KR20220016932A - 프로브 스테이션 - Google Patents

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KR20220016932A KR1020220009456A KR20220009456A KR20220016932A KR 20220016932 A KR20220016932 A KR 20220016932A KR 1020220009456 A KR1020220009456 A KR 1020220009456A KR 20220009456 A KR20220009456 A KR 20220009456A KR 20220016932 A KR20220016932 A KR 20220016932A
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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 칩들을 테스트하기 위해 사용되는 프로브 스테이션에 관한 것이다.
본 발명에 따른 프로브 스테이션은, 웨이퍼의 칩들을 프로브카드에 전기적으로 연결시키기 위해 마련되는 프로브 스테이지; 상기 프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하거나 회수하는 웨이퍼 운송장치; 및 상기 프로브 스테이지나 상기 웨이퍼 운송장치 중 적어도 어느 하나의 이동 및 정위치 설정을 위한 레일장치; 를 포함한다. 그리고 더 나아서 프로브 스테이션은 테스트가 완료된 웨이퍼의 불량을 수리하기 위한 웨이퍼 수리기; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 한정된 공간 내에 많은 개수의 프로브 스테이지를 밀집시킬 수 있으며, 2단계의 테스트가 자동화된 웨이퍼 운송장치의 작동에 의해 연속적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

프로브 스테이션{PROBE STATION}
본 발명은 웨이퍼의 칩들을 테스트하는데 사용하는 프로브 스테이션에 관한 것이다.
반도체소자의 생산은 실리콘을 성장시켜 잉곳을 생산하는 것에서부터 출발한다. 성장된 잉곳은 얇게 잘려 다수의 웨이퍼가 된다. 그리고 웨이퍼에 패턴을 형성하여 칩들을 구성한다. 이어서 구성된 칩들은 개개의 칩들로 분리되고, 분리된 칩들은 패키징됨으로써 최종적인 제품으로 완성된다. 이렇게, 성장된 잉곳으로부터 패키징된 반도체소자로 제품화되기까지에는 불량 생산을 방지하기 위해 수차례의 전기적인 테스트가 진행된다. 본 발명은 웨이퍼에 패턴을 형성하여 칩들을 구성한 후, 구성된 칩들을 개개의 칩들로 분리시키기 전에 웨이퍼 상의 칩들을 테스트하는 공정과 관련된다.
웨이퍼 상의 칩들을 테스터에 전기적으로 연결하여 테스트를 진행하기 위해서는 테스터, 프로브 카드 및 프로브 스테이션이 필요하다.
테스터는 웨이퍼 상의 칩들로 전기적인 신호를 공급한 후 회신되는 전기적인 신호를 통해 칩들의 불량 여부를 판정한다. 이러한 테스터는 칩들과 전기적으로 연결되기 위한 테스트헤드를 가진다.
프로브 카드는 테스트헤드와 결합되며, 프로브 스테이션으로부터 공급된 웨이퍼 상의 칩들을 테스트헤드에 전기적으로 연결시킨다. 이를 위해 프로브 카드에는 칩들을 테스트헤드에 전기적으로 연결시키기 위한 다수의 탐침들이 구비된다.
프로브 스테이션은, 웨이퍼가 놓일 수 있는 웨이퍼 척을 가지며, 웨이퍼 척에 놓인 웨이퍼를 프로브 카드에 전기적으로 연결시킨다. 이러한 웨이퍼 척은 웨이퍼에 테스트 조건에 따라 열을 가할 수 있도록 되어 있기 때문에 핫 척이라고도 불린다. 본 발명은 이러한 프로브 스테이션에 관한 것이다.
프로브 스테이션은 웨이퍼 척이 있는 프로브 스테이지와 프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하거나 프로브 스테이지로부터 웨이퍼를 회수하는 웨이퍼 운송장치를 포함한다. 그리고 넓게는 프로브 카드가 결합된 테스트헤드를 프로브 스테이지에 결합시키는 매니 플레이트가 프로브 스테이션에 포함될 수 있다.
일반적으로 프로브 스테이지, 웨이퍼 운송장치 및 매니 플레이트는 상호 위치가 견고히 고정되도록 결합되어 있다. 이러한 이유는 상호 간의 간격이 미세하게라도 틀어지게 되면, 칩들과 프로브 카드의 전기적인 접촉에 불량이 발생할 수 있기 때문이다.
한편, 반도체소자의 수요가 많아져 생산량이 증가하는 데 반하여 웨이퍼 상의 칩들에 대한 테스트를 위해 필요한 공간은 부지 확보 및 시설 투자를 통해 더 넓히지 않는 한 한정되어 있다. 생산 공장 인근에 부지를 확보하는 것도 쉬운 일은 아니고, 반도체소자의 생산량 증가에 따라서 계속된 부지 확보 및 시설 투자도 기업의 이윤을 감소시키는 큰 원인이 된다. 따라서 한정된 공간 내에서 더 많은 테스트가 수행될 수 있도록 프로브 스테이션을 집적시키기 위한 기술이 연구되고 있다.
