WO2019066256A1 - 기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법 - Google Patents

기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법 Download PDF

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WO2019066256A1
WO2019066256A1 PCT/KR2018/009595 KR2018009595W WO2019066256A1 WO 2019066256 A1 WO2019066256 A1 WO 2019066256A1 KR 2018009595 W KR2018009595 W KR 2018009595W WO 2019066256 A1 WO2019066256 A1 WO 2019066256A1
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probe card
chuck
chuck member
coupling
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남경태
이상무
이승준
이광희
추성원
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한국생산기술연구원
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate inspection cartridge and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a substrate inspection cartridge for simultaneously inspecting a plurality of substrates having undergone a substrate processing process and a method of manufacturing the same.
  • semiconductor devices such as integrated circuit devices
  • semiconductor devices can be formed by repeatedly performing a series of semiconductor processes on a semiconductor wafer. For example, a deposition process for forming a thin film on a wafer, an etching process for forming the thin film into patterns having electrical characteristics, an ion implantation process or diffusion process for implanting or diffusing impurities into the patterns,
  • the semiconductor circuit elements can be formed on the wafer by repeatedly performing a cleaning and rinsing process to remove impurities from the wafer.
  • the inspection process may be performed by a probe station including a probe card having a plurality of probes and a tester connected to the probe card to provide an electrical signal.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional conventional substrate inspecting apparatus.
  • a conventional general substrate inspection apparatus 1 (hereinafter, referred to as a single probe apparatus) can inspect one substrate at a time of one inspection.
  • the substrate may be provided as a wafer after the treatment process.
  • the single probe device 1 first places the substrate on the substrate chuck 2 when inspecting the substrate.
  • the substrate is transported from the cassette 3 to the stage. Thereafter, the stage 4 is moved to bring the substrate into contact with the probe card.
  • the probe card is brought into contact with the substrate placed on the substrate chuck 2 and the substrate is inspected using a tester.
  • the above-described single probe apparatus can inspect only one substrate at a time, and takes a long time for the inspection.
  • the inspection time is longer than the substrate production amount, which limits the total production time of the throughput.
  • the present invention provides a substrate inspection cartridge and a method of manufacturing the same that can provide a substrate for inspecting a plurality of substrates at the same time in order to solve the above-mentioned problems.
  • the present invention provides a substrate inspection cartridge provided for inspecting a plurality of substrates after a substrate processing process.
  • a substrate inspection cartridge includes a chuck member on which the substrate is placed, a probe card which is in contact with the substrate and inspects the substrate, and a probe card which faces the chuck member with respect to the substrate, A chuck member, and a coupling member for coupling the probe card, wherein the coupling member includes a substrate coupling portion coupling the substrate and the chuck member, and a chuck coupling portion coupling the probe card and the chuck member .
  • the substrate joining part may include a substrate grab, one end of which is fixedly coupled to the probe card, and the other end of which is detachably coupled to the substrate.
  • the substrate grabber may be coupled with the substrate in a vacuum adsorption manner.
  • a substrate alignment mark may be formed on the substrate and the probe card, respectively, when the substrate and the probe card are aligned with each other.
  • the chuck coupling part includes a support grab that is coupled to the probe card at one end and protrudes in a direction toward the chuck member, and a coupling grab coupled with the support grabber and extending in the center direction of the probe card .
  • the chuck member may be formed with a coupling groove to be inserted with the coupling grab.
  • the chuck member and the probe card may be formed with chuck-alignment marks used for aligning the chuck member and the probe card, respectively.
  • the chuck member may include a chuck placed on the substrate and a heating unit positioned inside the chuck and capable of heating the substrate.
  • the substrate coupling portion and the chuck coupling portion are respectively coupled to the probe card, and the substrate coupling portion may be positioned closer to the center of the probe card than the chuck coupling portion.
  • the present invention provides a method for manufacturing a test cartridge for simultaneously inspecting a plurality of substrates after a substrate processing process.
  • a substrate inspection cartridge manufacturing method comprising: preparing a substrate on which a substrate processing process is completed, on a chuck member; moving the substrate and the chuck member to bring the probe card into contact with the substrate A substrate joining step of joining the probe card and the substrate to each other, and a chuck joining step of moving the chuck member to engage with the probe card.
  • the substrate and the probe card may be coupled by a vacuum adsorption method.
  • the probe card and the chuck member may be coupled by a chuck coupling unit including a support grabber and an engagement grabber coupled with the support grabber and extending in the center direction of the probe card.
  • the engaging grabber may be inserted into a coupling groove formed in the chuck member.
  • the substrate joining step may further include a chuck position adjusting step of adjusting the position of the chuck member based on the position of the probe card coupled with the substrate before the chuck joining step is performed have.
  • the present invention it is possible to improve the inspection efficiency of a substrate by providing a substrate inspection cartridge to inspect a plurality of substrates at the same time for inspecting defective substrates.
  • the substrate inspection cartridge can firmly couple the substrate, the chuck member, and the probe card through the mechanical coupling of the coupling member.
  • the substrate inspection cartridge manufacturing time can be shortened by using the mechanical coupling method, unlike the conventional vacuum bonding method, when manufacturing the substrate inspection cartridge.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional conventional substrate inspecting apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a multi-probe system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic operation of a multi-probe system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view showing an exaggeration for generating a substrate inspection cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a substrate inspection cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart sequentially illustrating a method of manufacturing a substrate inspection cartridge according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 to 10 are schematic views illustrating a method of manufacturing a substrate inspection cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a substrate inspection cartridge 200 for inspecting a plurality of substrates 210 that have undergone the process of processing the substrate 210 at the same time.
  • the substrate inspection cartridge 200 may be created in a multi-probe system 10 capable of simultaneously inspecting a plurality of substrates 210.
  • the substrate inspection cartridge 200 generated in the multi-probe system 10 is provided to the inspection unit 500 so that a plurality of the substrates 210 can be simultaneously inspected.
  • the substrate 210 of the present invention is not limited to a wafer but may be provided as a variety of substrates 210, such as a glass substrate 210.
  • substrates 210 such as a glass substrate 210.
  • the multi-probe system 10 of the present invention can simultaneously inspect a plurality of substrates 210 that have been processed.
  • the substrate 210 processing step may mean a wafer that has undergone a preprocessing step through a wafer manufacturing step through an ingot.
  • the pretreatment process includes a process of oxidizing the substrate 210, a photo process, an etching process, and a cleaning process.
  • an embodiment of the present invention will be described with reference to a substrate.
  • the multi-probe system 10 may be used in an inspection process performed after the pre-processing of the substrate 210 is completed.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a multi-probe system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic operation of a multi-probe system according to an embodiment of the present invention.
  • the multi-probe system 10 includes a supply unit 100, an aligner unit 300, a standby unit 400, an inspection unit 500, a transfer unit 600, and a control unit 700).
  • the chuck member 230 and the probe card 250 may supply the substrate 210, the chuck member 230 and the probe card 250 to the aligner unit 300.
  • the substrate 210, the chuck member 230, Can be coupled to the substrate inspection cartridge 200 by the aligner unit 300 described later.
  • the substrate inspection cartridge 200 may include a substrate 210, a chuck member 230, and a probe card 250. The substrate inspection cartridge 200 will be described later.
  • the supply unit 100 includes a substrate supply unit 110, a chuck supply unit 130, and a probe card supply unit 150.
  • the substrate supply unit 110 may store the substrate 210 therein.
  • the substrate 210 stored in the substrate supply unit 110 may be transferred to the aligner unit 300 by a transfer unit 600 to be described later.
  • the substrate supply part 110 may be provided as a carrier accommodated in the substrate 210.
  • a front opening unified pod FOUP
  • As the carrier a front opening unified pod (FOUP) may be used.
  • the substrate 210 stored in the substrate supply unit 110 may be stored with the substrate 210 on which the substrate 210 has been processed.
  • the chuck supply unit 130 may store a plurality of chuck members 230 therein.
  • the chuck member 230 may be mounted with the substrate 210.
