KR20100101451A

KR20100101451A - 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100101451A
Application number: KR1020090019951A
Authority: KR
Inventors: 김양기; 조창현; 김훈정
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-09-17
Also published as: KR101583000B1; US8525538B2; US20100225345A1

Abstract

본 발명은 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법을 개시한 것으로서, 테스터 헤드의 내부에 제공된 수평 유지 유닛이 프로브 카드에 수직한 상하 방향으로 하중을 가하여 프로브 카드를 수평 상태로 유지시키는 것을 특징으로 가진다.

이러한 특징에 의하면, 프로브 카드의 탐침자들이 반도체 디바이스의 패드들에 콘택되는 위치가 패드 내의 중앙 영역에 일정하게 유지됨으로써, 반도체 디바이스 테스트 공정의 수율 손실을 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

EDS, 프로브 카드, 열 변형, 베이스, 수평 유지 유닛

Description

반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조 공정은 웨이퍼 상에 다수의 반도체 디바이스를 형성하는 팹(FAB, Fabrication) 공정과, 웨이퍼 상에 형성된 각 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 이.디.에스(EDS, Electric Die Sorting) 공정, 그리고 이.디.에스 공정에 의해 판별된 양품의 디바이스를 개개로 분리시킨 다음, 디바이스들이 외부의 기계적, 물리적, 화학적인 충격으로부터 보호되도록 디바이스를 패키징(Packaging)하는 어셈블리(Assembly) 공정을 포함한다.

이들 공정 중에서 이.디.에스(EDS) 공정은, 불량이 발생된 반도체 디바이스를 리페어하고 리페어 불가능한 반도체 디바이스들을 조기에 제거함으로써, 어셈블리 공정 및 패키지 검사에 소요되는 시간과 비용을 줄이고, 아울러, 반도체 디바이스의 불량 원인을 분석하여 이를 제거하기 위한 공정이다.

이.디.에스(EDS) 공정은 번인 공정, 프리-레이저 공정, 레이저 리페어 공정 및 포스트-레이저 공정으로 이루어진다. 번인 공정은 웨이퍼 상에 형성된 복수 개의 반도체 디바이스에 과도한 스트레스를 가한 후에 스트레스를 견디지 못한 반도체 디바이스를 조기에 제거하는 공정이고, 프리-레이저 공정은 반도체 디바이스에 특정 전류를 인가함으로써 반도체 디바이스의 정상 및 불량 여부를 테스트한 후, 불량이 발생된 반도체 디바이스의 위치를 어드레스화하는 공정이고, 레이저 리페어 공정은 프리-레이저 공정에서 발생된 데이터를 기준으로 하여 불량이 발생된 반도체 디바이스에 레이저 빔을 주사하여 반도체 디바이스를 수리하는 공정이고, 포스트-레이저 공정은 리페어된 반도체 디바이스의 정상 동작 여부를 테스트하는 공정이다.

본 발명은 반도체 디바이스 테스트 공정의 수율 손실을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트 장치는, 반도체 디바이스의 전기적 특성을 테스트하는 장치에 있어서, 반도체 디바이스가 형성된 기판이 놓이는 기판 지지 유닛; 상기 기판 지지 유닛의 상부에 제공되고, 프로브 카드가 접속되는 베이스를 가지는 테스트 헤드; 및 상기 테스터 헤드의 베이스 내부에 설치되고, 상기 프로브 카드에 하중을 가하여 상기 프로브 카드를 수평 상태로 유지시키는 수평 유지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트 장치에 있어서, 상기 수평 유지 유닛은 상기 프로브 카드의 상면에 결합된 보강 부재를 척킹하는 척킹 부재; 및 상기 척킹 부재를 상기 프로브 카드의 상면에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 직선 구동 부재를 포함할 수 있다.

상기 보강 부재는 상기 프로브 카드의 상면 가장자리 영역에 결합되는 제 1 보강 부재; 및 상기 프로브 카드와의 사이에 유격 공간이 형성되도록 상기 프로브 카드의 중심 영역 상부에 배치되고, 중심부에 개구부가 관통 형성되며, 그리고 상기 제 1 보강 부재에 연결되는 제 2 보강 부재를 포함하되, 상기 척킹 부재는 상기 제 2 보강 부재의 상기 개구부에 삽입되어 상기 제 2 보강 부재를 척킹할 수 있다.

