KR100711265B1 - 메모리소자 테스트 시스템 및 챔버의 온도제어방법 - Google Patents

메모리소자 테스트 시스템 및 챔버의 온도제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메모리소자 테스트 시스템 및 메모리소자를 테스트하기 위한 챔버의 온도제어방법에 관한 것으로, 메모리소자를 테스트하기 위한 소정의 기준온도를 설정하는 단계와; 메모리소자에 입력되는 전원의 주기를 판단하여 전원주기에 따라 메모리소자의 특성온도를 감지하는 단계와; 기준온도와 특성온도를 비교하여, 소정의 오차범위 내에 있는 경우 챔버의 내부온도를 일정하게 유지하고, 소정의 오차범위를 벗어난 경우 챔버의 내부온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 테스트의 신뢰성과 수율을 향상시킬 수 있는 챔버의 온도제어방법이 제공된다.

Description

메모리소자 테스트 시스템 및 챔버의 온도제어방법{MEMORY DEVICE TEST SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF THE CHAMBER THEREOF}
도 1은 메모리소자 테스트 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 리프레시(Refresh) 특성온도를 이용한 챔버의 온도제어를 설명하기 위한 블록 다이어그램,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 메모리소자 테스트 시스템의 작동 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 챔버 20 : 메모리 테스터
30 : 메모리소자 100 : 제어부
110 : 리프레시특성감지부 120 : 센서부
130 : 신호처리부 140 : 온도조절부
본 발명은 메모리소자 테스트 시스템 및 메모리소자를 테스트하기 위한 챔버의 온도제어방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 메모리소자의 온도와 테스트 기 준온도 간의 차이를 감소시켜 테스트의 신뢰성과 수율을 향상시킬 수 있는 메모리소자 테스트 시스템 및 챔버의 온도제어방법에 관한 것이다.
메모리소자 테스트 시스템(1)은, 도1에 도시된 바와 같이, 메모리소자 테스터(20)와, 메모리소자(30)를 내부에 수용하고 있는 챔버(10)를 포함한다. 챔버(10)는 메모리소자(30)의 테스트를 위한 물리적 환경(온도, 압력, 전기적 테스트를 위한 물리적 접촉 등)을 제공한다. 그리고 챔버(10) 내에는 챔버(10) 내의 온도를 센싱하는 센서부(120)가 마련되어 있으며, 상기 센서부(120)에 따라 챔버(10) 내부의 온도를 테스트 기준온도에 맞게 조절하는 온도조절부(140)가 챔버(10)에 인접하여 설치되어 있다. 그리고 메모리소자 테스터(20)는 메모리소자(30)의 특성 및 성능을 검사하는 장치로, 챔버(10) 내의 메모리소자(30)에 전기적 신호를 인가함으로써 특성을 검사하며 검사결과를 챔버(10)에 전송한다.
이러한 메모리소자 테스트 시스템(1)은 테스트의 수율과 신뢰성을 향상시키기 위하여 챔버(30) 내부의 메모리소자(30) 자체의 온도를 테스트 기준온도에 가깝게 유지시켜야 한다. 이를 위해, 테스트 대상 소자(30) 개별로 온도제어 시스템을 구성하여 제어하는 것이 바람직하지만 소자(30)의 수가 너무 많아짐에 따라 설비비용이 많이 들며, 현실적으로 적용하기 힘들다.
그래서 단일의 온도조절부(140)와 센서부(120) 간의 피드백 시스템을 구축하여 챔버(10) 내부의 온도를 테스트 기준온도에 근접하도록 조절함으로써 메모리소자(30)를 기준온도에 근접하도록 제어한다.
그러나 상기 방법에 의할 경우, 온도조절부(140)에 의하여 조절된 챔버(10) 내의 온도와 메모리소자(30)의 온도 간에 차이가 존재하며, 한 번에 테스트 하는 소자(30)의 수가 늘어남에 따라 챔버(10)의 크기도 커짐으로 인하여 테스트 대상 소자(30) 간의 온도 편차가 커지는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점으로 인하여 메모리소자 테스트 시스템(1)의 테스트의 신뢰성 및 수율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 메모리소자의 테스트 신뢰성과 수율을 향상시킬 수 있는 메모리소자 테스트 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 메모리소자의 테스트 신뢰성과 수율을 향상시킬 수 있는 챔버의 온도제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 메모리소자를 테스트하기 위한 챔버의 온도조절방법에 있어서, 메모리소자를 테스트하기 위한 소정의 기준온도를 설정하는 단계와; 메모리소자에 입력되는 전원의 주기를 판단하여 전원주기에 따라 메모리소자의 특성온도를 감지하는 단계와; 기준온도와 특성온도를 비교하여, 소정의 오차범위 내에 있는 경우 챔버의 내부온도를 일정하게 유지하고, 소정의 오차범위를 벗어난 경우 챔버의 내부온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버의 온도제어방법에 의하여 달성된다.
