KR100899931B1 - 테스트 트레이 및 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 그리고 반도체 소자의 테스트 방법 - Google Patents

테스트 트레이 및 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 그리고 반도체 소자의 테스트 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고온의 환경으로 조성된 챔버 내에서 테스트 트레이에 안착된 반도체 소자를 테스트하기 전에 테스트 트레이의 아이디(ID)를 식별홈의 깊이를 검출하도록 함과 동시에 식별홈의 가공 공정을 줄이도록 한 테스트 트레이와 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 그리고 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 프레임; 상기 프레임에 일정한 간격을 갖고 배열되어 반도체 소자가 안착되는 캐리어 모듈; 상기 프레임의 측면에 구성되는 적어도 하나의 아이디(ID) 식별홈, 및 상기 식별홈에 삽입되어 상기 식별홈의 깊이를 조절하는 적어도 하나의 식별블록을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
테스트 트레이, 핸들러, 식별홈, 식별블록, 반도체 소자

Description

테스트 트레이 및 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 그리고 반도체 소자의 테스트 방법{test tray and handler for testing semiconductor device using the same and method for testing semiconductor device}
도 1은 일반적인 반도체 소자 테스트용 핸들러를 개략적으로 나타낸 구성도
도 2와 도 3은 종래의 반도체 소자 테스트용 핸들러에 적용된 테스트 트레이 및 캐리어 모듈의 구조를 각각 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 의한 테스트 트레이를 나타낸 개략적인 도면
도 5는 본 발명에 의한 테스트 트레이를 적용한 반도체 소자 테스트용 핸들러의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 평면도
도 6은 도 5의 반도체 소자 테스트용 핸들러의 측면도
도 7은 테스트 트레이 식별장치의 구성 및 작용을 설명하기 위한 도면
도 8은 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조방법을 나타낸 순서도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 테스트 트레이 140 : 식별홈
150 : 식별블록 200 : 로딩부
300 : 언로딩부 800 : 로테이터
900 : 테스트 트레이 식별장치
본 발명은 반도체 소자 테스트용 핸들러에 관한 것으로, 특히 식별홈의 깊이를 통해 아이디(ID)를 식별하도록 한 테스트 트레이와 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 및 반도체 소자의 제조방법에 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 출하되는데, 상기와 같은 반도체 소자 및 모듈 아이씨 등을 자동으로 외부의 테스트 장치에 전기적으로 접속하여 테스트하는데 사용되고 있는 장치를 핸들러라 한다.
통상, 이러한 핸들러 중 많은 것들이 상온 상태에서의 일반적인 성능 테스트뿐만 아니라, 밀폐된 챔버 내에서 전열히터 및 액화질소 분사시스템을 통해 고온 및 저온의 극한 상태의 환경을 조성하여 반도체 소자 및 모듈 아이씨 등이 이러한 극한 온도 조건에서도 정상적인 기능을 수행할 수 있는가를 테스트하는 고온테스트 및 저온 테스트도 수행할 수 있도록 되어 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 단시간 내에 많은 양의 반도체 소자들을 효율적으로 테스트할 수 있도록 한 반도체 소자 테스트용 핸들러가 개시되어 있다.
도 1은 일반적인 반도체 소자 테스트용 핸들러를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 반도체 소자의 고온 및 저온 테스트를 수행할 수 있는 핸들러는 로딩부(10)의 고객 트레이에 수납된 테스트할 반도체 소자들은 X-Y축으로 선형 운동하는 제 1 피커로봇(51)에 의해 파지되어 버퍼부(40)에 일시적으로 장착된 다음, 다시 제 2 피커로봇(52)에 의해 교환부(30)로 이송되어 테스트 트레이(T)에 재장착된다.
이렇게 테스트할 반도체 소자들이 재장착된 테스트 트레이(T)는 별도의 이송수단(도시 않음)에 의해 핸들러 후방에 위치된 테스트부(70)로 이송된 후, 이 테스트부(70)에서 고온 또는 저온 테스트를 수행한다.
상기 테스트부(70)에는 그 내부에 고온 또는 저온의 환경을 조성하여 테스트 트레이(T)들을 순차적으로 이송시키면서 반도체 소자들을 소정의 온도상태 하에서 테스트하도록 된 3개의 밀폐된 챔버들이 상하로 연접하게 배치되어 있는 바, 이들 챔버들은 반도체 소자들을 고온 또는 저온으로 예열하는 예열 챔버(71)와, 상기 예열 챔버(71)를 통과한 반도체 소자들을 별도의 테스트장비와 결합된 테스트소켓(도시 않음)에 장착하여 고온 또는 저온 상태에서 테스트를 수행하는 테스트 챔버(72)와, 상기 테스트 챔버(72)를 통해 테스트 완료된 반도체 소자들을 냉각시키거나 혹은 가열에 의해 성에를 제거하여 원래의 상온 상태로 복귀시키는 제열 챔버(73)로 구성된다.
