KR100785110B1 - 프로버의 이동량 조작 보정 방법 및 프로버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 당업자들에 의해 종래에 실시되어 온 바와 같은 이동 거리에 대한 오차 측정을 용이하게 실시할 수 있는 프로버의 이동량 조작 보정 방법을 개시한다. 본 방법에서, 탐침 위치 검출 수단에 의해 탐침 카드의 탐침의 위치를 검출하고, 웨이퍼 정렬 수단에 의해 전극의 위치를 검출하고, 웨이퍼 정렬 수단에 의해 전극을 탐침과 접촉시키고 전극 상에 접촉하는 탐침 흔적의 화상을 처리함으로써 탐침 흔적의 위치를 검출하고, 탐침 흔적의 화상과 탐침의 검출 위치를 나타내는 탐침 흔적 마크를 표시 장치에 표시하며, 작업자가 화상의 탐침 흔적 마크의 위치를 확인 또는 보정하고, 탐침 흔적 마크의 위치의 소정 위치로부터의 편차를 연산하고, 연산된 편차에 기초하여 이동량 조작 보정치를 보정한다.

프로버, 탐침, 탐침 카드, 이동량 조작 보정 방법, 탐침 위치 검출 수단, 웨이퍼 정렬 수단, 탐침 흔적, 탐침 흔적 마크, 화상 처리

Description

프로버의 이동량 조작 보정 방법 및 프로버{MOVEMENT AMOUNT OPERATION CORRECTION METHOD FOR PROBER AND PROBER}

도 1은 종래의 웨이퍼 레벨 검사 시스템의 전체 구성을 나타내는 도면.

도 2는 탐침 카드의 장착부의 구성을 설명하는 도면.

도 3a 내지 도 3d는 프로버 내의 정렬을 설명하는 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에서 사용된 웨이퍼를 나타내는 도면.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 일 실시예에서 사용된 탐침 카드의 프로를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에서의 이동량 조작 보정 처리를 나타내는 흐름도.

도 7a와 도 7b는 탐침 흔적 마크와 탐침 흔적의 예를 나타내는 도면.

도 8은 보정표의 예를 나타내는 도면.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11, 11A, 11B, 11C: 탐침 12: 탐침 카드

13: 웨이퍼 정렬 카메라 21: 웨이퍼 척

22: 스테이지 23: 탐침 위치 카메라

24: 이동 기구 100: 웨이퍼

101: 칩(반도체 소자) 102, 103: 전극

본 발명은, 테스터(tester)로 반도체 소자(칩)를 검사하기 위하여 사용하는 프로버(prober) 내의 탐침 카드의 탐침을 전극과 접촉시키기 위한 스테이지의 이동량을 연산할 때에, 보정치를 보정하기 위한 이동량 조작 보정 방법에 관한 것이다.

반도체 제조 공정은 다수의 공정들을 구비하고, 품질을 유지하고 수율을 향상시키기 위하여 제조 공정 중에 다양한 검사가 실시된다. 예를 들면, 반도체 웨이퍼 상에 반도체 소자의 다수의 칩들이 형성되어 있는 스테이지에서, 웨이퍼 레벨 검사가 실시된다. 이러한 검사에 있어서 각 칩의 반도체 소자의 전극은 테스터에 연결되고, 전력과 테스트 신호가 테스터로부터 공급되고, 반도체 소자로부터 출력되는 신호가 테스터에 의해 측정되고, 각 칩의 정상적인 작동 여부가 전기적으로 검사된다.

웨이퍼 레벨 검사 후에, 웨이퍼는 프레임에 접합되고 절단기(dicer)에 의해 각 칩으로 절단된다. 정상적인 작동이 확인된 절단 칩들만이 다음 조립 공정에서 포장되고, 불량 칩들은 조립 공정으로부터 제거된다. 또한, 최종 포장 제품들은 출하 검사를 받게 된다.

도 1은 웨이퍼 레벨 검사를 실시하기 위한 시스템의 일반적인 구성을 나타내 는 도면이다. 웨이퍼 레벨 검사를 실시하기 위한 시스템은, 탐침(11)을 웨이퍼 상의 각 칩의 전극과 접촉시키기 위한 프로버와, 전기적 검사를 위하여 탐침에 전기적으로 연결되고 전력과 테스트 신호를 각 칩에 공급함과 동시에 각 칩이 정상적으로 작동하는지를 측정하기 위하여 각 칩으로부터 출력된 신호를 검출하는 테스터(5)를 포함한다. 도면부호 1 내지 4는 프로버의 케이스를 구성하는 부재들을 나타낸다. 상측 판(4)에는, 전극과 접촉하게 되는 탐침(11)을 구비하는 탐침 카드(12)와 웨이퍼 정렬 카메라(13)가 부착된다. 기부(1)에는 스테이지(22)를 이동시키기 위하는 이동 기구(24)가 제공된다. 스테이지(22)에는, 진공 흡착에 의하여 웨이퍼(100)를 파지하기 위한 웨이퍼 척(21)과, 탐침 카드(12)의 탐침(11)의 위치를 검출하기 위한 탐침 위치 카메라(23)가 제공된다. 웨이퍼 척(21)은 이동 기구(24)에 의하여 3축 방향으로 이동이 가능할 뿐만 아니라 수직 방향의 축을 중심으로 하여 회전도 가능하다. 웨이퍼 정렬 카메라는 케이스의 상측 판(3)에 부착될 수도 있다.

