KR20090029337A

KR20090029337A - 반도체 소자 검사 장치

Info

Publication number: KR20090029337A
Application number: KR1020070094493A
Authority: KR
Inventors: 이현애; 김동대; 김훈정
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2009-03-23
Also published as: US7888956B2; KR101188288B1; US20090072847A1

Abstract

반도체 소자 검사 장치는 플레이트, 케이블, 한 쌍의 탐침들 및 조절 부재를 포함한다. 케이블은 신호 라인과 접지 라인을 가지며, 플레이트를 관통하여 플레이트의 일면까지 연장된다. 탐침들은 신호 라인과 각각 연결되며, 반도체 소자의 신호 패드 및 접지 패드와 각각 접촉한다. 조절 부재는 플레이트의 일면에 구비되며, 패드들의 간격에 따라 탐침들 사이의 간격을 조절할 수 있다.

Description

반도체 소자 검사 장치{Apparatus for testing a semiconductor device}

본 발명은 반도체 소자 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파 특성을 갖는 소자를 검사하기 위한 반도체 소자 검사 장치에 관한 것이다.

반도체 소자는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 소자들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 소자들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 공정을 통해 제조된다.

상기 EDS 공정은 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기적 신호를 인가하고, 상기 반도체 소자로부터 출력되는 전기적 신호를 획득하여 상기 반도체 소자의 불량 여부를 판단한다. 상기 EDS 공정은 상기 반도체 소자의 패드들과 직접 접촉하는 탐침들을 갖는 반도체 소자 검사 장치에 의해 수행된다.

상기 반도체 소자 검사 장치는 통상적으로 고주파 소자의 고주파 응답특성 즉, 주파수 특성을 측정한다. 상기 고주파 소자는 주파수 범위가 수십 MHz에서 수 GHz에 이르는 고주파 신호를 처리하는 소자이다. 상기 고주파 소자의 예로는 공진 기, SAW(suface acoustic wave) 필터 및 듀플렉서 등을 들 수 있다.

종래 반도체 소자 검사 장치는 케이블이 연결된 인쇄회로기판(printed circuit board) 상에 에폭시(epoxy) 등으로 탐침이 고정된다. 테스터에서 발생하는 전기적인 신호를 상기 케이블, 인쇄회로기판 및 탐침을 통해 상기 반도체 소자에 전달하여, 상기 반도체 소자의 응답 특성을 얻는다. 상기 반도체 소자의 고주파 응답특성에 따라 반도체 소자의 불량 여부를 판별한다.

상기 탐침은 상기 인쇄회로기판에 고정되므로, 상기 탐침들 사이의 간격이 일정하다. 따라서, 상기 반도체 소자 검사 장치는 상기 탐침 사이의 간격과 동일한 간격을 갖는 패드들을 포함하는 반도체 소자만을 검사할 수 있다. 그러므로, 상기 서로 다른 패드 간격에 갖는 칩의 종류에 따라 상기 반도체 소자 검사 장치가 각각 제작되어야 한다.

또한, 상기 반도체 소자 검사 장치는 케이블, 상기 인쇄회로기판의 회로 라인 및 상기 탐침이 서로 연결되지만, 상기 케이블과 상기 회로 라인의 연결 부위 및 상기 회로 라인과 상기 탐침의 연결 부위는 각각 서로 다른 재질이 만나므로 저항, 커패시턴스, 인덕턴스 등이 발생할 수 있다.

그리고, 상기 탐침의 길이가 약 35 내지 40 mm로 길어 전자파 장애(electromagnetic interference, EMI)가 발생할 수 있다.

본 발명은 서로 다른 탐침 간격을 갖는 여러 종류의 반도체 소자를 검사할 수 있는 반도체 소자 검사 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 반도체 소자 검사 장치는 플레이트와, 신호 라인과 접지 라인을 가지며, 상기 플레이트를 관통하여 상기 플레이트의 일면까지 연장되는 케이블과, 상기 신호 라인과 각각 연결되며, 반도체 소자의 신호 패드 및 접지 패드와 각각 접촉하는 한 쌍의 탐침들 및 상기 플레이트의 일면에 구비되며, 상기 패드들의 간격에 따라 상기 탐침들 사이의 간격을 조절하기 위한 조절 부재를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조절 부재는 상기 플레이트의 일면에 구비되며, 슬라이드 레일을 갖는 슬라이드 베이스 및 각각 하나의 탐침을 고정하며, 상기 슬라이드 레일을 따라 위치를 이동하여 상기 탐침들 사이의 간격을 조절하는 한 쌍의 슬라이드를 포함할 수 있다.

상기 한 쌍의 슬라이드가 모두의 위치를 이동하거나, 상기 한 상의 슬라이드 중 하나의 위치는 고정되며 나머지 하나의 위치는 이동할 수 있다.