한편, 상기 테스트부(70)의 제열 챔버(73)를 거친 테스트 트레이(T)는 다시 교환부(30)로 이송되고, 이어서 테스트가 완료된 반도체 소자들은 제 2 피커 로봇(52)에 의해 버퍼부(40)에 일시 장착된 후, 다시 제 1 피커로봇(51)에 의해 테스트 결과에 따라 언로딩부(20)의 소정의 고객 트레이에 등급별로 분류되어 장착된다.
도 2와 도 3은 종래의 반도체 소자 테스트용 핸들러에 적용된 테스트 트레이 및 캐리어 모듈의 구조를 각각 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 테스트 트레이(T)에는 반도체 소자가 장착되는 캐리어 모듈(1)들이 일정한 간격으로 배열되는데, 통상적으로 하나의 테스트 트레이(T)에는 64개(16×4)의 캐리어 모듈(1)이 설치되나, 32개 또는 128개 등 테스트 장비의 사양에 따라 다양한 수의 캐리어 모듈(1)이 테스트 트레이(T)에 사용될 수 있다.
상기 캐리어 모듈(1)은 테스트 트레이(T)의 프레임(11)에 설치되는 스프링(미도시)에 의해 일정 정도 유동이 가능한 상태로 고정된다.
상기 캐리어 모듈(1)은 대략 직사각형 형태의 몸체부(21)와, 상기 몸체부(21)에 반도체 소자가 안착되도록 형성되는 안착부(22)와, 상기 안착부(22)의 양측단에 이동가능하게 형성되어 상기 안착부(22)에 안착되는 반도체 소자의 양측단을 고정되게 홀딩하는 한 쌍의 랫치(23)로 구성된다.
상기 랫치(23)는 몸체부(21) 후방에 마련된 작동버튼(24)을 누르게 되면 벌어져 반도체 소자의 고정을 해제하고, 상기 작동버튼(24)에 가해지는 힘이 제거되면 탄성부재(미도시)의 탄성력에 의해 원래의 상태로 복귀하며 반도체 소자를 홀딩 할 수 있는 상태로 된다.
그러나 상술한 바와 같은 종래의 반도체 소자 테스트용 핸들러는 다음과 같은 문제들이 있다.
즉, 테스트할 반도체 소자들을 장착한 테스트 트레이들은 예열 챔버로 투입된 다음 소정의 반송장치에 의해 1스텝씩 이동하면서 소정의 온도로 가열이 된다.
그런데 핸들러를 가동하는 도중 에러가 발생하여 핸들러 가동이 중단되고, 작업자가 예열 챔버에서 테스트 트레이 중 어느 하나 또는 여러 개를 꺼낸 다음 다시 예열 챔버의 원래 위치로 투입하는 작업을 할 경우가 발생할 수 있다.
이때 작업자가 테스트 트레이의 순번을 바꾸어 투입하는 오류를 저지르게 되면 예열 챔버의 후방에서 테스트 트레이가 잘못 분배되어 테스트 챔버에서 반도체 소자를 접속시킬 때 고자의 반도체 소자들이 파손되는 심각한 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로 고온의 환경으로 조성된 챔버 내에서 테스트 트레이에 안착된 반도체 소자를 테스트하기 전에 테스트 트레이의 아이디(ID)를 식별홈의 깊이를 측정하여 검출하도록 함과 동시에 식별홈의 가공 공정을 줄이도록 한 테스트 트레이와 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 그리고 반도체 소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 테스트 트레이는 프레임; 상기 프레임에 일정한 간격을 갖고 배열되어 반도체 소자가 안착되는 캐리어 모듈; 상기 프레임의 측면에 구성되는 적어도 하나의 아이디(ID) 식별홈, 및 상기 식별홈에 삽입되어 상기 식별홈의 깊이를 조절하는 적어도 하나의 식별블록을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 소자 테스트용 핸들러는 프레임, 캐리어 모듈, 아이디 식별홈 및 식별블록을 포함하는 반도체 소자가 안착된 테스트 트레이; 상기 테스트 트레이를 반송하며 테스트 트레이의 반도체 소자들을 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하는 제 1 챔버; 상기 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트 보드에 접속시켜 테스트를 수행하는 테스트부; 상기 테스트가 완료된 테스트 트레이의 반도체 소자들을 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하는 제 2 챔버; 및 상기 제 1 챔버로부터 가열 또는 냉각된 테스트 트레이의 식별홈 깊이를 측정하여 테스트 트레이의 ID를 식별하는 테스트 트레이 식별장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조방법은 적어도 하나 이상의 반도체 소자를 제조하는 단계; 상기 각 반도체 소자를 전술한 프레임, 캐리어 모듈, 아이디 식별홈 및 식별블록을 포함한 테스트 트레이에 안착하는 단계; 상기 테스트 트레이에 안착된 반도체 소자를 소정의 온도까지 가열 또는 냉각하는 단계; 상기 테스트 트레이의 식별홈 깊이를 측정하여 테스트 트레이의 ID를 식별하는 단계; 상기 테스트 트레이에 안착된 반도체 소자를 테스트하는 단계; 상기 테스트가 완료된 테스트 트레이를 소정의 온도까지 가열 또는 냉 각하는 단계; 및 상기 테스트 결과에 따라 상기 반도체 소자를 분리하는 단계를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 테스트 트레이와 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 및 반도체 소자의 제조방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 의한 테스트 트레이를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 테스트 트레이(100)는 금속 재질로 이루어진 사각틀 형태의 프레임(110)과, 상기 프레임(110)에 일정한 간격을 갖고 배열되어 반도체 소자(도시되지 않음)를 수용하는 캐리어 모듈(120)과, 상기 각 캐리어 모듈(120)의 양측부 외측에 상호 대향되게 설치되어 상기 캐리어 모듈(120)에 안착되는 반도체 소자를 고정 및 해제하는 한 쌍의 랫치(130)와, 상기 프레임(110)의 측면에 소정깊이를 갖고 구성되는 식별홈(140)과, 상기 식별홈(140)에 삽입되어 상기 식별홈(140)의 깊이를 조절하는 다수의 식별블록(150)을 포함하여 이루어진다.
