KR102464004B1 - 웨이퍼 테스트 장치 - Google Patents

웨이퍼 테스트 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102464004B1
KR102464004B1 KR1020200128480A KR20200128480A KR102464004B1 KR 102464004 B1 KR102464004 B1 KR 102464004B1 KR 1020200128480 A KR1020200128480 A KR 1020200128480A KR 20200128480 A KR20200128480 A KR 20200128480A KR 102464004 B1 KR102464004 B1 KR 102464004B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
wafer
test head
manipulator
test
Prior art date
Application number
KR1020200128480A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220045648A (ko
Inventor
김건
Original Assignee
주식회사 쎄믹스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 쎄믹스 filed Critical 주식회사 쎄믹스
Priority to KR1020200128480A priority Critical patent/KR102464004B1/ko
Publication of KR20220045648A publication Critical patent/KR20220045648A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102464004B1 publication Critical patent/KR102464004B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2801—Testing of printed circuits, backplanes, motherboards, hybrid circuits or carriers for multichip packages [MCP]
    • G01R31/2806—Apparatus therefor, e.g. test stations, drivers, analysers, conveyors
    • G01R31/2808—Holding, conveying or contacting devices, e.g. test adapters, edge connectors, extender boards
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2855—Environmental, reliability or burn-in testing
    • G01R31/286—External aspects, e.g. related to chambers, contacting devices or handlers
    • G01R31/2865—Holding devices, e.g. chucks; Handlers or transport devices
    • G01R31/2867—Handlers or transport devices, e.g. loaders, carriers, trays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2893—Handling, conveying or loading, e.g. belts, boats, vacuum fingers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

웨이퍼 테스트 장치가 개시된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 있어서, 내부에 웨이퍼를 지지하는 척이 구비되는 스테이지; 웨이퍼를 스테이지의 척 상에 로딩하는 로더부; 스테이지의 상부에 위치되며 웨이퍼에 대한 테스트를 수행하는 테스트 헤드 및 테스트 헤드가 스테이지와 도킹 또는 분리되도록 테스트 헤드를 이동시키는 매니퓰레이터를 포함하고, 매니퓰레이터는 테스트 헤드가 스테이지로부터 상측으로 이격 위치된 상태에서 테스트 헤드에 대한 유지 보수가 가능하도록 테스트 헤드를 이동시키거나 회전시킨다.

Description

웨이퍼 테스트 장치{WAFER TEST DEVICE}
본 발명은 웨이퍼 테스트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 관한 것이다.
반도체 소자들은 웨이퍼 상태에서 가공을 하며, 가공이 완료된 웨이퍼는 그 양부를 판정 하기 위하여 최종적으로 웨이퍼 상에 형성되어 있는 반도체 소자에 직접 전기적 신호를 인가하여 테스트를 실시하고 있다. 이와 같이 웨이퍼 상에 형성되어 있는 반도체 소자에 직접 전기적인 접촉을 하여 불량 여부를 테스트하는 것을 EDS(electrical die sorting) 테스트라고 하며, 그 EDS 테스트를 수행하는 장치를 웨이퍼 프로빙 장치(wafer probing machine) 또는 웨이퍼 테스트 장치라고 한다.
현재 EDS 테스트는 반도체 칩 표면에 형성되어 있는 금속 패드(metal pad)의 상부면에 직접 바늘(needle) 형태의 프로브(probe; 探針 이하 '탐침' 이라 한다.)를 접촉하여 반도체의 전기적 특성을 테스트하고 있다.
보다 구체적으로, 웨이퍼 테스트 장치는 웨이퍼에 대한 테스트가 수행되는 공간인 스테이지 상에 테스트 헤드를 배치하고, 이러한 테스트 헤드를 이용하여 프로브 카드로 테스트 신호를 전달함으로써 반도체 소자의 정상작동 상태에 대한 테스트를 수행하게 된다.