대한민국 등록 특허 10-0346147호, 10-1019899호, 10-1079017호 등(이하 '종래기술'이라 함)은 하나의 웨이퍼 운송장치에 여러 개의 프로브 스테이지를 결합시킴으로써 공간 절약을 꾀하고 있다.
그런데 종래기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 각각 개별적으로 동작하는 프로브 스테이지들과 웨이퍼 운송장치의 작동 충격이 상호 영향을 미침으로써 웨이퍼와 프로브 카드의 전기적인 접촉에 불량을 야기한다. 그리고 이와 같은 문제는 반도체소자의 집적 기술이 발달하여 칩에 구비된 패드들 간의 간격이 초미세화됨에 따라 더욱 크게 부각될 수 있다.
둘째, 프로브 스테이지들과 웨이퍼 운송장치의 유지 보수를 위해서 필요한 작업 공간이 확보되어야 하기 때문에 프로브 스테이션의 집적에 한계를 가진다.
한편, 1차 테스트에서 불량 판정된 칩들은 웨이퍼 수리기에 의해 수리된 후 2차 테스트를 거치게 된다. 이를 위해 1차 테스트가 완료된 웨이퍼를 프로브 스테이션으로부터 회수한 후 웨이퍼 수리기로 공급하고, 웨이퍼 수리기에서 수리가 완료된 웨이퍼를 2차 테스트를 위해 프로브 스테이션으로 재공급하기 위한 과정이 필요하다. 따라서 웨이퍼 수리기가 위치할 공간이 더 필요하고, 해당 과정을 수행하기 위한 인력이 필요하며, 해당 과정 수행에 따른 번거로움이 발생한다.
본 발명은 다음과 같은 목적을 가진다.
첫째, 프로브 스테이션들의 작동 충격이 상호 간에 영향을 미치지 않도록 할 수 있는 기술을 제공한다.
둘째, 장비의 유지 보수를 위한 작업 공간을 다중으로 활용함으로써 프로브 스테이션의 집적도를 높일 수 있는 기술을 제공한다.
셋째, 웨이퍼 운송장치를 이용하여 웨이퍼에 대한 1차 테스트와 2차 테스트가 자동화된 하나의 공정으로 묶일 수 있는 기술을 제공한다.
상기한 바와 같은 목절을 달성하기 위한 본 발명의 제1 형태에 따른 프로브 스테이션은, 웨이퍼의 칩들을 프로브카드에 전기적으로 연결시키기 위해 마련되는 복수의 프로브 스테이지; 상기 복수의 프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하거나 회수하는 웨이퍼 운송장치; 및 상기 복수의 프로브 스테이지 중 적어도 어느 하나의 프로브 스테이지의 이동 안내 및 정위치 설정을 위해 구비되는 적어도 하나의 스테이지용 레일장치; 를 포함하고, 상기 복수의 프로브 스테이지 각각은 상호 일정 간격 이격된다.
상기 웨이퍼 운송장치는, 카세트에 적재된 웨이퍼를 인출한 후 상기 복수의 프로브 스테이지로 공급하고, 상기 복수의 프로브 스테이지로부터 테스트가 완료된 웨이퍼를 회수하여 상기 카세트로 인입시키는 웨이퍼 수급기; 상기 복수의 프로브 스테이지 각각으로 웨이퍼를 공급하거나 상기 복수의 프로브 스테이지 각각으로부터 웨이퍼를 회수할 수 있는 복수의 수급위치로 상기 수급기를 이동 및 위치시킬 수 있는 이동기; 를 포함한다.
상기 스테이지용 레일장치는, 상기 프로브 스테이지가 상기 웨이퍼 수급기의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것을 안내하는 안내레일; 및 상기 안내레일에 의해 이동된 상기 프로브 스테이지의 정위치를 설정하는 위치설정기; 를 포함할 수 있다.
상기 스테이지용 레일장치는, 상기 프로브 스테이지가 상기 웨이퍼 수급기의 이동 방향과 평행한 방향으로 이동하는 것을 안내하는 안내레일을 포함할 수 있다.
위의 프로브 스테이션은 테스트가 완료된 웨이퍼의 불량을 수리하기 위한 웨이퍼 수리기; 를 더 포함하고, 상기 웨이퍼 운송장치는 테스트가 완료된 웨이퍼의 수리가 필요한 경우, 수리가 필요한 웨이퍼를 상기 웨이퍼 수리기로 공급한 후 수리가 완료된 웨이퍼를 상기 프로브 스테이지로 재공급한다.
상기 웨이퍼 수리기의 이동 안내 및 정위치 설정을 위해 구비되는 수리기용 레일장치; 를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 프로브 스테이지는 상기 웨이퍼 운송장치의 적어도 일 측에 나란히 배치될 수 있다.
상기 복수의 프로브 스테이지는, 상기 웨이퍼 운송장치의 일 측에 배치되는 제1 프로브 스테이지; 및 상기 웨이퍼 운송장치의 타 측에 배치되는 제2 프로브 스테이지; 를 포함할 수 있다.
상기 프로브 스테이션은 상황에 따라서 하나 이상의 프로브 스테이지에 선택적으로 웨이퍼가 공급될 수 있도록 상기 웨이퍼 운송장치를 제어하는 제어기; 를 더 포함할 수 있다.
