KR100805228B1 - 테스트 핸들러와 테스트 핸들러에서의 위치불량 검출방법 - Google Patents

테스트 핸들러와 테스트 핸들러에서의 위치불량 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테스트 핸들러와 테스트 핸들러에서의 위치불량 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디바이스가 트레이로 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량 여부를 광학장치로 촬상한 디바이스의 이미지를 이용하여 검출할 수 있는 테스트 핸들러에 관한 것이다.
효율적인 디바이스의 위치불량의 검출을 위해 본 발명의 테스트 핸들러는 디바이스를 적재하는 트레이와, 상기 적재된 디바이스로 빛을 조사하는 광원과, 상기 디바이스로 조사된 후 반사된 빛을 편광하는 편광부와, 상기 편광부를 통과한 상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지를 입력받는 영상입력장치와, 상기 입력된 디바이스의 이미지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 불량검출장치를 포함한다.

Description

테스트 핸들러와 테스트 핸들러에서의 위치불량 검출방법{Test handler and Method for detecting device's location error in test handler}
도 1은 본 발명에 따른 테스트 핸들러가 포함된 테스트 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 테스트 시스템을 측면에서 바라본 개략도이다.
도 3(a), (b), (c)는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 디바이스 이미지를 촬상하는 과정과 촬상된 영상들을 나타내는 그림이다.
도 4는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 디바이스의 위치검출을 위한 제어블록도이다.
도 5은 본 발명에 따른 디바이스의 위치검출을 위한 제어과정을 나타내는 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10 : 테스트 핸들러 11 : 로더부
12 : 언로더부 20 : 테스터
13 : 커스토머 트레이(C-Tray) 14 : 테스트 트레이(T-Tray)
15 : 디바이스 30 : 헤드
33 : 광원 35 : 영상입력장치
37 : 편광부
본 발명은 테스트 핸들러와 테스트 핸들러에서의 위치불량 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디바이스가 트레이로 이동하는 과정에서 발생할 수 있는 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량 여부를 광학장치로 촬상한 디바이스의 이미지를 이용하여 검출할 수 있는 테스트 핸들러에 관한 것이다.
일반적으로, 메모리 등의 반도체 디바이스(이하 '디바이스'라고 한다.)는 FAB(Fabrication)에서 웨이퍼(wafer)상태로 가공된 후 와이어 본딩, 몰딩 등의 과정을 통해 제조되고 여러 가지 테스트 과정을 거친 후 이를 통과한 디바이스만이 출하되게 된다.
디바이스의 테스트에는 열환경 테스트 등이 포함되며 테스트 핸들러 등의 장비를 이용하여 디바이스가 소정의 기능을 발휘하는지 여부를 체크하고 테스트 결과에 따라 디바이스들을 등급별로 분류하여 적재한다. 이러한 테스트 핸들러는 다수의 디바이스를 동시에 테스트할 수 있도록 디바이스를 트레이를 이용하여 테스터로 이송하고 테스터에서는 특수한 환경, 즉 고온 또는 저온에서 디바이스의 기능을 테스트 하게 된다.
디바이스의 테스트 과정에는 디바이스를 적재하기 위해 여러 가지 트레이가 사용되는데 디바이스를 픽업하여 각 트래이들 사이의 이동하거나 트레이와 테스터 사이로 디바이스를 이송 및 반송하기 위해 헤드라는 로봇형태의 장비가 테스트 핸들러에 장치된다.
디바이스를 이송하는 헤드에 좌표가 잘못 입력되거나 이송 중 디바이스를 놓치게 되면 디바이스가 트레이 내의 수용부에 정확하게 안착하지 못하는 misplacement 에러나 수용부에 디바이스가 없는 empty 에러 또는 디바이스가 하나의 수용부에 중복되어 위치하는 double 에러 등이 발생하게 된다.
종래에는 트레이에서의 디바이스의 위치불량을 체크할 수 없어 디바이스의 misplacement 에러나 double 에러발생시 디바이스가 손상되는 문제점이 있고 디바이스 테스트의 수율을 정확하게 알 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 트레이에 적재된 디바이스의 안착여부 및 위치불량 여부를 광학장치를 이용하여 촬상된 디바이스의 이미지를 이용하여 검출하는 테스트 핸들러 및 테스트 핸들러에서의 위치불량 검출방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 테스트 핸들러는 디바이스를 적재하는 트레이와, 상기 적재된 디바이스로 빛을 조사하는 광원과, 상기 디바이스로 조사된 후 반사된 빛을 편광하는 편광부와, 상기 편광부를 통과한 상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지를 입력받는 영상입력장치와, 상기 입력된 디바이스의 이미 지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 불량검출장치를 포함한다.
