KR100674418B1 - 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛 - Google Patents

반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛 Download PDF

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test tray
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박용근
박재완
양근홍
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미래산업 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 테스트 챔버 유닛에 관한 것으로, 본 발명의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛은, 테스트할 반도체 소자들이 장착된 테스트 트레이가 복수개 적재되는 테스트 트레이 로딩부와; 상기 테스트 트레이 로딩부로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하고, 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트헤드의 테스트소켓에 전기적으로 접속시켜 테스트를 수행하는 항온(恒溫)챔버와; 상기 항온챔버로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 냉각 또는 가열하여 상온 상태로 복원시키는 제열챔버와; 상기 제열챔버로부터 반송된 테스트 완료된 테스트 트레이가 적재되는 테스트 트레이 언로딩부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명의 테스트 챔버 유닛에서는 테스트 트레이를 이동시키면서 반도체 소자들을 테스트헤드에 접속시켜 테스트를 수행하는 테스트 작업만 수행하면 되므로 테스트 작업이 매우 단순화되고, 테스트 도중 지연을 일으키는 요인이 거의 없어져 테스트 시간이 단축될 수 있다.
반도체 소자, 테스트, 핸들러, 테스트 트레이

Description

반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛{Test chamber unit for testing semiconductor device}
도 1은 종래의 반도체 소자 테스트 핸들러의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 평면도
도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 구성의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 평면도
도 3은 도 2의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 측면에서 본 요부 단면도
도 4는 도 2의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 배면도
도 5는 도 2의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 변형예를 개략적으로 나타낸 측면도
도 6은 도 5의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 배면도
도 7은 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 구성의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 측면에서 본 요부 단면도
도 8은 도 7의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 배면도
도 9는 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 구성의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 평면도
도 10은 도 9의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 측면에서 본 요부 단면도
도 11은 도 9의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 배면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11, 21 : 테스트 트레이 로딩부 12, 22 : 테스트 트레이 언로딩부
13, 23 : 테스트챔버 14, 24 : 제열챔버
15, 25 : 테스트헤드 16, 26 : 콘택트 푸쉬유닛
T : 테스트 트레이
본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 테스트 챔버 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 반도체 소자를 테스트헤드에 전기적으로 접속시켜 반도체 소자의 전기적 성능을 테스트하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 메모리 혹은 비메모리 반도체 소자 및 이들을 적절히 하나의 기판상에 회로적으로 구성한 모듈 아이씨(Module IC)들은 생산 후 여러 가지 테스트과정을 거친 후 출하된다. 핸들러는 상기와 같은 반도체 소자 및 모듈 아이씨 등을 자동으로 외부의 테스트장치에 전기적으로 접속하여 테스트하는데 사용되고 있는 장치를 말한다.
근래들어 핸들러는 상온 상태에서의 일반적인 성능 테스트 뿐만 아니라, 밀 폐된 챔버 내에서 전열히터 및 액화질소 분사시스템을 통해 고온 및 저온의 극한 상태의 환경을 조성함으로써 반도체 소자 및 모듈 아이씨 등이 이러한 극한 온도 조건에서도 정상적인 기능을 수행할 수 있는가를 테스트하는 고온테스트 및 저온 테스트도 수행할 수 있도록 개발되고 있다.
본 출원인에 의해 출원되어 등록된 대한민국 등록특허공보 10-0384622호(2003년 05월 22일 공고)에는 핸들러의 전체적인 크기와 구조적 복잡성을 증대시키지 않으면서 챔버를 복수개로 구성하여 단시간내에 많은 양의 반도체 소자들을 효율적으로 테스트할 수 있도록 한 반도체 소자 테스트 핸들러가 개시되어 있다.
첨부된 도면의 도 1은 이러한 종래의 반도체 소자 테스트 핸들러의 구성을 나타낸다. 도 1에 도시된 것과 같이, 핸들러의 전방부에는 테스트할 반도체 소자들이 다수개 수납되어 있는 고객용 트레이들이 적재되는 로딩스택커(1)가 설치되고, 이 로딩스택커(1)의 일측부에는 테스트 완료된 반도체 소자들이 테스트결과에 따라 분류되어 고객용 트레이에 수납되는 언로딩스택커(2)가 설치된다.
