라인 패드의 소스 구동 IC(117)에는 복수 개의 입력 패드들(101, 103, 105)과 입력 패드들로부터 이격된 복수 개의 출력 패드들(121~127)이 각각 일렬로 배열되어 있다. 예를 들어, 하나의 입력 패드(101)는 연속하는 적어도 두 개의 출력 패드들(121, 122)과 대응하도록 배열된다. 또한, 스태거드 패드의 소스 구동 IC(117')에는 복수 개의 입력 패드들(101' 103' 105')과 입력 패드들로부터 이격된 복수 개의 출력 패드들(121'~127')이 지그재그로 배열된다. 하나의 입력 패드(101')는 적어도 두 개의 출력 패드(121', 122')와 대응하도록 배열된다. 이 경우에 출력 패드들(121', 122')은 서로 엇갈려서 위치하므로 이에 대응하는 입력 패드(101')는 일반적인 사각형 형상이 아니라 계단형의 형상을 갖는다.

이하, 도 3, 도 4, 그리고 도 5을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 집적회로의 웨이퍼 레벨 테스트를 위한 프로브 카드의 구조 및 프로브 카드를 이용한 검사 방법을 상술한다.

도 3에 도시된 A 위치(●)는 테스트 시, 프로브 카드(100)의 검사팁들(1001, 1002)이 소스 구동 IC(117)의 입력 패드(101, 103, 105) 및 출력 패드(121~127)들과 1차적으로 접촉하는 지점이다. 따라서, 프로브 카드(100)의 검사팁들(1001, 1002)은 A 위치(●)에 대응하도록 프로브 카드(100)의 인쇄회로 기판(1110) 상에 고정된다. 즉, 프로브 카드(100)의 검사팁들(1001, 1002)은 출력 패드(121~127)와 일대일 대응되는 것이 아니라, 적어도 두 개의 출력 패드(121~127) 중 하나에만 대응하도록 배열된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 점차 감소하는 패드들의 피치에 따라 검사팁들 간의 간격 또한 좁아져서 프로브 카드(100)의 제작비용 및 교체 비용이 상승하는 것을 방지할 수 있다.

위치(×)는 검사팁들(1001, 1002, ...)이 소스 구동 IC(117)의 패드들과 2차적으로 접촉하는 지점이다. 즉, A 위치(●)에서 프로브 카드의 검사팁들(1001, 1002)과 패드들(101, 103, 105, 121, 123, 125, 125)을 전기적으로 접촉시켜 1차 테스트를 한 후, 검사팁들(1001, 1022)을 "a" 만큼 이동하여 B 위치(×)에서 1차 테스트 때 제외된 패드들(122, 124, 126, ...)과 접촉시킨 후 2차 테스트를 한다.

도 4에 도시된 스태거드 패드의 경우도 도 4를 참조하여 설명한 구조를 가진프로브 카드를 이용하여 인-라인 패드(117)와 동일한 방법으로 테스트한다. 다만, 1차 테스트 후 검사팁들(1001, 1002)을 "a" 및 "b" 만큼 이동하여 C 위치(×)에서 패드들122', 124', 126', ...)과 접촉시킨 후 2차 테스트를 한다.

본 발명에 따른 집적회로의 웨이퍼 레벨 테스트는 적어도 두 개의 출력 패드 중 하나에만 대응하는 검사팁들(1001, 1002)을 이용하여 2차에 걸쳐 이루어지므로 테스트 효율이 떨어질 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명에 따른 프로브 카드(100)는 검사팁들(1001, 1002)와 동일한 구조를 가지는 검사팁들(1001', 1002')을 인쇄회로 기판(1110)에 더 배치하여 예를 들면 두 개의 집적회로를 동시에 검사할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경을 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 집적회로 칩에 배열되는 패드들의 피치가 감소함에 따라 검사팁들 간의 간격이 좁아져서 프로브 카드(100)의 제작비용 및 교체 비용이 상승하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 여러 가지 패드 형태를 가지는 다양한 집적회로 칩을 테스트할 수 있다.

Claims (11)

1. 일렬로 배열된 복수 개의 입력 패드들; 그리고

   상기 입력 패드들로부터 이격되어 일정한 간격으로 배열된 복수 개의 출력 패드들을 포함하며,

   상기 입력 패드들 각각은 상기 출력 패드들 중 연속하는 적어도 두 개의 출력 패드들과 대응하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 집적회로 칩.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 집적회로 칩은 디스플레이 패널에 영상 데이터 신호를 전달하는 엘씨디 구동 집적회로(LDI)인 것을 특징으로 하는 집적회로 칩.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 출력 패드들은 일렬로 배열된 인-라인 패드(In-Line Pad)인 것을 특징으로 하는 집적회로 칩.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 출력 패드들은 서로 엇갈려서 배열된 스태거드 패드(Staggered Pad)인 것을 특징으로 하는 집적회로 칩.
5. 일렬로 배열된 복수 개의 입력 패드들과 상기 입력 패드들과 이격되어 일정한 간격으로 배열된 복수 개의 출력 패드들을 포함하는 칩의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 카드에 있어서,

   검사용 집적회로를 구비한 인쇄 회로 기판; 그리고

   상기 입력 패드 및 출력 패드들을 탐침할 수 있도록 상기 인쇄 회로 기판에 연결되어 있는 복수 개의 제 1 검사팁들 및 복수 개의 제 2 검사팁들을 포함하되,

   상기 제 1 검사팁들 각각은 상기 출력 패드에 접촉하며 서로 인접한 적어도 2개의 출력 패드들 중 하나에만 대응하도록 배열되고, 상기 제 2 검사팁들 각각은 상기 입력 패드에 접촉하며 상기 제 1 검사팁들과 마주보도록 배열되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
6. 제 5 항에 있어서,

   두 개 이상의 상기 칩의 전기적 특성을 동시에 검사하기 위하여 상기 칩의 개수에 대응하는 만큼 상기 제 1 및 제 2 검사팁들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 검사팁들은 니들형, 블레이드형, 및 맴스형을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 출력 패드들은 일렬로 배열된 인-라인 패드(In-Line Pad)인 것을 특징으로 하는 집적회로 칩.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 출력 패드들은 서로 엇갈려서 배열된 스태거드 패드(Staggered Pad)인 것을 특징으로 하는 집적회로 칩.
10. 일렬로 배열된 복수 개의 입력 패드들과 상기 입력 패드들과 이격되어 일정한 간격으로 배열된 복수 개의 출력 패드들을 포함하는 칩의 전기적 특성 검사 방법에 있어서,

    (a) 인접하는 적어도 두 개의 출력 패드들 중 하나의 출력 패드와 접촉하는 제 1 접촉 위치에서 칩의 전기적 특성을 검사하는 단계; 그리고

    (b) 칩의 전기적 특성을 검사한 출력 패드를 제외한 다른 출력 패드와 접촉하는 제 2 접촉 위치로 이동하여 칩의 전기적 특성을 검사하는 단계를 포함하는 칩의 전기적 특성 검사 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 칩의 전기적 특성 검사 방법은 두 개 이상의 상기 칩의 전기적 특성을 동시에 검사하는 것을 특징으로 하는 전기적 특성 검사 방법.

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