이러한 웨이퍼 테스트 장치는 가동 중 때때로 테스트 헤드에 대한 유지 보수 작업, 테스트 헤드의 교체 작업, 또는 스테이지의 유지 보수 작업 등을 위해 테스트 헤드를 스테이지로부터 언도킹시키는 작업을 필요로 한다. 그러나, 종래 웨이퍼 테스트 장치의 경우, 상기 테스트 헤드를 언도킹 시키기 위해서는 웨이퍼 테스트 장치와 인접한 공간에 상기 언도킹 상태의 테스트 헤드를 위한 별도의 공간을 마련하여야 한다. 이러한 별도의 공간의 필요는 결과적으로 한정된 공간에 배치될 수 있는 웨이퍼 테스트 장치의 수를 제한함으로써 웨이퍼 테스트 장치의 공간 집약적 배치를 저해하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 웨이퍼 테스트 장치의 공간 집약적 배치를 도모할 수 있는 웨이퍼 테스트 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 웨이퍼 테스트 장치에 대한 유지 보수 작업이 용이한 웨이퍼 테스트 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 있어서, 내부에 웨이퍼를 지지하는 척이 구비되는 스테이지; 상기 웨이퍼를 상기 스테이지의 상기 척 상에 로딩하는 로더부; 상기 스테이지의 상부에 위치되며 상기 웨이퍼에 대한 테스트를 수행하는 테스트 헤드 및 상기 테스트 헤드가 상기 스테이지와 도킹 또는 분리되도록 상기 테스트 헤드를 이동시키는 매니퓰레이터를 포함하고, 상기 매니퓰레이터는 상기 테스트 헤드가 상기 스테이지로부터 상측으로 이격 위치된 상태에서 상기 테스트 헤드에 대한 유지 보수가 가능하도록 상기 테스트 헤드를 이동시키거나 회전시키는 웨이퍼 테스트 장치가 제공된다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 상기 웨이퍼 테스트 장치를 상부 측에서 내려 보았을 때, 상기 테스트 헤드가 차지하는 면적과 상기 스테이지가 차지하는 면적의 적어도 일부가 서로 중첩된 상태에서 상기 테스트 헤드의 유지 보수가 가능하도록 상기 테스트 헤드를 이동시키거나 회전시킬 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지의 상측에 위치하는 공간에서 상기 테스트 헤드를 수직 또는 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지의 상측에 위치하는 공간에서 상기 테스트 헤드를 지면에 평행하는 회전축에 대하여 축회전 시키도록 형성될 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 적어도 일부가 상기 스테이지 상에 설치될 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터의 전체가 지면과 접촉되지 않도록 상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지 및 상기 로더부 중 적어도 하나에 고정되어 설치될 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지와 상기 로더부 사이에 배치되어 지면과 접하도록 형성되며 상기 테스트 헤드의 하중을 지지하는 지지 부재를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 지지 부재의 내부에는 상기 스테이지와 상기 로더부를 서로 연통시키는 확장 공간이 형성되며, 상기 확장 공간에는 상기 척의 이동을 위한 이송 레일이 연장될 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지 또는 상기 로더부의 양측에서 지면과 접하는 레그 부재를 포함하여 상기 스테이지 또는 상기 로더부의 외측 일부를 감싸도록 설치될 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 상기 테스트 헤드의 이동 또는 회전 시 상기 테스트 헤드를 지지하도록 상기 테스트 헤드의 양측부에 착탈 가능하게 결합되는 암 부재를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 매니퓰레이터는 상기 암 부재를 지지하고 상기 암부재가 수직 방향으로 이동되도록 수직 방향으로 연장되는 수직 지지 부재 및 상기 수직 지지 부재가 수평 방향으로 이동되도록 수평 방향으로 연장되며 상기 스테이지 상에 설치되는 수평 지지 부재를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 수평 지지 부재는 레일을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 웨이퍼 테스트 장치는 웨이퍼 테스트 장치의 상측 공간을 이용하여 테스트 헤드를 이동시키고 회전시킬 수 있는 매니퓰레이터 도입함으로써, 한정된 공간 안에 보다 많은 수의 웨이퍼 테스트 장치를 공간 집약적으로 배치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 지면과 접촉됨이 없이 스테이지 또는 로더부에 고정되도록 설치되는 매니퓰레이터를 도입함으로써, 지면 상에 테스트 헤드의 배치를 위한 추가 공간(footprint)을 배제할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 지지 부재 또는 레그 부재를 가진 매니퓰레이터를 도입함으로써 공간 활용을 극대화하면서도 테스트 헤드의 지지력을 확보할 수 있는 장점도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 테스트 장치를 