상기 한 쌍의 슬라이드는 상기 슬라이드 베이스에 나사로 고정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 케이블은 한 쌍의 신호 라인들 및 상기 신호 라인들을 감싸는 접지 라인을 포함하며, 상기 신호 패드와 접촉하는 탐침은 하나의 신호 라인과 연결되고, 상기 접지 패드와 접촉하는 탐침은 다른 하나의 신호 라인과 연결될 수 있다.

상기 반도체 소자 검사 장치는 상기 탐침들의 외측에 상기 탐침과 절연되도록 구비되는 접지 부재를 더 포함하며, 상기 케이블의 접지 라인은 상기 접지 부재와 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 케이블은 한 쌍이 구비되며, 상기 신호 패드와 접촉하는 탐침과 상기 접지 패드와 접촉하는 탐침은 상기 각 케이블의 신호 라인과 각각 연결될 수 있다.

상기 반도체 소자 검사 장치는 상기 탐침들의 외측에 상기 탐침과 절연되도록 구비되는 접지 부재를 더 포함하며, 상기 각 케이블의 접지 라인은 상기 접지 부재와 각각 연결될 수 있다. 상기 접지 부재는 상기 탐침들이 상기 패드들과 접촉하는 단부를 제외한 상기 탐침의 외측면을 감싸도록 구비될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 탐침들의 길이는 2 내지 5 mm일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 반도체 소자는 고주파 소자이며, 상기 케이블의 신호 라인은 고주파 신호를 전달할 수 있다.

상기 반도체 소자 검사 장치는 탐침이 고정되는 슬라이드를 이동시켜 상기 탐침 사이의 간격을 조절할 수 있다. 따라서, 상기 반도체 소자 검사 장치는 여러 종류의 반도체 소자를 검사할 수 있다.

또한, 상기 반도체 소자 검사 장치는 케이블이 상기 탐침에 직접 연결되므로 저항, 커패시턴스, 인덕턴스 등의 발생을 줄일 수 있다.

그리고, 상기 탐침의 길이를 최소화하여 전자파 장애의 발생을 최소화할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 검사 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지 다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 반도체 소자 검사 장치(100)를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조절 부재 부위를 확대한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 반도체 소자 검사 장치(100)는 플레이트(110), 슬라이드 베이스(120), 슬라이드(130), 케이블(140), 탐침(150), 접지 부재(160) 및 고정 부재(170)를 포함한다.

상기 플레이트(110)는 원판 형태이며, 중앙에 상하를 관통하는 개구(112)를 갖는다. 상기 플레이트(110)는 상기 슬라이드 베이스(120)를 지지한다.

상기 슬라이드 베이스(120)는 상기 플레이트(110)의 크기보다 작은 크기를 갖는 평판 형태이며, 상기 플레이트(110)의 일면에 구비된다. 상기 슬라이드 베이스(120)는 상기 개구(112)와 인접한다. 상기 슬라이드 베이스(120)는 하나 또는 다 수가 구비될 수 있다. 상기 슬라이드 베이스는 나사에 의해 상기 플레이트(110)에 고정된다.

상기 슬라이드 베이스(120)는 상기 플레이트(110)와 접촉하는 면과 반대되는 면에 슬라이드 레일(122)을 갖는다. 상기 슬라이드 레일(122)은 일정한 폭을 갖는다.

상기 슬라이드(130)는 상기 슬라이드 베이스(120)의 슬라이드 레일(122)에 한 쌍이 구비된다. 상기 슬라이드(130)는 상기 슬라이드 레일(122)을 따라 이동 가능하다. 따라서, 상기 한 쌍의 슬라이드(130) 사이의 간격을 용이하게 조절할 수 있다.

일예로, 하나의 슬라이드(130)는 고정되며 다른 하나의 슬라이드(130)는 이동할 수 있다. 구체적으로, 상기 하나의 슬라이드(130)는 나사 체결하여 상기 슬라이드 베이스(120)에 고정된 상태를 유지하고, 다른 하나의 슬라이드(130)를 상기 슬라이드 레일(122)을 따라 이동하여 간격을 조절할 수 있다. 상기 한 쌍의 슬라이드(130) 사이의 간격이 조절되면 상기 다른 하나의 슬라이드(130)를 나사 체결하여 상기 슬라이드 베이스(120)에 고정한다.

다른 예로, 상기 한 쌍의 슬라이드(130)는 이동할 수 있다. 구체적으로, 상기 한 쌍의 슬라이드(130)를 상기 슬라이드 레일(122)을 따라 이동하여 간격을 조절할 수 있다. 상기 한 쌍의 슬라이드(130) 사이의 간격이 조절되면 상기 한 쌍의 슬라이드(130)를 각각 나사 체결하여 상기 슬라이드 베이스(120)에 고정한다.