여기서, 메모리소자는 휘발성 메모리이며, 전원의 주기는 휘발성 메모리의 데이터를 유지하기 위한 리프레시 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 챔버 내부에 마련된 센서부에 의하여 센싱된 챔버온도와 기준온도를 비교하여, 챔버 내부의 온도를 기준온도에 근접하도록 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 챔버의 온도를 조절하는 단계는 기준온도와 챔버온도를 비교하여 챔버 내부의 온도를 기준온도에 근접하도록 조절한 후, 특성온도와 기준온도를 비교하여 차이가 발생한 경우 특성온도와 챔버온도를 비교하여 온도차를 보상하도록 챔버 내부의 온도를 조절할 수 있다.
여기서, 오차범위는 -0.5℃ 내지 0.5℃ 일 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적은, 메모리소자의 특성을 테스트하는 메모리소자 테스트 시스템에 있어서, 메모리소자에 입력되는 전원의 주기를 판단하여 전원주기에 따라 메모리소자의 특성온도를 감지하는 리프레시 특성 감지부와; 테스트를 위하여 기 설정된 기준온도와 특성온도를 비교하는 신호처리부와; 메모리소자를 수용하는 챔버 내부의 온도를 조절하는 온도조절부; 및 비교 값이 오차범위 내에 있는 경우 챔버의 내부온도를 일정하게 유지하며, 오차범위를 벗어난 경우 챔버의 내부온도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 테스트 시스템에 의하여 달성된다.
여기서, 챔버 내부의 온도를 센싱하는 센서부를 더 포함하며, 센서부에 의하여 센싱된 챔버온도와 기준온도를 비교하여, 챔버 내부의 온도를 기준온도에 근접하도록 조절할 수 있다.
그리고, 오차범위는 -0.5℃ 내지 0.5℃ 일 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 종래와 동일한 구 성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 부여하였다. 도1은 본 발명의 일실시예에 따른 메모리소자 테스트 시스템의 구성도로 전기적신호가 리프레시(refresh) 특성온도를 감지하기 위한 신호를 포함하는 것이 종래와 구별되는 특징이다, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 리프레시(Refresh) 특성온도를 이용한 챔버의 온도제어를 설명하기 위한 블록 다이어그램이며, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 메모리소자 테스트 시스템의 작동 순서도이다.
본 발명에 따른 메모리소자 테스트 시스템(1)은, 도1에 도시된 바와 같이, 메모리 테스터(20)와, 메모리소자(30)를 내부에 수용하고 있는 챔버(10)를 포함한다.
챔버(10)의 내부에는 메모리소자(30)와 센서부(120)가 수용되어 있으며, 메모리소자(30)의 테스트를 위한 물리적 환경(온도, 압력, 전기적 테스트를 위한 물리적 접촉 등)을 제공한다. 그리고 테스트 후 메모리소자(30)를 등급별로, 소정의 요건에 합치되는지 여부에 따른 양호 또는 불량으로 구별하여 적재하는 역할을 한다.
그리고 메모리소자 테스터(20)는 메모리소자(30)의 특성 및 성능을 검사하는 장치로, 챔버(10) 내의 메모리소자(30)에 리프레시(refresh) 특성온도를 감지하기 위한 신호를 포함하는 전기적 신호를 인가하여, 얻어진 데이터를 분석하여 메모리소자(30)의 특성을 검사하며 검사결과를 챔버(10)에 전송한다.
DRAM(Dynamic Random Access Memory)과 같은 메모리소자(30)는 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터로 기본 셀이 구성되고, 커패시터에 데이터가 저장된다. 그런데, 반도체 기판 위에 형성되는 커패시터는 주변과 완전히 전기적으로 분리되지 않아 저장된 데이터, 즉 전하가 보존되지 않고 방전되어 데이터가 손상될 수 있다. 따라서 DRAM 등의 휘발성 메모리는 정기적으로 커패시터에 저장된 전하를 유지하기 위하여 전원을 공급하는 리프레시(Refresh) 동작을 수행한다.
이러한 리프레시 주기는 메모리소자(30)의 온도가 높아질수록 짧아지는 특성을 나타낸다. 따라서 동일한 성능을 갖는 메모리소자(30)의 리프레시 주기를 이용하여 현재 테스트 중인 메모리소자(30)의 온도를 유추하는 것을 리프레시 테스트(refresh test)라고 한다. 이렇게 얻어진 메모리소자(30)의 특성온도는 메모리소자(30) 자체의 온도이다.