  • One chuck member 230 may be provided with one substrate 210.
  • the chuck member 230 stored in the chuck supply unit 130 can be transferred to the aligner unit 300 by the transfer unit 600 described later.
  • the probe card supply unit 150 can store a plurality of probe cards 250 therein.
  • the probe card 250 may be in contact with the substrate 210 to inspect the substrate 210.
  • the probe card 250 may be formed with a pin 251 that can contact the pad P on the substrate 210.
  • the probe card 250 stored in the probe card supply unit 150 can be transferred to the aligner unit 300 by the transfer unit 600 described later.
  • the probe card feeder 150 may be located adjacent to the chuck feeder 130.
  • the probe card supply unit 150 may be located above the chuck supply unit 130.
  • the probe card feeder 150 may be located below the chuck feeder 130.
  • the probe card feeder 150 may be located above the chuck feeder 130. Since the probing cartridges are sequentially positioned in the order of the chuck member 230, the substrate 210 and the probe card 250 when the substrate inspection cartridge 200 is coupled, the probe card supply unit 150 It is preferable to be located on the upper part of the chuck supply part 130.
  • the aligner unit 300 can couple the substrate 210, the chuck member 230 and the probe card 250 supplied from the supply unit 100 to the substrate inspection cartridge 200 as shown in FIG.
  • the aligner unit 300 includes an aligner chamber 310 and an aligner unit 330.
  • the aligner chamber 310 has a space therein.
  • the inner space of the aligner chamber 310 may be a space in which the substrate 210, the chuck member 230, and the probe card 250 are aligned and joined.
  • the aligner chamber 310 may be located adjacent to the substrate supply section 110.
  • the aligner unit 330 can align the substrate 210, the chuck member 230, and the probe card 250 to form a single substrate inspection cartridge 200.
  • the aligner unit 330 includes a probe card alignment unit (not shown), a position adjustment unit (not shown), a vision inspection unit (not shown), and an aligner control unit (not shown).
  • the probe card arranging unit may align the supplied probe card 250.
  • the probe card alignment unit may provide a space in which the probe card 250 is located.
  • the probe card alignment unit may have a support for supporting the probe card 250.
  • the probe card alignment unit may align the probe card 250 to a predetermined position.
  • the position adjusting unit may have a supporting stand where the chuck member 230 is located. At the lower part of the support, the support can have a stage capable of aligning the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
  • the position adjusting unit can adjust the position of the substrate 210 on the chuck member 230 or the chuck member 230 placed on the support. For example, the position adjustment unit (not shown) may adjust the position of the substrate 210 to match the alignment mark AM of the probe card 250. Alternatively, the position adjusting unit (not shown) may adjust the position of the chuck member 230 in order to couple the probe card 250 and the chuck member 230 together.
  • the position adjustment unit may combine the configurations of the probe card 250, the chuck member 230, or the substrate 210 to generate the substrate inspection cartridge 200. The process of generating the substrate inspection cartridge 200 will be described later.
  • the vision inspection unit can calculate the correct position value by capturing the current position of the probe card 250, the chuck member 230, or the substrate 210.
  • the position value and correction value provided in the vision inspection unit (not shown) may be transmitted to an aligner control unit (not shown), which will be described later.
  • the vision inspection unit may have a camera capable of photographing the probe card 250, the chuck member 230, or the substrate 210.
  • the aligner control unit controls the position adjustment unit (not shown) or the probe card alignment unit (not shown) using the position value or the correction value received from the vision inspection unit
  • the position of the chuck member 230 or the position of the substrate 210 can be adjusted.
  • the standby unit 400 may stay for a while before the substrate 210, the chuck 231, or the probe card 250 is introduced into the inspection cartridge 200. [ The waiting unit 400 can stay for a while before the inspection cartridge 200 generated in the aligner unit 300 is conveyed to the inspection unit 500. [
  • the standby unit 400 includes a standby chamber 410.
  • the standby chamber 410 has an internal space.
  • the standby chamber 410 may contain a substrate 210, a chuck 231, or a probe card 250.
  • the standby chamber 410 may remain for a while before the inspection cartridge 200 made in the aligner unit 300 is conveyed.
  • the standby chamber 410 may be a place where the inspection cartridge 200 generated in the aligner unit 300 is temporarily placed.
  • a part of the inspection cartridges 200 may be combined in advance in the waiting unit 400 to reduce the coupling time of the inspection cartridges 200 in the aligner unit 300.
  • each configuration can be temporarily stored using the standby chamber 410 The efficiency of the inspection process of the substrate 210 can be improved.
  • the inspection unit 500 can inspect the inspection cartridge 200 generated in the aligner unit 300.
  • the inspection unit 500 includes a test chamber 510 and a test unit 530.
  • the inspection chamber 510 may have a space for inspecting the inspection cartridge 200.
  • a plurality of inspection chambers 510 may be provided.
  • one inspection cartridge 200 can be positioned.
  • the test chamber 510 may be provided with a channel connected to a test unit 530 described later.
  • the channel may be provided in the form of a backplane.
  • the channel may be electrically connected to the test unit 530.
  • the test unit 530 can simultaneously inspect the plurality of substrates 210.
  • the test unit 530 may inspect the substrate 210 after the test cartridge 530 is connected to the channel after positioning the test cartridge 200 in the test chamber 510.
  • the pin of the autopsy probe card 250 is held in contact with the pad P of the substrate 210.
  • the test unit 530 may also perform a BURN-IN test during the various tests of the substrate 210.
  • the burn-in test can be performed in a state in which the substrate 210 is heated to a predetermined temperature by using a chuck heating unit 233 to be described later.
  • the plurality of substrates 210 can be inspected simultaneously in the plurality of inspection chambers 510, thereby shortening the inspection process time.
  • the conventional single fiber device can inspect only one substrate 210 at a time.
  • a large number of the substrates 210 can be inspected at a time compared to the conventional single probe apparatus.
  • the transfer unit 600 can transfer the inspection cartridge 200 generated in the substrate 210, the chuck 231, the probe card 250, the aligner unit 300 and the inspected inspection cartridge 200 .
  • the transfer unit 600 may be provided with a transfer robot having a plurality of transfer arms.
  • a transfer robot a known robot used in a semiconductor inspection process or a manufacturing process can be used.
  • the transfer unit 600 may be provided as a plurality of transfer robots.
  • the control unit 700 may be provided to control the respective configurations of the multi-probe system 10 to perform the inspection process.
  • the control unit 700 can control the supply of the substrate supply unit 110, the chuck supply unit 130, and the probe card 250.
  • the control unit 700 can control the transfer unit 600 to control the substrate 210 and the chuck 231 to supply the probe card 250 to the aligner unit 300 or the standby unit 400 have.
  • the control unit 700 can control the transfer unit 600 to transfer the inspection cartridge 200 generated in the aligner unit 300 to the waiting chamber 410 or the inspection unit 500.
  • the control unit 700 may control the inspection unit 500 to inspect the substrate 210 when the inspection unit 500 is inspected.
  • the control unit 700 can control the transfer unit 600 to transfer the inspection cartridge 200 having the substrate 210 determined to be abnormal in the inspection unit 500 to a separate place.
  • FIG. 5 is a view showing a substrate inspection cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • a substrate inspection cartridge 200 includes a substrate 210, a chuck member 230, and a probe card 250.
  • the substrate 210, the chuck member 230, and the probe card 250 may be supplied to the aligner unit 300 as shown in FIG.
  • the aligner unit 300 may combine the substrate 210, the chuck member 230 and the probe card 250 to produce the substrate inspection cartridge 200.
  • the generation of the substrate inspection cartridge 200 is generated in the aligner unit 300, but the present invention is not limited thereto.
  • the substrate 210 may be a substrate 210 on which the processing of the substrate 210 is completed.
  • the substrate 210 may be placed on a chuck member 230 described below.
  • the substrate 210 may be positioned between the chuck member 230 and the probe card 250.
  • a substrate alignment mark may be formed on the substrate 210.
  • the substrate alignment marks WAM may be used to align the positions of the substrate 210 and the probe card 250 when the substrate 210 and the probe card 250 are coupled.