도시한 측면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치에서 테스트 헤드의 유지 보수 작업을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치 중 매니퓰레이터의 지지 부재가 포함된 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치 중 매니퓰레이터의 레그 부재가 포함된 상태를 도시한 측면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치를 정면에서 바라본 정면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 테스트 헤드의 유지 보수를 위한 별도의 공간 마련을 최소화하여, 궁극적으로 웨이퍼 테스트 장치 배치 시 필요로 하는 공간을 최소화하기 위한 장치이다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치는 특유의 매니퓰레이터를 구비함으로써 수직 방향으로 스테이지의 상측에 존재하는 공간을 통해 테스트 헤드에 대한 유지 보수 작업을 가능케 할 수 있다. 이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 주요 구성 또는 구동에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 테스트 장치를 도시한 측면도이다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치를 도시한 사시도이다. 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치의 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치에서 테스트 헤드의 유지 보수 작업을 설명하기 위한 설명도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치 중 매니퓰레이터의 지지 부재가 포함된 상태를 도시한 측면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치 중 매니퓰레이터의 레그 부재가 포함된 상태를 도시한 측면도이다. 도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치를 정면에서 바라본 정면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 전기적인 접촉을 통해 웨이퍼 상에 형성되어 있는 반도체 소자의 불량 여부를 테스트하기 위한 장치로서, 스테이지(10), 로더부(20), 테스트 헤드(40) 및 매니퓰레이터(50)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 스테이지(10)는 내부에 공간을 가지며, 상기 공간에는 테스트할 웨이퍼를 테스트 위치에 적재 및 고정하는 웨이퍼 척(14)이 구비된다.
이 때, 웨이퍼 척(14)은 상면 상에 웨이퍼(12)가 안착될 수 있으며 스테이지(10)의 내부 공간에 설치되는 이송 레일(16)을 따라 원하는 위치로 이동될 수 있다. 일례로, 후술될 로더부(20)로부터 웨이퍼(12)를 전달받기 위하여 로더부(20) 측으로 이동하거나, 안착된 웨이퍼(12)에 대하여 테스트를 수행하기 위해 테스트 헤드와 인접한 위치로 이동할 수 있다.
한편, 도 2를 다시 참조하면, 스테이지(10)의 상부에는 후술될 테스트 헤드(40)가 도킹하여 웨이퍼에 대한 테스트를 수행하기 위한 개구(18)가 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 개구(18)를 통해 테스트 헤드(40)는 프로브 카드의 탐침을 접촉시킬 수 있으며, 테스트 헤드(40)는 상기 탐침을 통해 웨이퍼(12)에 대하여 전기적 신호를 인가하고 그에 대한 반도체칩의 출력을 확인함으로써, 각 반도체칩의 양부를 판별할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 후술될 카세트(30)로부터 웨이퍼(12)를 인출하여 이를 스테이지(10) 측으로 공급하는 로더부(20)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로더부(20)는 스테이지(10)와 서로 연결되도록 스테이지(10)의 일측에 배치될 수 있다. 또한 로더부(20)와 스테이지(10)의 내부 공간은 서로 공간적으로 연결됨으로써 로더부(20)는 웨이퍼(12)를 스테이지(10) 측으로 원활히 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 로더부(20)의 내부 공간에는 복수의 웨이퍼가 적층 수납된 카세트(30)로부터 일 웨이퍼(12)를 인출하고, 이를 스테이지(10)의 척(14) 상에 안정적으로 로딩할 수 있는 이송 로봇(미도시)이 구비된다. 이러한 이송 로봇은 X, Y 및 Z축을 포함한 3차원 좌표계를 따라 이동할 수 있으며, 지면에 수직하는 회전축을 기준으로 회전 가능하도록 형성될 수 있으나, 이것은 이미 공지된 기술을 포함하는 바 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 스테이지(10)의 상부에 위치하여 스테이지(10)에 도킹됨으로써, 웨이퍼(12)에 대한 전기적 테스트를 수행하는 테스트 헤드(40)를 포함한다. 이 때, 테스트 헤드(40)는 케이블(미도시)을 통하여 외부 전원과 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.