도 3은 도 2에 도시된 케이블(140), 탐침(150) 및 접지 부재(160)의 연결을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 케이블(140)은 상기 플레이트(110)를 관통하여 상기 플레이트(110)의 일면까지 연장된다. 상기 케이블(140)은 한 쌍으로 분기되며, 상기 케이블(140)의 단부들은 각각 상기 슬라이드(130)에 고정 부재(170)로 고정된다. 상기 고정 부재(170)의 예로는 에폭시 수지 등의 접착제를 들 수 있다.

상기 케이블(140)은 제1 신호 라인(140a), 제2 신호 라인(140b), 제1 절연층(140c), 접지 라인(140d) 및 절연피복(140e)을 포함한다.

상기 제1 신호 라인(140a)과 제2 신호 라인(140b)은 나누어지며, 반도체 소자의 검사를 위해 신호를 전달한다. 상기 제1 신호 라인(140a)은 고주파 신호를 전달하며, 상기 제2 신호 라인(140b)은 접지 신호를 전달한다. 상기 제1 절연층(140c)은 상기 제1 신호 라인(140a)과 제2 신호 라인(140b)을 감싼다. 상기 접지 라인(140d)은 상기 제1 절연층(140c)을 둘레를 따라 구비된다. 상기 절연 피복(140e)은 상기 제1 절연층(140c)을 감싼다.

상기 탐침(150)은 상기 반도체 소자의 패드들과 직접 접촉하며, 제1 탐침(152) 및 제2 탐침(154)을 포함한다.

상기 제1 탐침(152) 및 상기 제2 탐침(154)은 상기 케이블(140)의 제1 신호 라인(140a) 및 상기 제2 신호 라인(140b)과 각각 전기적으로 연결된다. 일예로, 상기 제1 탐침(152) 및 상기 제2 탐침(154)은 상기 제1 신호 라인(140a) 및 상기 제2 신호 라인(140b)에 납땜으로 연결될 수 있다. 상기 제1 탐침(152) 및 상기 제2 탐 침(154) 중 어느 하나가 이 손상되는 경우 손상된 탐침을 선택적으로 교체할 수 있다. 또한, 상기 제1 탐침(152) 및 상기 제2 탐침(154)이 상기 납땜으로 연결되므로 교체 작업도 용이하다.

상기 제1 탐침(152)은 상기 반도체 소자의 패드들 중 신호 패드와 접촉하여 고주파 신호를 전달한다. 상기 제2 탐침(154)은 상기 반도체 소자의 패드들 중 접지 패드와 접촉하여 접지 신호를 전달한다.

상기 케이블(140)이 고정된 한 쌍의 슬라이드(130) 사이의 간격을 조절하여 상기 제1 탐침(152)과 상기 제2 탐침(154) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 상기 반도체 소자의 종류에 따라 상기 신호 패드와 접지 패드 사이의 간격이 변화되더라도 상기 신호 패드와 상기 접지 패드 사이의 간격과 동일하도록 상기 제1 탐침(152)과 상기 제2 탐침(154) 사이의 간격을 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 케이블(140)과 상기 탐침(150)의 연결 부위에서만 서로 다른 재질이 만나므로 연결 부위의 재질 차이로 인해 발생하는 저항, 커패시턴스, 인덕턴스 등을 최소화할 수 있다.

그리고, 상기 케이블(140)의 길이를 연장하여 상기 탐침(150)의 길이를 최소화할 수 있다. 일 예로, 상기 탐침(150)의 길이는 약 2 내지 5 mm 일 수 있다. 상기 고주파 신호 및 접지 신호를 안정적으로 전달할 수 있고, 외부에 노출된 탐침(150)에 발생하는 전자파 장애를 줄일 수 있다.

상기 접지 부재(160)는 상기 패드들과 접촉하는 단부를 제외한 상기 탐침(150)의 외측면을 감싸도록 구비된다. 상기 접지 부재(160)는 제2 절연층(160a) 및 도전층(160b)을 포함한다.

상기 제2 절연층(160a)은 상기 탐침(150)을 감싸도록 구비되며, 상기 탐침(150)과 상기 도전층(160b)을 절연한다. 상기 도전층(160b)은 상기 제2 절연층(160a)을 감싸도록 구비되며, 상기 케이블(140)의 접지 라인(140d)과 연결된다.

상기 접지 부재(160)는 상기 탐침(150)의 노출 부위를 최소화하여 상기 전자파 장애의 발생을 최소화한다. 따라서, 상기 탐침(150)을 통해 상기 고주파 신호 및 접지 신호를 보다 안정적으로 전달할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 반도체 소자 검사 장치(100)는 상기 접지 부재(160)를 구비하지 않을 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 조절 부재 부위의 다른 예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 케이블(140), 탐침(150) 및 접지 부재(160)의 연결을 설명하기 위한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 케이블(140)은 제1 케이블(142) 및 제2 케이블(144)을 포함한다. 상기 제1 케이블(142)은 제1 신호 라인(142a), 제1 절연층(142b), 제1 접지 라인(142c) 및 제1 절연피복(142d)을 포함한다. 상기 제2 케이블(144)은 제2 신호 라인(144a), 제2 절연층(144b), 제2 접지 라인(144c) 및 제2 절연피복(144d)을 포함한다.