  • the substrate alignment mark (WAM) may be located in the edge region of the substrate 210.
  • the substrate alignment mark WAM formed on the substrate 210 and the substrate alignment mark WAM formed on the probe card 250 are opposed to each other so that the substrate 210 and the probe card 250 are coupled to each other. 210 or the position of the probe card 250.
  • the chuck member 230 can support the substrate 210.
  • the substrate 210 may be placed on the upper surface of the chuck member 230.
  • the chuck member 230 includes a chuck 231, a chuck heating unit 233, and a control unit 237.
  • the chuck 231 can support the substrate 210.
  • the substrate 210 may be placed on the upper surface of the chuck 231.
  • the upper surface of the chuck 231 may be provided at the same or larger than the substrate 210.
  • the upper surface of the chuck 231 may be provided larger than the substrate 210.
  • the upper surface of the chuck 231 may be provided in a circular shape.
  • the chuck 231 may be provided with a material having a good thermal conductivity.
  • a coupling groove 235 may be formed in the lower part of the outer surface of the chuck 231.
  • the engaging groove 235 may be formed in the center of the chuck 231.
  • a chuck engaging portion 275 which will be described later, may be coupled to the engaging groove 235.
  • a part of the coupling grabber 278 may be inserted into the coupling groove 235 to couple the chuck member 230 and the probe card 250 together.
  • a coupling groove 235 is provided so that the chuck member 230 and the probe card 250 can be firmly coupled.
  • a chuck alignment mark may be formed on the chuck 231.
  • a plurality of chuck alignment marks may be provided in the edge region of the upper surface of the chuck 231.
  • the chuck alignment mark may be formed outside the position where the substrate 210 is placed.
  • the chuck alignment mark CAM may be used to align the chuck member 230 and the probe card 250 when the chuck member 230 and the probe card 250 are engaged.
  • the chuck alignment mark (CAM) may be a chuck alignment mark (CAM) of the chuck member 230 before the chuck member 230 is coupled to the probe card 250 and a chuck alignment mark (CAM) of the probe card 250 CAM can be used to adjust the position of the chuck member 230 or the probe card 250 to be opposed.
  • the chuck heating section 233 can heat the substrate 210.
  • the chuck heating section 233 may be located inside the chuck 231.
  • the chuck heating section 233 can heat the upper surface of the chuck 231 in advance at a predetermined temperature when it is necessary to heat the substrate 210. [ When the upper surface of the chuck 231 reaches a predetermined temperature, the substrate 210 may be positioned later.
  • the chuck heating section 233 may be provided as a heater.
  • the chuck heating section 233 may be provided with a known device capable of heating the chuck 231, But is not limited thereto.
  • the control unit 237 can control the chuck heating unit 233.
  • the control unit 237 can operate the chuck heating unit 233 to raise the upper surface of the chuck 231 to a predetermined temperature when the substrate 210 needs to be heated.
  • the control unit 237 may control the chuck heating unit 233 to heat the chuck 231 before the substrate 210 is placed.
  • the probe card 250 may be in electrical contact with the substrate 210.
  • the probe card 250 may have a probe card pin 251.
  • the plurality of probe card pins 251 may be electrically connected to the substrate 210 by contacting the pads of the substrate 210.
  • the probe card 250 may be positioned above the substrate 210 and the chuck member 230.
  • the inspection unit 500 described above may be connected to the probe card 250 of the plurality of substrate inspection cartridges 200 to inspect the substrate 210 during inspection of the substrate 210.
  • the probe card 250 may be provided with a chucked mark (CAM).
  • a plurality of the chucked alignment mark (CAM) may be provided in the edge region of the probe card 250.
  • the chuck alignment mark (CAM) can be formed on the outer side of the substrate alignment mark (WAM).
  • the chuck alignment mark CAM may be used to align the chuck member 230 and the probe card 250 when the chuck member 230 and the probe card 250 are engaged.
  • the chuck alignment mark (CAM) may be a chuck alignment mark (CAM) of the chuck member 230 before the chuck member 230 is coupled to the probe card 250 and a chuck alignment mark (CAM) of the probe card 250 CAM can be used to adjust the position of the chuck member 230 or the probe card 250 to be opposed.
  • the coupling member 270 may couple the substrate 210, the chuck member 230, and the probe card 250 together.
  • the engaging member 270 includes a substrate engaging portion 271 and a chuck engaging portion 275.
  • the substrate coupling portion 271 can couple the substrate 210 and the probe card 250 together.
  • the substrate engaging portion 271 may have a substrate grabber 272.
  • the substrate grabber 272 may be fixedly coupled to the probe card 250.
  • the other end of the substrate grabber 272 may be detachably coupled to the substrate 210.
  • the substrate grabber 272 may extend in the direction from the probe card 250 toward the substrate 210.
  • the substrate grabber 272 may couple the substrate 210 and the probe card 250 by a vacuum adsorption method.
  • the substrate grabber 272 may be coupled to the substrate 210 by vacuum-forming the substrate using a pressure-sensitive member in contact with the substrate 210.
  • the substrate 210 and the probe card 250 can be coupled to each other.
  • a plurality of substrate grabbers 272 may be provided.
  • the chuck coupling portion 275 can couple the probe card 250 and the chuck member 230 together.
  • the chuck coupling portion 275 may be formed on the probe card 250.
  • the chuck engaging portion 275 may be located outside the substrate grabber 272.
  • a plurality of chuck coupling portions 275 may be provided in the edge region of the substrate 210.
  • the chuck coupling portion 275 may be located on a surface of the probe card 250 facing the substrate 210.
  • the chuck coupling portion 275 may include an elastic material.
  • the chuck coupling portion 275 includes a support grabber 276 and a coupling grabber 278.
  • the support grabber 276 may be coupled to the probe card 250.
  • the support grabber 276 may protrude from one surface of the probe card 250.
  • the joining grabber 278 may be formed to protrude in one direction from the end of the support grabber 276.
  • the projecting direction of the engaging grabber 278 may be formed in the inward direction.
  • the joining grabber 278 may be formed so as to protrude in a direction toward the substrate 210.
  • the engaging grabber 278 may be coupled to the engaging groove 235 formed on one side of the chuck 231.
  • the engaging grabber 278 may be provided in a shape corresponding to the engaging groove 235.
  • the engaging grabber 278 may be provided in a corresponding number to the engaging groove 235.
  • the engagement between the probe card 250 and the chuck 231 can be secured by being coupled to the coupling groove 235 of the coupling grabber 278 and the chuck 231.
  • the chuck engaging portion 275 may be provided in an L shape as a whole by a combination of the support grabber 276 and the engaging grabber 278.
  • FIG. 6 is a flowchart sequentially illustrating a method of manufacturing a substrate inspection cartridge according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 7 to 10 are schematic views illustrating a method of manufacturing a substrate inspection cartridge according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 A method of manufacturing the substrate inspection cartridge 200 will be described with reference to FIGS. 5 to 10.
  • FIG. 5 A method of manufacturing the substrate inspection cartridge 200 will be described with reference to FIGS. 5 to 10.
  • the method for manufacturing the substrate inspection cartridge 200 includes a substrate preparation step S11, a substrate position adjustment step S13, a substrate bonding step S15, a chuck position adjustment step S17, and a chuck combining step S19.
  • the substrate preparation step S11, the substrate position adjustment step S13, the substrate bonding step S15, the chuck position adjustment step S17, and the chuck combining step S19 may be sequentially performed.
  • the substrate preparation step S11 prepares each configuration for coupling the substrate 210, the chuck member 230, and the probe card 250.
  • the position of the substrate 210 or the probe card 250 can be adjusted.
  • the position of the substrate 210 or the probe card 250 can be adjusted so that the probe card 250 and the substrate alignment marks WAM formed on the substrate 210 are opposed to each other.
  • the position of the probe card 250 can be adjusted by moving the substrate 210 based on the position of the probe card 250.
  • the position of the probe card 250 can be adjusted by moving the probe card 250.