하나 이상의 프로브 스테이지의 위치를 감지하는 감지기; 를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 감지기를 통해 감지된 정보에 따라서 상기 웨이퍼 수리기의 수급위치(프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하고, 프로브 스테이지로부터 웨이퍼를 회수하기 위한 상기 웨이퍼 수급기의 위치)를 결정한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 형태에 따른 프로브 스테이션은, 웨이퍼의 칩들을 프로브카드에 전기적으로 연결시키기 위해 마련되는 적어도 하나의 프로브 스테이지; 상기 적어도 하나의 프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하거나 회수하는 웨이퍼 운송장치; 및 테스트가 완료된 웨이퍼의 불량을 수리하기 위한 웨이퍼 수리기; 를 포함하고, 상기 웨이퍼 운송장치는 테스트가 완료된 웨이퍼의 수리가 필요한 경우, 수리가 필요한 웨이퍼를 상기 웨이퍼 수리기로 공급한 후 수리가 완료된 웨이퍼를 상기 적어도 하나의 프로브 스테이지로 재공급한다.
상기 적어도 하나의 프로브 스테이지의 이동 안내 및 정위치 설정을 위한 적어도 하나의 스테이지용 레일장치와 상기 웨이퍼 수리기의 이동 안내 및 정위치 설정을 위한 수리기용 레일장치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 형태에 따른 프로브 스테이션은, 웨이퍼의 칩들을 프로브카드에 전기적으로 연결시키기 위해 마련되는 제1 프로브 스테이지와 제2 프로브 스테이지; 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지 사이에 구비되며, 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하거나 회수하는 웨이퍼 운송장치; 및 상기 웨이퍼 운송장치의 이동 안내 및 정위치 설정을 위해 구비되는 운송장치용 레일장치; 를 포함한다.
상기 운송장치용 레일장치는, 상기 웨이퍼 운송장치의 적어도 일부분이 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지 사이에서 벗어나도록 이동하는 것을 안내하는 안내레일; 및 상기 안내레일에 의해 이동된 상기 웨이퍼 운송장치의 정위치를 설정하는 위치설정기; 를 포함한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 상호 간의 작동 충격으로부터 자유로울 수 있으면서도 프로브 스테이지들을 최대한 밀집시킴으로써 공간 절약을 꾀할 수 있다.
둘째, 장비의 유지 보수를 위한 작업 공간을 다중으로 활용함으로써 프로브 스테이션의 집적도를 높일 수 있다.
셋째, 웨이퍼 운송장치를 이용하여 웨이퍼에 대한 1차 테스트와 2차 테스트가 자동화된 하나의 공정으로 묶이기 때문에, 공간 절약, 부품 수 절감 및 생산단가 절감, 과정 단축 및 과정 수행에 따른 번거로움의 해소를 가져온다.
넷째, 일부의 프로브 스테이션의 작동 정지 상황에서도 나머지 프로브 스테이션의 작동을 유지할 수 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 스테이션에 대한 개략적인 평면 구성도이다.
도2는 도1의 프로브 스테이션에 적용된 프로브 스테이지를 구성하는 웨이퍼 척과 승강기에 대한 개략적인 사시도이다.
도3은 도1의 프로브 스테이션에 적용된 웨이퍼 운송장치에 대한 개략적인 측면도이다.
도4는 도1의 프로브 스테이션에 적용된 스테이지용 레일장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도5 내지 도7은 도1의 프로브 스테이션의 유지 보수 작업을 설명하기 위한 참조도이다.
도8 및 도9는 도1의 프로브 스테이션에서 응용된 프로브 스테이션을 설명하기 위한 참조도이다.
도10은 본 발명의 제2 실시예에 다른 프로브 스테이션에 대한 개략적인 평면 구성도이다.
도11은 도10의 프로브 스테이션에 적용된 운송장치용 레일장치에 대한 개략적인 사시도이다.
도12 내지 도14는 도10의 프로브 스테이션의 유지 보수 작업을 설명하기 위한 참조도이다.
도15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 스테이션에 대한 개략적인 평면 구성도이다.
도16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프로브 스테이션에 대한 개략적인 평면 구성도이다.
도17은 도16의 프로브 스테이션의 유지 보수 작업을 설명하기 위한 참조도이다.
도18은 도17의 프로브 스테이션에서 응용된 프로브 스테이션을 설명하기 위한 참조도이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
<제1 실시예>
도1에서와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 스테이션(100)은 N(N≥2)개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N), N개의 매니 플레이트(120A 내지 120N), 웨이퍼 운송장치(130), N개의 스테이지용 레일장치(140A 내지 140N), 제어기(CA) 및 감지기(SA)를 포함한다.