상기 식별블록(150)은 동일한 두께를 가지고 있으며, 상기 식별홈(140)을 선택적으로 매립하여 상기 식별홈(140)이 최종적인 깊이 즉, 상기 식별홈(140)의 깊이에서 상기 식별블록(150)의 높이를 뺀 깊이를 통해 테스트 트레이(100)의 ID를 나타낸다.
예를 들면, 100㎜의 깊이를 갖는 식별홈(140) 내부에 10㎜의 두께를 갖는 5개의 식별블록(150)을 삽입했을 경우 최종적인 식별홈(140)의 깊이는 50㎜가 된다. 이때 상기 식별홈(140)의 깊이가 50㎜를 갖는 테스트 트레이(100)는 고유의 ID를 갖게 된다.
한편, 상기 식별홈(140)의 깊이가 100㎜이고, 상기 식별블록(150)이 두께가 10㎜인 10개로 이루어져 있을 때 상기 식별홈(140)은 상기 식별블록(150)이 삽입되는 개수에 비례하여 그 깊이가 낮아지고, 각 테스트 트레이(100)는 고유의 깊이를 갖게 됨으로써 다른 테스트 트레이와 구별된다.
본 발명의 실시예에서 상기 식별블록(150)이 동일한 두께를 갖는 것을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 서로 다른 두께를 갖더라도 상기 식별홈(140)에 선택적으로 삽입되어 상기 식별홈(140)의 깊이를 조절할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 테스트 트레이(100)의 측면에 형성된 식별홈(140)의 최종 깊이를 통해 상기 테스트 트레이(100)를 식별함으로써 반도체 소자 테스트용 핸들러에서 테스트가 완료된 테스트 트레이(100)에서 반도체 소자를 보다 원활하게 분리할 수 있음은 물론이고 테스트시에도 테스트 챔버로 분배되기 전에 ID 번호를 정확하게 식별할 수 있으므로 식별 오류에 의해 테스트 트레이가 테스트 헤드에 잘못 결합되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 랫치(130)는 상기 캐리어 모듈(120)과 개별체로 된 랫치 작동부재(도시되지 않음)에 선회 가능하게 설치되고, 상기 랫치 작동부재의 작동버튼과 연동하여 회동하면서 캐리어 모듈(120)에 수용되는 반도체 소자를 고정 및 해제하도록 구성되어 있다.
상기 캐리어 모듈(120)은 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 대략 직사각형 형태의 몸체부와, 상기 몸체부에 반도체 소자가 안착되도록 형성되는 안착부와, 상기 안착부의 양측단에 이동가능하게 형성되어 상기 안착부에 안착되는 반도체 소자의 양측단을 고정되게 홀딩하는 한 쌍의 랫치(130)로 구성된다.
상기 랫치(130)는 몸체부 후방에 마련된 작동버튼을 누르게 되면 벌어져 반도체 소자의 고정을 해제하고, 상기 작동버튼에 가해지는 힘이 제거되면 탄성부재(미도시)의 탄성력에 의해 원래의 상태로 복귀하며 반도체 소자를 홀딩할 수 있는 상태로 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서 테스트 트레이(100)는 하나의 식별홈(140)을 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 일정한 간격을 갖는 다수의 식별홈(140)을 형성한 후 상기 식별홈(140) 내부에 삽입되어 식별홈(140)의 깊이를 조절하는 다수의 식별블록(150)을 통해 구성할 수도 있다.
또한, 상기 식별홈(140)을 다수개 형성할 때 상기 식별홈(140)의 깊이를 동일한 깊이로 형성할 수도 있고, 서로 다른 깊이로 형성할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 테스트 트레이는 반도체 소자 테스트용 핸들러에서 수평 또는 수직 방향으로 이동하게 된다. 이때 수평 방향으로 이동할 때는 프레임(110)의 좌측면 또는 우측면에 식별홈(140)을 형성하고, 수직 방향으로 이동할 때는 프레임(110)의 상측면에 식별홈(140)을 형성함으로써 외부의 식별장치를 통해 테스트 트레이를 용이하게 식별할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 테스트 트레이를 적용한 반도체 소자 테스트용 핸들러의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 반도체 소자 테스 트용 핸들러의 측면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 소자 테스트용 핸들러는 테스트할 반도체 소자들이 다수개 수납되어 있는 고객 트레이(도시되지 않음)들이 적재되어 있는 로딩부(200)가 설치되고, 상기 로딩부(200)의 일측부에는 테스트가 완료된 반도체 소자들이 테스트 결과에 따라 분류되어 고객 트레이에 수납되는 언로딩부(300)가 설치된다.
그리고 핸들러의 중간부분의 양측부에는 상기 로딩부(200)로부터 이송되어 온 반도체 소자들이 일시적으로 안착되는 로딩측 버퍼부(410)와 언로딩측 버퍼부(420)가 버퍼 이동유닛(미도시)에 의해 전,후진 가능하게 설치되어 있다.
상기 로딩측 버퍼부(410)와 언로딩측 버퍼부(420) 사이에는 테스트할 반도체 소자를 이송하여 테스트 트레이(100)에 재장착하는 작업과 테스트 트레이(100)의 테스트 완료된 반도체 소자를 분리하는 작업이 이루어지게 되는 교환부(430)가 설치되어 있다.
상기 테스트 트레이(100)에는 반도체 소자를 일시적으로 고정하는 복수개의 캐리어 모듈(C)들이 소정 간격으로 배열되어 있다.
또한, 핸들러의 전방부 상측에는 로딩부(200)와 언로딩부(300) 및 버퍼부(410, 420) 사이를 수평하게 이동하면서 반도체 소자들을 이송하는 제 1 로딩/언로딩픽커(510)와 제 2 로딩/언로딩픽커(520)가 각각 설치된다. 상기 제 1,2 로딩/언로딩픽커(510,520)는 핸들러의 전방부 상측에서 전후 및 좌우 방향으로 이동하면서 반도체 소자를 진공 흡착하여 반송한다.
상기 교환부(430) 및 양측 버퍼부(410, 420)와 교환부(430) 간에 반도체 소자들을 이송하여 주는 복수개의 단축 픽커(610, 620)가 X축 방향으로 수평 이동하도록 설치된다.
그리고 핸들러의 후방부에는 다수개로 분할된 밀폐 챔버들 내에 고온 또는 저온의 환경을 조성한 뒤 반도체 소자가 장착된 테스트 트레이(100)들을 순차적으로 이송하며 반도체 소자를 소정의 온도 조건하에서 테스트하는 테스트부(700)가 배치된다.
상기 테스트부(700)에서는 테스트 트레이(100)가 수직상태로 이동하고, 교환부(430)에서는 테스트 트레이(100)에 반도체 소자를 장착 및 분리하는 작업이 테스트 트레이(100)의 수평상태에서 이루어진다.
여기서, 상기 테스트 트레이(100)가 수직상태로 이동하는 것을 설명하고 있지만, 상기 테스트 트레이(100)가 수평상태로 이동할 수도 있다.
따라서 상기 테스트부(700)의 전단부와 교환부(430)의 사이에는 테스트 트레이(100)를 수평상태에서 수직상태로, 수직상태에서 수평상태로 전환시키면서 반송하여 주는 로테이터(800)가 90도로 왕복 회동 가능하게 설치된다.
한편, 상기 교환부(430)에서는 2개의 위치에서 테스트 트레이(100)를 반송하는 작업이 별도로 이루어지도록 구성된다. 즉, 상측의 작업위치(working place)에서는 테스트 트레이(100)가 수평으로 놓인 상태에서 이동유닛(미도시)에 의해 1스텝씩 수평 이동되면서 반도체 소자의 장착 및 분리 작업이 이루어진다.
그리고 작업위치 바로 하측의 대기위치(Stand-by Place)에서는 상기 로테이 터(800)를 통한 테스트부(700)와 교환부(430) 간의 테스트 트레이(100) 반송 작업이 이루어진다.
상기 교환부(430)에는 상기 대기위치와 작업위치 사이에서 테스트 트레이(100)를 승강시켜주는 승강유닛(350)이 설치된다.
한편, 상기 테스트부(700)는 후방부가 상하로 2층으로 구성되어 동시에 2개의 테스트 트레이(100)가 테스트될 수 있도록 되어 있다. 본 발명의 실시예에서 2개의 테스트 트레이(100)가 테스트될 수 있도록 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 하나의 테스트 트레이 또는 다수의 테스트 트레이를 테스트할 수 있도록 구성해도 좋다.
