KR102534369B1 - 프로브 스테이션 테스트 장치 - Google Patents
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Abstract
프로브 스테이션의 데이터 통신을 사전 검사하기 위한 프로브 스테이션 테스트 장치가 개시된다. 프로브 스테이션 테스트 장치는 반도체 소자들에 대한 전기적인 특성을 검사하기 위해 상기 반도체 소자들에 접속되어 테스터로부터 제공된 테스트 신호들을 상기 반도체 소자들에 제공하는 프로브 스테이션을 상기 테스터와 도킹하기 전에 상기 프로브 스테이션을 사전 검사하기 위하여 상기 프로브 스테이션에 가상의 테스트 신호들을 제공하는 테스터 인터페이스 유닛과, 상기 테스터 인터페이스 유닛과 상기 프로브 스테이션을 전기적으로 연결하기 위한 신호 라인을 포함할 수 있다. 이와 같이, 프로브 스테이션 테스트 장치는 프로브 스테이션을 테스터에 도킹하기 전에 사전 검사를 수행함으로써, 프로브 스테이션과 테스터의 셋업 시간을 단축시킬 수 있다.
Description
본 발명의 실시예들은 프로브 스테이션 테스트 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 소자들에 대해 전기적 특성을 검사하는 프로브 스테이션에 대해 테이터 통신을 검사하기 위한 프로브 스테이션 테스트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정, 박막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 패턴들에 불순물을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 패턴들이 형성된 웨이퍼로부터 불순물을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 반도체 회로 소자들, 즉, 다이들이 기판 상에 형성될 수 있다.
이러한 일련의 공정들을 통해 다이들을 형성한 후 다이들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정은 복수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함하는 프로브 스테이션과 전기적인 테스트 신호들을 다이들에 제공하기 위하여 프로브 카드와 연결된 테스터에 의해 수행될 수 있다.
다이들에 대한 검사 공정은 프로브 스테이션이 테스터와 정상적으로 연결되었는지 프로브 스테이션에 대한 데이터 통신 검사와 프로브 카드가 정상적으로 동작하는지에 대한 검사가 선행된 후에 이루어질 수 있다.
프로브 카드에 대한 검사는 별도의 카드 검사 장치를 통해 이루어지며, 프로브 스테이션에 대한 데이터 통신 검사는 프로브 스테이션과 테스터의 도킹이 이루어진 후에 수행된다.
이와 같이, 종래의 프로브 스테이션에 대한 데이터 통신 검사는 프로브 스테이션과 테스터의 도킹 후 이루어지기 때문에, 테스터와 프로브 스테이션 간의 테스트 신호 누락이 발생하거나 프로브 스테이션과 테스터를 연결하는 케이블 불량과 같은 문제가 발생할 경우, 이를 파악하고 대응하기 위한 점검 시간이 수일이나 소요되며 프로브 스테이션과 테스터의 셋업 시간이 지연된다.
특히, 테스터는 제조 회사에 따라 그 사양이 달라질 수 있어 프로브 스테이션에 연결될 테스터에 따라 다이들에 제공되는 테스트 신호가 달라질 수 있다. 따라서, 프로브 스테이션과 테스터의 도킹이 이루어지기 전까지 프로브 스테이션에 대한 정확한 검사가 이루어지기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 프로브 스테이션과 테스터를 도킹하기 전에 프로브 스테이션을 사전 검사할 수 있는 프로브 스테이션 테스트 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 프로브 스테이션 테스트 장치는, 반도체 소자들에 대한 전기적인 특성을 검사하기 위해 상기 반도체 소자들에 접속되어 테스터로부터 제공된 테스트 신호들을 상기 반도체 소자들에 제공하는 프로브 스테이션을 상기 테스터와 도킹하기 전에 상기 프로브 스테이션을 사전 검사하기 위하여 상기 프로브 스테이션에 가상의 테스트 신호들을 제공하는 테스터 인터페이스 유닛과, 상기 테스터 인터페이스 유닛과 상기 프로브 스테이션을 전기적으로 연결하기 위한 신호 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 테스터 인터페이스 유닛은 상기 테스트 신호들과 동일한 가상의 테스트 신호들을 상기 프로브 스테이션에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 테스터 인터페이스 유닛은 상기 프로브 스테이션과 도킹할 테스터에 대응하는 가상의 테스트 신호들을 상기 프로브 스테이션에 제공할 수 있다. 또한, 상기 가상의 테스트 신호들은 상기 프로브 스테이션에 도킹될 테스터의 사양에 따라 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 프로브 스테이션은 서로 다른 복수의 테스터와 호환 가능하도록 공용 제어 유닛이 내장될 수 있으며, 상기 공용 제어 유닛과 상기 테스터 인터페이스 유닛을 전기적으로 연결할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 이에 따라, 프로브 스테이션의 데이터 통신 불량을 테스터프로브 스테이션 테스트 장치는 프로브 스테이션이 테스터와 도킹되기 전에 프로브 스테이션에 연결되어 프로브 스테이션의 데이터 통신이 정상적으로 이루어지는지 사전 검사를 수행한다.와 프로브 스테이션의 도킹 전에 인지할 수 있으므로, 프로브 스테이션과 테스터의 셋업 시간을 단축할 수 있고 프로브 스테이션의 데이터 통신 불량 원인을 용이하게 파악할 수 있다.
더욱이, 프로브 스테이션 테스트 장치는 프로브 스테이션에 도킹될 테스터의 사양에 따라 프로브 스테이션에 제공할 가상의 테스터 신호들이 설정된다. 이에 따라, 다양한 테스터에 대응하여 프로브 스테이션에 대한 사전 검사가 이루어질 수 있으므로, 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 스테이션 테스트 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2에 도시된 프로브 스테이션이 테스터에 도킹된 상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2에 도시된 프로브 스테이션이 테스터에 도킹된 상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 스테이션 테스트 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2에 도시된 프로브 스테이션이 테스터에 도킹된 상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브 스테이션 테스트 장치(100)는 반도체 소자들의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 스테이션(200)을 검사할 수 있다. 특히, 상기 프로브 스테이션 테스트 장치(100)는 상기 프로브 스테이션(200)을 테스터(30)에 도킹하기 전에 상기 프로브 스테이션(200)의 데이터 통신 연결 상태를 사전 검사할 수 있다.
먼저, 상기 프로브 스테이션 테스트 장치(200)를 이용하여 검사할 수 있는 상기 프로브 스테이션(200)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
상기 프로브 스테이션(200)은 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼(10)에 대하여 프로브 카드(20)를 이용해 전기적 특성 검사를 수행할 수 있다. 여기서, 상기 프로브 스테이션(200)은 상기 반도체 소자들의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스터(30)와 연결될 수 있다. 상기 테스터(30)는 상기 프로브 카드(20)를 통해 상기 테스트 신호들을 상기 웨이퍼(10)에 형성된 반도체 소자들에 인가하고, 상기 반도체 소자들로부터 출력되는 신호들을 통해 상기 웨이퍼(10)의 전기적인 특성을 검사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브 스테이션(200)은 개별화되기 전에 상기 웨이퍼(10) 상에 형성된 반도체 소자들에 대해 전기적 특성을 검사하나, 개별화된 반도체 소자들에 대해 전기적 특성을 검사할 수도 있다.
상기 프로브 스테이션(200)은 공용 제어 유닛(210), 검사 챔버(220), 척(230), 수직 구동부(240), 척 스테이지(250), 수평 구동부(260), 하부 비전(270), 및 상부 비전(280)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 공용 제어 유닛(210)은 상기 테스터(30)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 프로브 스테이션(200)에 도킹된 테스터(30)와의 데이터 통신을 제어한다. 특히, 상기 공용 제어 유닛(210)은 서로 다른 사양의 복수의 테스터(30)와 호환 가능하다. 이에 따라, 상기 프로브 스테이션(200)은 상기 테스터(30)의 사양에 관계없이 다양한 테스터와 도킹될 수 있으므로, 상기 프로브 스테이션(200)과 상기 테스터(30) 간의 신호 혼선을 줄일 수 있다.
또한, 상기 공용 제어 유닛(210)은 상기 프로브 스테이션(200)의 데이터 통신에 대한 사전 검사를 진행할 경우 상기 프로브 스테이션 테스트 장치(100)와 연결될 수 있으며, 상기 프로브 스테이션 테스트 장치(100)와의 데이터 통신을 제어할 수 있다.
상기 검사 챔버(220)는 상기 웨이퍼(10)에 대하여 전기적 검사를 수행하기 위한 공정 공간을 제공하며, 상기 검사 챔버(220) 안에는 상기 프로브 카드(20)와 상기 척(230)이 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프로브 카드(20)는 베이스 기판(22)과 상기 베이스 기판(22)의 하부면에 구비된 복수의 탐침(24)을 포함할 수 있다. 상기 탐침들(24)은 상기 반도체 소자들의 전기적 특성 검사를 위한 테스트 신호들을 상기 반도체 소자들에 인가하기 위해 상기 웨이퍼(10)에 접촉될 수 있다.
상기 프로브 카드(20)의 아래에는 상기 척(230)이 배치될 수 있다. 상기 척(230)은 대체로 원 기둥 형상을 가지며, 상기 웨이퍼(10)를 지지하고, 회전 가능하게 구비될 수 있다.
상기 척(230)의 아래에는 상기 수직 구동부(240)가 배치될 수 있으며, 상기 수직 구동부(240)는 상기 척 스테이지(250)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 척 스테이지(250)는 상기 수평 구동부(260) 상에 배치될 수도 있다. 여기서, 상기 수직 구동부(240)와 상기 수평 구동부(260)의 배치 관계는 다양하게 변경 가능하므로, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않는다.
상기 척(230)은 상기 수직 구동부(240)에 의해 수직 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 수평 구동부(260)에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있다. 상기 수직 구동부(240) 및 상기 수평 구동부(260)는 상기 척(230)의 수직 및 수평 위치를 조절하여 상기 프로브 카드(20)와 상기 웨이퍼(10) 상의 상기 반도체 소자들을 정렬할 수 있다.
한편, 상기 척(230)의 일측에는 상기 하부 비전(270)이 배치될 수 있으며, 상기 프로브 카드(20)의 일측에는 상기 상부 비전(280)이 배치될 수 있다.
상기 하부 비전(270)은 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(24)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 도면에는 상세히 도시하지 않았으나, 상기 상부 비전(280)은 브릿지 형태를 갖는 구동부에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있다. 상기 상부 비전(280)은 상기 척(230)의 상측에 배치되어 상기 웨이퍼(10) 상의 패턴들에 대한 이미지를 획득할 수 있다.
이렇게 상기 프로브 스테이션(200)은 상기 테스터(30)와 전기적으로 연결되어 상기 테스터(30)로부터 제공된 테스트 신호들을 상기 반도체 소자들에 인가한다. 상기 테스터(30)와 상기 프로브 스테이션(200)의 도킹은 상기 프로브 스테이션(200)의 제조가 완료된 후에 이루어진다.
상기 프로브 스테이션 테스트 장치(100)는 상기 프로브 스테이션(200)이 상기 테스터(30)에 도킹되기 전에 상기 프로브 스테이션(200)의 데이터 통신 연결을 사전 검사한다.
구체적으로, 상기 프로브 스테이션 테스트 장치(100)는, 상기 프로브 스테이션(200)에 가상의 테스트 신호들을 제공하는 테스터 인터페이스 유닛(110)과, 상기 프로브 스테이션(200)과 상기 테스터 인터페이스 유닛(110)을 전기적으로 연결하기 위한 신호 라인(120)을 포함할 수 있다.
상기 테스터 인터페이스 유닛(110)은 상기 테스트 신호들과 동일한 가상의 테스트 신호들을 상기 프로브 스테이션(200)에 제공할 수 있다. 특히, 상기 테스터 인터페이스 유닛(110)은 상기 프로브 스테이션(200)에 도킹될 테스터에 대응하는 가상의 테스트 신호들을 상기 프로브 스테이션(200)에 제공할 수 있다. 즉, 상기 테스트 신호들은 상기 테스터(30)의 사양에 따라 달라질 수 있기 때문에, 상기 가상의 테스트 신호들 또한 상기 프로브 스테이션(200)에 도킹될 테스터의 사양에 따라 설정된다.