또한, 상기 트레이에 디바이스를 적재하거나 이송하는 헤드를 더 포함하고, 상기 광원 및 영상입력장치는 상기 헤드의 양측에 상기 트레이를 기준으로 소정 각도를 형성하며 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지가 입력되는 광경로를 단축하기 위해 상기 영상입력장치에 상기 편광부를 통과한 빛이 반사되어 입력되도록 하는 거울이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원은 라인 레이저이고, 상기 영상입력장치는 CCD카메라인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하기 위해 상기 광원의 빛을 하나의 디바이스마다 2회 이상 조사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하기 위해 상기 라인레이저를 하나의 디바이스 마다 일정간격으로 2회 이상 조사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 불량검출장치는 커스토머 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 테스트 핸들러에서의 디바이스 위치불량 검출방법은 디바이스를 적재하는 트레이와 상기 디바이스의 이미지를 촬상하기 위해 광원 영상입력장치가 마련된 테스트 핸들러에 있어서, 상기 광원에서 상기 디바이스로 빛을 조사하고; 상기 조사된 빛이 상기 디바이스에서 반사되어 생기는 디바이스의 이미지를 상기 영상입력장치를 통해 입력받고; 상기 디바이스의 이미지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출한다.
또한, 상기 광원은 라인레이저이고 상기 라인레이저를 하나의 디바이스마다 일정간격으로 2회 이상 조사하고, 상기 영상입력장치로 각각의 디바이스 이미지를 입력받아 상기 디바이스의 위치불량을 검출하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 테스트 핸들러가 포함된 테스트 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다. 디바이스(15)를 테스트하기 위한 테스트 시스템에는 소정의 테스트를 행하기 위하여 테스터(20)와 테스터(20)로 디바이스(15)를 이송 및 반송하는 테스트 핸들러(10)로 구성된다.
테스트 핸들러(10)에는 테스터(20)로 디바이스(15)를 이송하는 로더부(11)와 테스터(20)로부터 디바이스(15)를 반송하는 언로더부(12)로 크게 나뉜다.
로더부(11)는 커스토머 트레이(C-Tray)(13)에서 디바이스(15)를 픽업하여 테스트 트레이(T-Tray)(14)로 적재하는 공정이 이루어지고 디바이스(15)를 적재한 테스트 트레이(14)는 특정한 환경에서 디바이스를 테스트하기 위해 입구부(22)를 거쳐 챔버(21)로 이송된다. 테스트를 마친 후 출구부(23)을 거쳐 언로더부(12)로 반송된 T-Tray(14)의 디바이스(15)들은 테스트 결과에 의거하여 등급별로 분류하여 C-Tray(13)에 적재된다.
입구부(22)에서 테스트 트레이(14)에 적재된 디바이스(15)는 테스트를 위해 일정온도로 가열 또는 냉각된다. 일정온도로 가열 또는 냉각된 디바이스(15)는 T-Tray(14)에 적재된 상태로 입구부(22)에서 챔버(21)로 이송되고 챔버(21)에 배치된 소켓(미도시)에 접속되어 디바이스(15)의 전기적 특성이 테스트된다. 테스트 종료 후 디바이스(15)는 챔버(21)로부터 출구부(23)로 이송되어 상온으로 되돌려진다.
상온으로 되돌려진 후 디바이스(15)는 T-Tray(14)에 적재된 상태로 언로더부(12)로 반송되고 테스트 결과에 따라 등급별로 분류되어 T-Tray(13)에 적재된다.
로더부(11) 및 언로더부(12)에서 디바이스(15)가 C-Tray(13)에서 T-Tray(14)로 또는 그 반대로 옮겨지는 과정에서 발생하는 디바이스(15)의 위치불량을 검출하기 위한 본 발명에 따른 테스트 핸들러(10)를 도 2 내지 도 4를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 테스트 핸들러가 포함된 측면개략도인데 로더부(11)에서 테스터(20)로 디바이스(15)를 이송하기 위한 헤드(30)와 그 양측에 각각 장치되어 디바이스(15)가 C-Tray(13)로 이송된 후 C-Tray(13)에서의 디바이스(15)의 위치불량을 검출하기 위한 광원(33)과 영상입력장치(35)가 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예는 T-Tray(14)에서 C-Tray(13)로 디바이스(15)가 이송되는 동안에 헤드(30)의 에러에 의해 발생하는 C-Tray(14)의 디바이스 위치불량을 검출하기 위해 C-Tray(13)에 디바이스(15)를 down한 후 광원(33)을 조사하고 디바이스(15)에서 반사된 디바이스 이미지를 촬상하여 위치불량 여부를 검출한다.