상기 테스트부(700)의 구성에 대해 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 상기 테스트부(700)는 상기 교환부(430)에서 이송되어 온 테스트 트레이(100)를 전방에서부터 후방으로 한 스텝(step)씩 단계적으로 이송시키며 반도체 소자들을 소정의 온도로 가열 또는 냉각시킬 수 있도록 된 예열챔버(710)와, 상기 예열챔버(710)를 통해 이송된 테스트 트레이(100)의 반도체 소자들을 외부의 테스트장비(도시 않음)와 결합된 테스트소켓(도시 않음)에 장착하여 테스트를 수행하는 테스트 챔버(720)와, 상기 테스트 챔버(720)를 통해 이송된 테스트 트레이(100)를 후방에서부터 전방으로 한 스텝(step)씩 단계적으로 이송시키면서 테스트 완료된 반도체 소자를 초기의 상온 상태로 복귀시키는 제열 챔버(730)로 구성된다.
여기서, 상기 예열챔버(710)와 테스트 챔버(720)와 제열챔버(730)는 순차적으로 축 방향으로 배치된다. 상기 테스트 챔버(720)의 후방에는 복수개의 테스트소 켓(미도시)을 구비한 테스트 보드(740)가 상하로 2층으로 구성된다. 한편, 상기 테스트 보드(740)가 1층으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 테스트 챔버(720)의 내부에는 테스트 트레이(100)가 상,하측 테스트보드(740U, 740L)에 정렬되었을 때 테스트 트레이(100)의 캐리어 모듈(C)을 테스트보드(740)로 가압함으로써 반도체 소자를 테스트소켓에 접속시키는 콘택트유닛(750)이 전후진 이동 가능하게 설치된다.
상기 예열챔버(710)와 제열챔버(730)의 후단부에는 각 챔버의 최후방으로 이동한 테스트 트레이(100)를 상하로 승강시키면서 이송하는 엘리베이터(미도시)가 설치된다.
상기 테스트부(700)의 전방에는 교환부(430)로부터 전달된 테스트 트레이(100) 및 제열챔버(730)의 테스트 트레이(100)를 각각 측방의 예열챔버(710) 및 교환부(430)로 이송하는 전방측 이송유닛(760)이 설치된다.
그리고 상기 테스트부(700)의 후방에는 예열챔버(710) 및 테스트 챔버(720)의 테스트 트레이(100)를 각각 테스트 챔버(720) 및 제열챔버(730)로 이송하는 후방측 이송유닛(770)이 설치된다.
그리고 상기 예열챔버(710)의 외측면에는 상기 테스트 트레이(100)가 예열챔버(710)의 최후방으로 이동했을 때 테스트 트레이(100)의 식별홈(140)의 깊이를 측정하는 테스트 트레이 식별장치(900)가 설치되어 있다.
여기서, 상기 식별홈(140)은 전술한 바와 같이 내부에 선택적으로 식별블록(150)이 삽입되고 남은 최종적인 깊이의 측정을 통해 테스트 트레이(100)의 ID를 테스트 트레이 식별장치(900)를 통해 검출하게 된다.
상기 테스트 트레이 식별장치(900)의 구성 및 작용에 대해 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 7은 테스트 트레이 식별장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 테스트 트레이(100)는 측면에 소정깊이를 갖는 식별홈(140)이 형성되어 있고, 상기 식별홈(140)의 내부에 삽입되어 식별홈(140)의 깊이를 조절하는 다수개의 식별블록(150)이 형성되어 있다. 이때 상기 테스트 트레이 식별장치(900)는 상기 식별블록(150)이 상기 식별홈(140)에 삽입된 상태에서 상기 식별홈(140)의 나머지 깊이를 측정하여 테스트 트레이(100)의 ID를 식별하게 된다.
즉, 상기 테스트 트레이(100)의 ID 번호를 식별하기 위한 테스트 트레이 식별장치(900)는 예열챔버(710)의 외부 벽면에 설치되는 마운트부(910)와, 상기 마운트부(910)에 설치되어 테스트 트레이(100)의 식별홈(140)에 삽입되어 상하로 이동이 가능한 탐침부(920)와, 상기 탐침부(920)의 이동을 감지하는 검출센서(930)를 포함하여 구성된다.
상기 마운트부(910)는 예열챔버(710)의 벽면에 고정되는 고정블록(911)과, 이 고정블록(911)에 예열챔버(710)의 내외측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 실린더 로드(912) 및 상기 실린더 로드(912)의 외측 단부와 탐침부(920)를 연결하는 연결블록(913)으로 구성된다. 미설명부호 916은 고정블록(911)에 대해 실린더 로드(912)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 부싱이다.