그리고, 핸들러의 중간부분의 양측부에는 상기 로딩스택커(1)로부터 이송되어 온 반도체 소자들을 일시적으로 장착하여 반송하는 복수개의 버퍼 셔틀(4)이 전후진가능하게 설치되어 있다. 상기 버퍼 셔틀(4) 사이에는 버퍼 셔틀(4)의 테스트할 반도체 소자를 이송하여 테스트 트레이(T)에 재장착하는 작업과 테스트 트레이(T)의 테스트 완료된 반도체 소자를 버퍼 셔틀(4)로 반송하여 장착하는 작업이 이루어지게 되는 교환부(5)가 설치되어 있다.
상기 테스트 트레이(T)는 내열성이 우수한 금속재질의 사각 프레임에 반도체 소자를 고정 및 해제할 수 있는 복수개의 캐리어 모듈(미도시)이 일정 간격으로 배열된 구조로 이루어져 있으며, 각 캐리어 모듈은 반도체 소자가 접속되는 테스트헤드(8)의 테스트소켓(미도시)과 상응하는 피치(pitch)를 갖는다.
상기 로딩스택커(1) 및 언로딩스택커(2)가 배치된 핸들러 전방부와, 상기 교환부(5) 및 버퍼 셔틀(4)이 배치된 핸들러 중간부 사이에는 X-Y축으로 선형 운동하며 반도체 소자들을 픽업하여 이송하는 제 1픽커(3a)(picker)와 제 2픽커(3b)가 각각 설치된다. 상기 제 1픽커(3a)는 로딩스택커(1) 및 언로딩스택커(2)와 버퍼 셔틀(4) 사이를 이동하며 반도체 소자를 픽업하여 이송하는 역할을 하고, 상기 제 2픽커(3b)는 X축 방향으로 이동하면서 버퍼 셔틀(4)과 교환부(5)의 반도체 소자들을 픽업하여 이송하는 역할을 한다.
그리고, 핸들러의 후방부에는 예열챔버(7a)와 테스트챔버(7b) 및 제열챔버(7c)의 다수개로 분할된 밀폐 챔버들 내에 고온 또는 저온의 환경을 조성한 뒤 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이(T)들을 각 챔버 간에 순차적으로 이송하며 소정의 온도 조건하에서 반도체 소자의 성능을 테스트하는 테스트부(7)가 위치된다.
한편, 상기 버퍼 셔틀(4)은 교환부(5) 양측에서 선형 운동 장치에 의해 전후진 가능하게 설치된 이동블록(미도시)에 나사 체결됨으로써 결합된다.
상기와 같이 구성된 핸들러는 다음과 같이 작동한다.
핸들러의 가동이 시작되면 제 1픽커(3a)가 로딩부(1)의 반도체 소자를 픽업하여 버퍼 셔틀(4)로 반송한다. 이어서, 제 2픽커(3b)가 버퍼 셔틀(4)의 반도체 소자를 교환부(5)로 반송하고, 교환부(5)에서 수평한 상태로 대기하고 있는 빈 테스 트 트레이(T)에 반도체 소자가 장착된다.
상기 교환부(5)에서 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이는 로테이터(6)의 90도 회전에 의해 수직한 상태로 전환되면서 테스트부(7)의 전방 위치로 반송된 다음, 전방측 이송장치(7d)에 의해 예열챔버(7a) 내로 반송되어 소정의 온도로 가열 또는 냉각된다.
예열챔버(7a)의 최후방으로 이송된 테스트 트레이(T)는 다시 후방측 이송장치(7e)에 의해 테스트챔버(7b)로 이송된 다음, 콘택트 푸쉬유닛(9)에 의해 각 반도체 소자들이 테스트헤드(8)에 전기적으로 접속되며 테스트가 이루어진다.
테스트가 완료되면, 테스트 트레이(T)는 제열챔버(7c)로 반송되어 각 반도체 소자들이 상온 상태로 복귀한다. 테스트 트레이(T)는 다시 전방측 이송장치(7d)에 의해 제열챔버(7c)로부터 테스트부(7)의 전방으로 이동한 다음, 로테이터(6)의 90도 회전에 의해 수평한 상태로 전환되면서 교환부(5)로 반송된다.
이어서, 제 2픽커(3b)가 테스트 트레이(T)에서 테스트 완료된 반도체 소자를 버퍼 셔틀(4)로 반송함과 동시에 버퍼 셔틀(4)의 새로운 반도체 소자를 교환부(5)로 이동하여 테스트 트레이(T)의 빈 자리에 장착한다. 그 다음, 제 1픽커(3a)가 버퍼 셔틀(4)의 테스트 완료된 반도체소자를 픽업하여 테스트 결과에 따라 언로딩부(2)의 고객용 트레이에 분류하여 수납시킨다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 핸들러는 다음과 같은 문제들이 있다.