  • the substrate bonding step S15 bonds the substrate 210 and the probe card 250 together.
  • the substrate 210 may be moved to bring the pad P of the substrate 210 into contact with the pins 251 of the probe card 250.
  • the substrate 210 is coupled to the probe card 250 using the substrate joining portion 271.
  • the substrate coupling portion 271 can couple the substrate 210 and the probe card 250 by a vacuum adsorption method.
  • the chuck position adjusting step S17 is a step of adjusting the position before the probe card 250 and the chuck member 230 combined with the substrate 210 are combined.
  • the chuck position adjusting step S17 may adjust the position of the chuck member 230 based on the position of the probe card 250 coupled with the substrate 210.
  • the chuck member 230 can be moved such that the chuck member 230 and the chuck alignment mark CAM formed on the probe card 250 are opposed to each other.
  • the probe card 250 may be moved so that the chuck alignment mark CAM of the chuck member 230 and the chuck alignment mark CAM of the probe card 250 face each other.
  • Chuck coupling step S19 joins the chuck member 230 and the probe card 250.
  • the chuck member 230 is raised and positioned adjacent to the probe card 250.
  • the chuck member 230 is further moved so that the engaging grabber 278 of the chuck engaging portion 275 is inserted into the engaging groove 235 of the chuck 231 to move the chuck member 230 and the probe card 250, Lt; / RTI >
  • the method of manufacturing the substrate inspection cartridge 200 described above can shorten the manufacturing time of the substrate inspection cartridge 200 by using the mechanical coupling method using the coupling member 270. This makes it possible to manufacture the substrate inspection cartridge 200 within a few seconds by utilizing a mechanical method rather than the conventional vacuum bonding method.
  • the chuck 231 can be heated to a predetermined temperature through the chuck heating unit 233 before the substrate 210 is placed in the substrate preparation step S11.
  • the present invention it is possible to improve a substrate inspection efficiency by providing a substrate inspection cartridge to simultaneously inspect a plurality of substrates for defect inspection of the substrate after the substrate processing process.
  • the substrate inspection cartridge can firmly couple the substrate, the chuck member, and the probe card through the mechanical coupling of the coupling member.
  • the substrate inspection cartridge manufacturing time can be shortened by using the mechanical coupling method, unlike the conventional vacuum bonding method, when manufacturing the substrate inspection cartridge.

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Abstract

본 발명은 기판 처리 공정이 끝난 복수개의 기판을 동시에 검사하기 위해 제공되는 기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법에 에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 기판이 놓이는 척 부재와 상기 기판과 접촉하여 상기 기판을 검사하고, 상기 기판을 기준으로 상기 척 부재와 마주보며 위치하는 프로브 카드와 그리고 상기 기판, 상기 척 부재 그리고 상기 프로브 카드를 결합시키는 결합 부재를 포함하되, 상기 결합 부재는 상기 기판과 상기 척부재를 결합시키는 기판 결합부와 상기 프로브 카드와 상기 척 부재를 결합시키는 척 결합부를; 포함하는 기판 검사 카트리지를 포함한다.

Description

기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법
본 발명은 기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판 처리 공정이 끝난 복수개의 기판을 동시에 검사하기 위한 기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 반도체 웨이퍼 상에 일련의 반도체 공정들을 반복적으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정, 박막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 패턴들에 불순물들을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 패턴들이 형성된 웨이퍼로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 반도체 회로 소자들이 웨이퍼 상에 형성될 수 있다.
이러한 일련의 공정들을 통해 반도체 소자들을 형성한 후 반도체 소자들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정은 복수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함하는 프로브 스테이션과 전기적인 신호를 제공하기 위하여 프로브 카드와 연결된 테스터에 의해 수행될 수 있다.
도 1은 종래의 일반적인 기판 검사 장치를 보여주는 도면이다. 도 1를 참고하면, 종래의 일반적인 기판 검사 장치(1, 이하 싱글 프로브 장치라 한다.)는 1회 검사 시 하나의 기판을 검사 할 수 있다. 여기서, 기판은 처리 공정이 끝난 웨이퍼로 제공될 수 있다.
싱글 프로브 장치(1)는 기판 검사 시 먼저 기판을 기판 척(2)에 올려놓는다. 기판은 카세트(3)에서 스테이지로 이송된다. 이 후, 기판을 프로브 카드와 접촉 시키기 위해 스테이지(4)를 이동시켜 기판을 정렬시킨다. 기판 척(2) 상에 놓인 기판에 프로브 카드를 접촉시켜 테스터기를 이용해 기판을 검사한다.
다만, 상술한 싱글 프로브 장치는 한번에 하나의 기판만을 검사할 수 있어 그 검사 시간이 오래 걸린다. 또한, 상기 검사 시간은 기판 생산량에 비해서 오래 걸려 처리량의 총 생산 시간에 한계가 있는 단점이 있다.
최근 상술한 문제점을 인식하고 하나가 아닌 다수개의 기판을 동시에 검사할 수 있는 기술에 요구가 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 동시에 다수개의 기판을 검사할 수 있도록 기판을 제공할 수 있는 기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판 검사 시 기판을 안정적으로 지지하며, 복수개의 기판을 동시에 검사하도록 제공되는 기판 검사 카트리지 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 공정이 끝난 복수개의 기판을 검사하기 위해 제공되는 기판 검사 카트리지를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 검사 카트리지는 상기 기판이 놓이는 척 부재와 상기 기판과 접촉하여 상기 기판을 검사하고, 상기 기판을 기준으로 상기 척 부재와 마주보며 위치하는 프로브 카드와 그리고 상기 기판, 상기 척 부재 그리고 상기 프로브 카드를 결합시키는 결합 부재를 포함하되 상기 결합 부재는 상기 기판과 상기 척부재를 결합시키는 기판 결합부와 상기 프로브 카드와 상기 척 부재를 결합시키는 척 결합부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판 결합부는 일단은 상기 프로브 카드와 고정결합되며, 타단은 상기 기판과 탈착 가능하게 결합되는 기판 그래버를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판 그래버는 상기 기판과 결합 시 진공 흡착 방식으로 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판 및 상기 프로브 카드에는 상기 기판 및 상기 프로브 카드의 위치 정렬 시 사용되는 기판 얼라인 마크가 각각 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 척 결합부는 일단은 상기 프로브 카드와 결합되며, 상기 척 부재를 향하는 방향으로 돌출되는 지지 그래버와 상기 지지 그래버와 결합되며 상기 프로브 카드의 중심 방향으로 연장 형성되는 결합 그래버를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 척 부재에는 상기 결합 그래버와 삽입되는 결합홈이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 척 부재 및 상기 프로브 카드에는 상기 척 부재 및 상기 프로브 카드의 위치 정렬 시 사용되는 척 얼라인 마크가 각각 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 척 부재는 상기 기판에 놓이는 척과 상기 척 내부에 위치하며 상기 기판을 가열 할 수 있는 가열부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판 결합부 및 상기 척 결합부는 각각 상기 프로브 카드에 결합되며 상기 기판 결합부는 상기 척 결합부보다 상기 프로브 카드의 중심에 더 인접하게 위치할 수 있다.