구체적으로, 테스트 헤드(40)는 스테이지(10)와 서로 이격되어 분리된 상태로 위치하다가, 웨이퍼(12)에 대한 테스트 수행 시 스테이지(10)의 상부에 형성된 개구(18)에 도킹될 수 있다. 여기서 도킹된다고 함은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 스테이지 상에 형성된 개구(18)의 위치에 대응하여 상기 테스트 헤드(40)가 안착된 상태를 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 테스트 헤드(40)의 하부에는 후술될 매니퓰레이터(50)로부터 전기적 신호가 인가되는 퍼포먼스 보드(미도시)가 설치될 수 있다. 그리고 퍼포먼스 보드의 하부, 즉 테스트 헤드의 저면에는 다수의 포고핀들을 포함하는 포고블럭이 설치될 수 있으며, 이에 프로브 카드(미도시)가 장착될 수 있다. 또한, 프로브 카드의 하부에는 웨이퍼와 접촉되는 탐침이 존재하여 이를 통해 최종적으로 웨이퍼에 전기적 신호를 전달할 수 있다.
한편, 테스트 헤드(40)의 외측 일부에는 매니퓰레이터(50)와의 결합을 위한 관통홀 또는 중공이 형성될 수 있다. 이에 대해서는 매니퓰레이터(50)와 관련된 설명을 통해 자세히 기술하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 테스트 헤드(40)가 스테이지(10)와 도킹 또는 분리되도록 테스트 헤드(40)를 이동시키는 매니퓰레이터(50)를 포함한다.
상세하게, 테스트 헤드(40)는 많은 수의 전자부품을 포함하여 자중이 상당하다. 또한 신뢰성 높은 웨이퍼 테스트를 수행하기 위해서는 테스트 헤드(40)의 도킹 시 테스트 헤드(40)는 매우 정밀하게 정렬될 필요가 있다. 이러한 점을 고려하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 테스트 헤드(40)를 이동시키기 위한 별도의 이송 수단으로서 매니퓰레이터(50)를 필요로 한다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 매니퓰레이터(50)는 테스트 헤드(40)에 대한 유지 보수 작업 시, 힌지축을 기준으로 테스트 헤드(40)를 힌지 회전시켜 테스트 헤드(40)의 저면을 확인할 수 있는 구조로 형성되어 있다. 따라서 종래 기술에 따른 매니퓰레이터(50)는 테스트 헤드(40)가 힌지축을 기준으로 회전되었을 때를 고려하여 스테이지(10)의 일측에 별도의 공간을 필요로 한다. 이와 같이 힌지축을 구비하는 구조가 아닌 다른 종래 기술에 의하더라도, 유지 보수를 위해서는 테스트 헤드(40)를 웨이퍼 테스트 장치(1)로부터 분리시킨 후, 이를 스테이지(10)와 인접하는 지면 상에 거치시켜야 하므로 이를 위한 별도의 작업 공간(footprint)을 필요로 한다. 따라서, 종래 기술에 의할 경우, 웨이퍼 테스트 장치(1)의 배치 시 이러한 별도의 공간을 고려하여야 하므로 한정된 공간에 배치할 수 있는 웨이퍼 테스트 장치(1)의 수가 제한적일 수 있다.
이와 달리 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 상술한 테스트 헤드(40)의 유지 보수를 위한 별도 공간을 최소화하기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 테스트 헤드(40)가 스테이지(10)로부터 상측으로 이격 위치된 상태에서 테스트 헤드(40)에 대한 유지보수 작업이 가능하도록 할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)에 의할 경우, 도 4에 도시된 것과 같이 웨이퍼 테스트 장치(1)를 상부 측에서 내려 보았을 때, 테스트 헤드가 차지하는 면적(B)의 전체 또는 일부가 스테이지가 차지하는 면적(A)과 서로 중첩된 상태에서 테스트 헤드에 대한 유지 보수 작업이 가능하다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 특유의 매니퓰레이터(50)를 구비한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)의 매니퓰레이터(50)는 테스트 헤드(40)와 착탈 가능하도록 결합되는 암 부재(52) 포함할 수 있다.