그리고 예열챔버(710)의 외면에는 상기 연결블록(913)을 왕복 이동시킴으로써 상기 실린더 로드(912)를 상하로 이동시키는 공압 실린더(940)가 형성되어 있다.
상기 탐침부(920)는 내열성이 우수한 재질로 이루어짐이 바람직하다.
한편, 상기 공압 실린더(940)의 내부 및 연결블록(913)과 연결되는 실린더 로드(910)의 측면에 눈금자(950)가 형성되어 있고, 상기 검출센서(930)를 이용하여 상기 눈금자(950)를 읽어 상기 탐침부(920)가 테스트 트레이(100)의 식별홈(140)의 깊이를 검출하게 된다.
본 발명의 실시예에서는 눈금자(950)를 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 상기 탐침부(920)의 위치를 실시간적으로 작업자가 알 수 있도록 검출센서(930)를 통해 외부의 디스플레이부(도시되지 않음)에 디스플레이할 수도 있다.
즉, 상기 탐침부(920)가 수광부와 발광부를 갖는 센서 등으로 구성되어 식별홈의 깊이를 측정하여 상기 실린더 로드(912) 측면에 디스플레이 하는 구성을 할 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 반도체 소자 테스트용 핸들러는 다음과 같이 작동한다.
먼저, 작업자가 테스트할 반도체 소자들이 수납된 고객 트레이를 로딩부(200)에 적재시키고 핸들러를 가동하면, 제 1 로딩/언로딩픽커(510)가 로딩부(200)의 반도체 소자들을 진공 흡착하여 로딩측 버퍼부(410)로 반송한다.
이어서, 상기 로딩측 단축픽커(610)들이 제 2,3 X축프레임(630, 640)을 따라 독립적으로 이동하면서 상기 로딩측 버퍼부(410) 상의 반도체 소자를 진공 흡착하여 테스트 트레이(100)의 캐리어(C)에 장착시킨다.
상기 교환부(430)의 테스트 트레이(100)에 반도체 소자가 모두 장착되면, 상기 로테이터(800)가 90도로 회전하면서 테스트 트레이(100)가 테스트부(700)의 전방부로 반송된다. 이어서, 상기 테스트부(700)의 전방측 이송유닛(760)이 작동하여 테스트 트레이(100)를 예열챔버(710)로 슬라이딩시킨다.
여기서, 본 발명의 실시예에서는 상기 로테이터(800)가 90도 회전하면서 테스트 트레이(100)를 테스트부(700)의 전방부에 반송하는 것을 설명하고 있지만, 상기 로딩부(200)보다 상측에 테스트부(700)를 구성하고 상기 로테이터(800)를 통해 90도 회전한 테스트 트레이(100)를 상부 슬라이딩시킬 수도 있다.
즉, 본 발명의 실시예에서 테스트 트레이(100)를 수직으로 세운 상태에서 좌우 측면 또는 상하로 이동시킬 수 있다.
상기 예열챔버(710) 내로 반송된 테스트 트레이(100)는 예열챔버(710) 내부에 구비된 테스트 트레이 이송장치(미도시)에 의해 1스텝씩 후방으로 이동하면서 소정의 온도로 가열 또는 냉각된다.
한편, 상기 테스트 트레이 이송장치에 의해 1스텝씩 이동하는 것을 설명하고 있지만, 볼스크류 타입 또는 리니어모터 등을 통해 후방으로 소정간격씩 이동할 수도 있다.
상기 테스트 트레이(100)가 예열챔버(710)의 최후방에 위치되면, 테스트 트레이 식별장치(900)의 공압 실린더(940)가 작동하여 연결블록(913) 및 실린더 로 드(912)가 예열챔버(710) 내측으로 전진하고, 탐침부(920)가 테스트 트레이(100)의 ID 번호 식별을 위해 식별홈(140) 부분으로 삽입한다.
이때 상기 탐침부(920)가 상기 식별홈(140)으로 삽입되면 상기 실린더 로드(912)의 측면에 형성된 눈금자(950)도 자동으로 아래쪽으로 내려가게 되고 검출센서(930)는 상기 눈금자(950)를 읽어내서 상기 테스트 트레이(100)의 ID를 검출하게 된다.
한편, 상기 테스트 트레이 식별장치(900)가 예열챔버(710)의 최후방으로 이동한 테스트 트레이(100)의 ID번호를 식별하고 나면, 다시 공압실린더(940)가 작동하여 연결블록(913) 및 실린더 로드(912)가 외측방향으로 이동하여 탐침부(920)의 끝단이 식별홈(140)에서 빠져나오게 되고, 상기 테스트 트레이(100)가 엘리베이터(미도시)의 작동에 의해 상승이 가능한 상태로 된다.
또한, 상기 테스트 트레이 식별장치(900)가 테스트 트레이의 ID 번호를 판독한 결과, 그 결과에 해당하는 것은 상기 엘리베이터(미도시)에 의해 상측으로 이동한 다음 상부의 후방측 이송유닛(770)에 의해 테스트챔버(720)로 반송된다.