상기 척킹 부재는 상기 프로브 카드의 상면에 수직한 방향으로 정렬되는 회전 중심 축과, 상기 회전 중심 축상에 서로 평행을 이루도록 수평하게 설치되는 상부 및 하부 플레이트를 포함하는 척; 및 상기 회전 중심 축을 중심으로 상기 척을 회전시키는 회전 구동기를 포함하되, 상기 척은 상기 제 2 보강 부재가 상기 상부 및 하부 플레이트의 사이에 위치하도록, 상기 제 2 보강 부재의 상기 개구부에 삽입되고, 상기 척은 상기 회전 구동기에 의해 회전되어 상기 제 2 보강 부재를 척킹할 수 있다.

상기 하부 플레이트와 상기 개구부는 동일한 외곽 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 상기 하부 플레이트는 다각형 모양일 수 있고, 또한 상기 하부 플레이트 는 타원 모양일 수 있다.

상기 프로브 카드의 탐침자들과 상기 반도체 디바이스의 패드들의 물리적 접촉에 의해 콘택 마크가 형성된 상기 패드들을 촬영하는 촬영 부재; 및 상기 촬영 부재가 촬영한 상기 패드들의 이미지를 판독하고, 상기 패드들 상의 상기 콘택 마크의 위치에 따라 상기 프로브 카드의 휨 여부를 판단하여 상기 직선 구동 부재의 동작을 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트 방법은, 테스터 헤드에 프로브 카드를 접속하고, 기판을 상기 프로브 카드의 탐침자들에 접촉시켜 상기 기판에 형성된 반도체 디바이스들의 전기적 특성을 테스트하되, 상기 테스터 헤드의 내부에 제공된 수평 유지 유닛이 상기 프로브 카드에 수직한 상하 방향으로 하중을 가하여 상기 프로브 카드를 수평 상태로 유지시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 의한 반도체 디바이스 테스트 방법에 있어서, 상기 반도체 디바이스의 패드들에 형성된 콘택 마크의 위치를 판독하고, 상기 콘택 마크의 위치에 따라 하중의 작용 방향을 달리하여 상기 프로브 카드에 하중을 가할 수 있다.

본 발명에 의하면, 프로브 카드의 휨을 최소화할 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 프로브 카드의 탐침자들이 반도체 디바이스의 패드들에 콘택되는 위치를 패드 내의 중앙 영역에 일정하게 유지시킬 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 반도체 디바이스 테스트 공정의 수율 손실을 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

( 실시 예 )

도 1은 반도체 디바이스가 형성된 웨이퍼를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대하여 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 팹(FAB, Fabrication) 공정을 통해 웨이퍼(W) 상에 복수 개의 반도체 디바이스들(1)이 형성되고, 반도체 디바이스들(1)은 스크라이브 라인(3)에 의해 분리된 후 어셈블리(Assembly) 공정을 통해 개별 단위 칩으로 제조된다.

팹 공정과 어셈블리 공정의 사이에는 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스들(1)의 전기적 특성을 테스트하는 이.디.에스(EDS, Electric Die Sorting) 공정이 진행된다. 이.디.에스 공정은 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스들(1)의 주변부를 따라 제공되는 전극 패드들(5)에 전기적 신호를 인가하고, 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 반도체 디바이스들(1)의 불량 여부를 판단하는 공정이다.

이하에서는 이.디.에스 공정의 진행에 사용되는 본 발명에 따른 반도체 디바이스 테스트 장치를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 디바이스 테스트 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 반도체 디바이스 테스트 장치(10)는 프로버실(100), 로더실(200), 프로브 카드(300), 그리고 테스터(400)를 포함한다.

프로버실(100)은 반도체 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 이.디.에스 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 프로버실(100)의 일 측에는 로더실(200)이 인접하게 배치된다. 로더실(200)은 검사될 웨이퍼(W)를 수용하고, 웨이퍼(W)를 프로버실(100)로 전달한다.

프로버실(100)의 상부 벽(102)에 형성된 홀(102a)에는 프로브 카드(300)가 놓인다. 프로버실(100)의 내측에는 프로브 카드(300)와 마주보도록 기판 지지 유닛(110)이 배치된다. 기판 지지 유닛(110) 상에는 로더실(200)로부터 전달된 웨이퍼가 놓인다.

기판 지지 유닛(110)은 이송 부재(120) 상에 설치된다. 이송 부재(120)는 기판 지지 유닛(110)을 수평 방향(Ⅰ,Ⅱ)과 수직 방향(Ⅲ)으로 직선 이동시키고, 기 판 지지 유닛(110)을 웨이퍼의 평면에 수직한 자기 중심축을 기준으로 회전시킨다. 여기서, 수평 방향(Ⅰ,Ⅱ)은 웨이퍼의 평면상에서 반도체 디바이스들이 배열된 방향이고, 수직 방향(Ⅲ)은 웨이퍼의 평면에 수직한 방향이다.