이 때, 암 부재(52)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 테스트 헤드(40)를 감싸는 형태로 형성될 수 있으며, 테스트 헤드(40)의 양측에 결합될 수 있다. 일례로, 테스트 헤드(40) 및 암 부재(52)의 일부에 볼트가 관통될 수 있는 관통홀 또는 중공이 형성되고, 이에 상기 볼트가 공통적으로 관통되어 체결됨으로써 테스트 헤드(40)와 암 부재(52)가 서로 결합될 수 있다. 이를 통해 암 부재(52)는 테스트 헤드(40)의 이동 또는 회전 시 상기 테스트 헤드(40)를 안정적으로 지지할 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에서, 암 부재(52)의 형태가 상술한 예에 제한되는 것은 아니며, 개시된 예시 외에도 테스트 헤드(40)를 안정적으로 지지할 수 있는 다양한 구조로 형성될 수 있을 것이다.
그리고, 매니퓰레이터(50)는 테스트 헤드(40)를 수직 방향(도 2 및 도 3에서 Z축 방향)으로 이동시킬 수 있는 수직 지지 부재(56)를 포함할 수 있다. 이 때, 수직 지지 부재(56)는 테스트 헤드(40)와 결합된 암 부재(52)를 지지하도록 형성될 수 있으며, 테스트 헤드(40)를 충분히 지지하도록 수직 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 그러나, 수직 지지 부재(56)에 암 부재(52)가 연결되는 것은 일례에 불과하며, 이것이 필수적으로 수직 지지 부재(56)에 암 부재(52)가 연결되어야 하는 것을 의미하는 것은 아님을 밝혀 둔다. 일례로서, 수직 지지 부재(56)가 암 부재(52) 없이 직접 테스트 헤드(40)를 이동시킬 수도 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 도 2 및 도 3 상에는 간략하게 도시되었으나, 수직 지지 부재(56)는 공압식, 전동식, 유압식 등 다양한 공지의 액츄에이터(actuator)를 통해 상승 또는 하강하도록 구동될 수 있으며, 테스트 헤드(40)의 자중을 충분히 지지할 수 있도록 견고하게 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 매니퓰레이터(50)는 스테이지의 상측에 마련된 공간 상에서 테스트 헤드(40)를 수평 방향(도 2 및 도 3에서 Y축 방향)으로 이동시킬 수 있는 수평 지지 부재(54)를 포함할 수 있다.
일례로서, 수평 지지 부재(54)는 테스트 헤드(40)의 이동 방향을 따라 스테이지 상에 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 레일을 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 레일을 따라 테스트 헤드(40)를 지지하는 수직 지지 부재(56)가 수평 방향으로 이동됨으로써 테스트 헤드(40)가 수평 방향으로 이동될 수 있다. 이를 위해 수직 지지 부재(56)와 수평 지지 부재(54) 사이에는 운동이 가능하면서도, 원하는 위치에서 수직 지지 부재(56)의 움직임을 충분히 제한할 수 있는 공지의 구동 수단이 구비될 수 있을 것이다.
이 때, 매니퓰레이터(50)의 수평 지지 부재(54)는 도면에 도시된 바와 같이 스테이지(10)의 상부면 상에 설치되는 것이 바람직하다. 이를 통해 테스트 헤드(40)가 스테이지 상측에 마련된 공간에서 보다 안정적으로 이동할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에서, 매니퓰레이터(50)는 테스트 헤드(40)를 스테이지(10)의 상측에 마련된 공간 상에서 소정 회전축(R1, R2)에 대하여 360도 회전시킬 수 있는 회전 부재(53)를 포함할 수 있다.
이 때, 회전 부재(53)가 회전하는 회전축(R1, R2)이 연장되는 방향은 도면에서 X축 및 Y축으로 표현되는 방향으로서, 지면과 평행한 방향일 수 있다.
비제한적인 일례로서, 회전 부재(53)는 도 2에 도시된 바와 같이 암 부재(52)와 수직 지지 부재(56) 사이를 연결하며 회전 가능하도록 형성되는 회전 샤프트의 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 테스트 헤드(40)의 회전축(R1)은 도 2에 도시된 바와 같이 테스트 헤드(40)의 수평 이동 방향(도2에서 Y축 방향)과 평행한 방향으로 연장될 수 있다.
또 다른 일례로서, 회전 부재(53)는 암 부재(52)의 일부에 형성될 수도 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 테스트 헤드(40)와 암 부재(52)가 서로 결합되는 결합 부분(일례로 테스트 헤드(40)의 양측부)에 회전 부재(53)가 형성됨으로써 테스트 헤드(40)의 수평 이동 방향(도 3에서 Y축 방향)과 수직한 방향(도 3에서 X축 방향)으로 연장되는 회전축(R2)을 가질 수도 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)의 회전 부재(53)의 예가 상술한 예에 제한되는 것은 아니며, 스테이지(10)의 상측에 위치하는 공간 상에서 일 회전축을 기준으로 테스트 헤드(40)를 회전시킬 수 있는 구조라면 어떠한 부재도 채택 가능함을 밝혀 둔다.