테스터(5)는 프로버의 케이스의 상측 판(4)에 장착된다. 테스터(5)의 전기 단자는 탐침 카드(12)의 단자에 연결되고 탐침(11)에 전기적으로 연결된다. 테스터(5)와 프로버는 별개의 제품이고, 사용자는 웨이퍼 상에 형성되는 칩에 따라서 테스터(5)와 프로버를 적절하게 조합하여 웨이퍼 레벨 검사 시스템을 구성한다. 또한, 탐침 카드는 검사될 칩의 전극에 따라 배치된 탐침(11)을 포함할 필요가 있고, 탐침 카드는 칩(반도체 소자)에 따라서 적절히 교체된다.

웨이퍼 정렬 카메라(13)와 탐침 위치 카메라(23)에 의해 촬영된 화상은 화상 처리/조작 처리 구획부(31)로 전송된다. 화상 처리/조작 처리 구획부(31)는 웨치퍼 정렬 카메라(13)의 화상으로부터 웨이퍼 척(21)에 의해 지지된 웨이퍼(100)의 각 칩의 전극의 위치를 검출하고, 탐침 위치 카메라(23)의 화상으로부터 탐침 카드(12)의 탐침(11)의 위치를 검출한다. 화상 처리/조작 처리 구획부(31)는 각 칩의 전극의 검출 위치 및 탐침 카드(12)의 탐침(11)의 위치에 관한 데이터를 이동 제어 구획부(32)로 전송한다. 이동 제어 구획부(32)는, 데이터 등에 기초하여 전극의 소정 위치를 탐침(11)과 접촉시키는 데 필요한 스테이지(22)의 이동량을 연산하기 위한 이동량 조작 구획부(33)를 구비한다. 이동 제어 구획부(32)는 이동량 조작 구획부(33)에 의해 연산된 이동량에 기초하여 이동 기구(24)를 제어하고, 스테이지(22)를 이동시킴으로써 전극을 탐침(11)과 접촉시킨다.

그런데, 여기에서는 이동 제어 구획부(32)만이 도시되어 있으나, 실제로는 온도 조정, 웨이퍼 척(21)의 회전 등의 여러 제어를 실시하기 위한 제어 구획부가 제공되고, 이동 제어 구획부(32)는 제어 구획부의 일부로서 구성된다. 제어 구획부는 컴퓨터에 의해 구성된다. 또한, 화상 처리/조작 처리 구획부(31)는 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 화상과 탐침 위치 카메라(23)의 화상을 어떠한 처리도 없이 또는 화상 처리 후에 표시 장치(34)에 표시한다. 작업자는 표시 장치(34) 상의 화상을 관찰하면서 다양한 설정과 조작을 실시한다.

도 2는 탐침 카드(12) 부분의 구성을 나타내는 도면이다. 프로버의 케이스의 상측 판(4)에는 헤드 스테이지(15)가 제공되고, 헤드 스테이지(15)에는 카드 홀더(14)가 제공된다. 탐침(11)을 구비하는 탐침 카드(12)는 전술한 바와 같이 검사 될 칩에 따라 교체될 필요가 있고, 카드 홀더(14)에 분리 가능하도록 부착된다.

탐침(11)을 전극과 접촉시킬 때에, 전극이 탐침(11)의 바로 아래에 위치하도록 웨이퍼(100)를 지지하는 웨이퍼 척(21)을 이동시킨 후에, 웨이퍼 척(21)을 상승시킴으로써 전극을 탐침(11)과 접촉시킨다. 이 때에, 탐침(11)에 연결될 테스터의 단자에 전압을 가함으로써, 탐침(11)이 전극과 접촉하였는지를 검출하는 것이 가능하고 웨이퍼 척(21)은 상승을 멈추도록 제어된다.