헤드(30)의 일측에 장치된 광원(33)은 라인레이저를 이용하는 것이 바람직하고 영상입력장치(35)는 CCD카메라로 하는 것이 좋다. 영상입력장치(35)의 렌즈 앞 부분에 거울(39)을 마련하여 광원(33)과 영상입력장치(35)사이의 광경로(A)를 단축함으로써 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 또한, 디바이스의 위치불량을 검출하기 위해 별도의 장비 및 테스트 과정없이 C-Tray(13)에 적재와 동시에 위치불량을 검출할 수 있어 제조공정을 효율적이고 경제적으로 할 수 있게 된다.
영상입력장치(35)에는 편광부(37)를 마련하여 디바이스(15)에서 반사된 빛을 편광한다. 이는 디바이스(15)에서 반사되면서 조사된 빛의 진동방향이 흐트러짐에 따라 디바이스 이미지가 흐려지게 되는 문제를 해결하기 위함인데 이러한 편광을 통해 입력되는 디바이스 이미지를 선명하게 할 수 있고 광경로(A)가 이루는 각을 더욱 크게 할 수 있어 위치불량 검출의 정확도를 더욱 좋게 할 수 있다.
도 3(a), (b), (c)는 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 디바이스 이미지를 촬상하는 과정과 촬상된 영상들을 나타내는 그림이 도시되어 있다. 도 3(a)에는 광원(33)에서 조사된 빛이 디바이스(15)의 표면과 C-Tray(13)에서 각 반사되어 영상입력장치(35)로 입력된다. 이를 디바이스(15)의 상부에서 바라보면 빛이 B와 C1로 형성되는 것을 알 수 있다. 이렇게 형성된 디바이스의 이미지는 적절한 맵핑을 통해 디바이스의 높이를 산출할 수 있다. 이는 도 3(a)의 오른쪽에 도시되어 있는데 기준값(S1)인 정상상태에서의 디바이스의 높이와 C-Tray(13)의 하나의 수용부에 디바이스(15)가 중복되어 적재된 상태에서의 디바이스의 높이(L1)를 산출하여 기준값(S1)과 비교를 통해 위치불량 여부를 검출한다.
도 3(b)는 디바이스(15)가 C-Tray(13)의 수용홀과 좌우방향으로 어긋나게 적재된 경우를 나타낸 것인데 이 때문에 빛이 C2와 같이 형성되고 디바이스(15)의 높 이가 일정하지 못하고 편차(L2과 L3와의 차)를 형성하게 된다. 이를 오프셋을 고려하여 일정한 기준값(S2)과 비교하여 위치불량 여부를 검출한다.
도 3(c)는 디바이스(15)가 C-Tray(13)의 수용홀과 상하방향으로 어긋나게 적재된 경우를 나타낸 것인데 이는 1회의 디바이스 이미지 촬상만으로는 검출할 수 없고 하나의 디바이스마다 2 회 이상의 디바이스 이미지를 촬상하여 검출할 수 있다. 2회에 촬상을 통해 디바이스(15)에 빛이 C3, C4와 같이 형성되고 디바이스가 상하방향으로 어긋난 경우 디바이스의 높이가 일정하지 못하고 편차(L4과 L5와의 차)를 형성하게 된다. 이를 오프셋을 고려하여 일정한 기준값(S3)과 비교하여 위치불량 여부를 검출한다.
이상의 위치불량은 영상입력장치(35)를 통해 입력된 디바이스의 이미지가 영상처리 및 불량검출 장치(400)에서 적절히 처리되고 각 기준 값들과 비교를 통해 검출된 후 검출된 위치불량에 대응하는 에러신호를 출력하게 된다.
도 5을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스 위치불량 검출의 제어과정을 이하에서 설명한다.
디바이스(15)의 테스트를 마친 후 각 등급에 따라 분류하여 적재하기 위해 헤드(30)는 T-Tray(13)에 적재된 디바이스(15)를 픽업하여 C-Tray(14)로 이송하여 디바이스를 적재(down)한다.(S510, S520단계) 디바이스(15)의 down이 완료되면 하나의 디바이스마다 광원(33)인 레이저를 2회 조사하고 각각 C-Tray(13)에 적재된 디바이스(15)의 이미지를 영상입력장치(35)를 통해 촬상한다.(S530단계) 영상입력장치(35)는 촬상 가능한 디바이스의 수와 C-Tray(14) 일 열에 적재 가능한 디바이 스의 수를 고려하여 적절한 개수로 마련하는 것이 바람직하다. 촬상된 이미지를 적절하게 처리한 후 각 디바이스 이미지에서의 디바이스의 높이(D1, D2) 및 그 평균값(D3)와 각 디바이스 높이에서 편차를 구하고 그 편차의 평균값(D4)를 측정한다.