상기 테스트챔버(720)에서는 테스트 트레이(100)가 상,하측의 각 테스트보드(740)의 전방에 정렬되면, 콘택트유닛(750)이 테스트 트레이(100)의 캐리어(미도시)를 테스트보드(740) 쪽으로 가압하여 반도체 소자를 테스트보드(740)의 테스트 소켓(미도시)에 접속시켜 전기적 성능 테스트를 수행한다.
테스트가 완료되면, 다시 후방측 이송유닛(770)이 테스트 트레이(100)들을 제열챔버(730)로 반송시키고, 상기 제열챔버(730)에서는 별도의 테스트 트레이 이 송장치(미도시)가 테스트 트레이(100)를 1스텝씩 전진시키며 테스트 트레이(100)의 반도체 소자를 상온 상태로 되돌린다.
상기 제열챔버(730)의 최후방으로 이동한 테스트 트레이(100)는 전방측 이송유닛(760)에 의해 테스트부(700)의 중간부로 반송된 후, 로테이터(800)에 의해 교환부(430)로 반송되고, 상기 이동유닛(350)에 의해 테스트 트레이(100)가 소정 피치로 이동하면서 캐리어(C)들이 단축픽커(610, 620)의 이동 경로 상에 정렬된다.
이 후, 2개의 단축픽커(620)들이 제 2,3 X축프레임(630, 640)을 따라 이동하면서 테스트 트레이(T)에서 테스트 완료된 반도체 소자를 진공 흡착하여 언로딩측 버퍼부(420)로 반송함과 동시에, 반대편에서 2개의 단축픽커(610)들이 로딩측 버퍼부(410)의 새로운 반도체 소자들을 진공 흡착하여 테스트 트레이(100)의 비어 있는 캐리어(C)에 장착한다.
이와 같이 언로딩측 단축픽커(620)에 의해 언로딩측 버퍼부(420)에 테스트 완료된 반도체 소자가 놓여지면, 제 2 로딩/언로딩픽커(520)가 언로딩측 버퍼부(420)의 반도체 소자들을 언로딩부(300)의 각 고객 트레이에 테스트 결과별로 분류하여 재수납시킨다.
도 8은 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 통상적인 제조방법을 통해 복수개의 반도체 소자를 제조한다(S101). 여기서, 상기 반도체 소자는 액정표시장치, DRAM, FRAM, MOS트랜지스터, 유기발광소자, 다이오드 등이다.
이어서, 상기 반도체 소자를 테스트하기 위해 테스트 트레이에 구성된 캐리 어 모듈에 안착한다(S102). 여기서, 상기 캐리어 모듈은 대략 직사각형 형태의 몸체부와, 상기 몸체부에 반도체 소자가 안착되도록 형성되는 안착부와, 상기 안착부의 양측단에 이동가능하게 형성되어 상기 안착부에 안착되는 반도체 소자의 양측단을 고정되게 홀딩하는 한 쌍의 랫치로 구성되어 있다.
여기서, 상기 테스트 트레이의 측면에는 소정깊이를 갖는 식별홈이 형성되어 있고, 상기 식별홈에 삽입되어 상기 식별홈의 깊이를 조절하는 적어도 하나의 식별블록을 매립할 수 있다.
이어서, 상기 반도체 소자가 안착된 테스트 트레이를 로테이터를 이용하여 수평방향에서 90도 회전시키어 수직 방향으로 하여 제 1 챔버에 삽입하여 1스텝씩 이동하면서 소정온도까지 가열 또는 냉각한다(S103).
한편, 상기 테스트 트레이를 로테이터를 이용하여 수직방향으로 회전시키는 것을 설명하고 있지만, 상기 테스트 트레이를 수평방향으로 이동하여 가열 또는 냉각시킬 수도 있다.
이어서, 상기 제 1 챔버의 최종단의 벽면에 설치된 테스트 트레이 식별장치를 이용하여 상기 테스트 트레이의 측면에 형성된 식별홈의 깊이를 검사하여 테스트 트레이의 ID를 식별한다(S104). 여기서, 상기 식별홈은 상기 테스트 트레이의 수직방향으로 세워져 있으므로 테스트 트레이의 상측면에 소정깊이를 갖으면서 내부에 삽입되는 식별블록에 의해 깊이가 조절된다.
예를 들면, 상기 식별홈의 총 깊이가 100㎜라고 하고, 상기 식별블록 하나의 두께가 10㎜일 때, 상기 식별홈 내부에 1개의 식별블록이 삽입되면 1번 테스트 트 레이, 2개의 식별블록이 삽입되면 2번 테스트 트레이, 3개의 식별블록이 삽입되면 3번 테스트 트레이 등으로 구분된다.
한편, 상기 테스트 트레이가 수평방향으로 이동할 때는 테스트 트레이의 좌측면 또는 우측면에 식별홈을 형성하고 상기 식별홈의 깊이를 측정하여 테스트 트레이의 ID를 검출한다.