본 발명은 기판 처리 공정이 끝난 복수개의 상기 기판을 동시에 검사하기 위해 검사 카트리지를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 검사 카트리지 제조 방법은 척 부재에 기판 처리 공정이 끝난 상기 기판이 놓이는 기판 준비 단계와 상기 기판 및 상기 척 부재를 이동시켜 상기 프로브 카드와 상기 기판이 접촉한 상태에서 상기 프로브 카드와 상기 기판을 결합시키는 기판 결합 단계와 그리고 상기 척 부재를 이동시켜 상기 프로브 카드와 결합시키는 척 결합 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판과 상기 프로브 카드는 진공흡착 방식으로 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로브 카드와 상기 척 부재는 지지 그래버 및 상기 지지 그래버와 결합되며 상기 프로브 카드의 중심 방향으로 연장 형성되는 결합 그래버를 포함하는 척 결합부에 의해 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 결합 그래버는 상기 척 부재에 형성된 결합홈에 삽입될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판 준비 단계 이 후 상기 기판 결합 단계가 수행되기 전에 상기 척 부재의 상부에 위치하는 상기 프로브 카드의 위치를 기준으로 상기 기판의 위치를 조정하는 기판 위치 조정 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기판 결합 단계 이 후 상기 척 결합 단계가 수행되기 전에 상기 기판과 결합된 상기 프로브 카드의 위치를 기준으로 상기 척 부재의 위치를 조정하는 척 위치 조정 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 처리 공정이 끝난 기판의 불량 검사를 위해 복수의 기판을 동시에 검사하도록 기판 검사 카트리지를 제공하여 기판 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 기판 검사 카트리지는 결합 부재의 기계적 결합을 통해서 기판, 척 부재 그리고 프로브 카드를 견고하게 결합시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 검사 카트리지 제조 시 종래의 진공 결합 방식과는 달리 기계적 결합 방식을 사용하여 기판 검사 카트리지 제조 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 검사 카트리지를 이용한 복수개의 기판을 동시에 검사할 수 있어 기판 검사 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 기판 검사 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 프로브 시스템을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 프로브 시스템의 개략적인 구동을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사 카트리지를 생성하는 과장을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사 카트리지를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사 카트리지 제조 방법을 공정을 순차적으로 보여주는 플로우 차트이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사 카트리지 제조 방법을 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되게 도시된 부분도 있다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 기판(210) 처리 공정이 끝난 복수개의 기판(210)을 동시에 검사하기 위해 기판 검사 카트리지(200)를 제공한다. 일 예로, 기판 검사 카트리지(200)는 복수개의 기판(210)을 동시에 검사할 수 있는 멀티 프로브 시스템(10)에서 생성될 수 있다. 멀티 프로브 시스템(10)에서 생성된 기판 검사 카트리지(200)는 검사 유닛(500)에 제공되어, 복수개의 기판(210)을 동시에 검사할 수 있다.
본 발명의 기판(210)은 웨이퍼로 한정되지 않으며, 유리 기판(210) 등 다양한 기판(210)으로 제공될 수 있다. 먼저, 상술한 멀티 프로브 시스템(10)을 설명한다.
본 발명의 멀티 프로브 시스템(10)은 기판(210) 처리 공정에 끝난 복수개의 기판(210)을 동시에 검사할 수 있다. 여기서, 기판(210) 처리 공정이란, 잉곳을 통한 웨이퍼 제작 공정을 거쳐, 전처리 공정을 거친 웨이퍼를 의미할 수 있다. 여기서 전처리 공정은, 기판(210)을 산화시키는 공정, 포토 공정, 에칭 공정 그리고 세정 공정을 포함한다. 이하, 본 발명의 실시 예로 기판은 웨이퍼로 설명한다.
멀티 프로브 시스템(10)은 기판(210)의 전처리 공정이 끝난 후 수행되는 검사 공정에 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 프로브 시스템을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티 프로브 시스템의 개략적인 구동을 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 멀티 프로브 시스템(10)은 공급 유닛(100), 얼라이너 유닛(300), 대기 유닛(400), 검사 유닛(500), 이송 유닛(600) 그리고 제어 유닛(700)을 포함한다.
공급 유닛(100)은 얼라이너 유닛(300)에 기판(210), 척 부재(230), 그리고 프로브 카드(250)를 공급할 수 있다 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)는 후술하는 얼라이너 유닛(300)에 의해서 기판 검사 카트리지(200)로 결합될 수 있다. 기판 검사 카트리지(200)는 하나의 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)로 구성될 수 있다. 기판 검사 카트리지(200)에 대해서는 후술하도록 한다.
공급 유닛(100)은 기판 공급부(110), 척 공급부(130) 그리고 프로브 카드 공급부(150)를 포함한다.
기판 공급부(110)는 내부에 기판(210)을 보관할 수 있다. 기판 공급부(110)에 보관된 기판(210)은 후술하는 이송 유닛(600)에 의해서 얼라이너 유닛(300)으로 이송될 수 있다. 기판 공급부(110)는 기판(210)에 수납된 캐리어로 제공될 수 있다. 캐리어로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
기판 공급부(110)에 보관된 기판(210)은 기판(210) 처리 공정이 완료된 기판(210)이 보관 될 수 있다.
척 공급부(130)는 내부에 복수개의 척 부재(230)가 보관될 수 있다. 척 부재(230)에는 기판(210)이 재치될 수 있다. 하나의 척 부재(230)에는 하나의 기판(210)이 놓일 수 있다.
척 공급부(130)에 보관된 척 부재(230)는 후술하는 이송 유닛(600)에 의해서 얼라이너 유닛(300)에 이송될 수 있다.
프로브 카드 공급부(150)는 내부에 복수개의 프로브 카드(250)를 보관할 수 있다. 일 예로, 프로브 카드(250)는 기판(210)과 접촉하여 기판(210)을 검사할 수 있다. 일 예로, 프로브 카드(250)에는 기판(210)에 패드(P)와 접촉할 수 있는 핀(251)이 형성될 수 있다.
프로브 카드 공급부(150)에 보관된 프로브 카드(250)는 후술하는 이송 유닛(600)에 의해서 얼라이너 유닛(300)으로 이송될 수 있다.
프로브 카드 공급부(150)는 척 공급부(130)와 인접하게 위치할 수 있다. 일 예로, 프로브 카드 공급부(150)는 척 공급부(130)의 상부에 위치할 수 있다. 이와는 반대로, 프로브 카드 공급부(150)는 척 공급부(130)의 하부에 위치할 있다.
바람직하게는 프로브 카드 공급부(150)는 척 공급부(130)의 상부에 위치할 수 있다. 이는 기판 검사 카트리지(200) 결합 시 순차적으로 척 부재(230), 기판(210) 그리고 프로브 카드(250) 순서로 위치하기 때문에 이송 유닛(600)의 이송 경로 최적화를 위해서 프로브 카드 공급부(150)는 척 공급부(130)의 상부에 위치하는 것이 바람직하다.
얼라이너 유닛(300)은 도 4와 같이, 공급 유닛(100)에서 공급 받은 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)를 기판 검사 카트리지(200)로 결합시킬 수 있다.
얼라이너 유닛(300)은 얼라이너 챔버(310), 얼라이너기(330)를 포함한다.
얼라이너 챔버(310)는 내부에 공간을 가진다. 얼라이너 챔버(310)의 내부 공간은 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)가 정렬되어 결합되는 공간일 수 있다. 얼라이너 챔버(310)는 기판 공급부(110)와 인접하게 위치할 수 있다.
얼라이너기(330)는 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)를 정렬시켜 하나의 기판 검사 카트리지(200)로 결합시킬 수 있다.
얼라이너기(330)는 프로브 카드 정렬부(미도시), 위치 조정부(미도시), 비전 검사부(미도시) 그리고 얼라이너 제어부(미도시)를 포함한다.
프로브 카드 정렬부(미도시)는 공급받은 프로브 카드(250)를 정렬 시킬 수 있다. 일 예로, 프로브 카드 정렬부(미도시)는 프로브 카드(250)가 위치되는 공간을 제공할 수 있다. 프로브 카드 정렬부(미도시)는 프로브 카드(250)를 지지하는 지지체를 가질 수 있다. 프로브 카드 정렬부(미도시)는 프로브 카드(250)를 설정된 위치로 정렬 시킬 수 있다.
위치 조정부(미도시)는 척 부재(230)가 위치하는 지지대를 가질 수 있다. 지지대의 하부에는 지지대를 X축, Y축, Z축 방향을 정렬시킬 수 있는 스테이지를 가질 수 있다. 위치 조정부(미도시)는 지지대에 놓은 척 부재(230) 또는 척 부재(230) 위에 기판(210)의 위치를 조정 할 수 있다. 일 예로, 위치 조정부(미도시)는 프로브 카드(250)의 얼라인 마크(AM)와 일치하도록 기판(210)의 위치를 조정할 수 있다. 이와는 달리, 위치 조정부(미도시)는 프로브 카드(250)와 척 부재(230)를 결합시키기 위해 척 부재(230)의 위치를 조정할 수 있다.