그리고, 도2에 도시된 바와 같이, 챔버(10) 내부에는 챔버(10) 내의 온도를 센싱하는 센서부(120)가 마련되어 있으며, 챔버(10) 내부의 온도를 테스트 기준온도에 맞게 조절하는 온도조절부(140)가 챔버(10)에 인접하여 배치되어 있다. 센서부(120)는 다이오드에 흐르는 전류가 온도에 따라 달라지는 특성을 이용한 것일 수도 있으며, 이 외에 공지의 다른 온도 센서수단이 적용될 수 있다.
온도조절부(140)는 제어부(100)의 제어에 따라 챔버(10) 내의 온도를 제어한다. 온도조절부(140)는 가열 또는 냉각된 공기를 이용하여 챔버(10) 내부의 온도를 가열 또는 냉각시켜 테스트 대상 메모리소자(30)를 테스트 기준온도로 가열 또는 냉각한다. 일반적으로 가열시에는 전열히터를 사용하며, 냉각시에는 기화된 액화질소를 사용한다. 그러나 이에 한정되지 않고 챔버(10) 내부의 온도를 조절할 수 있는 수단이면 어느 것이든지 사용 가능하다.
이러한 메모리소자 테스트 시스템(1)의 주요 성능은 한번에 테스트 할 수 있는 메모리소자(30)의 수와, 다수의 시험 대상 소자(30)들의 온도와 테스트 기준온도간의 차이를 최소로 유지하는 챔버(10)의 성능에 의하여 가늠된다. 즉, 한번에 테스트 할 수 있는 메모리소자(30)의 수가 많을수록, 테스트 대상 소자(30)들의 온도와 테스트 기준온도 간의 차이가 최소로 유지될수록 메모리소자 테스트 시스템(1)의 성능이 좋다.
이를 위해, 종래에는 단일의 온도조절부(140)와 센서부(120) 간의 피트백 시스템을 구축하여 챔버(10) 내부의 온도를 테스트 기준온도에 맞게 조절하였다.
그러나 이런 방법은 상술한 종래의 기술에서 지적한 문제점뿐만 아니라, 메모리소자(30) 자체가 발열을 하기도 하고 테스트를 위하여 메모리소자(30)에 물리적으로 접촉하는 주변장치들 때문에 메모리소자(30)의 온도가 챔버(10)의 내부온도와 상이하여 테스트의 신뢰성 및 수율이 낮은 문제점이 있다.
이에, 본 발명에서는 센서부(120)에 의하여 감지된 챔버온도 뿐만 아니라, 휘발성 메모리의 리프레시 테스트에 의하여 유추된 메모리소자(30) 자체의 온도(특성온도)를 비교수단으로 사용함으로써 시험 대상 소자(30)들의 온도와 테스트 기준온도 간의 차이를 최소화하여 테스트의 신뢰성 및 수율을 향상시킨다.
즉, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 우선, 메모리소자(30)를 테스트할 기준온도를 설정한다(S10). 그리고 챔버(10) 내부에 마련된 센서부(120)에 의하여 측정된 챔버온도를 기준온도에 근접하도록 챔버를 가열 또는 냉각시킨다(S20).
그 후, 메모리 테스터는 리프레시 특성온도를 감지하기 위한 신호를 포함하 는 전기적 신호를 메모리소자(30)에 가하고, 메모리소자(30)로부터 얻은 데이터를 바탕으로 리프레시특성감지부(110)가 메모리소자(30)의 특성온도를 감지한다. 리프레시특성감지부(110)는 메모리소자(30)에 입력되는 전원의 주기를 판단하여 전원주기에 따라 메모리소자(30)의 특성온도를 감지할 수 있다. 전원의 주기는 휘발성 메모리의 데이터를 유지하기 위한 리프레시 특성에 따라 결정된다.
리프레시특성감지부(110)에 의하여 감지된 메모리소자(30)의 특성온도를 기 설정된 기준온도가 저장된 신호처리부(130)로 전달하여 양 온도를 비교한다(S30).
비교값에 따라 제어부(100)는 챔버(10)의 내부온도를 기준온도에 맞도록 조절한다. 즉, 제어부(100)는 비교값이 오차범위 내에 있는 경우에는 온도조절부(140)를 제어하여 챔버(10)의 내부온도를 일정하게 유지한다(S50). 그러나 비교값이 오차범위를 벗어나 특성온도가 기준온도에 미치지 못한 경우에는 챔버(10)를 가열하도록 온도조절부(140)를 제어하고, 특성온도가 기준온도보다 높은 경우에는 챔버(10)를 냉각하도록 온도조절부(140)를 제어한다(S40).