상기 신호 라인(120)은 상기 테스터 인터페이스 유닛(110)과 상기 프로브 스테이션(200)의 공용 제어 유닛(210)을 전기적으로 서로 연결한다. 이에 따라, 상기 가상의 테스트 신호들이 상기 테스터 인터페이스 유닛(110)로부터 상기 신호 라인(120)을 통해 상기 공용 제어 유닛(210)에 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 프로브 스테이션 테스트 장치(100)는 상기 프로브 스테이션(200)이 상기 테스터(30)와 도킹되기 전에 상기 프로브 스테이션(200)에 연결되어 상기 프로브 스테이션(200)의 데이터 통신이 정상적으로 이루어지는지 사전 검사를 수행한다. 이에 따라, 상기 프로브 스테이션(200)의 데이터 통신 불량을 상기 테스터(30)와 상기 프로브 스테이션(200)의 도킹 전에 인지할 수 있으므로, 상기 프로브 스테이션(200)과 상기 테스터(30)의 셋업 시간을 단축할 수 있고 상기 프로브 스테이션(200)의 데이터 통신 불량 원인을 용이하게 파악할 수 있다.
더욱이, 상기 프로브 스테이션 테스트 장치(100)는 상기 프로브 스테이션(200)에 도킹될 테스터(30)의 사양에 따라 상기 프로브 스테이션(200)에 제공할 가상의 테스터 신호들이 설정된다. 이에 따라, 다양한 테스터에 대응하여 상기 프로브 스테이션(200)에 대한 사전 검사가 이루어질 수 있으므로, 검사 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 웨이퍼 20 : 프로브 카드
30 : 테스터 100 : 프로브 스테이션 테스트 장치
110 : 테스터 인터페이스 유닛 120 : 신호 라인
200 : 프로브 스테이션 210 : 공용 제어 유닛
220 : 검사 챔버 230 : 척
240 : 수직 구동부 250 : 척 스테이지
260 : 수평 구동부 270 : 하부 비전
280 : 상부 비전
30 : 테스터 100 : 프로브 스테이션 테스트 장치
110 : 테스터 인터페이스 유닛 120 : 신호 라인
200 : 프로브 스테이션 210 : 공용 제어 유닛
220 : 검사 챔버 230 : 척
240 : 수직 구동부 250 : 척 스테이지
260 : 수평 구동부 270 : 하부 비전
280 : 상부 비전
Claims (5)
- 반도체 소자들에 대한 전기적인 특성을 검사하기 위해 상기 반도체 소자들에 접속되어 테스터로부터 제공된 테스트 신호들을 상기 반도체 소자들에 제공하는 프로브 스테이션을 상기 테스터와 도킹하기 전에 상기 프로브 스테이션을 사전 검사하기 위하여 상기 프로브 스테이션에 가상의 테스트 신호들을 제공하는 테스터 인터페이스 유닛; 및
상기 테스터 인터페이스 유닛과 상기 프로브 스테이션을 전기적으로 연결하기 위한 신호 라인을 포함하되,
상기 프로브 스테이션에는 서로 다른 복수의 테스터들과 호환 가능하도록 상기 테스터들과의 데이터 통신을 제어하는 공용 제어 유닛이 내장되고,
상기 신호 라인은 상기 공용 제어 유닛과 상기 테스터 인터페이스 유닛을 전기적으로 연결하며,
상기 공용 제어 유닛은 상기 테스터 인터페이스 유닛과의 데이터 통신을 제어하고 이를 통해 상기 테스터들과의 데이터 통신 연결에 대한 사전 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션 테스트 장치. - 제1항에 있어서, 상기 테스터 인터페이스 유닛은 상기 테스트 신호들과 동일한 가상의 테스트 신호들을 상기 프로브 스테이션에 제공하는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션 테스트 장치.
- 제2항에 있어서, 상기 테스터 인터페이스 유닛은 상기 프로브 스테이션과 도킹할 테스터에 대응하는 가상의 테스트 신호들을 상기 프로브 스테이션에 제공하며,
상기 가상의 테스트 신호들은 상기 프로브 스테이션에 도킹될 테스터의 사양에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 프로브 스테이션 테스트 장치. - 삭제
- 삭제
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