위치 조정부(미도시)는 프로브 카드(250), 척 부재(230) 또는 기판(210)의 위치 정렬이 끝난 후 각각의 구성을 결합하여 기판 검사 카트리지(200)를 생성할 수 있다. 기판 검사 카트리지(200)가 생성되는 과정은 후술하도록 한다.
비전 검사부(미도시)는 프로브 카드(250), 척 부재(230) 또는 기판(210)의 현재 위치를 촬상하여 정확한 위치 값을 보정하도록 계산할 수 있다. 비전 검사부(미도시)에서 제공된 위치값 및 보정값은 후술하는 얼라이너 제어부(미도시)로 전송될 수 있다.
비전 검사부(미도시)는 프로브 카드(250), 척 부재(230) 또는 기판(210)을 촬영할 수 있는 카메라를 가질 수 있다.
얼라이너 제어부(미도시)는 비전 검사부(미도시)로부터 전송받은 위치값 또는 보정값을 이용하여 위치 조정부(미도시) 또는 프로브 카드 정렬부(미도시)를 제어하여 프로브 카드(250) 위치 또는 척 부재(230)의 위치 또는 기판(210)의 위치를 조정할 수 있다.
대기 유닛(400)은 검사 카트리지(200)로 기판(210), 척(231) 또는 프로브 카드(250)가 유입되기 전에 잠시 머무를 수 있다. 대기 유닛(400)은 얼라이너 유닛(300)에서 생성된 검사 카트리지(200)가 검사 유닛(500)으로 이송되기 전에 잠시 머무를 수 있다.
대기 유닛(400)은 대기 챔버(410)를 포함한다.
대기 챔버(410)는 내부에 공간을 가진다. 대기 챔버(410)는 기판(210), 척(231) 또는 프로브 카드(250)가 유입되어 보관될 수 있다. 대기 챔버(410)는 얼라이너 유닛(300)에서 만들어진 검사 카트리지(200)가 이송되기 전에 잠시 머무를 수 있다. 대기 챔버(410)는 얼라이너 유닛(300)에서 생성된 검사 카트리지(200)가 잠시 위치되는 장소일 수 있다.
대기 유닛(400)에서 미리 검사 카트리지(200) 중 일부를 결합하여 얼라이너 유닛(300)에서 검사 카트리지(200) 결합 시간을 줄일 수 있다. 또한, 검사 유닛(500)에서 검사에 시간이 소용되거나, 얼라이너 유닛(300)에서 기판 검사 카트리지(200) 생성에 시간이 소요되는 경우 대기 챔버(410)를 사용하여 각 구성을 임시 보관할 수 있어, 기판(210) 검사 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
검사 유닛(500)은 얼라이너 유닛(300)에서 생성된 검사 카트리지(200)를 검사할 수 있다. 검사 유닛(500)은 검사 챔버(510)와 테스트부(530)를 포함한다.
검사 챔버(510)는 검사 카트리지(200)를 검사하는 공간을 가질 수 있다. 검사 챔버(510)는 복수개가 제공될 수 있다. 하나의 검사 챔버(510)에는 하나의 검사 카트리지(200)가 위치될 수 있다.
검사 챔버(510)에는 후술하는 테스트부(530)와 연결되는 채널이 제공될 수 있다. 채널은 백플레인 형태로 제공될 수 있다. 채널은 테스트부(530)와 전기적으로 연결될 수 있다.
테스트부(530)는 동시에 여러 개의 기판(210)을 검사할 수 있다. 테스트부(530)는 검사 챔버(510) 내부에 검사 카트리지(200)를 위치시킨 뒤 채널과 연결되면, 이와 연결된 테스트부(530)가 기판(210)을 검사할 수 있다. 검시 프로브 카드(250)의 핀은 기판(210)의 패드(P)와 접촉된 상태로 유지된다. '
테스트부(530)는 기판(210)의 여러 검사 중 번인(BURN-IN) 검사도 수행할 수 있다. 번인 검사 시 후술하는 척 가열부(233)를 이용하여 기판(210)을 기설정된 온도로 가열한 상태에서 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예의 경우 여러 개의 검사 챔버(510)에서 동시에 다수개의 기판(210)을 검사할 수 있어 검사 공정 시간을 단축할 수 있다. 특히, 기존 싱글 프러버 장치는 기판(210)을 검사 시 한번에 한 개만을 검사할 수 있다. 이에 반해, 본 발명의 실시 예의 경우, 검사 챔버(510)의 수만큼의 기판(210)을 동시에 검사할 수 있어, 종래의 싱글 프로브 장치에 비하여 한번에 많은 기판(210)을 검사할 수 있다.
이송 유닛(600)은 기판(210), 척(231), 프로브 카드(250), 얼라이너 유닛(300)에서 생성된 검사 카트리지(200), 검사가 완료된 검사 카트리지(200)를 이송할 수 있다.
이송 유닛(600)은 복수개의 이송암을 가지는 이송 로봇을 제공될 수 있다. 여기서 이송 로봇은, 반도체 검사 공정 또는 제조 공정에 사용되는 공지의 로봇이 사용될 수 있다. 이송 유닛(600)은 복수개의 이송 로봇으로 제공될 수 있다.
제어 유닛(700)은 멀티 프로브 시스템(10)의 각각의 구성을 제어하여 검사 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 일 예로, 제어 유닛(700)은 기판 공급부(110), 척 공급부(130), 프로브 카드(250)의 공급을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어 유닛(700)은 이송 유닛(600)을 제어하여 기판(210), 척(231) 프로브 카드(250)를 얼라이너 유닛(300) 또는 대기 유닛(400)으로 공급하도록 제어할 수 있다.
제어 유닛(700)은 얼라이너 유닛(300)에서 생성된 검사 카트리지(200)를 대기 챔버(410) 또는 검사 유닛(500)으로 이송하도록 이송 유닛(600)을 제어할 수 있다.
제어 유닛(700)은 검사 유닛(500)에 기판(210) 검사 시 검사 유닛(500)을 제어하여 검사 공정을 진행 할 수 있다.
제어 유닛(700)은 검사 유닛(500)에서 이상으로 판정된 기판(210)을 가지는 검사 카트리지(200)를 별도의 장소로 이송하도록 이송 유닛(600)을 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사 카트리지를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 기판 검사 카트리지(200)는 기판(210), 척 부재(230), 프로브 카드(250)를 포함한다. 일 예로, 기판(210), 척 부재(230), 프로브 카드(250)는 도 4와 같이 얼라이너 유닛(300)에 공급될 수 있다. 얼라이너 유닛(300)은 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)를 결합하여 기판 검사 카트리지(200)를 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 기판 검사 카트리지(200)의 생성은 얼라이너 유닛(300)에서 생성되는 것을 예로 들었으나 이에 한정되지 않는다.
기판(210)은 기판(210) 처리 공정이 완료된 기판(210)일 수 있다. 기판(210)은 후술하는 척 부재(230)에 놓일 수 있다. 기판(210)은 척 부재(230) 및 프로브 카드(250)의 사이에 위치할 수 있다.
기판(210)에는 기판 얼라인 마크(WAM)가 형성될 수 있다. 기판 얼라인 마크(WAM)는 기판(210)과 프로브 카드(250)의 결합 시 기판(210) 및 프로브 카드(250)의 위치를 정렬 시 사용될 수 있다. 기판 얼라인 마크(WAM)는 기판(210)의 가장자리 영역에 위치할 수 있다.
일 예로, 기판(210)과 프로브 카드(250)의 결합 시 먼저 기판(210)에 형성된 기판 얼라인 마크(WAM)와 프로브 카드(250)에 형성된 기판 얼라인 마크(WAM)가 대향되도록 기판(210) 또는 프로브 카드(250)의 위치를 정렬시킨다.
척 부재(230)는 기판(210)을 지지할 수 있다. 척 부재(230)의 상면에는 기판(210)이 놓일 수 있다.