기판 지지 유닛(110)이 이송 부재(120)에 의해 회전됨에 따라, 웨이퍼에 형성된 반도체 디바이스의 전극 패드들의 배열 방향이 프로브 카드(300)의 탐침자들(332)의 배열 방향으로 정렬된다.

기판 지지 유닛(110)이 이송 부재(120)에 의해 수평 방향(Ⅰ,Ⅱ)으로 이동됨에 따라, 웨이퍼에 형성된 반도체 디바이스의 전극 패드들이 프로브 카드(300)의 탐침자들(332)의 연직 방향 아래에 정렬된다.

기판 지지 유닛(110)이 이송 부재(120)에 의해 수직 방향으로 직선 이동됨에 따라, 웨이퍼에 형성된 반도체 디바이스의 전극 패드들이 프로브 카드(300)의 탐침자들(332)에 물리적으로 접촉할 수 있다.

탐침자들(332)과 패드들의 물리적 접촉에 의해 패드 상에는 콘택 마크(Contact Mark)가 형성된다. 콘택 마크는 패드상의 중앙부에 형성되는 것이 바람직하며, 이를 확인하기 위한 수단으로 디.피.에스(DPS, Sirect Probe Sensor) 카메라와 같은 촬영 부재(130)가 사용될 수 있다. 촬영 부재(130)는 기판 지지 유닛(110)의 일측에 제공될 수 있으며, 촬영 부재(130)는 패드의 표면을 촬영하여 패드의 이미지 데이터를 획득한다. 이미지 데이터는 제어부(미도시)로 전송되어 콘택 마크가 원하는 위치에 형성되었는가를 판단하는 콘택 마크 판독에 사용된다.

테스터(400)는 프로버실(100)의 다른 일 측에 배치되는 테스터 본체(410)와, 테스터 본체(410)에 전기적으로 연결된 테스터 헤드(430)를 포함한다. 테스터 헤드(430)는 프로브 카드(300)가 접속되는 베이스(420)를 가진다. 테스터 본체(410)는 반도체 디바이스의 검사를 위한 전기 신호를 테스터 헤드(430)와 베이스(420)를 경유하여 프로브 카드(300)로 인가하고, 인가된 전기 신호로부터 체크되는 신호를 프로브 카드(300)로부터 전달받아 반도체 디바이스의 불량 여부를 판단한다.

도 4는 도 3의 프로브 카드의 평면도이고, 도 5는 도 3의 프로브 카드의 저면을 보여주는 사시도이며, 도 6은 도 4의 C - C'선을 따른 프로브 카드의 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 프로브 카드(300)는 원판 형상의 메인 회로 보드(310)를 가진다. 메인 회로 보드(310)의 상면에는 메인 회로 보드(310)의 휨이나 뒤틀림과 같은 변형을 방지하기 위한 보강 부재(320)가 설치된다. 메인 회로 보드(310)의 상면 가장자리에는 원주 방향을 따라 커넥터들(312)이 배치된다. 메인 회로 보드(310)의 하면에는 웨이퍼에서 반도체 디바이스들이 이루는 행 또는 열 전체를 수용할 수 있는 길이를 갖는 막대 형상의 프로브 블록들(330)이 설치된다. 프로브 블록들(330)은 인터포저(340)에 의해 메인 회로 보드(310)에 연결된다. 프로브 블록들(330)의 하면에는 검사되는 반도체 디바이스의 전극 패드들과 물리적으로 접촉하는 탐침자들(332)이 결합된다.

보강 부재(320)는 제 1 보강 부재(322)와, 제 2 보강 부재(324)를 포함한다. 제 1 보강 부재(322)는 링 형상을 가지고, 커넥터들(312)의 배열의 내측에 위치하 도록 제공된다. 제 2 보강 부재(324)는 메인 회로 보드(310)와의 사이에 유격 공간이 형성되도록 메인 회로 보드(310)의 중심 영역 상부에 배치되고, 제 1 보강 부재(322)에 연결된다. 그리고 제 2 보강 부재(324)의 중심부에는 개구부(325)가 관통 형성된다.