N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)는 각각 웨이퍼의 칩들을 프로브 카드에 전기적으로 연결시키기 위해 마련된다. 이러한 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)는 웨이퍼 운송장치(130)의 일 측(도면상에서 후측)에 나란히 배치된다. 그리고 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)는 상호 분리된 채로 일정 간격(d1) 이격되어 있기 때문에 각각의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)에서 발생하는 작동 충격이 다른 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들로 영향을 미치지 못한다. 여기서 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들 간의 이격 거리는 서로 간의 작동 충격이 영향을 미치지 않을 정도면 족하기 때문에 작동 충격에 의한 흔들림이 발생하더라도 서로 간섭하지 않을 정도의 거리이면 족하다. 따라서 수mm 정도도 바람직하게 고려될 수 있는 이격 거리이다. 다만, 본 발명이 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들 간의 간격을 최소화시키는 것과 관계가 깊으므로, 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들 사이의 간격이 작업자가 이동할 수 있을 만큼 넓게 확보되는 것은 곤란하다.
또한, 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 개수는 웨이퍼 운송장치(130)의 작업 용량에 적합한 개수로 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 웨이퍼가 테스트되는 시간 및 처리 용량과 웨이퍼 운송장치(130)의 작업 용량 등을 고려하여 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 대기 시간을 최소화시킬 수 있는 개수만큼 프로브 스테이지(110A 내지 110N)를 구비시킨다.
그리고 각각의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)는 도2에서와 같이 웨이퍼 척(111)과 웨이퍼 척(111)을 승강시키는 승강기(112)를 가진다.
웨이퍼 척(111)은 상면에 놓인 웨이퍼(W)에 테스트 조건에 따른 열을 가한다.
승강기(112)는 웨이퍼 척(111)을 상승시켜 웨이퍼 척(111)의 상면에 놓인 웨이퍼(W)를 프로브 카드에 전기적으로 연결시키고, 테스트가 종료되면 웨이퍼 척(111)을 하강시켜 웨이퍼 척(111)의 상면에 놓인 웨이퍼(W)를 프로브 카드로부터 전기적으로 분리시킨다.
N개의 매니 플레이트(120A 내지 120N)는 각각 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 일 측에 결합된다. 이러한 매니 플레이트(120A 내지 120N)는 프로브 카드가 결합된 테스트헤드를 프로브 스테이지(110A 내지 110N)에 결합시킨다.
웨이퍼 운송장치(130)는 카세트(C)에 적재된 웨이퍼(W)를 카세트(C)로부터 인출한 후 각각의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)로 공급(더 구체적으로는 웨이퍼 척의 상면으로 공급)하고, 테스트가 완료된 웨이퍼(W)를 프로브 스테이지(110A 내지 110N)로부터 회수하여 카세트(C)로 적재시킨다. 이러한 웨이퍼 운송장치(130)는 도3에서와 같이 웨이퍼 수급기(131) 및 이동기(132)를 포함한다.
웨이퍼 수급기(131)는 카세트(C)에 적재된 웨이퍼(W)를 인출한 후 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들로 공급하고, 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들로부터 테스트가 완료된 웨이퍼(W)를 회수하여 카세트(C)로 인입시킨다. 이를 위해 웨이퍼 수급기(131)는 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들 각각으로 웨이퍼(W)를 공급하거나 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들 각각으로부터 테스트가 완료된 웨이퍼(W)를 회수할 수 있는 수급위치(P1 내지 PN)들에 선택적으로 위치될 수 있도록 이동 가능하게 구비된다. 이러한 웨이퍼 수급기(131)는 파지레버(131a), 승강원(131b), 진퇴원(131c) 및 회전원(131d) 등을 포함한다.
파지레버(131a)는 웨이퍼(W)를 파지하거나 파지를 해제한다. 여기서 파지레버(131a)의 파지력은 진공 흡착력일 수 있다.
승강원(131b)은 파지레버(131a)를 승강시킨다. 따라서 파지레버(131a)는 카세트(C) 내에서 서로 다른 높이에 적재된 웨이퍼(W)를 인출하거나 테스트가 완료된 웨이퍼(W)들을 카세트(C) 내에서 서로 다른 높이에 적재시킬 수 있다.
진퇴원(131c)은 파지레버(131a)를 진퇴(도면상에서 좌우 방향으로의 이동)시킴으로써 파지레버(131a)의 파지단(131a-1)이 카세트(C)의 내부로 진입하거나 빠져나올 수 있게 한다. 또한, 진퇴원(131c)은 파지레버(131a)가 웨이퍼 척(111)의 상방에 위치할 수 있도록 하거나 웨이퍼 척(111)의 상방으로부터 벗어날 수 있게 한다.
회전원(131d)은 파지레버(131a)의 방향을 90도 전환시켜서 파지단(131a-1)이 선택적으로 카세트(C) 측을 향하도록 하거나 웨이퍼 척(111)을 향하도록 한다.
이동기(132)는 웨이퍼 수급기(131)가 수급위치(P1 내지 PN)들에 선택적으로 위치될 수 있도록 웨이퍼 수급기(131)를 이동시킨다. 본 실시예에서는 하나의 웨이퍼 수급기(131)에 의해 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)로 웨이퍼(W)를 공급하거나 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)로부터 웨이퍼(W)를 회수한다. 즉, 하나의 웨이퍼 수급기(131)가 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)를 담당하기 때문에 부품수가 줄어 생산 단가를 절감시킬 수 있다.
