KR20040038387A

KR20040038387A - Probe needle cleaning device

Info

Publication number: KR20040038387A
Application number: KR1020020067289A
Authority: KR
Inventors: 황인석; 김정호; 노영교; 김병주
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-08

Abstract

본 발명은 프로브 침 클리닝장치에 관한 것이다.The present invention relates to a probe needle cleaning device.

그 구성은 그 상면에 점착물이 충진되는 점착물수용홈과, 연마를 실시하는 연마부 복수개가 교대로 형성된 기판으로 구성된다.The structure consists of an adhesive accommodating groove in which the adhesive is filled in the upper surface, and the board | substrate with which the several grinding | polishing part to grind | polish was alternately formed.

상술한 바와 같이 구성함에 따라 점착물에 의한 클리닝이점인 프로브침 외면에 부착된 이무질을 효과적으로 제거함과 아울러 연마부에 의한 클리닝이점인 그 프로브침 선단부에 부착된 이물질을 효과적으로 제거하는 것이 가능하게 되어 프로브침 클리닝 정도를 향상시키는 이점이 있다.As described above, it is possible to effectively remove the foreign matter adhering to the outer surface of the probe needle, which is an advantage of cleaning by adhesive, and to effectively remove the foreign matter attached to the tip of the probe needle, which is an advantage of cleaning by the polishing unit. There is an advantage of improving the probe needle cleaning degree.

Description

Probe Needle Cleaner {PROBE NEEDLE CLEANING DEVICE}

본 발명은 프로브 침 클리닝장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 프로브 침을 소정의 점착성 및 탄성을 갖는 클리닝 젤에 접촉되도록 하고, 기판 표면에 접촉되어 연마되는 과정을 반복적으로 행하도록 하여 상기 프로브 침에 부착된 이물질을 효과적으로 제거하도록 하는 프로브 침 클리닝장치에 관한 것이다.The present invention relates to a probe needle cleaning device, and more particularly, the probe needle is brought into contact with a cleaning gel having a predetermined adhesiveness and elasticity, and the probe needle is repeatedly contacted with a substrate surface to be polished. The present invention relates to a probe needle cleaning device for effectively removing foreign substances attached to the apparatus.

일반적으로 반도체장치의 제조에서는 웨이퍼(WAFER)상에 패턴(PATTERN)을 형성시키는 패브릭케이션(FABRICATION)공정과, 상기 패턴이 형성된 웨이퍼를 각 단위 칩(CHIP)으로 조립하는 어셈블리 공정이 수행된다.In general, in the manufacture of semiconductor devices, a fabrication process of forming a pattern PATTERN on a wafer WAFER and an assembly process of assembling the wafer on which the pattern is formed into each unit chip may be performed.

그리고, 상기 공정들 사이에 웨이퍼를 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 이디에스(Electric Die Sorting : 이하 “EDS”라 칭함)공정이 수행된다.Then, an electric die sorting process (hereinafter referred to as "EDS") is performed to inspect the electrical characteristics of each unit chip constituting the wafer between the above processes.

이러한 EDS공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 단위 칩 들 중에서 불량 칩을 판별하여 불량 칩을 판별하기 위하여 수행하는 것이다.The EDS process is performed to determine a bad chip by identifying a bad chip among the unit chips constituting the wafer.

여기서 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량을 판단하는 검사장치를 주로 이용한다.In this case, the EDS process mainly uses an inspection apparatus that applies an electrical signal to the chips constituting the wafer and determines a defect by a signal checked from the applied electrical signal.

이 같은 검사는 웨이퍼를 구성하는 칩들의 전기적 상태를 검사할 수 있도록 상기 웨이퍼와 접촉하여 전기적 신호를 인가시킬 수 있는 프로브 침이 구비되는 프로브 카드로 이루어지는 검사장치를 주로 이용한다.Such inspection mainly uses an inspection apparatus including a probe card having a probe needle capable of contacting the wafer and applying an electrical signal to inspect the electrical state of the chips constituting the wafer.

프로브카드를 이용한 테스트의 결과가 양품으로 판정되는 반도체 디바이스는 패키징들의 후 공정에 의해서 완성품으로서 제작된다.The semiconductor device whose result of the test using the probe card is judged to be good is manufactured as a finished product by a post process of packagings.

반도체 웨이퍼의 전기적 특성검사는 통상 반도체 웨이퍼의 전극패드에 프로브카드의 프로브침을 접촉시키고, 이 프로브침을 통해 측정 전류를 통전시킴으로써그때의 전기적 특성을 측정하게 된다.In the electrical property inspection of the semiconductor wafer, the probe needle of the probe card is usually brought into contact with the electrode pad of the semiconductor wafer, and the electrical characteristic at that time is measured by energizing the measurement current through the probe needle.