도 7은 도 3의 "B" 부분을 확대하여 보여주는 도면이다. 그리고 도 8은 도 7의 프로브 카드와 척의 평면도이고, 도 9는 도 7의 척의 사시도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 베이스(420)는 하부가 개방된 통 형상을 가진다. 베이스(420)의 저면에는 커넥터들(미도시)이 제공된다. 베이스(420)의 커넥터들(미도시)은 프로브 카드(300)의 커넥터들(미도시)과 암수 한 쌍을 이루도록 제공된다. 프로브 카드(300)는 베이스(420)의 개방된 하부를 폐쇄하도록 베이스(420)에 결합될 수 있으며, 이때 프로브 카드(300)의 커넥터들(미도시)이 베이스(420)의 커넥터들(미도시)에 결합된다.

프로브 카드(300)가 테스터 헤드(430)의 베이스(420)에 결합된 상태에서, 기판 지지 유닛(도 3의 도면 참조 번호 110)이 이송 부재(도 3의 도면 참조 번호 120)에 의해 프로브 카드(300)을 향해 이동된다. 그러면 기판 지지 유닛(110)에 놓이는 웨이퍼(W)에 형성된 디바이스의 전극 패드들이 프로브 카드(300)의 탐침자들(332)에 접촉되면서, 디바이스의 전기적 특성을 테스트하는 이.디.에스 공정이 진행될 수 있다.

이.디.에스 공정에서, 웨이퍼는 -20℃부터 90℃까지 변화되는 온도 조건으로 테스트될 수 있다. 이는 저온 상태와 고온 상태에서 디바이스를 테스트 할 경우, 동작 여부에 대한 신뢰성을 더 높일 수 있기 때문이다.

그러나, 웨이퍼의 대구경화에 따라 프로브 카드의 크기가 커져, 저온 및 고온 테스트시 프로브 카드의 휨이 발생할 수 있다. 저온 테스트시에는 프로브 카드가 위로 볼록한 형상으로 휘어지고, 고온 테스트시에는 프로브 카드가 아래로 볼록한 형상으로 휘어져 변형될 수 있다. 이 경우, 웨이퍼의 전극 패드들에 대한 탐침자들의 콘택 위치가 변경될 수 있다. 탐침자들의 콘택 위치가 변경되면, 양품의 칩이 불량으로 판별되는 등의 공정 불량으로 테스트 공정의 수율 손실(Yield Loss)이 발생하고 생산성이 저하될 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 프로브 카드를 수평 상태로 유지하기 위한 수평 유지 유닛(500)을 제공한다. 수평 유지 유닛(500)은 테스터 헤드(430)의 베이스(420) 내부에 설치되고, 프로브 카드(300)에 휨 방향의 반대 방향으로 하중을 가하여 프로브 카드(300)를 수평 상태로 유지시킬 수 있다.

수평 유지 유닛(500)은 제 2 보강 부재(324)를 척킹하는 척킹 부재(510)와, 척킹 부재(510)를 메인 회로 보드(310)의 휨 방향에 반대 방향으로 직선 이동시키는 직선 구동 부재(540)를 포함한다.

척킹 부재(510)는 척(520)과 회전 구동기(530)를 포함한다. 척(520)은 메인 회로 보드(310)에 수직한 방향으로 제공되는 회전 중심 축(522)을 가진다. 회전 중심 축(522)의 양단에는 상부 플레이트(524)와 하부 플레이트(526)가 서로 평행을 이루도록 수평하게 설치된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상부 플레이트(524)는 원 모양의 플레이트일 수 있고, 하부 플레이트(526)는 사각형 모양의 플레이트일 수 있다. 이외에도, 도 10에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(526')는 삼각형 모양의 플레이트일 수 있고, 또한 도 11에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(526")는 타원 모양의 플레이트일 수도 있다. 하부 플레이트가 삼각형과 사각형 이외의 다각형 모양으로 제공될 수 있음은 물론이다.

척(520)은, 상부 플레이트(524)가 제 2 보강 부재(324)의 상부에 위치하고, 하부 플레이트(526)가 제 2 보강 부재(324)의 하부에 위치하도록, 제 2 보강 부재(324)에 형성된 개구부(325)에 삽입될 수 있다. 개구부(325)는 척(520)의 하부 플레이트(526)가 개구부(325)를 통과할 수 있도록 하부 플레이트(526)의 형상과 동일하게 사각형 모양으로 제공될 수 있으며, 결과적으로 하부 플레이트(526)와 개구부(325)는 길이 방향이 동일한 방향을 향하도록 정렬된다. 한편, 하부 플레이트(526')가 도 10에 도시된 바와 같이 삼각형 모양일 경우, 개구부(325')는 삼각형 모양일 수 있으며, 하부 플레이트(526")가 도 11에 도시된 바와 같이 타원 모양일 경우, 개구부(325")는 타원 모양일 수 있다.