이상에서는 종래의 웨이퍼 레벨 검사 시스템의 구성에 대하여 설명하였다. 그러나, 웨이퍼 레벨 검사 시스템은, 예를 들면 일본 공개특허공보 평10-150081호, 일본 공개특허공보 제2002-170855호, 일본 공개특허공보 제2004-79733호 등에 기재되어 있고, 따라서 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

최근에는, 반도체 소자(칩)가 보다 집적화되고 크기가 감소하였으며, 이에 따라 전극의 크기와 배치 간격이 감소하였다. 따라서, 탐침(11)과 전극의 정렬의 정밀도는 약 ±2㎛일 것이 요구된다. 전술한 바와 같이, 탐침 카드(12)의 탐침(11)의 배치는 검사될 칩마다 다르고, 검사될 칩에 따라 탐침 카드(12)가 교체될 필요가 있다. 탐침 카드(12)는 카드 홀더(14)와 계합됨으로써 부착되지만, 위치 정밀도는 계합의 오차에 위하여 정해지고 전술한 바와 같은 ±2㎛의 정밀도를 달성하는 것은 가능하지 않다. 또한, 탐침 자체도 위치 오차를 가질 수 있다. 또한, 탐침은 얇은 스프링 재료로 이루어지고, 전극과 반복 접촉하게 되면 탐침의 위치가 변화하게 된다. 반면에, 웨이퍼는 진공 흡착에 의해 웨이퍼 척에 지지되지만, 고정밀도로 위치를 유지하는 것은 가능하지 않다.

따라서, 프로버 내에서는 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼 정렬 카메라(13)가 웨이퍼 척에 의해 지지된 웨이퍼의 각 칩을 촬영하고, 각 칩의 전극의 위치가 화상 처리에 의하여 식별된다. 전극 정렬 카메라(13)는 칩의 미세한 화상을 촬영하고, 고정밀도로 전극의 위치를 식별하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 탐침 위치 카메라(23)에 의해 촬영된 탐침 카드(12)의 탐침(11)의 화상의 화상 처리를 실시함으로써, 고정밀도로 탐침(11)의 위치를 식별하는 것이 가능하다.

도 3a 내지 도 3d는, 전술한 바와 같이 식별된 전극의 위치와 탐침(11)의 위치에 기초하여, 전극을 탐침(11)과 접촉시키기 위하여 이동량의 조작 처리를 설명하기 위한 도면이다. 여기에서, 1축(X축) 방향으로의 이동량 조작에 대하여 설명하였으나, 이러한 설명은 다른 2개의 축의 방향에도 마찬가지로 적용된다.

도 3a는 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 축이 탐침 위치 카메라(23)의 축과 일치하는 상태를 나타낸다. 다시 말하자면, 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 화상의 원점(origin)이 탐침 위치 카메라(23)의 화상의 원점과 일치하는 상태를 나타낸다. 이 때의 이동 기구는 이동 위치 R을 나타내는 것으로 가정하였다. 이동 기구는, 탐침 위치 카메라(23)의 축이 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 축과 실제로 일치할 때까지 이동 가능할 필요는 없으며, 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 축이 탐침 위치 카메라(23)의 축과 실질적으로 일치할 때에 이동 기구의 이동 위치 R을 특정 가능할 필요가 있다.

다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이, 탐침 위치 카메라(23)는 탐침 카드(12)의 탐침(11A) 아래로 이동하고, 탐침 위치 카메라(23)의 화상 내에서 탐 침(11A)의 위치가 검출된다. 실제로는, 칩의 전극의 수에 따라 탐침 카드(12)의 탐침이 다수 제공되고, 모든 탐침들의 위치가 검출된다. 여기서, 설명의 간략화를 위하여, 탐침이 하나이고 탐침 위치 카메라(23)의 화상의 원점에 위치하며 이 때의 이동 기구의 이동 위치는 S1인 것으로 가정하였다. 따라서, 웨이퍼 정렬 카메라(13)와 탐침(11A) 사이의 거리는 S1-R이다.

다음으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(100)는 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 아래로 이동하고, 칩의 전극의 배열 방향이 탐침(11A)의 배열 방향과 일치하도록 웨이퍼 척(21)이 회전한 후에 칩의 전극의 위치가 검출된다. 칩의 다수의 전극이 제공되므로, 모든 전극들의 위치가 검출된다. 그런데, 웨이퍼(100) 상에는 다수의 칩들이 형성되고 각 칩의 전극의 위치를 검출할 필요가 있으나, 일부의 칩들의 전극의 위치를 검출하고 나머지 칩들의 전극의 위치를 연산하는 경우도 있을 수 있는데, 그 이유는 실제로 칩들이 고정밀도로 규칙적으로 배열되기 때문이다.