이는 일정 크기의 이미지의 각 픽셀에 대응하는 높이를 미리 맵핑한 테이블을 이용하면 간단하고 빠르게 산출할 수 있다.(S540단계) 디바이스(15)가 비어있는 경우 D3는 0 근처의 값을 가질 것이다. 따라서 D3가 0인 경우 디바이스가 비어있음을 나타내는 Empty에러신호를 출력하고 다음 단계의 처리를 위해 리턴한다.(S550. S560. S670단계) D3가 정상상태의 디바이스의 높이인 기준값(S1) 이상인 경우 디바이스(15)가 중복 적재되어 있음을 나타내는 double 에러신호를 출력하고 다음 단계의 처리를 위해 리턴한다.(S570, S580단계) D4가 미리 정해진 기준값(S2) 이상인 경우 디바이스(15)의 좌우 방향의 높이에 편차가 있는 경우이고 D1과 D2의 차이가 미리 정해진 기준값(S3) 이상인 경우 디바이스(15)의 상하 방향의 높이에 편차가 있는 경우로서 디바이스(15)가 적절하게 배치되어 있지 않음을 나타내는 misplacement 에러신호를 출력하고 다음 단계의 처리를 위해 리턴한다.(S590, S600, S610단계)
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 테스트 핸들러에 마련된 편광부 및 광학장치를 이용하여 간단하고 정확하게 디바이스의 위치불량을 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 광학장치를 통해 얻은 이미지를 이용하여 디바이스의 위치불량을 정확하게 검출하여 디바이스가 손상되는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.
또한, 복수의 디바이스 이미지를 이용하여 디바이스의 다양한 위치불량을 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 디바이스를 적재하는 트레이와,
    상기 적재된 디바이스로 빛을 조사하는 광원과,
    상기 디바이스로 조사된 후 반사된 빛을 편광하는 편광부와,
    상기 편광부를 통과한 상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지를 입력받는 영상입력장치와,
    상기 입력된 디바이스의 이미지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 불량검출장치를 포함하는 테스트 핸들러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트레이에 디바이스를 적재하거나 이송하는 헤드를 더 포함하고,
    상기 광원 및 영상입력장치는 상기 헤드의 양측에 상기 트레이를 기준으로 소정 각도를 형성하며 각각 장착되는 것이 특징인 테스트 핸들러.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디바이스에 반사되어 생기는 이미지가 입력되는 광경로를 단축하기 위해 상기 영상입력장치에 상기 편광부를 통과한 빛이 반사되어 입력되도록 하는 거울이 더 포함되는 것이 특징인 테스트 핸들러.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광원은 라인 레이저이고, 상기 영상입력장치는 CCD카메라인 것이 특징인 테스트 핸들러.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하기 위해 상기 광원의 빛을 하나의 디바이스마다 2회 이상 조사하는 것이 특징인 테스트 핸들러.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하기 위해 상기 라인레이저를 하나의 디바이스 마다 일정간격으로 2회 이상 조사하는 것이 특징인 테스트 핸들러.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 불량검출장치는 커스토머 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 것이 특징인 테스트 핸들러.
  8. 디바이스를 적재하는 트레이와 상기 디바이스의 이미지를 촬상하기 위해 광원 영상입력장치가 마련된 테스트 핸들러에 있어서,
    상기 광원에서 상기 디바이스로 빛을 조사하고;
    상기 조사된 빛이 상기 디바이스에서 반사되어 생기는 디바이스의 이미지를 상기 영상입력장치를 통해 입력받고;
    상기 디바이스의 이미지를 처리하여 상기 트레이에 적재된 디바이스의 위치불량을 검출하는 테스트 핸들러에서의 디바이스 위치불량 검출방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광원은 라인레이저이고 상기 라인레이저를 하나의 디바이스마다 일정간격으로 2회 이상 조사하고,
    상기 영상입력장치로 각각의 디바이스 이미지를 입력받아 상기 디바이스의 위치불량을 검출하는 것이 특징인 테스트 핸들러에서의 디바이스 위치불량 검출방법.
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