첫째, 종래의 핸들러에서는 테스트부 외부에서 고객용 트레이의 반도체 소자를 테스트 트레이에 장착하고 테스트가 완료된 반도체 소자를 테스트 트레이에서 분리하여 결과별로 분류하는 소팅 작업과, 테스트부 내부에서 테스트 트레이를 이동시키면서 반도체 소자들을 테스트헤드에 접속시켜 테스트를 수행하는 테스트 작업이 하나의 장비에서 모두 이루어진다. 따라서, 상기 소팅 작업 또는 테스트 작업 과정 중 어느 한 부분에서 에러가 발생하면 핸들러 전체의 작업이 중지되고, 문제가 해결될 때까지 테스트가 이루어지지 않으므로 테스트 시간과 효율이 저하되는 문제가 발생하였다.
둘째, 근래들어 한 번에 테스트헤드에 접속시켜 테스트하는 반도체 소자의 개수가 256개~512개 정도로 증가함에 따라 테스트부에서 시간이 길어지는 현상이 발생한다. 이렇게 테스트부에서 테스트 시간이 길어지게 되면, 소팅 작업이 이루어지는 교환부로 테스트 트레이의 공급이 지연되어 효율이 현저하게 저하되는 문제도 발생한다.
셋째, 소팅 작업을 수행하는 부분과 테스트 작업을 수행하는 부분을 하나의 본체 내에 모두 구성해야 하므로 구성이 매우 복잡해지고, 에러 발생 확률도 구성 요소의 수에 비례하여 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 테스트에 소요되는 시간을 단축하여 테스트 생산성을 향상시키고, 한번에 테스트할 수 있는 반도체 소자의 수를 증가시킬 수 있는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 전체 구성을 단순화시키고, 제작비용을 줄일 수 있는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 실시형태에 따르면, 테스트할 반도체 소자들이 장착된 테스트 트레이가 복수개 적재되는 테스트 트레이 로딩부와; 상기 테스트 트레이 로딩부로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하고, 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트헤드의 테스트소켓에 전기적으로 접속시켜 테스트를 수행하는 제 1챔버와; 상기 제 1챔버로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 냉각 또는 가열하여 상온 상태로 복원시키는 제 2챔버와; 상기 제 2챔버로부터 반송된 테스트 완료된 테스트 트레이가 적재되는 테스트 트레이 언로딩부를 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛이 제공된다.
본 발명의 다른 한 형태에 따르면, 테스트할 반도체 소자들이 장착된 테스트 트레이가 복수개 적재되는 테스트 트레이 로딩부와; 상기 테스트 트레이 로딩부로부터 테스트 트레이를 이송받는 밀폐된 제 1챔버와; 상기 제 1챔버 내부에서 테스트 트레이를 일방향으로 한 스텝씩 이동시키는 제 1트레이 반송유닛과; 상기 제 1챔버 내부에 고온의 열풍 또는 저온의 냉각가스를 선택적으로 공급하는 제 1온도조성유닛과; 상기 제 1챔버에 장착되며, 테스트 트레이의 반도체 소자가 전기적으로 접속되어 테스트가 이루어지는 복수개의 테스트소켓을 구비한 테스트헤드와; 상기 제 1챔버 내에 이동가능하게 형성되어, 테스트 트레이의 반도체 소자를 가압하여 테스트헤드의 테스트소켓에 접속시키는 콘택트 푸쉬유닛과; 상기 제 1챔버의 일측에 형성되는 밀폐된 제 2챔버와; 상기 제 2챔버의 내부에 제 1챔버와 반대로 저온의 냉각가스 또는 고온의 열풍을 선택적으로 공급하는 제 2온도조성유닛과;상기 제 2챔버 내부에서 테스트 트레이를 일방향으로 한 스텝씩 이동시키는 제 2트레이 반송유닛과; 상기 제 2챔버로부터 반송된 테스트 완료된 테스트 트레이가 적재되는 테스트 트레이 언로딩부를 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛이 제공된다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 핸들러에서 테스트할 반도체 소자를 테스트 트레이에 장착하고, 테스트 트레이로부터 테스트 완료된 반도체 소자를 분리하는 소팅 작업을 수행하지 않고, 바로 테스트 트레이를 테스트부로 반송하여 테스트를 수행하고, 테스트가 완료된 테스트 트레이를 그대로 적재하기만 하면 되므로 테스트 작업이 매우 단순화되고, 테스트 도중 지연을 일으키는 요인이 거의 없어져 테스트 시간이 단축될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 일 실시예를 나타낸 것이다. 이 도면들에 도시된 것과 같이, 본 발명의 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛은 크게 제 1핸들러부(10)와 제 2핸들러부(20)로 구성된다. 상기 제 1핸들러부(10)와 제 2핸들러부(20)는 동일한 구성으로 이루어지며, 측방으로 나란하게 배열된다. 이 실시예에서 제 1,2핸들러부(10, 20)는 좌우 대칭형으로 배열된다.