또한, 웨이퍼 운송장치(130)는 후술할 스테이지용 레일장치(140A 내지 140N)와의 위치 관계에서 설정된 위치에 고정될 수 있는 위치고정기(133)를 더 가질 수 있다. 그리고 웨이퍼 운송장치(130)와 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)도 서로 일정 간격(d2) 이격되어 있어서, 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들의 작동 충격이 웨이퍼 운송장치(130)를 경유하여 상호 간에 전달되는 것을 차단한다.
N개의 스테이지용 레일장치(140A 내지 140N)는 각각 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 이동을 안내하고, N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 정위치를 설정한다. 이러한 N개의 스테이지용 레일장치(140A 내지 140N)는 도4에서와 같이 각각 한 쌍의 안내레일(141a, 141b)과 위치설정기(142)를 포함한다.
한 쌍의 안내레일(141a, 141b)은 프로브 스테이지(110A 내지 110N)가 웨이퍼 운송장치(130)로부터 멀어지거나 웨이퍼 운송장치(130) 측으로 이동하는 것을 안내한다. 즉, 프로브 스테이지(110A 내지 110N)는 한 쌍의 안내레일(141a, 141b)의 안내에 따라서 웨이퍼 수급기(131)의 이동 방향에 직교하는 방향으로 이동될 수 있다.
위치설정기(142)는 안내레일(141a, 141b)에 의해 웨이퍼 운송장치(130) 측으로 이동된 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 정위치를 설정한다. 물론, 위치설정기(142)는 정위치에 있는 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 위치를 고정하는 기능도 가지는 것이 바람직하다.
제어기(CA)는 상기한 각 구성들을 제어한다.
감지기(SA)는 정위치에 있는 프로브 스테이지(110A 내지 110N)를 감지하고, 감지한 정보를 제어기(CA)로 전송한다.
위와 같은 구성을 가지는 프로브 스테이션(100)의 유지 보수 작업에 관하여 설명한다.
예를 들어, 도1의 상태에서 부호 110C의 프로브 스테이지에 불량이 발생한 경우, 작업자는 부호 110A 내지 부호 110C의 프로브 스테이지를 웨이퍼 운송장치(130)로부터 멀어지는 방향으로 이동시켜 도5와 같은 배치가 되게 한다. 도5와 같은 배치에서 작업자는 WS1, WS3를 부호 110C의 프로브 스테이지를 대상으로 한 작업 공간으로 활용할 수 있다. 더 나아가 도6과 같은 배치로 전환하면 WS2도 부호 110C의 프로브 스테이지를 대상으로 한 작업 공간으로 활용할 수 있게 된다. 즉, 도1과 같은 배치에서는 작업자가 WS0만을 부호 110C의 프로브 스테이지를 대상으로 한 작업 공간으로 활용할 수 있지만, WS0의 작업 공간에서 부호 110C의 프로브 스테이지를 대상으로 한 유지 보수 작업이 곤란한 경우에는 프로브 스테이션(110A 내지 110C)을 이동시켜 도5나 도6의 배치로 전환시킴으로써 부호 110C의 프로브 스테이지를 대상으로 한 작업을 수월히 수행할 수 있게 된다. 여기서 WS1의 작업 공간은 부호 110B나 부호 110D의 프로브 스테이션을 대상으로 하는 작업 공간으로도 활용될 수 있다. 또한, WS0의 작업 공간은 평소에는 관리자의 이동 통로로 활용될 수 있다.
한편, 실시하기에 따라서는 도7에서와 같이 프로브 스테이지(110A 내지 110N)의 개수보다 스테이지용 레일장치(140A 내지 140D)의 개수를 적게 가져갈 수도 있다. 이러한 경우 도8에서와 같이 부호 110N의 프로브 스테이지가 고정되더라도, 나머지 프로브 스테이지(110A 내지 110D)들을 이동시켜 부호 110N의 프로브 스테이지를 대상으로 한 작업 공간을 확보할 수 있다.
참고로 본 실시예에서는 웨이퍼 운송장치(130)의 일 측에 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들이 나란히 배치되는 구조를 가지나, 실시하기에 따라서는 도9에서와 같이 웨이퍼 운송장치(130)의 양 측에 프로브 스테이지(110A' 내지 110N')들이 배치되는 구조를 가질 수도 있다. 만일 웨이퍼 운송장치(130)의 양 측에 프로브 스테이지(110A 내지 110N, 110A' 내지 110')들이 배치되는 경우에는 웨이퍼 수급기(131)의 회전원(131d)이 파지레버(131a)의 방향을 180도 범위에서 전환시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 감지기(SA)는 프로브 스테이지(110A 내지 110N)가 정위치에 있는지 여부를 감지하여 감지된 정보를 제어기(CA)로 보낸다. 만일 도1에서와 같이 모든 프로브 스테이지(110A 내지 110N)가 정위치에 있을 경우 제어기(CA)는 모든 프로브 스테이지(110A 내지 110N)로 웨이퍼가 공급될 수 있도록 웨이퍼 운송장치(130)를 제어한다. 그러나 고장이나 수리 또는 교육 등 다른 상황으로 인해 도6에서와 같이 어느 하나 이상의 프로브 스테이지(110C)가 정위치를 벗어난 것으로 판단되면, 제어기(CA)는 정위치를 벗어난 프로브 스테이지(110C)를 제외한 나머지 프로브 스테이지(110A, 110B, 110D 내지 110N)들로만 웨이퍼가 공급되도록 웨이퍼 운송장치(130)를 제어한다.