척 부재(230)는 척(231), 척 가열부(233) 그리고 제어부(237)를 포함한다.
척(231)은 기판(210)을 지지할 수 있다. 일 예로, 척(231)의 상면에는 기판(210)이 놓일 수 있다. 척(231)의 상면은 기판(210)과 동일하거나 크게 제공될 수 있다. 바람직하게는 척(231)의 상면은 기판(210)보다 크게 제공될 수 있다. 일 예로, 기판(210)이 웨이퍼로 제공되는 경우, 척(231)의 상면은 원형의 형상으로 제공될 수 있다.
척(231)은 열전도도가 좋은 재질로 제공될 수 있다. 척(231)의 외측면의 하부에는 결합홈(235)이 형성될 수 있다. 결합홈(235)은 척(231)의 중심 방향으로 인입 형성 될 수 있다. 결합홈(235)에는 후술하는 척 결합부(275)가 결합될 수 있다. 일 예로, 결합홈(235)에는 결합 그래버(278)의 일부가 삽입되어 척 부재(230)와 프로브 카드(250)를 결합할 수 있다. 결합홈(235)이 제공되어, 척 부재(230)와 프로브 카드(250)가 견고하게 결합될 수 있다.
척(231)에는 척 얼라인 마크(CAM)가 형성될 수 있다. 척 얼라인 마크(CAM)는 척(231)의 상면의 가장자리 영역에 복수개가 제공될 수 있다. 척 얼라인 마크(CAM)는 기판(210)이 놓이는 위치의 외측에 형성될 수 있다. 척 얼라인 마크(CAM)는 척 부재(230)와 프로브 카드(250)가 결합 시 척 부재(230) 및 프로브 카드(250)의 위치 정렬 시 사용될 수 있다. 일 예로, 척 얼라인 마크(CAM)는 척 부재(230)와 프로브 카드(250)의 결합 전 척 부재(230)의 척 얼라인 마크(CAM)와 프로브 카드(250)의 척 얼라인 마크(CAM)가 대향되도록 척 부재(230) 또는 프로브 카드(250)의 위치를 조절하는데 사용될 수 있다.
척 가열부(233)는 기판(210)을 가열할 수 있다. 척 가열부(233)는 척(231)의 내부에 위치할 수 있다. 일 예로, 척 가열부(233)는 기판(210)을 가열할 필요가 있는 경우, 기설정된 온도로 미리 척(231)의 상면을 가열 할 수 있다. 척(231)의 상면이 기설정된 온도가 되면 기판(210)이 후에 위치할 수 있다.
일 예로, 척 가열부(233)는 히터로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 척 가열부(233)는 척(231)을 가열 할 수 있는 공지의 장치로 제공될 수 있으며. 이에 한정되지 않는다.
제어부(237)는 척 가열부(233)를 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(237)는 기판(210)의 가열할 필요가 있는 경우 척(231)의 상면을 기설정된 온도로 상승시키도록 척 가열부(233)를 동작 시킬 수 있다. 일 예로, 제어부(237)는 기판(210)이 놓이기 전에 척(231)을 가열하도록 척 가열부(233)를 제어할 수 있다.
프로브 카드(250)는 기판(210)과 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 프로브 카드(250)는 프로브 카드 핀(251)을 가질 수 있다. 복수개의 프로브 카드 핀(251)은 기판(210)의 패드와 접촉하여 기판(210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 프로브 카드(250)는 기판(210) 및 척 부재(230)의 상부에 위치할 수 있다.
일 예로, 기판(210)의 검사 시 상술한 검사 유닛(500)은 복수개의 기판 검사 카트리지(200)의 프로브 카드(250)와 연결되어 기판(210)을 검사할 수 있다.
프로브 카드(250)에는 척 얼라인 마크(CAM)가 형성될 수 있다. 척 얼라인 마크(CAM)는 프로브 카드(250)의 가장자리 영역에 복수개가 제공될 수 있다. 척 얼라인 마크(CAM)는 기판 얼라인 마크(WAM)보다 외측에 형성될 수 있다. 척 얼라인 마크(CAM)는 척 부재(230)와 프로브 카드(250)가 결합 시 척 부재(230) 및 프로브 카드(250)의 위치 정렬 시 사용될 수 있다. 일 예로, 척 얼라인 마크(CAM)는 척 부재(230)와 프로브 카드(250)의 결합 전 척 부재(230)의 척 얼라인 마크(CAM)와 프로브 카드(250)의 척 얼라인 마크(CAM)가 대향되도록 척 부재(230) 또는 프로브 카드(250)의 위치를 조절하는데 사용될 수 있다.
결합 부재(270)는 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)를 결합시킬 수 있다. 결합 부재(270)는 기판 결합부(271) 및 척 결합부(275)를 포함한다.
기판 결합부(271)는 기판(210)과 프로브 카드(250)를 결합시킬 수 있다. 일 예로, 기판 결합부(271)는 기판 그래버(272)를 가질 수 있다.
기판 그래버(272)의 일단은 프로브 카드(250)와 고정 결합될 수 있다. 기판 그래버(272)의 타단은 기판(210)과 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 기판 그래버(272)는 프로브 카드(250)에서 기판(210)을 향하는 방향으로 연장 형성 될 수 있다. 일 예로, 기판 그래버(272)는 진공흡착 방식으로 기판(210)과 프로브 카드(250)를 결합시킬 수 있다. 일 예로, 기판 그래버(272)는 기판(210)과 접촉 시 감압 부재를 이용하여 내부를 진공 형성하여 기판(210)의 결합될 수 있다. 이를 통해서 기판(210)과 프로브 카드(250)를 결합시킬 수 있다. 기판 그래버(272)는 복수개가 제공될 수 있다. 척 결합부(275)는 프로브 카드(250)와 척 부재(230)를 결합시킬 수 있다.
척 결합부(275)는 프로브 카드(250)에 형성될 수 있다. 척 결합부(275)는 기판 그래버(272)보다 외측에 위치할 수 있다. 척 결합부(275)는 기판(210)의 가장자리 영역에 복수개 제공될 수 있다. 척 결합부(275)는 프로브 카드(250)의 면 중에서 기판(210)과 마주하는 면에 위치할 수 있다. 척 결합부(275)는 탄성 재질을 포함할 수 있다.
척 결합부(275)는 지지 그래버(276)와 결합 그래버(278)를 포함한다. 지지 그래버(276)는 프로브 카드(250)와 결합될 수 있다. 지지 그래버(276)는 프로브 카드(250)이 일면에서 돌출 형성될 수 있다.
결합 그래버(278)는 지지 그래버(276)의 끝단에서 일방향으로 돌출 형성될 수 있다. 결합 그래버(278)의 돌출 방향은 내측 방향으로 형성될 수 있다. 결합 그래버(278)는 기판(210)을 향하는 방향을 돌출 형성될 수 있다. 결합 그래버(278)는 척(231)의 일면에 형성된 결합홈(235)에 결합될 수 있다. 결합 그래버(278)는 결합홈(235)과 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 결합 그래버(278)는 결합홈(235)과 대응되는 개수로 제공될 수 있다. 결합 그래버(278)와 척(231)의 결합홈(235)에 결합되어 프로브 카드(250)와 척(231)의 결합을 견고하게 할 수 있다.
척 결합부(275)는 지지 그래버(276)와 결합 그래버(278)의 결합으로 전체적으로 'L'자 형상으로 제공될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사 카트리지 제조 방법을 공정을 순차적으로 보여주는 플로우 차트이다. 도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사 카트리지 제조 방법을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 10을 참고하여 기판 검사 카트리지(200)가 제조 되는 방법을 설명한다.
기판 검사 카트리지(200) 제조 방법은 기판 준비 단계(S11), 기판 위치 조정 단계(S13), 기판 결합 단계(S15), 척 위치 조정 단계(S17) 그리고 척 결합 단계(S19)를 포함한다.
기판 준비 단계(S11), 기판 위치 조정 단계(S13), 기판 결합 단계(S15), 척 위치 조정 단계(S17) 그리고 척 결합 단계(S19)를 순차적으로 수행될 수 있다.