상기 제 1,2핸들러부(10, 20)는 제 1,2제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)와, 제 1,2항온챔버(13, 23)와, 제 1,2제열챔버(14, 24) 및, 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)로 구성된다.
상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)는 핸들러부의 전방부 일측에 구성된다. 상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)에는 새롭게 테스트될 반도체 소자들이 수납된 복수개의 테스트 트레이(T)들이 수직 상태로 적재된다. 상기 테스트 트레이(T)는 종래 기술에서도 언급한 바와 같이, 내열성이 우수한 금속재질의 사각 프레임에 반도체 소자를 고정 및 해제할 수 있는 복수개의 캐리어 모듈(미도시)이 일정 간격으로 배열된 구조로 이루어져 있다.
상기 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)는 상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)의 바로 일측에 구성되며, 제 1,2제열챔버(14, 24)로부터 반송되는 테스트 트레이(T)를 바로 전달받을 수 있도록 제 1,2제열챔버(14, 24)의 바로 전방에 배치된다. 상기 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)에는 테스트가 완료된 반도체 소자들이 수납된 테스트 트레이(T)들이 수직 상태로 적재된다.
상기 제 1,2항온챔버(13, 23)는 상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)의 바로 후방에 구성되며, 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)로부터 반송된 테스트 트레이(T)를 한 스텝씩 후방으로 이동시키면서 반도체 소자를 소정의 온도 상태로 만들어주는 기능을 한다. 이를 위해 상기 제 1,2항온챔버(13, 23)의 내부에는 테스트 트레이(T)를 한 스텝씩 이동시켜주는 제 1트레이 반송유닛(미도시)과, 제 1,2항온챔버(13, 23) 내부로 고온의 열풍 또는 저온의 냉각가스를 선택적으로 공급하여 주는 제 1온도조성유닛(미도시)이 구성된다.
상기 제 1트레이 반송유닛(미도시)은 예컨대 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허등록 10-0367994호(2002년 12월 30일 등록)의 '핸들러의 트레이 이송장치'를 채용하여 구성할 수 있을 것이다.
상기 제 1,2항온챔버(13, 23)의 후방부 상측에는 테스트 트레이(T)의 반도체 소자들이 접속되어 테스트되는 복수개의 테스트소켓(미도시)을 구비한 제 1,2테스트헤드(15, 25)가 각각 설치된다. 상기 제 1,2테스트헤드(15, 25)의 바로 전방에는 테스트 트레이(T)의 반도체 소자를 제 1,2테스트헤드(15, 25) 쪽으로 가압하여 테스트소켓(미도시)에 소정의 압력으로 접속시키는 제 1,2콘택트 푸쉬유닛(16, 26)이 설치된다.
상기 제 1,2테스트헤드(15, 25)는 외부의 테스터(TESTER)라고 하는 별도의 테스트장비와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 주고 받는다.
역시 도면에 나타내지는 않았으나, 상기 제 1,2항온챔버(13, 23)의 최후방부에는 테스트 트레이(T)를 상측의 제 1,2테스트헤드(15, 25)의 전방 위치로 이송하는 트레이 승강유닛(미도시)이 설치된다.
상기 제 1,2제열챔버(14, 24)는 제 1,2항온챔버(13, 23)로부터 반송된 테스트 트레이(T)를 전방쪽으로 한 스텝씩 이동시키면서 전술한 제 1,2항온챔버(13, 23)와는 반대의 열적 스트레스를 가하여 반도체 소자를 원래의 상온 상태로 복원시키는 기능을 수행한다.
이를 위해 제 1,2제열챔버(14, 24) 또한 제 1,2항온챔버(13, 23)와 마찬가지 로 테스트 트레이(T)를 한 스텝씩 이동시켜주는 제 2트레이 반송유닛(미도시)과, 챔버 내부로 고온의 열풍 또는 저온의 냉각가스를 선택적으로 공급하여 주는 제 2온도조성유닛(미도시)을 구비한다.
또한, 상기 제 1,2제열챔버(14, 24)가 제 1,2항온챔버(13, 23)와 동일한 높이로 배열될 경우, 제 1,2제열챔버(14, 24)의 최후방부에는 제 1,2항온챔버(13, 23)의 테스트헤드(15, 25) 위치에서 반송된 테스트 트레이(T)를 제열챔버 하측으로 이송하여 주는 트레이 승강유닛(미도시)이 설치된다.