여기서, 오차범위는 -0.5℃ 내지 0.5℃이다. 그리고 메모리소자(30)의 특성온도의 분포가 일정하지 않은 경우에는 각 특성온도의 평균값을 비교수단으로 대입할 수 있다. 또는 각 특성온도 중에서 기준온도를 기준으로 소정의 신뢰범위(예를 들어, -1℃ 내지 1℃) 이내에 있는 특성온도들 만을 추출하여 평균한 값을 비교수단으로 사용할 수도 있으며, 복수의 특성온도들 중에서 빈도가 가장 높은 특성온도를 선택하여 비교수단으로 사용할 수도 있다.
이에 의하여, 시험 대상 소자(30)들의 온도와 테스트 기준온도 간의 차이를 최소화하여 테스트의 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 센서부(120)에 의하여 감지된 챔버온도를 기준온도와 비교하여, 상술한 바와 같은 동작을 수행함으로써 챔버(10)의 온도를 기준온도가 근접하도록 제어할 수도 있다. 즉, 기준온도에 챔버온도와 특성온도 모두를 비교하여, 각각의 비교값이 소정의 신뢰범위 내에 있도록 챔버(10)의 온도를 제어함으로써 테스트의 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있다.
다른 실시예로, 도시되지는 않았으나, 기 설정된 기준온도와 센서부(120)에 의하여 측정된 챔버온도를 비교하여 챔버 내부의 온도를 기준온도에 근접하도록 조절한 후, 리프레시특성감지부(110)에 의하여 감지된 특성온도와 기준온도를 비교하여 차이가 발생한 경우 특성온도와 챔버온도를 비교하여 온도차를 보상하도록 챔버 내부의 온도를 조절함으로써 메모리소자(30)의 온도와 기준온도 간의 차이를 최소화 할 수 있다. 이에 의하여, 메모리소자(30) 테스트의 신뢰성 및 수율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 메모리소자의 테스트 신뢰성과 수율을 향상시킬 수 있는 메모리소자 테스트 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 메모리소자의 테스트 신뢰성과 수율을 향상시킬 수 있는 챔버의 온도제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 메모리소자를 테스트하기 위한 챔버의 온도조절방법에 있어서,
    상기 메모리소자를 테스트하기 위한 소정의 기준온도를 설정하는 단계와;
    상기 메모리소자에 입력되는 전원의 주기를 판단하여 상기 전원주기에 따라 상기 메모리소자의 자체온도를 감지하는 단계와;
    상기 기준온도와 상기 자체온도를 비교하여, 소정의 오차범위 내에 있는 경우 상기 챔버의 내부온도를 일정하게 유지하고, 소정의 오차범위를 벗어난 경우 상기 챔버의 내부온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버의 온도제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메모리소자는 휘발성 메모리이며,
    상기 전원의 주기는 상기 휘발성 메모리의 데이터를 유지하기 위한 리프레시 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 챔버의 온도제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 내부에 마련된 센서부에 의하여 센싱된 챔버온도와 상기 기준온도를 비교하여, 상기 챔버 내부의 온도를 상기 기준온도에 근접하도록 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버의 온도제어방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 챔버의 온도를 조절하는 단계는 상기 기준온도와 상기 챔버온도를 비교하여 상기 챔버 내부의 온도를 상기 기준온도에 근접하도록 조절한 후, 상기 자체온도와 상기 기준온도를 비교하여 차이가 발생한 경우 상기 자체온도와 상기 챔버온도를 비교하여 온도차를 보상하도록 상기 챔버 내부의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 챔버의 온도제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오차범위는 -0.5℃ 내지 0.5℃ 인 것을 특징으로 하는 챔버의 온도제어방법.
  6. 메모리소자의 특성을 테스트하는 메모리소자 테스트 시스템에 있어서,
    상기 메모리소자에 입력되는 전원의 주기를 판단하여 상기 전원주기에 따라 상기 메모리소자의 자체온도를 감지하는 리프레시 특성 감지부와;
    테스트를 위하여 기 설정된 기준온도와 상기 자체온도를 비교하는 신호처리부와;
    상기 메모리소자를 수용하는 챔버 내부의 온도를 조절하는 온도조절부; 및
    상기 비교 값이 오차범위 내에 있는 경우 상기 챔버의 내부온도를 일정하게 유지하며, 오차범위를 벗어난 경우 상기 챔버의 내부온도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 테스트 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 챔버 내부의 온도를 센싱하는 센서부를 더 포함하며,
    상기 센서부에 의하여 센싱된 챔버온도와 상기 기준온도를 비교하여, 상기 챔버 내부의 온도를 상기 기준온도에 근접하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 메모리 테스트 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 오차범위는 -0.5℃ 내지 0.5℃ 인 것을 특징으로 하는 메모리 테스트 시스템.
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