기판 준비 단계(S11)는 기판(210), 척 부재(230) 그리고 프로브 카드(250)를 결합 시키기 위해 각각의 구성을 준비한다. 기판 준비 단계(S11)에서는 기판(210)을 척 부재(230)에 올려 놓는다.
기판 위치 조정 단계(S13)에서는 기판(210) 또는 프로브 카드(250)의 위치를 조정할 수 있다. 일 예로, 프로브 카드(250) 및 기판(210)에 형성된 기판 얼라인 마크(WAM)가 대향되도록 기판(210) 또는 프로브 카드(250)의 위치를 조정할 수 있다. 일 예로, 프로브 카드(250)의 위치를 기준을 기판(210)을 이동 시켜 위치를 조정할 수 있다. 이와는 달리, 프로브 카드(250)를 이동하여 위치를 조정할 수 있다.
기판 결합 단계(S15)는 기판(210)과 프로브 카드(250)를 결합시킨다. 일 예로, 기판 결합 단계(S15)에서는 기판(210)을 이동시켜 기판(210)의 패드(P)와 프로브 카드(250)의 핀(251)을 접촉시킬 수 있다. 이 후 기판 결합 단계(S15)에서는 기판 결합부(271)를 이용하여 기판(210)을 프로브 카드(250)에 결합시킨다. 일 예로, 기판 결합부(271)는 진공 흡착 방식에 의해 기판(210)과 프로브 카드(250)를 결합시킬 수 있다.
척 위치 조정 단계(S17)는 기판(210)과 결합된 프로브 카드(250)와 척 부재(230)를 결합 전 위치를 조정하는 단계이다. 척 위치 조정 단계(S17)는 기판(210)과 결합된 프로브 카드(250)의 위치를 기준으로 척 부재(230)의 위치를 조정할 수 있다. 일 예로, 척 부재(230) 및 프로브 카드(250)에 형성된 척 얼라인 마크(CAM)가 서로 대향되도록 척 부재(230)를 이동시킬 수 있다. 이와는 달리, 프로브 카드(250)를 이동시켜 척 부재(230)의 척 얼라인 마크(CAM)와 프로브 카드(250)의 척 얼라인 마크(CAM)가 대향되도록 조정 할 수 있다.
척 결합 단계(S19)는 척 부재(230)와 프로브 카드(250)를 결합시킨다. 척 부재(230)와 프로브 카드(250)의 위치 조정이 끝난 후 척 부재(230)를 상승시켜 프로브 카드(250)에 인접하게 위치시킨다. 이 후, 척 부재(230)를 더욱 이동 시켜 척 결합부(275)의 결합 그래버(278)가 척(231)의 결합홈(235)에 삽입되도록 하여 척 부재(230)와 프로브 카드(250)를 결합시킬 수 있다.
상술한 기판 검사 카트리지(200) 제조 방법은 결합 부재(270)를 이용하여 기계적 결합 방식을 사용함으로써 기판 검사 카트리지(200) 제조 시간을 단축할 수 있다. 이는 종래의 진공 결합 방식보다 기계적 방식을 활용하여 수초 단위 이내로 기판 검사 카트리지(200)를 제조할 수 있다.
상술한 예와는 달리, 기판 준비 단계(S11)에서 기판(210)이 놓이기 전에 척 가열부(233)를 통해서 척(231)을 기설정된 온도로 가열할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 처리 공정이 끝난 기판의 불량 검사를 위해 복수의 기판을 동시에 검사하도록 기판 검사 카트리지를 제공하여 기판 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 기판 검사 카트리지는 결합 부재의 기계적 결합을 통해서 기판, 척 부재 그리고 프로브 카드를 견고하게 결합시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 검사 카트리지 제조 시 종래의 진공 결합 방식과는 달리 기계적 결합 방식을 사용하여 기판 검사 카트리지 제조 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판 검사 카트리지를 이용한 복수개의 기판을 동시에 검사할 수 있어 기판 검사 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 기판 처리 공정이 끝난 복수개의 기판을 검사하기 위해 제공되는 기판 검사 카트리지에 있어서,
    상기 기판이 놓이는 척 부재와;
    상기 기판과 접촉하여 상기 기판을 검사하고, 상기 기판을 기준으로 상기 척 부재와 마주보며 위치하는 프로브 카드와; 그리고
    상기 기판, 상기 척 부재 그리고 상기 프로브 카드를 결합시키는 결합 부재를 포함하되,
    상기 결합 부재는,
    상기 기판과 상기 척부재를 결합시키는 기판 결합부와;
    상기 프로브 카드와 상기 척 부재를 결합시키는 척 결합부를; 포함하는 기판 검사 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 결합부는 일단은 상기 프로브 카드와 고정결합되며, 타단은 상기 기판과 탈착 가능하게 결합되는 기판 그래버를 포함하는 기판 검사 카트리지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 그래버는 상기 기판과 결합 시 진공 흡착 방식으로 결합되는 기판 검사 카트리지.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 프로브 카드에는 상기 기판 및 상기 프로브 카드의 위치 정렬 시 사용되는 기판 얼라인 마크가 각각 형성되는 기판 검사 카트리지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 척 결합부는,
    일단은 상기 프로브 카드와 결합되며, 상기 척 부재를 향하는 방향으로 돌출되는 지지 그래버와;
    상기 지지 그래버와 결합되며 상기 프로브 카드의 중심 방향으로 연장 형성되는 결합 그래버를; 포함하는 기판 검사 카트리지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 척 부재에는 상기 결합 그래버와 삽입되는 결합홈이 형성되는 기판 검사 카트리지.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 척 부재 및 상기 프로브 카드에는 상기 척 부재 및 상기 프로브 카드의 위치 정렬 시 사용되는 척 얼라인 마크가 각각 형성되는 기판 검사 카트리지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 척 부재는,
    상기 기판에 놓이는 척과;
    상기 척 내부에 위치하며 상기 기판을 가열 할 수 있는 가열부를 포함하는 기판 검사 카트리지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판 결합부 및 상기 척 결합부는 각각 상기 프로브 카드에 결합되며,
    상기 기판 결합부는 상기 척 결합부보다 상기 프로브 카드의 중심에 더 인접하게 위치하는 기판 검사 카트리지.
  10. 기판 처리 공정이 끝난 복수개의 상기 기판을 동시에 검사하기 위해 검사 카트리지를 제조하는 방법에 있어서,
    척 부재에 기판 처리 공정이 끝난 상기 기판이 놓이는 기판 준비 단계와;
    상기 기판 및 상기 척 부재를 이동시켜 상기 프로브 카드와 상기 기판이 접촉한 상태에서 상기 프로브 카드와 상기 기판을 결합시키는 기판 결합 단계와; 그리고
    상기 척 부재를 이동시켜 상기 프로브 카드와 결합시키는 척 결합 단계를 포함하는 기판 검사 카트리지 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판과 상기 프로브 카드는 진공흡착 방식으로 결합되는 기판 검사 카트리지 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로브 카드와 상기 척 부재는 지지 그래버 및 상기 지지 그래버와 결합되며 상기 프로브 카드의 중심 방향으로 연장 형성되는 결합 그래버를 포함하는 척 결합부에 의해 결합되는 기판 검사 카트리지 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 결합 그래버는 상기 척 부재에 형성된 결합홈에 삽입되는 기판 검사 카트리지 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 기판 준비 단계 이 후 상기 기판 결합 단계가 수행되기 전에,
    상기 척 부재의 상부에 위치하는 상기 프로브 카드의 위치를 기준으로 상기 기판의 위치를 조정하는 기판 위치 조정 단계를 더 포함하는 기판 검사 카트리지 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판 결합 단계 이 후 상기 척 결합 단계가 수행되기 전에,
    상기 기판과 결합된 상기 프로브 카드의 위치를 기준으로 상기 척 부재의 위치를 조정하는 척 위치 조정 단계를 더 포함하는 기판 검사 카트리지 제조 방법.
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