상기 탐침(150)은 제1 탐침(152) 및 제2 탐침(154)을 포함하며, 상기 제1 탐침(152)은 상기 제1 케이블(142)의 제1 신호 라인(142a)과 연결되며, 상기 제2 탐침(154)은 상기 제2 케이블(144)의 제2 신호 라인(144a)과 연결된다.

상기와 같은 점을 제외하면, 상기 탐침(150) 및 상기 접지 부재(160)에 대한 구체적인 설명은 도 1 내지 도 3을 참조한 탐침(150) 및 접지 부재(160)에 대한 구체적인 설명과 실질적으로 동일하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 상기 반도체 소자 검사 장치는 슬라이드를 이동시켜 탐침 사이의 간격을 조절할 수 있다. 따라서, 상기 반도체 소자 검사 장치는 여러 종류의 반도체 소자를 검사할 수 있다.

또한, 상기 반도체 소자 검사 장치는 케이블의 신호 라인이 상기 탐침에 직접 연결되므로 저항, 커패시턴스, 인덕턴스 등의 발생을 줄일 수 있다.

그리고, 상기 탐침의 길이를 최소화하여 전자파 장애의 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 케이블의 접지 라인과 연결되는 접지 부재를 상기 탐침의 외측면에 구비하여 상기 전자파 장애의 발생을 줄일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 반도체 소자 검사 장치를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 조절 부재 부위를 설명하기 위한 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 케이블, 탐침 및 접지 부재의 연결을 설명하기 위한 단면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 조절 부재 부위의 다른 예를 설명하기 위한 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 케이블, 탐침 및 접지 부재의 연결을 설명하기 위한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 반도체 소자 검사 장치 110 : 플레이트

112 : 개구 120 : 슬라이드 베이스

122 : 레일 130 : 슬라이드

140 : 케이블 142 : 제1 케이블

144 : 제2 케이블 150 : 탐침

152 : 제1 탐침 154 : 제2 탐침

160 : 접지 부재 170 : 고정 부재

Claims

플레이트;

신호 라인과 접지 라인을 가지며, 상기 플레이트를 관통하여 상기 플레이트의 일면까지 연장되는 케이블;

상기 신호 라인과 각각 연결되며, 반도체 소자의 신호 패드 및 접지 패드와 각각 접촉하는 한 쌍의 탐침들; 및

상기 플레이트의 일면에 구비되며, 상기 패드들의 간격에 따라 상기 탐침들 사이의 간격을 조절하기 위한 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 조절 부재는,

상기 플레이트의 일면에 구비되며, 슬라이드 레일을 갖는 슬라이드 베이스; 및

각각 하나의 탐침을 고정하며, 상기 슬라이드 레일을 따라 위치를 이동하여 상기 탐침들 사이의 간격을 조절하는 한 쌍의 슬라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 슬라이드가 모두의 위치를 이동하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제2항에 있어서, 상기 한 상의 슬라이드 중 하나의 위치는 고정되며 나머지 하나의 위치는 이동하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제2항에 있어서, 상기 한 쌍의 슬라이드는 상기 슬라이드 베이스에 나사로 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 케이블은 한 쌍의 신호 라인들 및 상기 신호 라인들을 감싸는 접지 라인을 포함하며, 상기 신호 패드와 접촉하는 탐침은 하나의 신호 라인과 연결되고, 상기 접지 패드와 접촉하는 탐침은 다른 하나의 신호 라인과 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제6항에 있어서, 상기 탐침들의 외측에 상기 탐침과 절연되도록 구비되는 접지 부재를 더 포함하며,

상기 케이블의 접지 라인은 상기 접지 부재와 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 케이블은 한 쌍이 구비되며, 상기 신호 패드와 접촉하는 탐침과 상기 접지 패드와 접촉하는 탐침은 상기 각 케이블의 신호 라인과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제8항에 있어서, 상기 탐침들의 외측에 상기 탐침과 절연되도록 구비되는 접지 부재를 더 포함하며,

상기 각 케이블의 접지 라인은 상기 접지 부재와 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제9항에 있어서, 상기 접지 부재는 상기 탐침들이 상기 패드들과 접촉하는 단부를 제외한 상기 탐침의 외측면을 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 탐침들의 길이는 2 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.
제1항에 있어서, 상기 반도체 소자는 고주파 소자이며, 상기 케이블의 신호 라인은 고주파 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 검사 장치.