이어서, 테스트 유닛을 이용하여 상기 테스트 트레이에 안착된 반도체 소자를 테스트하여 불량 유무를 판단한다(S105).
이어서, 상기 테스트가 완료된 반도체 소자가 안착된 테스트 트레이를 제 2 챔버로 1스텝씩 이동하면서 소정온도까지 가열 또는 냉각한다(S106).
여기서, 상기 제 1 챔버에서 가열했을 경우 제 2 챔버에서는 냉각을 하고, 상기 제 1 챔버에서 냉각하였을 경우 제 2 챔버에서는 가열하게 된다.
그리고 상기 제 2 챔버를 통과한 테스트 트레이에서 상기 테스트 결과에 따라 상기 반도체 소자를 분리한다(S107).
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 테스트 트레이와 이를 이용한 반도체 소자 테스트용 핸들러 및 반도체 소자의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있 다.
첫째, 식별홈의 깊이를 측정하여 테스트 트레이의 ID를 식별함으로써 테스트가 완료된 반도체 소자를 분리할 때 보다 효율적으로 분리할 수 있다. 즉, 테스트를 통해 불량에 대한 반도체 소자가 탑재된 테스트 트레이의 ID를 정확하게 식별하여 반도체 소자를 분리할 수 있다.
둘째, 테스트 트레이의 측면에 ID 식별을 위해 소정깊이를 갖는 식별홈 및 식별블록을 구성함으로써 예열챔버의 최후방에서 테스트 챔버로 분배되기 전에 ID 번호를 정확하게 식별할 수 있으므로 식별 오류에 의해 테스트 트레이가 테스트헤드에 잘못 결합되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 식별홈의 개수를 줄임과 동시에 식별홈의 개수 증가에 비례하여 다양한 크기의 식별블록을 결함시킴으로써 보다 많은 식별번호 부여가 가능하여 식별홈 가공공정을 줄임과 동시에 핸들러의 작업 능력을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 프레임;
    상기 프레임에 일정한 간격을 갖고 배열되어 반도체 소자가 안착되는 캐리어 모듈;
    상기 프레임의 측면에 구성되는 적어도 하나의 아이디(ID) 식별홈; 및
    상기 식별홈에 삽입되어 상기 식별홈의 깊이를 조절하는 적어도 하나의 식별블록을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 식별홈은 상기 프레임의 상측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 식별홈은 상기 프레임의 좌측면 또는 우측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 각 식별블록은 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 각 식별블록은 서로 다른 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 테스트 트레이.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 청구항에 기재되어 반도체 소자가 안착된 테스트 트레이;
    상기 테스트 트레이를 반송하며 테스트 트레이의 반도체 소자들을 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하는 제 1 챔버;
    상기 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트 보드에 접속시켜 테스트를 수행하는 테스트부;
    상기 테스트가 완료된 테스트 트레이의 반도체 소자들을 소정의 온도 상태로 가열 또는 냉각하는 제 2 챔버; 및
    상기 제 1 챔버로부터 가열 또는 냉각된 테스트 트레이의 식별홈 깊이를 측정하여 테스트 트레이의 ID를 식별하는 테스트 트레이 식별장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 핸들러.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 테스트 트레이 식별장치는 상기 제 1 챔버의 외측면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 핸들러.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 테스트 트레이 식별장치는 상기 제 1 챔버의 벽면에 설치되는 마운트부와, 상기 마운트부에 설치되고 상기 테스트 트레이의 식별홈에 삽입하여 상하로 이동하는 탐침부와, 상기 탐침부의 이동을 감지하는 검출센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 핸들러.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 마운트부는 제 1 챔버의 벽면에 고정되는 고정블록과, 상기 고정블록에 제 1 챔버의 내외측 방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 실린더 로드와, 상기 실린더 로드의 외측 단부와 탐침부를 연결하는 연결블록 및 상기 고정블록에 대해 상기 실린더 로드를 슬라이딩 가능하게 지지하는 부싱으로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 소자 테스트용 핸들러.
  10. 상기 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 청구항에 기재된 테스트 트레이에 반도체 소자를 안착시키는 단계;
    상기 테스트 트레이에 안착된 반도체 소자를 소정의 온도까지 가열 또는 냉각하는 단계;
    상기 테스트 트레이의 식별홈 깊이를 측정하여 테스트 트레이의 ID를 식별하는 단계;
    상기 테스트 트레이에 안착된 반도체 소자를 테스트하는 단계;
    상기 테스트가 완료된 테스트 트레이를 소정의 온도까지 가열 또는 냉각하는 단계; 및
    상기 테스트 결과에 따라 상기 반도체 소자를 분리하는 단계를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 반도체 소자를 테스트할 때 상기 테스트 트레이를 수식 또는 수평으로 하여 테스트 하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법.
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