이 때, 위에서 상술한 두가지 방향(X축 또는 Y축 방향)의 회전축의 연장 방향은 스테이지(10)와 로더부(20)의 배치를 고려하여, 테스트 헤드(40)의 회전이 로더부(20)에 영향을 미치지 않도록 적절하게 선택될 수 있다.
일례로, 도 2에 도시된 것처럼 로더부(20)와 스테이지(10)가 Y축 방향으로 배치되는 경우에는 회전축(R1)은 도면과 같이 Y축 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 이것은 도 2에 도시된 것과 달리 테스트 헤드(40)가 스테이지(10)와 비교하여 그 규모가 크고, 매니퓰레이터(50)의 수직 지지 부재(56)가 로더부(20)와 인접하지 않게 배치될 경우 만약 X축 방향으로 회전되는 회전축을 가진다면 테스트 헤드(40)의 회전에 따라 테스트 헤드(40)와 로더부(20)가 서로 충돌할 수도 있기 때문이다.
마찬가지로, 도 3에 도시된 것처럼 로더부(20)와 스테이지(10)가 X축 방향으로 배치되는 경우, 회전축이 Y축을 따라 연장된다면 스테이지(10)의 측면에 위치하는 로더부(20)와 충돌의 우려가 있을 것이다. 따라서, 이 경우에 회전 부재(53) 또는 테스트 헤드(40)의 회전축은 X축 방향을 따라 연장되는 것이 바람직하다.
한편 본 발명의 일 실시예에서, 매니퓰레이터(50)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전체가 지면과 접촉하지 않도록 스테이지(10)의 상부 및 로더부(20)의 측부에 고정되도록 설치될 수 있다. 이를 통해, 웨이퍼 테스트 장치(1)의 설치에 따른 공간 이용을 최소화하여, 한정된 공간 내에 배치할 수 있는 웨이퍼 테스트 장치(1)의 수를 극대화할 수 있다.
이와는 달리, 매니퓰레이터(50)는 도 6에 도시된 것처럼 스테이지(10)와 로더부(20) 사이에 배치되는 지지 부재(57)를 포함하여 형성될 수도 있다. 일부가 지면과 접하도록 형성될 수도 있다. 이는 테스트 헤드(40)의 자중이 클 경우, 이를 충분히 지지하기 위함이다.
이 때, 지지 부재(57)는 일측이 스테이지(10)와 연결되고, 타측이 로더부(20)와 서로 연결될 수 있다. 그리고 지지 부재(57)의 내부에는 확장 공간(S3)이 형성되는데, 이러한 확장 공간(S3)은 스테이지(10)의 내부 공간(S1)과 로더부(20)의 내부 공간(S2)을 서로 연통시킬 수 있다. 이는 로더부(20)와 스테이지(10) 사이의 웨이퍼(12)의 이동을 유지하기 위함이다.
이 때, 확장 공간(S3)의 내부에는 스테이지(10)의 내부에 설치된 웨이퍼 척(14) 이송용 이송 레일(16)과 연결될 수 있는 추가 레일(58)이 설치될 수 있다. 이를 통해 웨이퍼 척(14)은 지지 부재(57)가 존재함에도 불구하고, 기존과 동일하게 로더부(20)에 근접한 상태로 로더부(20)로부터 웨이퍼(12)를 공급받을 수 있다.
상술한 지지 부재(57)와는 달리, 본 발명의 일 실시예에서, 매니퓰레이터(50)는 스테이지(10) 또는 로더부(20)의 외측 일부를 감싸면서 지면과 접하는 레그 부재(59)를 포함할 수도 있다.
보다 상세히, 도 7 및 도 8을 참조하면, 레그 부재(59)는 스테이지(10) 또는 로더부(20)의 양 측부에서 수직 방향으로 연장되어 지면과 접하도록 형성될 수 있다. 이 때, 매니퓰레이터(50)는 웨이퍼 테스트 장치(1)를 (도 8와 같이)정면에서 바라보았을 때, 웨이퍼 테스트 장치(1)의 외측 중 지면과 접촉되는 일면을 제외한 나머지 부분을 'ㄷ'자 형상으로 감싸면서 배치될 수 있다.