그런데 상기와 같이 프로브침이 상기 웨이퍼의 전극패드와 접촉이 많아지면 상기 전극패드의 메탈 이물질(예컨대, 산화 알루미늄)이 상기 프로브침에 달라붙게 되어 웨이퍼 전극패드를 검사할 때 콘택트(contact) 저항으로 작용하여 웨이퍼 전극패드 검사의 신뢰성을 저하시키며 결과적으로 검사 수율을 저하시키는 원인이 된다.As described above, when the probe needle is in contact with the electrode pad of the wafer, a metal foreign material (for example, aluminum oxide) of the electrode pad sticks to the probe needle, so that a contact resistance is used when inspecting the wafer electrode pad. This action lowers the reliability of the wafer electrode pad inspection and consequently causes a decrease in the inspection yield.

따라서, 종래에는 상술한 바와 같은 프로브침에 부착된 이물질을 제거하기 위한 여러 가지 클리닝장치가 공개된 바 있다.Accordingly, various cleaning apparatuses for removing foreign substances attached to the probe needles as described above have been disclosed.

그 일 예로 일본공개특허공보 특개평10-19928(발명의 명칭 : 클리닝부재 및 그것을 이용한 클리닝방법)에 공개된 바 있다.For example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-19928 (name of the invention: a cleaning member and a cleaning method using the same) has been published.

그 구성을 살펴보면, 반도체 웨이퍼 또는 반도체 웨이퍼와 동일한 형상을 갖는 기판의 표면에 점착물질을 형성시켜서 프로브침 단부를 손상시키지 않고 이물을 제거하도록 하고 있다.Looking at the configuration, the adhesive material is formed on the surface of the semiconductor wafer or the substrate having the same shape as the semiconductor wafer to remove foreign substances without damaging the end of the probe needle.

또 다른 예로 일본공개특허공보 특개평7-244074호(발명의 명칭 : 프로브 선단클리닝부재)에 공개된 바 있다.As another example, it has been disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-244074 (name of the invention: probe tip cleaning member).

그 구성을 살펴보면, 탄성을 갖는 모재에 미세 연마재를 혼입해서 클리닝부재를 이루도록 구성하여 프로브 침이 접촉되어 연마에 의해 프로브침의 이물질을 제거하도록 함과 아울러 그 연마시에 프로브침 선단이 절삭되는 것을 줄이도록 구성하고 있다.Looking at the configuration, it is configured to form a cleaning member by incorporating a fine abrasive material into the base material having elasticity so that the probe needle is contacted to remove foreign substances from the probe needle by polishing, and the tip of the probe needle is cut during polishing. It is configured to reduce.

또 다른 예로 일본공개특허공보 특개평11-345846호(발명의 명칭 : 프로브 선단 클리닝시트)에 공개된 바 있다.As another example, it is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-345846 (name of the invention: probe tip cleaning sheet).

그 구성을 살펴보면, 미세 연마재가 표면에 고착된 클리닝용 박막과, 클리닝용 박막의 하측에 마련된 탄성시트와, 탄성시트의 하측에 마련된 기판으로 하여 클리닝부재를 구성하여 프로브침의 선단부를 연마하여 이물질을 제거하도록 함과 아울러 연마시에 프로브침 선단이 절단되는 것을 줄이도록 구성하고 있다.Looking at the configuration, the cleaning member is composed of a cleaning thin film in which the fine abrasive is fixed to the surface, an elastic sheet provided on the lower side of the cleaning thin film, and a substrate provided on the lower side of the elastic sheet, and the cleaning member is formed to polish the tip end of the probe needle. It is configured to remove the and to reduce the cutting of the probe needle tip during polishing.

그러나, 상기 일본공개특허공보 특개평10-19928(발명의 명칭 : 클리닝부재 및 그것을 이용한 클리닝방법)과 같은 구성은 프로브침 주변의 이물질을 제거하는 효과는 높으나 그 프로브침의 선단 이물질이 효과적으로 제거되지 않는 문제점이 있을 뿐만 아니라 상기 점착물의 가격이 비싸고, 그 취급이 불편한 문제점이 있다.However, the structure such as Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-19928 (name of the invention: a cleaning member and a cleaning method using the same) has a high effect of removing foreign substances around the probe needle, but the foreign substances at the tip of the probe needle are not effectively removed. Not only is there a problem that the adhesive is expensive and its handling is inconvenient.

또한, 상기 일본공개특허공보 특개평10-19928(발명의 명칭 : 클리닝부재 및 그것을 이용한 클리닝방법) 및 일본공개특허공보 특개평11-345846호(발명의 명칭 : 프로브 선단 클리닝시트)의 구성은 프로브침의 선단 이물질이 제거가 용이한 반면, 그 프로브 침 주변의 이물질을 효과적으로 제거하기가 힘들다는 문제점이 있다.In addition, the structure of the Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-19928 (name of the invention: a cleaning member and a cleaning method using the same) and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 11-345846 (name of the invention: probe tip cleaning sheet) is a probe While foreign matter on the tip of the needle is easy to remove, it is difficult to effectively remove the foreign matter around the probe needle.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점들을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 프로브침의 이물질을 점착물에 의해 점착 제거시킴과 아울러 연마재에 의해 연마 제거하도록 함에 따라 그 이물질 제거를 보다 효과적으로 할 수 있도록 하는 프로브침 클리닝장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, the object of the present invention is to remove the foreign matter of the probe needle by a pressure-sensitive adhesive as well as to remove the foreign matter by the abrasive removal by the abrasive material more effectively It is to provide a probe needle cleaning device to enable.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프로브침의 선단부에 접촉된 이물질을 제거하는 프로브침 클리닝장치에 있어서, 그 상면에 점착물이 충진되는 점착물수용홈과; 연마를 실시하는 연마부 복수개가 교대로 형성된 기판으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a probe needle cleaning device for removing foreign matter in contact with the tip of the probe needle, the adhesive receiving groove is filled with an adhesive on the upper surface; A plurality of polishing units for polishing are made of a substrate formed alternately.

상기 기판은 텅스텐으로 형성된다.The substrate is formed of tungsten.

상기 기판은 반도체 웨이퍼 동일형상 및 동일사이즈로 제작된다.The substrate is manufactured in the same shape and same size as the semiconductor wafer.

상기 점착물은 소정의 탄성과 소정의 점착성을 지닌 것으로 한다.The said adhesive substance shall have predetermined elasticity and predetermined adhesiveness.

상기 점착물수용홈은 그 길이가 상기 기판의 폭보다 작게 형성되어 그 양단이 상기 기판의 에지부로부터 소정거리를 이루도록 형성된다.The pressure-sensitive adhesive accommodating groove is formed to have a length smaller than the width of the substrate so that both ends thereof form a predetermined distance from the edge portion of the substrate.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 프로브침 클리닝기판의 구성을 도시한 도면,1 is a view showing the configuration of a probe needle cleaning substrate according to an embodiment of the present invention;

도 2는 상기 도 1의 클리닝기판을 A-A′를 따라 절개해서 도시한 도면,FIG. 2 is a view illustrating the cleaning substrate of FIG. 1 cut along line A-A ';

도 3은 상기 도 1,2의 클리닝기판이 반도체 웨이퍼 검사장치에 구성된 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which the cleaning substrates of FIGS. 1 and 2 are configured in a semiconductor wafer inspection apparatus.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 클리닝기판11 : 점착물수용홈10: cleaning substrate 11: adhesive receiving groove

13 : 연마부G : 점착물13 polishing part G: adhesive

21 : 척23 : 테스트헤드21: Chuck 23: test head

25 : 포고블럭27 : 프로브카드25: pogo block 27: probe card

27a : 프로브침27a: probe needle

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대해서 자세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, Figures 1 to 3 will be described in detail the configuration and operation of the present invention.

도 1,2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 프로브침 클리닝부재의 구성을 도시한 도면이다.1 and 2 are views showing the configuration of the probe needle cleaning member according to an embodiment of the present invention.

상기 도면에 도시된 바와 같이 웨이퍼의 형상과 동일한 사이즈 및 동일한 형상으로 제작된 클리닝기판(10)이 있다.As shown in the drawing, there is a cleaning substrate 10 manufactured in the same size and the same shape as the shape of the wafer.

상기 클리닝 기판(10)의 상면에는 소정의 간격을 두고 점착물(G)을 수용시키는 점착물수용홈(11)과, 연마부(13) 복수개가 교대로 형성된다.On the upper surface of the cleaning substrate 10, a plurality of adhesive accommodating grooves 11 and accommodating a plurality of polishing units 13 are formed alternately to accommodate the adhesive G at predetermined intervals.

상기 클리닝기판(10)은 텅스텐과 같은 재질로 제작됨이 바람직하다.The cleaning substrate 10 is preferably made of a material such as tungsten.

또한, 상기 점착물(G)은 소정의 점성을 가짐과 아울러 소정의 탄성을 가진 것으로 함이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said adhesive G has predetermined viscosity and has predetermined elasticity.

상기 점착물수용홈(11)은 소정의 방향으로 길게 형성된 띠 형상을 이루도록형성되되, 그 양단이 클리닝기판(10)의 에지로부터 소정거리(d) 떨어지도록 상기 기판(10)의 폭 보다 작은 사이즈로 형성된다.The pressure-sensitive adhesive accommodating groove 11 is formed to have a band shape that is elongated in a predetermined direction, and is smaller than the width of the substrate 10 so that both ends thereof are separated by a predetermined distance d from the edge of the cleaning substrate 10. Is formed.

물론, 이때, 상기 점착물수용홈(11)은 상기 클리닝기판(10)이 원형인 관계로 형성되는 위치에 따라 각각의 길이가 다르게 형성될 것이다.Of course, at this time, the adhesive receiving groove 11 will be formed in a different length depending on the position in which the cleaning substrate 10 is formed in a circular relationship.

상기와 같이 점착물수용홈(11)의 길이를 기판(10)의 폭 보다 작게 형성함은 상기 기판(10)이 카세트케리어(미도시)에 수납 보관될 때, 점착물(G)이 상기 카세트케리어에 접촉되는 것을 방지하도록 하기 위함이다.Forming the length of the adhesive receiving groove 11 smaller than the width of the substrate 10 as described above, when the substrate 10 is stored in a cassette carrier (not shown), the adhesive (G) is the cassette This is to prevent contact with the carrier.

다음, 도 3은 상기 도1,2에 도시된 기판(10)을 반도체 웨이퍼 검사장치의 척 상에 위치시켜 실제 클리닝이 실시되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.Next, FIG. 3 is a view for explaining a process of performing actual cleaning by placing the substrate 10 shown in FIGS. 1 and 2 on the chuck of the semiconductor wafer inspection apparatus.

상기 도면에서 부호(21)는 상술한 클리닝기판(10)이 안착되는 척으로서, 상기 척은 X축,Y축 수평이동 및 Z축 수직이동이 가능함과 아울러 소정의 방향으로 θ회전이 가능한 것이다.In the drawing, reference numeral 21 denotes a chuck on which the above-described cleaning substrate 10 is seated. The chuck is capable of X-axis, Y-axis horizontal movement and Z-axis vertical movement, and θ rotation in a predetermined direction.

상기 척(21)은 실제 웨이퍼의 전극패드 검사를 실시할 경우 실제 검사를 진행할 웨이퍼가 안착되게 된다.When the chuck 21 performs the electrode pad inspection of the actual wafer, the wafer to be subjected to the actual inspection is seated.

다음 부호(23)는 웨이퍼 전극패드 검사를 위한 전기적신호를 인가하는 테스트헤드를 나타내는 것으로서, 그 하부에 포고블럭(25)을 포함한다.The next reference numeral 23 denotes a test head for applying an electrical signal for inspecting a wafer electrode pad, and includes a pogo block 25 at the bottom thereof.

다음 부호(27)는 프로브카드를 나타내는 것으로서, 상기 프로브카드(27)는 지지부재(29)를 매개로 상기 척(21)의 상측에 업·다운이 가능하게 설치되며, 상기 프로브카드(27)는 절연기판 상에 도체배선 패턴이 배설된 링 형상의 주회로기판으로 이루어지는 것으로 그 상면에는 다수의 도체로서 포고고정부(27a)가 형성되며,그 저면에는 웨이퍼의 전극패드(미도시)에 접촉되어 전류를 통전시킴으로써 그 때의 전기적 특성을 측정하는 프로브침(27b)이 마련된다.The following reference numeral 27 denotes a probe card, and the probe card 27 is installed on the upper side of the chuck 21 via a support member 29 so as to be able to be moved up and down. Is a ring-shaped main circuit board having conductor wiring patterns disposed on an insulated substrate. The top surface is provided with a plurality of conductors, and a pogo fixing portion 27a is formed thereon, and the bottom surface thereof is in contact with an electrode pad (not shown) of the wafer. The probe needle 27b which measures the electrical characteristic at that time by energizing an electric current is provided.