회전 구동기(530)는 상부 플레이트(524)에 연결될 수 있으며, 회전 중심 축(522)을 중심으로 척(520)을 회전시킨다. 예를 들어, 회전 구동기(530)는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(526)의 길이 방향이 개구부(325)의 길이 방향에 수직한 방향을 향하도록 척(520)을 회전시킬 수 있다. 척(520)이 회전 되면, 상부 플레이트(524)와 하부 플레이트(526)는 제 2 보강 부재(324)를 척킹한다.

직선 구동 부재(540)는 공압 또는 유압 실린더 등으로 구비될 수 있으며, 회전 구동기(530) 및 척(520)이 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 제공한다. 회전 구동기(530)는 베이스(420)에 설치된 가이드 부재(542)에 의해 상하 이동 가능하도록 안내될 수 있다. 그리고 직선 구동 부재(540)는 제어부(600)에 의해 동작이 제어된다.

도 14 및 도 15는 수평 유지 유닛의 동작 상태를 보여주는 도면들이다.

도 3, 그리고 도 14 및 도 15를 참조하면, 기판 지지 유닛(110) 위에 테스트 공정이 진행될 웨이퍼가 놓이고, 이송 부재(120)는 탐침자들(332)과 대응되는 위치에 반도체 디바이스들에 형성된 패드들이 위치하도록 웨이퍼의 위치를 조정하는 웨이퍼 정렬을 진행한다.

이후, 기판 지지 유닛(110)을 상승시켜 디바이스의 패드를 탐침자들(332)에 접속시키고, 탐침자들(332)을 통해 패드에 전기 신호를 인가함으로써, 반도체 디바이스의 전기적 특성을 검사하는 이.디.에스 공정을 진행한다. 이.디.에스 공정의 진행 결과로, 패드 표면에는 탐침자가 접촉한 위치에 콘택 마크가 형성된다.

이.디.에스 공정이 완료되면, 촬영 부재(13)를 이용해 콘택 마크가 형성된 패드의 표면을 촬영하여, 패드의 이미지 데이터를 획득한다. 패드의 이미지 데이터는 제어부(600)로 전송되고, 제어부(600)는 콘택 마크(Contact Mark)가 패드 내의 중앙 영역에 형성되었는가의 여부를 판독한다.

판독 결과, 콘택 마크가 패드의 기준 위치에 형성되어 있는 경우에는 후속 공정을 진행한다. 그러나 판독 결과, 콘택 마크가 기준 위치를 벗어나 형성된 경우에는, 제어부(600)는 프로브 카드의 휨을 보상할 수 있도록 직선 구동 부재(540)를 구동시켜 제 2 보강 부재(324)를 척킹하고 있는 척(520)을 상하 방향으로 이동시킨다.

예를 들어, 패드 이미지의 판독 결과, 도 14에 도시된 바와 같이, 프로브 카드가 아래로 볼록한 방향으로 휘어진 것으로 판단되면, 제어부(600)는 직선 구동 부재(540)를 구동시켜 척(520)을 위쪽 방향으로 이동시킨다. 척(520)이 위쪽 방향으로 이동되면, 척(520)의 이동 방향을 따라 프로브 카드에 하중이 작용하여, 프로브 카드의 휨을 보상할 수 있다.

예를 들어, 패드 이미지의 판독 결과, 도 15에 도시된 바와 같이, 프로브 카드가 위로 볼록한 방향으로 휘어진 것으로 판단되면, 제어부(600)는 직선 구동 부재(540)를 구동시켜 척(520)을 아래쪽 방향으로 이동시킨다. 척(520)이 아래쪽 방향으로 이동되면, 척(520)의 이동 방향을 따라 프로브 카드에 하중이 작용하여, 프로브 카드의 휨을 보상할 수 있다.

이와 같이, 프로브 카드의 휨에 대한 보상이 완료되면, 기판 지지 유닛(110) 위에 테스트 공정이 진행될 새로운 웨이퍼가 놓이고, 웨이퍼 정렬, 이.디.에스 공정 및 콘택 마크 판독이 순차적으로 진행한다. 그리고 콘택 마크 판독 결과에 따라, 프로브 카드의 휨을 보상하고, 다시 새로운 웨이퍼에 대해 상기의 과정을 반복 하여 진행한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

도 1은 반도체 디바이스가 형성된 웨이퍼를 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대하여 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 디바이스 테스트 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3의 프로브 카드의 평면도이다.