도면에 도시하지는 않았으나, 상기 제 1,2항온챔버(13, 23)와 제 1,2제열챔버(14, 24) 사이에는 제 1,2항온챔버(13, 23)의 테스트 트레이(T)를 제 1,2제열챔버(14, 24)로 수평하게 슬라이딩시켜 반송하는 후방측 트레이 전달유닛이 측방으로 슬라이딩 가능하게 설치된다.
또한, 상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)와 제 1,2항온챔버(13, 23) 사이에는 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)로부터 제 1,2항온챔버(13, 23)로 테스트 트레이(T)를 전달하여 주는 로딩측 트레이 전달유닛(미도시)이 설치된다. 그리고, 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)와 제 1,2제열챔버(14, 24) 사이에 제 1,2제열챔버(14, 24)로부터 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)로 테스트 트레이(T)를 전달해주는 언로딩측 트레이 전달유닛(미도시)이 설치된다.
상기와 같이 구성된 테스트 챔버 유닛은 다음과 같이 작동한다.
먼저 본 발명의 테스트 챔버 유닛의 작동을 설명하기 전에, 테스트할 반도체 소자를 테스트 트레이에 장착하고, 테스트 트레이로부터 테스트 완료된 반도체 소자를 분리하는 소팅 작업(sorting process)은 별도의 소팅장치에서 이루어짐을 가정한다. 상기 소팅장치는 본 발명의 테스트 챔버 유닛과 유무선 통신 등을 통하여 테스트 결과 등 필요한 정보를 공유한다.
테스트할 반도체 소자들이 캐리어 모듈(미도시)에 장착된 테스트 트레이(T)들이 상기 소팅장치로부터 이송되어 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)에 적재된다. 이 때, 상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)에 테스트 트레이(T)가 적재되는 것은 작업자에 의해 수동으로 이루어질 수도 있으며, 이와 다르게 상기 소팅장치와 인라인(in-line)으로 연결되어 자동으로 테스트 트레이(T)가 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)에 적재될 수도 있다.
상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)에 테스트 트레이(T)들이 적재되면, 로딩측 트레이 전달유닛(미도시)에 의해 테스트 트레이(T)가 하나씩 제 1,2항온챔버(13, 23)의 최전방 위치로 전달된다.
제 1,2항온챔버(13, 23)의 전방으로 이동된 테스트 트레이(T)는 제 1트레이 반송유닛(미도시)에 의해 한 스텝씩 후방으로 이동하면서 소정의 온도로 가열 또는 냉각된다.
제 1,2항온챔버(13, 23)의 최후방으로 이동된 테스트 트레이(T)는 트레이 승강유닛(미도시)에 의해 상측의 제 1,2테스트헤드(15, 25)의 전방으로 이송된다.
테스트 트레이(T)가 제 1,2테스트헤드(15, 25)의 전방에 각각 정렬되면, 제 1,2콘택트 푸쉬유닛(16, 26)이 후방으로 이동하여 테스트 트레이(T)의 반도체 소자들을 제 1,2테스트헤드(15, 25)의 각 테스트소켓(미도시)에 소정의 압력으로 접속 시킨다. 이 때, 제 1,2테스트헤드(15, 25)에 외부의 테스터(미도시)의 전기 신호가 인가되면서 반도체 소자의 테스트가 이루어진다.
테스트가 완료되면, 테스트 트레이(T)는 후방측 트레이 전달유닛(미도시)에 의해 측방으로 수평 이동하여 제 1,2제열챔버(14, 24) 내부로 반송된다.
제 1,2제열챔버(14, 24)로 반송된 테스트 트레이(T)는 제 2트레이 반송유닛(미도시)에 의해 전방으로 한 스텝씩 이동하면서 원래의 상온 상태로 복원된다. 테스트 트레이(T)가 제 1,2제열챔버(14, 24)의 최후방으로 반송되면, 언로딩측 트레이 전달유닛(미도시)이 테스트 트레이(T)를 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)로 각각 전달하고, 테스트가 완료된 반도체 소자를 장착한 테스트 트레이(T)는 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)에 차례로 적재된다.
제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)에 테스트 트레이(T)들이 모두 적재되면, 작업자는 적층된 테스트 트레이(T)를 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22)에서 꺼내어 별도의 소팅장치로 반송한다.
상기 소팅장치에서는 테스트 트레이(T)들의 각 캐리어모듈(미도시)에서 테스트 완료된 반도체 소자들을 분리하여 테스트 결과별로 고객용 트레이에 수납하게 된다.
한편, 전술한 실시예에서와 같이 상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(11, 21)와 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(12, 22), 제 1,2항온챔버(13, 23), 제 1,2제열챔버(14, 24) 등은 단일층으로 구성될 수 있으나, 도 5와 도 6에 도시된 것과 같이 각각이 상하 2층으로 구성되어 한 번에 4개의 테스트 트레이(T)가 테스트헤드에 접 속되어 테스트되도록 구성될 수도 있을 것이다.
또한, 전술한 실시예들에서는 핸들러부(10, 20)가 복수개로 배열되어 있으나, 이와 다르게 핸들러부를 단일하게 구성하여 사용할 수도 있으며, 하나의 핸들러부를 모듈화하여 여러개의 핸들러부를 측방 배열 및/또는 상하 적층 배열하여 구성할 수도 있을 것이다.
상술한 것과 같이, 핸들러부를 복수개로 구성하거나 테스트헤드를 복수개로 구성할 경우에는 테스트헤드들이 상호 인접하게 위치되는 것이 바람직하다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예의 테스트 챔버 유닛은 기본적인 구성에 있어서 전술한 첫번째 실시예의 테스트 챔버 유닛과 동일하다. 다만, 이 실시예의 테스트 챔버 유닛은 각 핸들러부(110, 120)의 제 1,2항온챔버(113, 123)의 후방에 테스트헤드(115, 125)가 각각 상하로 2개씩 배열된 구조를 이룬다.
그리고, 제 1,2항온챔버(113, 123)의 최후방에는 테스트 트레이(T)를 상측의 테스트헤드 및 하측의 테스트헤드 전방 위치로 각각 공급하는 트레이 승강유닛(미도시)이 설치된다.
또한, 제 1,2제열챔버(114, 124)의 최후방에도 반도체 소자를 제열챔버(114, 124)의 하측으로 반송하는 트레이 승강유닛(미도시)이 설치된다.
이 실시예의 테스트 챔버 유닛은 다음과 같이 작동한다.
제 1,2테스트 트레이 로딩부(111, 121)로부터 제 1,2항온챔버(113, 123)의 최후방으로 테스트 트레이(T)가 반송되면, 트레이 승강유닛(미도시)이 테스트 트레 이를 차례로 상측의 테스트헤드(115, 125) 및 하측의 테스트헤드(115, 125)로 공급하여 테스트를 수행한다. 테스트가 종료된 후에는 상,하측의 테스트헤드(115, 125)에 위치하던 테스트 트레이(T)가 측방으로 수평 이동하여 제 1,2제열챔버(114, 124) 내로 이동하고, 이어서 제 1,2제열챔버의 후방에 설치되는 트레이 승강유닛(미도시)에 의해 하측으로 차례로 이송된다.
제 1,2제열챔버(미도시)의 하측으로 이동한 테스트 트레이(T)는 트레이 반송유닛(미도시)에 의해 전방으로 한 스텝씩 이동하면서 원래의 상온 상태로 복원된다. 제 1,2제열챔버(114, 124)의 최후방으로 이동한 테스트 트레이(T)는 제 1,2테스트 트레이 언로딩부(미도시)에 적재된다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛의 또 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예의 테스트 챔버 유닛은 제 1테스트 트레이 로딩부(211)와 제 1항온챔버(213)가 일측방에 배치되고, 제 2테스트 트레이 로딩부(221)와 제 2항온챔버(223)가 반대편 일측방에 배치되며, 그 사이에 테스트 트레이 언로딩부(212)와 제열챔버(214)가 배치된 구조로 이루어진다.
상기 테스트 트레이 언로딩부(212; 212a, 212b)와 제열챔버(214; 214a, 214b)는 상하로 2층으로 이루어짐이 바람직하나, 단일층으로 구성된 것을 공용으로 사용할 수도 있다.
상기 제열챔버(214)가 복층으로 이루어지는 경우, 상기 제열챔버(214) 중 상측의 제열챔버(214a)의 후방에는 제 1항온챔버(213)로부터 반송된 테스트 트레이(T)를 하측의 제열챔버(214b)으로 반송하여 주는 트레이 승강유닛(미도시)이 구성 될 것이다.
전술한 실시예와 마찬가지로 제 1,2항온챔버(213, 223)와 제열챔버(214)에는 테스트 트레이(T)를 한 스텝씩 이동시키는 트레이 반송유닛(미도시)과, 각 챔버 내부로 고온의 열풍 또는 저온의 냉각가스를 선택적으로 공급하는 온도조성유닛(미도시) 등이 구성된다.
이와 같이 구성된 테스트 챔버 유닛의 실시예의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 제 1,2테스트 트레이 로딩부(211, 221)로부터 테스트 트레이(T)가 반송되고, 테스트 트레이(T)의 반도체 소자가 제 1,2항온챔버(213,223)의 제 1,2테스트헤드(215, 225)에 전기적으로 접속되어 테스트가 이루어지는 과정은 전술한 실시예의 테스트 챔버 유닛과 동일하므로 여기까지의 과정은 전술한 테스트 챔버 유닛의 작동에 대한 설명으로 충분히 이해가 가능할 것이다.
도 9에 도시된 것처럼, 상기 제 1,2항온챔버(213,223)에서 테스트가 종료되면, 먼저 제 1항온챔버(213)의 테스트 완료된 테스트 트레이(T)가 후방측 트레이 전달유닛(미도시)에 의해 상측의 제열챔버(214a)로 반송된다. 이어서, 상측의 제열챔버(214a)로 반송된 테스트 트레이(T)는 트레이 승강유닛(미도시)에 의해 하측의 제열챔버(214b)로 반송된다.
그 다음, 제 2항온챔버(223)의 테스트 완료된 테스트 트레이(T)가 상측의 제열챔버(214a)로 반송된다.
상기 상,하측 제열챔버(214a, 214b)로 반송된 테스트 트레이(T)는 트레이 반송유닛(미도시)에 의해 전방으로 한 스텝씩 이동하면서 원래의 상온 상태로 복원된 다음, 언로딩측 트레이 전달유닛(미도시)에 의해 각각 상,하측의 테스트 트레이 언로딩부(212)로 전달되어 적재된다.
한편, 전술한 테스트 챔버 유닛의 각 실시예에서 테스트헤드들은 항온챔버 내에 설치된 것으로 설명되었다. 하지만, 이와 다르게 테스트헤드들이 항온챔버에 설치되지 않고 제열챔버 내부에 설치될 수도 있다. 이 경우, 테스트헤드들은 전술한 실시예들에서처럼 제열챔버의 상부에 1개 또는 복수개가 연이어 설치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 테스트헤드들이 제열챔버 내부에 설치되면, 항온챔버의 최후방으로 이동한 테스트 트레이들은 제열챔버의 최후방으로 이동한 다음, 트레이 승강유닛에 의해 테스트헤드의 전방 위치로 반송되어 테스트가 이루어진다. 이어서, 테스트 트레이는 제열챔버 내부에 구성되는 트레이 반송유닛에 의해 테스트 트레이 언로딩부로 한 스텝씩 진행하면서 반도체 소자를 상온 상태로 복원시킬 것이다.
이러한 테스트 챔버 유닛의 구조에 대해서는 전술한 실시예들의 테스트 챔버 유닛에 의해 충분히 예측되고 이해될 수 있을 것이므로 그 상세한 설명은 생략한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 테스트 챔버 유닛에서 테스트할 반도체 소자를 테스트 트레이에 장착하고, 테스트 트레이로부터 테스트 완료된 반도체 소자를 분리하는 소팅 작업을 수행하지 않고, 바로 테스트 트레이를 테스트부로 반송하여 테스트를 수행하고, 테스트가 완료된 테스트 트레이를 그대로 적재하기만 하면 되므로 테스트 작업이 매우 단순화되고, 테스트 도중 지연을 일으키는 요인이 거의 없어져 테스트 시간이 단축될 수 있다.
또한, 여러개의 테스트 챔버 유닛에 하나의 소팅장치를 연결하여 테스트 라인을 구축할 수 있으므로, 기존의 핸들러를 이용하여 테스트 라인을 구축할 경우와 대비하여 전체 크기를 대폭 축소할 수 있으며, 테스트 생산성 및 효율도 크게 향상시킬 수 있고, 비용 또한 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (22)

  1. 테스트할 반도체 소자들이 장착된 테스트 트레이가 수직 상태로 복수개 적재되는 테스트 트레이 로딩부와;
    상기 테스트 트레이 로딩부로부터 수직 상태로 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하고, 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트헤드의 테스트소켓에 전기적으로 접속시켜 테스트를 수행하는 제 1챔버와;
    상기 제 1챔버로부터 수직 상태로 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 냉각 또는 가열하여 상온 상태로 복원시키는 제 2챔버와;
    상기 제 2챔버로부터 반송되어 테스트가 완료된 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이가 수직 상태로 복수개 적재되는 테스트 트레이 언로딩부를 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 테스트헤드는 제 1챔버의 후방부 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1챔버의 최후방으로 이동한 테스트 트레이를 상부의 테스트헤드 위치로 상승시키는 트레이 승강유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 테스트헤드는 제 1챔버 내에 복수개가 연속적으로 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부와, 테스트 트레이 언로딩부와, 제 1챔버와, 제 2챔버는 복수개로 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부와, 테스트 트레이 언로딩부와, 제 1챔버와, 제 2챔버는 측방향으로 나란하게 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부와, 테스트 트레이 언로딩부와, 제 1챔버와, 제 2챔버는 복수개가 상하로 적층되게 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부들은 좌우로 일정 간격 이격되어 배열되고, 상기 제 2챔버 및 테스트 언로딩부는 상기 테스트 트레이 로딩부 사이에서 상하로 적층되게 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  9. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 테스트헤드들은 상호 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  10. 테스트할 반도체 소자들이 장착된 테스트 트레이가 복수개 적재되는 테스트 트레이 로딩부와;
    상기 테스트 트레이 로딩부로부터 테스트 트레이를 이송받는 밀폐된 제 1챔버와;
    상기 제 1챔버 내부에서 테스트 트레이를 일방향으로 한 스텝씩 이동시키는 제 1트레이 반송유닛과;
    상기 제 1챔버 내부에 고온의 열풍 또는 저온의 냉각가스를 선택적으로 공급하는 제 1온도조성유닛과;
    상기 제 1챔버에 장착되며, 테스트 트레이의 반도체 소자가 전기적으로 접속되어 테스트가 이루어지는 복수개의 테스트소켓을 구비한 테스트헤드와;
    상기 제 1챔버 내에 이동가능하게 형성되어, 테스트 트레이의 반도체 소자를 가압하여 테스트헤드의 테스트소켓에 접속시키는 콘택트 푸쉬유닛과;
    상기 제 1챔버의 일측에 형성되는 밀폐된 제 2챔버와;
    상기 제 2챔버의 내부에 제 1챔버와 반대로 저온의 냉각가스 또는 고온의 열풍을 선택적으로 공급하는 제 2온도조성유닛과;
    상기 제 2챔버 내부에서 테스트 트레이를 일방향으로 한 스텝씩 이동시키는 제 2트레이 반송유닛과;
    상기 제 2챔버로부터 반송된 테스트 완료된 테스트 트레이가 적재되는 테스트 트레이 언로딩부를 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 테스트헤드는 제 1챔버의 후방부 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제 1챔버의 후방부에 제 1챔버의 최후방으로 이동한 테스트 트레이를 상부의 테스트헤드 위치로 승강시키는 트레이 승강유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부와, 테스트 트레이 언로딩부와, 제 1챔버와, 제 2챔버는 복수개로 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부와, 테스트 트레이 언로딩부와, 제 1챔버와, 제 2챔버는 측방향으로 나란하게 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부와, 테스트 트레이 언로딩부와, 제 1챔버와, 제 2챔버는 복수개가 상하로 적층되게 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부들은 좌우로 일정 간격 이격되어 배열되고, 상기 제 2챔버 및 테스트 언로딩부는 상기 테스트 트레이 로딩부 사이에서 상하로 적층되게 배열된 것을 특징으로 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  17. 제 13항에 있어서, 테스트헤드들은 상호 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  18. 테스트할 반도체 소자들이 장착된 테스트 트레이가 복수개 적재되는 테스트 트레이 로딩부와;
    상기 테스트 트레이 로딩부로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하는 제 1챔버와;
    상기 제 1챔버로부터 반송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트헤드의 테스트소켓에 전기적으로 접속시켜 테스트를 수행한 후 냉각 또는 가열하여 상온 상태로 복원시키는 제 2챔버와;
    상기 제 2챔버로부터 반송된 테스트 완료된 테스트 트레이가 적재되는 테스트 트레이 언로딩부를 포함하여 구성된 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 테스트헤드는 제 2챔버의 후방부 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 제 2챔버의 최후방으로 이동한 테스트 트레이를 상부의 테스트헤드 위치로 상승시키는 트레이 승강유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 테스트헤드는 제 2챔버 내에 복수개가 연속적으로 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
  22. 제 18항에 있어서, 상기 테스트 트레이 로딩부와, 테스트 트레이 언로딩부와, 제 1챔버와, 제 2챔버는 복수개로 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 테스트 챔버 유닛.
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