이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 기존 스테이지(10)와 로더부(20)가 서로 연결되는 배치 상태를 유지하면서도, 매니퓰레이터(50)가 지면과 접촉되도록 함으로써 매니퓰레이터(50)가 보다 안정적인 설치 상태를 유지하도록 할 수 있다.
살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 웨이퍼 테스트 장치(1)의 상측 공간에서 테스트 헤드(40)를 이동시키고 회전시킬 수 있는 매니퓰레이터(50) 도입함으로써, (도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼 테스트 장치(1)를 상부 측에서 내려 보았을 때) 테스트 헤드(40)와 관련하여 필요로 하는 공간을 최소화 할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 웨이퍼 테스트 장치(1)를 배치할 때 필요로 하는 공간을 최소화할 수 있으며, 그 결과 한정된 공간 안에 보다 많은 수의 웨이퍼 테스트 장치(1)를 공간 집약적으로 배치할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 지면과 접촉됨이 없이 스테이지(10) 또는 로더부(20)에 고정되도록 설치되는 매니퓰레이터(50)를 도입함으로써, 지면 상에 테스트 헤드(40)의 배치를 위한 추가 공간(footprint)를 배제할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 테스트 장치(1)는 지지 부재(57) 또는 레그 부재(59)를 가진 매니퓰레이터(50)를 도입함으로써 공간 활용을 극대화하면서도 테스트 헤드(40)의 지지력을 확보할 수 있는 장점도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1 웨이퍼 테스트 장치 10 스테이지
12 웨이퍼 14 척
16 레일 18 스테이지의 개구
20 로더부 30 카세트
30 카세트 40 테스트 헤드
50 매니퓰레이터 52 암 부재
53 회전 부재 54 수평 지지 부재
56 수직 지지 부재 57 지지 부재
58 레그 부재 S3 확장 공간
R1, R2 회전축

Claims (12)

  1. 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자에 전기 신호를 인가하여 테스트하기 위한 웨이퍼 테스트 장치에 있어서,
    내부에 웨이퍼를 지지하는 척이 구비되는 스테이지;
    상기 웨이퍼를 상기 스테이지의 상기 척 상에 로딩하는 로더부;
    상기 스테이지의 상부에 위치되며 상기 웨이퍼에 대한 테스트를 수행하는 테스트 헤드 및
    상기 테스트 헤드가 상기 스테이지와 도킹 또는 분리되도록 상기 테스트 헤드를 이동시키는 매니퓰레이터를 포함하고,
    상기 매니퓰레이터는 상기 테스트 헤드가 상기 스테이지로부터 상측으로 이격 위치된 상태에서 상기 테스트 헤드에 대한 유지 보수가 가능하도록 상기 테스트 헤드를 이동시키거나 회전시키고,
    상기 매니퓰레이터는,
    상기 테스트 헤드의 이동 또는 회전 시 상기 테스트 헤드를 지지하도록 상기 테스트 헤드의 양측부에 착탈 가능하게 결합되는 암 부재;
    상기 암 부재를 지지하고 상기 암부재가 수직 방향으로 이동되도록 수직 방향으로 연장되는 수직 지지 부재 및
    상기 수직 지지 부재가 수평 방향으로 이동되도록 수평 방향으로 연장되며 상기 스테이지 상에 설치되는 수평 지지 부재를 포함하는, 웨이퍼 테스트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터는 상기 웨이퍼 테스트 장치를 상부 측에서 내려 보았을 때, 상기 테스트 헤드가 차지하는 면적과 상기 스테이지가 차지하는 면적의 적어도 일부가 서로 중첩된 상태에서 상기 테스트 헤드의 유지 보수가 가능하도록 상기 테스트 헤드를 이동시키거나 회전시키는 웨이퍼 테스트 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지의 상측에 위치하는 공간에서 상기 테스트 헤드를 수직 또는 수평 방향으로 이동시키는 웨이퍼 테스트 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지의 상측에 위치하는 공간에서 상기 테스트 헤드를 지면에 평행하는 회전축에 대하여 축회전 시키도록 형성되는 웨이퍼 테스트 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터는 적어도 일부가 상기 스테이지 상에 설치되는 웨이퍼 테스트 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터의 전체가 지면과 접촉되지 않도록 상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지 및 상기 로더부 중 적어도 하나에 고정되어 설치되는 웨이퍼 테스트 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지와 상기 로더부 사이에 배치되어 지면과 접하도록 형성되며 상기 테스트 헤드의 하중을 지지하는 지지 부재를 포함하는 웨이퍼 테스트 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 지지 부재의 내부에는 상기 스테이지와 상기 로더부를 서로 연통시키는 확장 공간이 형성되며, 상기 확장 공간에는 상기 척의 이동을 위한 이송 레일이 연장되는 웨이퍼 테스트 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니퓰레이터는 상기 스테이지 또는 상기 로더부의 양측에서 지면과 접하는 레그 부재를 포함하여 상기 스테이지 또는 상기 로더부의 외측 일부를 감싸도록 설치되는 웨이퍼 테스트 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평 지지 부재는 레일을 포함하는 웨이퍼 테스트 장치.