도 5는 도 3의 프로브 카드의 저면을 보여주는 사시도이다.

도 6은 도 4의 C - C'선을 따른 프로브 카드의 단면도이다.

도 7은 도 3의 "B" 부분을 확대하여 보여주는 도면이다.

도 8은 도 7의 프로브 카드와 척의 평면도이다.

도 9는 도 7의 척의 사시도이다.

도 10 및 도 11은 척의 다른 예들을 보여주는 도면들이다.

도 12는 도 7의 하부 플레이트가 회전된 상태를 보여주는 도면이다.

도 13은 도 8의 하부 플레이트가 회전된 상태를 보여주는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

300: 프로브 카드 320: 보강 부재

400: 테스터 420: 베이스

500: 수평 유지 유닛 510: 척킹 부재

520: 척 530: 회전 구동기

540: 직선 구동 부재

Claims

반도체 디바이스의 전기적 특성을 테스트하는 장치에 있어서,

반도체 디바이스가 형성된 기판이 놓이는 기판 지지 유닛;

상기 기판 지지 유닛의 상부에 제공되고, 프로브 카드가 접속되는 베이스를 가지는 테스트 헤드; 및

상기 테스터 헤드의 베이스 내부에 설치되고, 상기 프로브 카드에 하중을 가하여 상기 프로브 카드를 수평 상태로 유지시키는 수평 유지 유닛

을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수평 유지 유닛은,

상기 프로브 카드의 상면에 결합된 보강 부재를 척킹하는 척킹 부재; 및

상기 척킹 부재를 상기 프로브 카드의 상면에 수직한 방향으로 직선 이동시키는 직선 구동 부재

를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 보강 부재는,

상기 프로브 카드의 상면 가장자리 영역에 결합되는 제 1 보강 부재; 및

상기 프로브 카드와의 사이에 유격 공간이 형성되도록 상기 프로브 카드의 중심 영역 상부에 배치되고, 중심부에 개구부가 관통 형성되며, 그리고 상기 제 1 보강 부재에 연결되는 제 2 보강 부재를 포함하되,

상기 척킹 부재는 상기 제 2 보강 부재의 상기 개구부에 삽입되어 상기 제 2 보강 부재를 척킹하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 척킹 부재는,

상기 프로브 카드의 상면에 수직한 방향으로 정렬되는 회전 중심 축과, 상기 회전 중심 축상에 서로 평행을 이루도록 수평하게 설치되는 상부 및 하부 플레이트를 포함하는 척; 및

상기 회전 중심 축을 중심으로 상기 척을 회전시키는 회전 구동기를 포함하되,

상기 척은 상기 제 2 보강 부재가 상기 상부 및 하부 플레이트의 사이에 위치하도록, 상기 제 2 보강 부재의 상기 개구부에 삽입되고, 상기 척은 상기 회전 구동기에 의해 회전되어 상기 제 2 보강 부재를 척킹하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 하부 플레이트와 상기 개구부는 동일한 외곽 형상을 가지도록 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 하부 플레이트는 다각형 모양인 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 하부 플레이트는 타원 모양인 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 프로브 카드의 탐침자들과 상기 반도체 디바이스의 패드들의 물리적 접촉에 의해 콘택 마크가 형성된 상기 패드들을 촬영하는 촬영 부재; 및

상기 촬영 부재가 촬영한 상기 패드들의 이미지를 판독하고, 상기 패드들 상의 상기 콘택 마크의 위치에 따라 상기 프로브 카드의 휨 여부를 판단하여 상기 직선 구동 부재의 동작을 제어하는 제어기

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 장치.
테스터 헤드에 프로브 카드를 접속하고, 기판을 상기 프로브 카드의 탐침자들에 접촉시켜 상기 기판에 형성된 반도체 디바이스들의 전기적 특성을 테스트하 되,

상기 테스터 헤드의 내부에 제공된 수평 유지 유닛이 상기 프로브 카드에 수직한 상하 방향으로 하중을 가하여 상기 프로브 카드를 수평 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 반도체 디바이스의 패드들에 형성된 콘택 마크의 위치를 판독하고, 상기 콘택 마크의 위치에 따라 하중의 작용 방향을 달리하여 상기 프로브 카드에 하중을 가하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스 테스트 방법.