전극이 다수인 경우에, 다수의 탐침들이 다수의 전극들에 대한 대응 위치에 배치되고, 다수의 전극들이 다수의 탐침들과 접촉될 수 있는지가 판별되고 모든 전극들과 모든 탐침들 사이의 위치 관계가 연산된다. 각 전극의 위치가 변하고 각 탐침의 위치도 변하기 때문에, 위치 관계는 전체적으로 각 탐침과 이에 대응하는 전극의 소정 위치의 차이가 최소치인 관계이다. 이러한 위치 관계는 본 발명에만 직접 관련이 있는 것은 아니며, 따라서 여기서는 전극이 하나이고 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 화상의 원점에 위치하고, 이 때의 이동 기구의 이동 위치가 S2인 것으로 가정하였다.

전극은 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 화상의 원점에 위치하고, 전극을 웨이퍼 정렬 카메라(13)의 화상의 원점으로부터 S1-R만큼 떨어진 탐침과 접촉시키기 위해서는, 도 3c에서의 상태, 즉 이동 기구의 이동 위치가 S2에 있는 상태로부터 S1-R만큼 이동시킬 필요가 있다. 도 3d는 이동 기구의 이동 위치가 S1+S2-R에 있는 상태를 나타내고, 이 때의 칩의 전극은 탐침(11A)의 바로 아래에 위치하고, 따라서 이 위치에서 웨이퍼가 상승하면 탐침(11A)은 전극의 소정 위치와 접촉하게 된다.

전극을 탐침 카드의 탐침과 접속시키는 이동량은 전술한 바와 같이 연산되지만, 이동량의 정밀도는 웨이퍼 정렬 카메라(13)와 탐침 위치 카메라(23) 사이의 위치 관계, 웨이퍼 정렬 카메라(13)와 탐침 위치 카메라(23)의 검출 정밀도, 이동 기구의 이동 정밀도 등에 의하여 영향을 받는다.

이동 기구는 고정밀도 제어가 가능하지만, 넓은 이동 범위에 걸쳐서 고정밀도를 유지하려면, 그에 따라 비용이 증가한다는 문제점이 발생한다. 따라서, 이동 거리에 대한 오차를 미리 측정하여 이동량 조작 구획부(33)의 보정표 내의 보정량을 저장하고 이동 위치에 따라 보정을 실시함으로써, 이동 기구 내에서 고정밀도의 이동이 달성될 수 있다.

전술한 보정표를 생성하기 위한 이동 거리에 대한 오차 측정이 실제의 프로버 내에서 실시되면, 그 결과로서 웨이퍼 정렬 카메라(13)와 탐침 위치 카메라(23) 사이의 위치 관계를 포함하는 보정량이 연산된다.

전술한 보정표는 프로버의 제조 시에 생성되지만, 시간 경과에 따라 이동 오 차가 변화한다는 문제가 있다. 특히, 프로버는 고온 상태, 저온 상태 등과 같은 여러 환경 조건에서 칩의 검사를 실시할 필요가 있고, 케이스와 이동 기구는 시간 경과에 따라 변화하기 쉽다.

실제로는, 프로버 내에서 이동 거리에 대한 오차 측정을 실시하기가 용이하지 않다. 종래에는, 기술자가 전극을 탐침과 접촉시키고 실제 측정에 사용하는 웨이퍼와 탐침 카드를 사용하여 전극의 탐침 접촉 흔적(탐침 흔적)을 관찰함으로써, 이동 거리에 대한 오차 측정을 실시하였다. 그러나, 탐침 흔적 등을 식별하는 것이 어렵기 때문에 이러한 작업은 숙련을 필요로 하며, 따라서 이러한 작업을 할 수 있는 기술자가 제한되어 있고 작업 시간이 길고 정밀도가 불충분하다는 문제가 있었다.

그러한 문제를 해결하기 위하여, 일본 공개특허공보 제2004-79733호에는, 전극의 탐침 흔적을 식별하는 대신에, 광선을 출력하기 위한 의사 탐침 수단(pseudo probe means)을 제공하고 광선이 집광되는 전극 상의 소정 위치를 식별함으로써 탐침 위치를 식별하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 탐침 흔적의 정확한 식별이 가능하다는 장점이 있으나, 의사 탐침 수단을 신설할 필요가 있으며, 의사 탐침 수단과 기타 부재의 사이의 위치 관계의 변동에 의해 영향을 받는다는 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은, 종래에는 숙련된 기술자에 의해 실시되어 왔던 이동 거리에 대한 오차 측정을 용이하게 실시할 수 있는 프로버의 이동량 조작 보정 방법을 실현하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 프로버의 이동량 조작 보정 방법에 있어서는, 전극의 탐침 흔적이 화상 처리에 의해 식별되고, 식별 결과가 화상으로 표시되고, 작업자가 탐침 흔적을 용이하게 식별할 수가 있다.

다시 말하자면, 본 발명의 프로버의 이동량 조작 보정 방법은, 탐침을 구비한 탐침 카드; 전극이 형성되어 있는 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척; 웨이퍼 척을 이동시키기 위한 이동 기구; 탐침 카드의 탐침의 위치를 검출하기 위한 탐침 위치 검출 수단; 웨이퍼 척에 의해 지지된 웨이퍼의 전극의 위치를 검출하기 위한 웨이퍼 정렬 수단; 및 이동 기구를 제어하기 위한 이동 제어 구획부를 포함하고, 상기 이동 제어 구획부는 탐침 위치 검출 수단에 의해 검출된 탐침의 위치, 웨이퍼 정렬 수단에 의해 검출된 전극의 위치 및 이동량 조작 보정치에 기초하여, 전극의 소정 위치가 탐침과 접촉하도록 이동 기구에 의한 이동량을 연산하기 위한 이동량 조작 구획부를 포함하는 구성으로 된 프로버 내의 이동량 조작 보정치를 보정하기 위한 이동량 조작 보정 방법으로서,

탐침 위치 검출 수단으로, 탐침 카드의 탐침의 위치를 검출하는 단계,

웨이퍼 정렬 수단으로, 전극의 위치를 검출하는 단계,

전극을 탐침과 접촉시키는 단계,

웨이퍼 정렬 수단으로, 탐침과 첩촉한 전극 상의 탐침 흔적의 화상을 처리하여 탐침 흔적의 위치를 검출하는 단계,

탐침 흔적의 화상 및 탐침 흔적의 검출 위치를 나타내는 탐침 흔적 마크를 표시 장치 상에 표시하는 단계,

작업자에 의해, 화상 상의 탐침 흔적 마크의 위치를 확인하거나 보정하는 단계,

탐침 흔적 마크의 위치와 소정 위치의 편차를 연산하는 단계, 및

연산된 편차에 기초하여 이동량 조작 보정치를 보정하는 단계를 포함한다.

프로버 내에서 이동량 조작의 보정을 실시하는 이유는 탐침을 전극과 정확하게 접촉시키기 위함이다. 이러한 관점에서, 전극 상에 발생하는 탐침 흔적의 위치를 식별하는 것이 가장 바람직하다. 그러나, 전극 상의 탐침 흔적은 불명료하고 화상 처리에 의하여 위치를 정밀하게 식별하는 것이 불가능하므로, 기술자는 종래의 방식으로 위치를 식별한다. 그러나, 비록 불충분하기는 하나, 화상 처리에 의하여 탐침 흔적을 식별하고 탐침 흔적의 화상과 함께 탐침 흔적을 나타내는 마크를 표시함으로써, 작업자의 작업은 보다 용이해진다. 이에 따라, 통상의 작업자일지라도 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

본 발명의 이동량 조작 보정 방법은 미리 검사에 사용되는 탐침 카드와 웨이퍼를 사용하여 실시될 수 있으나, 탐침 흔적을 더욱 정확하게 식별하기 위한 목적으로 특별 용도의 탐침을 구비하는 특별 용도의 탐침 카드와 탐침 흔적이 용이하게 발생하는 특별 용도의 전극을 구비하는 웨이퍼를 사용할 수도 있다. 특별 용도의 탐침은 예를 들면 수직형의 날카로운 탐침이고 탐침 흔적은 원형이며, 따라서 2축 방향으로의 위치가 정확하게 식별될 수 있다. 또한, 특별 목적의 전극은 통상의 전극보다 연질의 재료로 제조된 전극이거나, 전극을 보다 연질화하는 성형 방법에 의 해 제조된 전극이다.

검사 시에 사용되는 탐침 카드의 탐침은 가요성이 있고 도 2에 도시된 바와 같이 긴 형태이며, 전단부 근방의 부위가 전극 표면에 대하여 기울어져 있고, 따라서 웨이퍼가 상승하여 전극과 접촉하면, 탐침은 전극의 표면 상에서 슬라이딩하고 한 방향으로 연장된 흔적이 나타난다. 연장 방향으로의 탐침 흔적의 위치는 정확하게 식별하기가 어렵다. 이와는 대조적으로, 연장된 흔적의 수직 방향으로는 탐침의 폭에 상응하는 흔적이 발생하고, 따라서 탐침 흔적의 위치를 더욱 정확하게 식별하는 것이 가능하다. 따라서, 다른 방향으로 연장된 2개의 탐침을 구비하는 탐침 카드(탐침 카드는 보통 그러한 탐침들을 구비함)를 사용하고 탐침이 탐침 흔적으로부터 연장되는 각 방향에 대한 수직 방향으로의 위치만을 검출하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프로버의 이동 거리의 보정 작업을 실시하는 것이 용이해진다. 이에 따라, 숙련되지 않은 기술자라도 작업 실시가 가능해지므로, 필요에 따라 어느 때라도 보정이 이루어질 수 있고 프로버 내의 접촉에 대한 이동이 고정밀도로 유지될 수 있으며, 따라서 아주 미세한 칩(반도체 소자)일지라도 측정이 가능하다.

첨부 도면과 함께 이하의 설명으로부터 본 발명의 특징과 장점을 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 4는 실시예에서 사용된 웨이퍼(100)의 예를 나타내는 도면이다. 웨이퍼(100) 상에는 많은 칩(반도체 소자)(101)이 형성되고, 각 칩(101)은 도 4의 하측에 도시된 바와 같은 전극(102, 103)을 구비한다. 탐침 카드(12)는, 칩의 전 극(102, 103)에 대응하여 배치된 다수의 탐침(11)를 구비한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 탐침(11B)은 긴 형태이고 전단부 근방의 부위가 전극 표면에 대하여 기울어져 있고 가요성이 있다. 이러한 이유로, 웨이퍼가 상승하고 전극이 탐침(11B)과 접촉하면, 탐침(11B)은 전극 표면 상에서 슬라이딩하고 한 방향으로 향한 흔적이 생성된다. 도 4의 좌측의 전극과 접촉하는 탐침(11B)은 도 5a의 좌측의 탐침으로서 배치되어 있고, 도 4의 우측의 전극과 접촉하는 탐침(11B)은 도 5a의 우측의 탐침으로서 배치되어 있다. 또한, 상측과 하측의 전극과 접촉하는 탐침(11B)이 90도 회전하면, 그 배치는 도 5a에 도시된 배치와 같이 된다. 따라서, 웨이퍼가 상승하고 전극이 탐침(11B)과 접촉하면, 각 측의 전극에 상응하는 탐침(11B)은 칩의 내측으로 슬라이딩한다.

본 실시예에서, 도 4에 도시된 전극들 중에서, 각 측마다 2개의 전극(102) 즉 총 8개의 전극 상에 남는 탐침 흔적이 검출된다. 또한, 탐침 흔적은, 탐침을 도 4의 웨이퍼(100) 상의 칩들 중에서 도면부호 1 내지 도면부호 9로 표시된 칩들의 전극과 접촉시킴으로써 검출된다.

도 6은 본 실시예에서 프로버의 이동량 조작 보정 처리를 나타내는 흐름도이다.

단계 201에서, 탐침 위치 카메라(23)는, 탐침 카드(12)의 탐침(11B)의 하방에 위치하도록 이동하며, 탐침(11B)을 포함한 화상의 신호를 생성하고 화상 처리/조작 처리 구획부(31)로 전송한다. 화상 처리/조작 처리 구획부(31)는, 도 4에서의 탐침 흔적의 위치가 검출되는 전극(102)에 대응하는 탐침(11B)의 위치를 연산한다. 이와 같이 연산된 전극(11B)의 위치와 이동 기구의 이동 위치의 값이 저장된다.

단계 202에서, 도면부호 1 내지 도면부호 9로 표시된 웨이퍼(100) 상의 칩들은 차례로 정렬 카메라(13) 아래에 위치하도록 이동하고, 각 칩의 8개의 전극(102)의 위치가 검출된다. 전극 위치는 예를 들면 전극의 가장자리의 위치로서 검출된다.

단계 203에서는, 단계 201과 단계 202에서 검출된 탐침 위치와 전극 위치에 기초하여, 전극을 탐침과 접촉시키기 위한 이동량이 연산되고, 도면부호 1 내지 도면부호 9로 표시된 웨이퍼(100) 상의 칩들이 탐침(11B) 아래로 이동하고, 전극이 탐침과 접촉하게 된다. 이에 따라, 탐침 흔적이 전극 상에 발생한다. 이 때, 탐침은 소정 위치 예를 들면 가장자리로부터 떨어진 소정 위치와 접촉하여 탐침 흔적을 생성한다.

단계 204에서, 도면부호 1 내지 도면부호 9로 표시된 웨이퍼 상의 칩들이 차례로 정렬 카메라(13) 아래에 위치하도록 이동하고, 정렬 카메라(13)에 의해 촬영된 각 칩의 8개의 전극(102)의 탐침 흔적이 표시 장치(34)에 표시된다.

단계 205에서, 정렬 카메라(13)에 의해 촬영된 화상 내에는, 전극의 탐침 흔적이 화상 처리에 의해 식별되고, 탐침 흔적의 형태에 대응하는 탐침 흔적 마크가 표시된다.

도 7a는 탐침 흔적 마크의 예를 나타내는 도면이다. 탐침(11B)은 도면에서 전극(102)에 대하여 횡방향으로 뻗은 형태이고, 전극이 탐침과 접촉하면 탐침이 횡방향으로 슬라이딩하고 횡방향으로 늘어난 탐침 흔적이 발생한다. 탐침 흔적 마크 는 원형 마크(105)와 횡방향으로 늘어난 타원형 마크(106)로 이루어지고, 원형 마크(015)와 타원형 마크(106)는 2 방향에서 탐침 흔적의 가장자리와 일치하도록 탐침 흔적의 화상 상에 탐침 흔적 마크가 표시된다.

단계 206에서, 작업자는 표시된 탐침 흔적과 탐침 흔적 마크를 비교하고, 작업자에 의해 식별된 탐침 흔적의 위치가 탐침 흔적 마크와 일치하는지를 확인하다. 만일 일치하면 아무런 조치 없이 단계 207로 처리를 진행하고, 차이가 있으면 화상 상에서 서로 일치하도록 탐침 흔적 마크의 위치를 이동시킨다.

실제로, 이러한 처리는 도면부호 1 내지 도면부호 9로 표시된 칩들 각각의 8개의 전극에 대하여 실시된다. 따라서, 횡방향으로 늘어난 타원형 마크는 좌측과 우측의 전극에 표시되고, 종방향으로 늘어난 타원형 마크는 상측과 하측의 전극에 표시된다.

단계 207에서, 원형 및 타원형 마크(105, 106)의 중심은 타원형 마크의 탐침 흔적의 단축 방향으로의 중심인 것으로 가정되고, 단계 203에서 연산된 이동량에 기초하여 평가된 이론적인 중심 위치로부터의 차이가 연산된다. 따라서, 각 칩의 좌측과 우측의 4개의 전극 내에서 종방향으로의 탐침 흔적 위치가 연산되고, 각 칩의 상측과 하측의 4개의 전극 내에서 횡방향으로의 탐침 흔적 위치가 연산된다. 그 후, 연산된 탐침 흔적 위치와 대응 방향으로의 각각의 이론적인 위치의 성분들 사이의 차이가 연산된다.

단계 208에서는, 단계 207에서 연산된 차이에 기초하여, 보정표 내에 보정치가 보정된다. 전술한 바와 같이, 이동량 조작 구획부(33)는 이동 기구(24)의 이동 위치에 따라 도 8에 도시된 바와 같은 보정표의 형태로 보정치를 저장한다. 그런데, 2축 방향 이동 기구이기 때문에 이러한 보정표는 2회 제공된다. 단계 201 내지 단계 203까지의 이동 동작은 보정표 내에 저장된 보정치에 기초하여 실시된다. 따라서, 단계 207에서 연산된 차이는 보정표 내에 저장된 보정치에 기초한 이동 동작에 의해 야기된 오차이고, 따라서 단계 207에서 연산된 차이에 의한 보정에 의하여 보정표 내에 저장된 보정치가 갱신된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(100) 상의 9개의 칩에 대하여 차이가 연산되고, 칩마다 이동 위치가 다르므로 각 칩의 이동 위치에 따라서 보정표가 보정된다. 또한, 보정표의 이동 위치의 간격이 칩의 이동 위치의 간격보다 작으면, 보정표의 이동 위치에 따른 차이는 내삽법 등에 의하여 연산된다.

전술한 설명에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 검사될 통상의 웨이퍼가 사용되고, 도 5a에 도시된 바와 같이, 탐침(11B)을 구비한 탐침 카드가 사용된다. 이러한 구성에 있어서는, 통상의 공정에서 사용되는 웨이퍼와 탐침 카드가 사용될 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 전술한 바와 같은 웨이퍼와 탐침 카드를 사용하였을 경우에는 화상 처리에 의하여 탐침 흔적을 식별하기가 어렵다는 문제가 있다.

따라서, 도 5b에 도시된 바와 같은 이동량 조작 보정 처리에서 사용되는 특별한 용도의 탐침(11C)을 사용하여 더욱 정밀하게 화상 처리를 함으로써, 탐침 흔적의 위치를 식별하는 것도 가능할 수 있다. 탐침(11C)은 원통형이고 선단이 도면에 도시된 바와 같이 첨예하며, 전극이 탐침과 접촉하면 탐침은 슬라이딩하지 않고 도 7b에 도시된 바와 같이 원형 탐침 흔적(107)이 나타난다. 이 경우에, 탐침 흔 적(107)은 뚜렷하고 탐침 흔적의 위치는 화상 처리에 의하여 정확하게 검출될 수 있다. 또한, 중심 위치가 2 방향에서 정확하게 검출될 수 있다.

도 5b의 탐침(11C)이 사용될 때에, 도 4에 도시된 웨이퍼가 사용될 수 있다. 이 경우에, 각 칩의 8개(또는 4개)의 전극이 탐침(11C)과 접촉하여 탐침 흔적을 발생시킨다.

또한, 도 4에 도시된 웨이퍼 대신에, 연질 재료로 이루어지거나 표면 연화 방법에 의해 형성된 다수의 전극들이 배치되어 있는 특별 용도의 웨이퍼가 사용될 수도 있다. 이에 따라, 화상 처리에 의하여 탐침 흔적 위치를 고정밀도로 검출하는 것이 가능할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하여, 프로버 내에서 전극을 탐침 카드의 탐침과 접촉시키는 데 있어서의 정밀도가 향상하고, 그에 따라 더욱 미세한 전극들을 구비한 반도체 소자(칩)가 형성된 웨이퍼의 검사에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.

Claims (8)

1. 탐침을 구비한 탐침 카드; 전극이 형성되어 있는 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척; 웨이퍼 척을 이동시키기 위한 이동 기구; 탐침 카드의 탐침의 위치를 검출하기 위한 탐침 위치 검출 수단; 웨이퍼 척에 의해 지지된 웨이퍼의 전극의 위치를 검출하기 위한 웨이퍼 정렬 수단; 및 탐침 위치 검출 수단에 의해 검출된 탐침의 위치, 웨이퍼 정렬 수단에 의해 검출된 전극의 위치 및 이동량 조작 보정치에 기초하여, 전극의 소정 위치가 탐침과 접촉하도록 이동 기구에 의한 이동량을 연산하기 위한 이동량 조작 구획부를 포함하고 이동 기구를 제어하는 이동 제어 구획부;를 포함하는 프로버 내에서 이동량 조작 보정치를 보정하기 위한 프로버의 이동량 조작 보정 방법으로서,

   탐침 위치 검출 수단으로, 탐침 카드의 탐침의 위치를 검출하는 단계,

   웨이퍼 정렬 수단으로, 전극의 위치를 검출하는 단계,

   전극을 탐침과 접촉시키는 단계,

   웨이퍼 정렬 수단으로, 탐침과 접촉한 전극 상의 탐침 흔적의 화상을 처리하여 탐침 흔적의 위치를 검출하는 단계,

   탐침 흔적의 화상 및 탐침 흔적의 검출 위치를 나타내는 탐침 흔적 마크를 표시 장치 상에 표시하는 단계,

   작업자에 의해, 화상 상의 탐침 흔적 마크의 위치를 확인하거나 보정하는 단계,

   탐침 흔적 마크의 위치와 소정 위치의 편차를 연산하는 단계, 및

   연산된 편차에 기초하여 이동량 조작 보정치를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로버의 이동량 조작 보정 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탐침 카드는, 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자의 검사를 위하여, 반도체 소자의 전극에 대응하는 탐침을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로버의 이동량 조작 보정 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 탐침 카드는, 이동량 조작 보정 방법을 실시하기 위한 특별 용도의 탐침을 구비하는 보정용 탐침 카드인 것을 특징으로 하는 프로버의 이동량 조작 보정 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 웨이퍼는 전극을 구비하는 반도체 소자가 형성되어 있는 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 프로버의 이동량 조작 보정 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 웨이퍼는 이동량 조작 보정 방법을 실시하기 위한 특별 용도의 전극을 구비한 보정용 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 프로버의 이동량 조작 보정 방법.
6. 제2항에 있어서,

   상기 탐침은 가요성이 있는 긴 형상이고,

   상기 탐침 카드는 다른 방향으로 연장된 2개의 탐침을 구비하고,

   상기 웨이퍼 정렬 수단에 의한 탐침 흔적의 위치 검출은 탐침 흔적의 긴 부위의 폭의 중심 위치를 각 방향으로 검출하는 것을 특징으로 하는 프로버의 이동량 조작 보정 방법.
7. 삭제
8. 탐침을 구비한 탐침 카드;

   전극이 형성되어 있는 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척;

   웨이퍼 척을 이동시키기 위한 이동 기구;

   탐침 카드의 탐침의 위치를 검출하기 위한 탐침 위치 검출 수단;

   웨이퍼 척에 의해 지지된 웨이퍼의 전극의 위치를 검출하기 위한 웨이퍼 정렬 수단; 및

   탐침 위치 검출 수단에 의해 검출된 탐침의 위치, 웨이퍼 정렬 수단에 의해 검출된 전극의 위치 및 이동량 조작 보정치에 기초하여, 전극의 소정 위치가 탐침과 접촉하도록 이동 기구에 의한 이동량을 연산하기 위한 이동량 조작 구획부를 포 함하고 이동 기구를 제어하는 이동 제어 구획부;를 포함하는 프로버로서,

   상기 웨이퍼 정렬 수단은,

   탐침과 접촉하는 전극 상의 탐침 흔적의 화상 처리에 의하여 탐침의 위치를 검출하기 위한 탐침 흔적 검출 수단과,

   탐침 흔적을 갖는 전극의 화상 및 탐침 흔적 검출 수단에 의해 검출된 탐침 흔적의 위치를 나타내는 마크를 표시하기 위한 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로버.

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