상기 포고블럭(25)은 상기 테스트헤드(23)와 프로브카드(27)와의 사이를 전기적으로 접속하기 위한 접속부재로서, 그 하면에 상기 포고고정부(27a)와 접촉되어 프로브카드(27)에 전압이나 신호를 부여하기 위한 다수의 포고핀(25a)이 배설되며, 상기 포고핀(25a)은 상기 포고고정부(27a)와 1대 1의 대응 관계로 배치된다.The pogo block 25 is a connecting member for electrically connecting between the test head 23 and the probe card 27. The pogo block 25 is in contact with the pogo fixing portion 27a on the lower surface thereof to contact the probe card 27. A plurality of pogo pins 25a are provided to impart a voltage or signal, and the pogo pins 25a are arranged in a one-to-one correspondence with the pogo pins 27a.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 웨이퍼 검사장치에 클리닝기판을 적용시켜 프로브침의 클리닝을 실시하는 과정에 대해서 설명한다.Next, a process of cleaning the probe needle by applying the cleaning substrate to the wafer inspection apparatus configured as described above will be described.

웨이퍼의 전극패드와 다수회 접촉되어 그 불량여부를 검사하는 과정을 실시하는 동안 프로브침(27a)에는 이물질이 부착된다.During the process of contacting the electrode pad of the wafer a plurality of times and inspecting for defects, foreign matter is attached to the probe needle 27a.

그 이물질을 제거시키기 위하여 척(21)의 상면에 클리닝기판(10)을 로딩시킨 후 척(21)을 업·다운시킴과 아울러 소정의 방향(X축 및 Y축)으로 이송시켜 가면서 프로브침(27a)을 상기 클리닝기판(10)의 점착물(G)과, 연마부(13)와 반복 접촉시켜 가면서 클리닝을 실시하게 된다.In order to remove the foreign matter, the cleaning substrate 10 is loaded on the upper surface of the chuck 21, the chuck 21 is moved up and down, and the probe needle is moved in a predetermined direction (X-axis and Y-axis). The cleaning is performed while repeatedly contacting 27a) with the adhesive G of the cleaning substrate 10 and the polishing unit 13.

그와 같이 클리닝되는 프로브침(27a)은 연마부(13)와 접촉되면서 그 선단부의 이물질이 제거되고, 다음 점착물(G)과 접촉되면서 프로브침(27a) 외면에 접착된 이물질을 제거할 수 있게 된다.As such, the probe needle 27a cleaned as described above may remove foreign substances attached to the tip of the tip while being in contact with the polishing unit 13 and then adhere to the outer surface of the probe needle 27a while contacting the adhesive G. FIG. Will be.

이때, 상기 점착물(G)은 탄성을 갖는 재질로 구성됨에 따라 프로브침(27a)과 접촉될 경우 오목하게 눌러진 후 프로브침(27a)과 비 접촉시에는 원래의 상태로 복원되게 된다.At this time, when the adhesive G is made of a material having elasticity, when the adhesive G comes into contact with the probe needle 27a, the adhesive G is restored to its original state when it is not in contact with the probe needle 27a.

상술한 과정에서 프로브침 클리닝과정은 웨이퍼 전극패드를 소정회수 만큼 실시하는 것과 같이 그 클리닝주기를 계획하여 실시 할 수 있도록 할 수 있을 것이다.In the above-described process, the probe needle cleaning process may be performed by planning the cleaning cycle, such as by performing a predetermined number of wafer electrode pads.

상술한 바와 같이 본 발명은 프로브침의 이물질 제거를 점착물과 연마부에 의해 동시에 제거되도록 구성함에 따라 점착물에 의한 클리닝이점인 프로브침 외면에 부착된 이무질을 효과적으로 제거함과 아울러 연마부에 의한 클리닝이점인 그 프로브침 선단부에 부착된 이물질을 효과적으로 제거하는 것이 가능하게 되어 프로브침 클리닝 정도를 향상시키는 이점이 있다.As described above, the present invention is configured to remove the foreign matter of the probe needle by the adhesive and the polishing unit at the same time, effectively removing the foreign matter adhered to the outer surface of the probe needle, which is an advantage of cleaning by the adhesive, It is possible to effectively remove the foreign matter adhering to the tip portion of the probe needle, which is a cleaning advantage, and there is an advantage of improving the probe needle cleaning degree.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

Claims

In the probe needle cleaning device for removing foreign matter in contact with the tip of the probe needle,

An adhesive accommodating groove in which an adhesive is filled on the upper surface thereof;

A probe needle cleaning apparatus, comprising: a substrate in which a plurality of polishing units for polishing are formed alternately.

The method of claim 1,

Probe needle cleaning device, characterized in that the substrate is formed of tungsten.

The method of claim 1,

The substrate is probe probe cleaning apparatus, characterized in that the semiconductor wafer is made in the same shape and the same size.

The method of claim 1,

And the adhesive has a predetermined elasticity and a predetermined adhesiveness.

The method of claim 1,

And the adhesive receiving groove has a length smaller than a width of the substrate so that both ends thereof form a predetermined distance from an edge portion of the substrate.