참고로 본 실시예에서는 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들의 정위치를 감지하기 위해 N개의 감지기(SA)를 구비시키고 있다. 그러나 실시하기에 따라서는 별도의 감지기를 구성하는 대신 관리자의 설정에 의해 웨이퍼 운송장치가 프로브 스테이지(110A 내지 110N)들로 선택적으로 웨이퍼를 공급하도록 구현될 수도 있다. 또한, 웨이퍼 운송장치의 웨이퍼 수급기에 하나의 감지기만 구비되어서 웨이퍼 수급기의 이동 과정에서 프로브 스테이지의 정위치를 감지하도록 구현될 수도 있다.
<제2 실시예>
도10에서와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 스테이션(200)은 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B), 제1 매니 플레이트(220A)와 제2 매니 플레이트(220B), 웨이퍼 운송장치(230), 운송장치용 레일장치(250)를 포함한다.
제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B)는 웨이퍼 운송장치(230)를 사이에 두고 배치된다. 물론, 제1 프로브 스테이지(210A)와 웨이퍼 운송장치(230B) 사이 및 제2 프로브 스테이지(210B)와 웨이퍼 운송장치(230) 사이에는 일정 간격(d3)이 존재하는 것이 바람직하다. 그리고 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B)는 각각 운송장치용 레일장치(250)와의 위치 관계에서 설정된 위치에 고정될 수 있는 위치고정기(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.
제1 매니 플레이트(220A)와 제2 매니 플레이트(220B)는 각각 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B)에 결합된다.
웨이퍼 운송장치(230)는 카세트(C)에 적재된 웨이퍼(W)를 카세트(C)로부터 인출한 후 각각의 프로브 스테이지(210A, 210B)로 공급하고, 테스트가 완료된 웨이퍼(W)를 각각의 프로브 스테이지(210A, 210B)로부터 회수하여 카세트(C)로 적재시킨다. 이러한 웨이퍼 운송장치(230)는 파지 레버의 회전 범위를 180도가 되게 하면 족하고, 제1 실시예와는 달리 웨이퍼 수급기를 이동시키는 이동기는 필요로 하지 않는다,
운송장치용 레일장치(250)는 웨이퍼 운송장치(230)의 이동을 안내하고, 웨이퍼 운송장치(230)의 정위치를 설정한다. 이러한 운송장치용 레일장치(230)도 도11에서와 같이 한 쌍의 안내레일(251a, 251b)과 위치설정기(252)를 포함한다.
한 쌍의 안내레일(251a, 251b)은 웨이퍼 운송장치(230)가 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B) 사이에서 벗어나는 방향(도면에서 우측 방향)으로 이동하거나, 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B) 사이로 이동하는 것을 안내한다.
위치설정기(252)는 안내레일(251a, 251b)을 따라서 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B) 사이로 이동되는 웨이퍼 운송장치(230)의 정위치를 설정하고 그 위치를 고정한다.
위와 같은 구성을 가지는 프로브 스테이션(200)의 유지 보수 작업에 관하여 설명한다.
예를 들어, 도10의 상태에서 제1 프로브 스테이지(210A), 제2 프로브 스테이지(210B) 및 웨이퍼 운송장치(230) 중 어느 하나에 불량이 발생한 경우, 작업자는 도12에서와 같이 웨이퍼 운송장치(230)를 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B) 사이에서 벗어나도록 이동시킴으로서 웨이퍼 운송장치(230)가 있던 위치(WSa)를 작업 공간으로 활용할 수 있다. 또한, 부호 WSb와 WSc를 웨이퍼 운송장치(230)를 대상으로 한 작업 공간으로 활용할 수 있다. 물론, 도12에서처럼 웨이퍼 운송장치(230)가 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B) 사이를 완전히 벗어나도록 구성될 수도 있지만, 도13에서와 같이 웨이퍼 운송장치(230)의 일부분만 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B) 사이를 벗어나도록 운송장치용 레일장치(250)가 구성되는 것도 공간 절약을 위해 바람직하게 고려될 수 있다. 여기서 이동에 의해 제1 프로브 스테이지(210A)와 제2 프로브 스테이지(210B) 사이를 벗어난 부분이 위치하는 공간(PS)은 평소에는 관리자의 이동 통로로 활용되거나, 도14에서와 같이 다른 프로브 스테이션(200')에 대한 유지 보수를 위한 작업 공간으로 활용될 수 있다.
<제3 실시예>
도15에서와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 스테이션(300)은 N(N≥2)개의 프로브 스테이지(310A 내지 310N), N개의 매니 플레이트(320A 내지 320N), 웨이퍼 운송장치(330), N개의 스테이지용 레일장치(340A 내지 340N), 웨이퍼 수리기(360) 및 수리기용 레일장치(370)를 포함한다.
N개의 프로브 스테이지(310A 내지 310N), N개의 매니 플레이트(320A 내지 320N), N개의 스테이지용 레일장치(340A 내지 340N)는 제1 실시예에서와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
웨이퍼 운송장치(330)는 카세트(C)에 적재된 웨이퍼(W)를 카세트(C)로부터 인출한 후 각각의 프로브 스테이지(310A 내지 310N)로 공급하고, 테스트가 완료된 웨이퍼(W)를 프로브 스테이지(310A 내지 310N)로부터 회수하여 카세트(C)로 적재시킨다. 더 나아가 1차 테스트가 완료된 웨이퍼(W)의 수리가 필요한 경우, 웨이퍼 운송장치(330)는 수리가 필요한 웨이퍼(W)를 웨이퍼 수리기(360)로 공급한 후 수리가 완료된 웨이퍼(W)를 프로브 스테이지(310A 내지 310N)로 재공급함으로써 2차 테스트를 지원한다.
웨이퍼 수리기(360)는 1차 테스트가 완료된 웨이퍼(W)의 불량을 수리한다.
수리기용 레일장치(370)는 웨이퍼 수리기(360)의 이동을 안내하고, 웨이퍼 수리기(360)의 정위치를 설정한다. 이러한 수리기용 레일장치(370)도 한 쌍의 안내레일(371a, 371b)과 위치설정기(미도시)를 포함한다.
한 쌍의 안내레일(371a, 371b)은 웨이퍼 수리기(360)의 이동을 안내하고, 위치설정기는 웨이퍼 수리기(360)의 정위치를 설정하고 그 위치를 고정한다.
물론, 수리기용 레일장치(370)는 그 구성이 생략될 수 있다.
본 실시예에서는 프로브 스테이지(310A 내지 310N)가 1개 이상 구비되면 족하다.
본 실시예에 따르면, 웨이퍼 운송장치(330)을 이용해 웨이퍼 수리기(360)에 웨이퍼(W)를 공급하고 회수하기 때문에, 그 만큼 공간 절약과 부품수를 줄임에 따른 생산 단가의 절감을 꾀할 수 있고, 1차 테스트와 2차 테스트가 하나의 자동화된 공정상에서 이루어질 수 있기 때문에 처리 시간 및 인력의 절감을 꾀할 수 있다.
<제4 실시예>
도16에서와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따른 프로브 스테이션(400)은 N(N≥2)개의 프로브 스테이지(410A 내지 410N), N개의 매니 플레이트(420A 내지 420N), 웨이퍼 운송장치(430), 스테이지용 레일장치(440), 제어기(CA) 및 감지기(SA)를 포함한다.
N개의 프로브 스테이지(410A 내지 410N), N개의 매니 플레이트(420A 내지 420N), 웨이퍼 운송장치(430) 및 제어기(CA)는 제1 실시예에서의 N개의 프로브 스테이지(110A 내지 110N), N개의 매니 플레이트(120A 내지 120N), 웨이퍼 운송장치(130) 및 제어기(CA)와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
스테이지용 레일장치(440)는 프로브 스테이지(410A 내지 410N)가 웨이퍼 수리기의 이동 방향(화살표 a 방향)과 평행한 방향(화살표 b 방향)으로 이동하는 것을 안내한다.
감지기(SA)는 웨이퍼 운송장치(430)의 웨이퍼 수급기(431)에 구비되어서, 웨이퍼 수급기(431)의 이동에 따라 함께 이동하면서 프로브 스테이지(420A 내지 420N)의 위치를 감지한다. 이를 위해 프로브 스테이지(410A 내지 410N) 각각에는 감지기(SA)에 의해 감지될 수 있는 피감지요소를 구비하고 있는 것이 바람직하게 고려될 수 있다. 감지기(SA)에 의해 감지된 위치 정보는 제어기(CA)로 전송된다. 그리고 제어기(CA)는 감지기(SA)로부터 온 정보에 따라서 웨이퍼 수리기의 수급위치를 결정한다.
위와 같은 구성을 가지는 프로브 스테이션(400)의 유지 보수 작업에 관하여 설명한다.
예를 들어, 도16의 상태에서 부호 410B의 프로브 스테이지에 불량이 발생한 경우, 도17에서와 같이 작업자는 부호 410C 내지 부호 410N의 프로브 스테이지를 부호 410B의 프로브 스테이지로부터 멀어지는 방향으로 이동시킴으로써 부호 410B의 프로브 스테이지와 부호 410C의 프로브 스테이지 간의 간격을 벌림으로써 작업 공간을 확보한다.
한편, 도18에서와 같이 스테이지용 레일장치(440)을 좌우 양 측 방향으로 길게 구비시킴으로써 편의에 따라 프로브 스테이지(410A 내지 410N)를 어느 일 측으로 이동시킴으로써 작업이 요구되는 프로브 스테이지(410A 내지 410N)의 작업 공간을 확보시키도록 구현하는 것도 고려될 수 있다. 물론, 제1 실시예에서와 같이 웨이퍼 운송장치의 양 측에 프로브 스테이지를 구비시키는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100, 200, 300 : 프로브 스테이션
110A 내지 110N, 210A, 210B, 310A 내지 310N : 프로브 스테이지
130, 230, 330 : 웨이퍼 운송장치
131 : 웨이퍼 수급기 132 : 이동기
340A 내지 340N : 스테이지용 레일장치
341a, 341b : 안내레일
342 : 위치설정기
250 : 운송장치용 레일장치
251a, 251b : 안내레일
252 : 위치설정기
360 : 웨이퍼 수리기
370 : 수리기용 레일장치
CA : 제어기
SA : 감지기

Claims (7)

  1. 웨이퍼의 칩들을 프로브카드에 전기적으로 연결시키기 위해 마련되며, 상호 일정 간격 이격되어 있는 복수의 프로브 스테이지;
    상기 복수의 프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하거나 회수하는 웨이퍼 운송장치; 및
    상기 복수의 프로브 스테이지 중 적어도 어느 하나의 프로브 스테이지의 이동 안내 및 정위치 설정을 위해 구비되는 적어도 하나의 스테이지용 레일장치; 를 포함하고,
    상기 복수의 프로브 스테이지는 상기 웨이퍼 운송장치의 일 측에 나란히 배치되며,
    상기 적어도 하나의 스테이지용 레일장치는 상기 스테이지용 레일장치에 의해 이동 안내될 수 있는 특정 프로브 스테이지를 이동시킴으로써 배치를 전환시킴으로써 작업자가 활용할 수 있는 작업 공간으로 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 운송장치는
    카세트에 적재된 웨이퍼를 인출한 후 상기 복수의 프로브 스테이지로 공급하고, 상기 복수의 프로브 스테이지로부터 테스트가 완료된 웨이퍼를 회수하여 상기 카세트로 인입시키는 웨이퍼 수급기; 및
    상기 복수의 프로브 스테이지 각각으로 웨이퍼를 공급하거나 상기 복수의 프로브 스테이지 각각으로부터 웨이퍼를 회수할 수 있는 복수의 수급위치로 상기 수급기를 이동 및 위치시킬 수 있는 이동기; 를 포함하고,
    상기 스테이지용 레일장치는,
    상기 특정 프로브 스테이지가 상기 웨이퍼 운송장치로부터 멀어지거나 상기 웨이퍼 운송장치 측으로 이동할 수 있도록 상기 특정 프로브 스테이지가 상기 웨이퍼 수급기의 이동 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것을 안내하는 안내레일; 및
    상기 안내레일에 의해 이동된 상기 프로브 스테이지의 정위치를 설정하는 위치설정기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    프로브 스테이션.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 운송장치는
    카세트에 적재된 웨이퍼를 인출한 후 상기 복수의 프로브 스테이지로 공급하고, 상기 복수의 프로브 스테이지로부터 테스트가 완료된 웨이퍼를 회수하여 상기 카세트로 인입시키는 웨이퍼 수급기; 및
    상기 복수의 프로브 스테이지 각각으로 웨이퍼를 공급하거나 상기 복수의 프로브 스테이지 각각으로부터 웨이퍼를 회수할 수 있는 복수의 수급위치로 상기 수급기를 이동 및 위치시킬 수 있는 이동기; 를 포함하고,
    상기 스테이지용 레일장치는
    상기 특정 프로브 스테이지가 이웃하는 프로브 스테이지로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 상기 특정 프로브 스테이지가 상기 웨이퍼 수급기의 이동 방향과 평행한 방향으로 이동하는 것을 안내하는 안내레일; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
  4. 제1항에 있어서,
    테스트가 완료된 웨이퍼의 불량을 수리하기 위한 웨이퍼 수리기; 를 더 포함하고,
    상기 웨이퍼 운송장치는 테스트가 완료된 웨이퍼의 수리가 필요한 경우, 수리가 필요한 웨이퍼를 상기 웨이퍼 수리기로 공급한 후 수리가 완료된 웨이퍼를 상기 프로브 스테이지로 재공급하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 프로브 스테이지는
    상기 웨이퍼 운송장치의 타 측에 배치되는 다수개의 프로브 스테이지; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션.
  6. 웨이퍼의 칩들을 프로브카드에 전기적으로 연결시키기 위해 마련되는 제1 프로브 스테이지와 제2 프로브 스테이지;
    상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지 사이에 구비되며, 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지로 웨이퍼를 공급하거나 회수하는 웨이퍼 운송장치; 및
    상기 웨이퍼 운송장치가 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지 사이에서 벗어나는 방향으로 이동하거나 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지 사이로 이동하는 것을 안내하는 운송장치용 레일장치; 를 포함하고,
    상기 웨이퍼 운송장치가 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지 사이에서 벗어나는 방향으로 이동하면 상기 웨이퍼 운송장치가 있던 위치를 작업자가 활용할 수 있는 작업 공간으로 확보할 수 있는 것을 특징으로 하는
    프로브 스테이션.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 운송장치용 레일장치는,
    상기 웨이퍼 운송장치의 적어도 일부분이 상기 제1 프로브 스테이지와 상기 제2 프로브 스테이지 사이에서 벗어나도록 이동하는 것을 안내하는 안내레일; 및
    상기 안내레일에 의해 이동된 상기 웨이퍼 운송장치의 정위치를 설정하는 위치설정기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    프로브 스테이션.
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