KR1020200128480A 2020-10-06 2020-10-06 웨이퍼 테스트 장치 KR102464004B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200128480A KR102464004B1 (ko) 2020-10-06 2020-10-06 웨이퍼 테스트 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200128480A KR102464004B1 (ko) 2020-10-06 2020-10-06 웨이퍼 테스트 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220045648A KR20220045648A (ko) 2022-04-13
KR102464004B1 true KR102464004B1 (ko) 2022-11-07

Family

ID=81214897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200128480A KR102464004B1 (ko) 2020-10-06 2020-10-06 웨이퍼 테스트 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102464004B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101593386B1 (ko) 2014-09-01 2016-02-15 로체 시스템즈(주) 퍼지 모듈 및 이를 포함하는 로드 포트

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3264428B2 (ja) * 1997-07-08 2002-03-11 東京エレクトロン株式会社 プローブ装置
KR100972426B1 (ko) * 2008-08-25 2010-07-26 세메스 주식회사 파이프 고정 장치 및 이를 포함하는 기판 세정 장치
KR102172746B1 (ko) * 2019-02-19 2020-11-02 세메스 주식회사 프로브 스테이션

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101593386B1 (ko) 2014-09-01 2016-02-15 로체 시스템즈(주) 퍼지 모듈 및 이를 포함하는 로드 포트

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220045648A (ko) 2022-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101025389B1 (ko) 프로브 장치 및 프로브 방법
JP5841065B2 (ja) 電子デバイスを検査する検査システム及び方法
US6166552A (en) Method and apparatus for testing a semiconductor wafer
KR101696682B1 (ko) 전자부품 핸들링 장치 및 전자부품 시험장치
JP3215475B2 (ja) プローブ装置
KR20100101451A (ko) 반도체 디바이스 테스트 장치 및 방법
US5818219A (en) Semiconductor test system having test head connection apparatus
JPH08335614A (ja) プロ−ブシステム
KR102464004B1 (ko) 웨이퍼 테스트 장치
WO2013012162A1 (ko) 향상된 기구적 강성을 갖는 수평수직 이동기구
JP2000097985A (ja) 間隔が密な試験場所用走査試験機
JPH1167854A (ja) ウエハプローバ
US6717432B2 (en) Single axis manipulator with controlled compliance
KR20220045649A (ko) 웨이퍼 테스트 장치
US20050264279A1 (en) Wafer test equipment and method of aligning test equipment
JPH0669296A (ja) 試験装置
JP3169900B2 (ja) プローバ
JP2735859B2 (ja) プローバ及びプロービング方法
JPH10144761A (ja) ウエハ処理装置システム、ウエハ処理装置、ウエハ処理装置の使用方法
JP2570151Y2 (ja) 半導体素子検査装置
JPH08148534A (ja) ウエハプローバ
KR100487949B1 (ko) 디지털 척 레벨링장치를 구비한 반도체 웨이퍼 검사용프로브 스테이션
JP2648953B2 (ja) プローブ装置
JPH01309346A (ja) 高周波測定用プローブ装置
KR100772152B1 (ko) 웨이퍼 테스터용 테스트헤드와 퍼포먼스보드유닛의도킹장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant