KR101199626B1 - 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치 - Google Patents

반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

다수의 피커들을 이용하여 다수의 반도체 소자들을 동시에 픽업하기 위한 장치에서, 상기 피커들은 소정 간격 이격되도록 일렬로 배열되어 각각 수직 방향으로 연장하며 가이드 부재에 의해 상기 배열된 방향으로 이동 가능하게 구성된다. 상기 피커들은 상기 배열 방향에 대하여 수직하는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치된 회전 부재와 다수의 링크 부재들에 의해 연결된다. 상기 링크 부재들은 상기 회전축을 기준으로 상기 회전 부재의 반경 방향으로 소정 간격 이격된 부위들 및 상기 피커들 사이를 각각 연결하며 상기 회전 부재의 회전에 의해 상기 피커들 사이의 간격을 조절하도록 구성된다.

Description

반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치{APPARATUS FOR PICKING UP SEMICONDUCTOR DEVICES}
본 발명의 실시예들은 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 소자들을 테스트 핸들러 등과 같은 반도체 장치 제조 설비의 트레이들 사이에서 이송하기 위하여 상기 반도체 소자들을 픽업하는 장치에 관한 것이다.
집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 일반적으로 실리콘웨이퍼와 같은 기판 상에 일련의 반복적인 미세 처리 공정들에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판 상에 막을 형성하는 증착 공정, 상기 막을 특정 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 상기 패턴들에 전기적인 특성들을 부여하기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 상기 패턴들이 형성된 기판으로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 다양한 형태의 반도체 소자들이 기판 상에 형성될 수 있다.
상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다양한 테스트 과정들을 통해 동작 특성들이 검사된 후 출하된다. 테스트 핸들러는 상기 반도체 소자들을 검사하기 위하여 상기 반도체 소자들을 테스트 챔버로 이송한다. 특히, 상기 반도체 소자들은 커스터머 트레이로부터 버퍼 트레이를 경유하여 테스트 트레이로 이송되며, 상기 테스트 챔버에서 검사된 반도체 소자들은 테스트 트레이로부터 버퍼 트레이를 경유하여 커스터머 트레이로 이송된다.
테스트 핸들러는 상기 트레이들 사이에서 반도체 소자들을 이송하기 위한 픽업 장치를 구비할 수 있다. 상기 픽업 장치는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 다수의 피커들을 포함할 수 있으며, 상기 커스터머 트레이와 테스트 트레이 사이에서 상기 반도체 소자들을 이송하기 위하여 사용될 수 있다.
한편, 상기 커스터머 트레이와 테스트 트레이의 피치가 서로 다르기 때문에 상기 픽업 장치는 상기 피커들 사이의 간격을 조절하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다. 일 예로서, 본 출원인에 의해 2007년 5월 22일자로 출원되고 2008년 11월 26일자로 공개된 한국공개특허 제10-2008-0102746호에는 간격안내홈이 형성된 캠 플레이트 형태의 간격조절부재를 사용하여 다수의 피커들 사이의 간격을 조절하는 픽업장치가 개시되어 있다.
상기와 같은 픽업 장치는 캠 플레이트의 구동을 위한 메커니즘과 피커들의 안내를 위한 메커니즘 등의 매우 복잡한 구조를 갖기 때문에 상대적으로 중량과 부피가 크고 또한 다수의 구성 요소들로 이루어지므로 비용적인 측면에서 매우 불리한 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 픽업 장치는 커스터머 트레이와 테스트 트레이가 변경될 때마다 캠 플레이트를 교체해야 하는 작업이 필요하며, 캠 플레이트를 교체하지 않고 자동으로 피커 간격을 조절하기 위해서는 더욱 복잡한 구조가 요구되므로 상대적으로 중량과 부피가 커지고 또한 다수의 구성 요소들로 이루어지므로 비용적인 측면에서 매우 불리한 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 간단한 구동 메커니즘을 갖고 상대적으로 저렴한 비용으로 구성할 수 있는 반도체 소자 픽업 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치는 소정 간격 이격되도록 일렬로 배열되어 각각 수직 방향으로 연장하며 반도체 소자를 각각 픽업하기 위한 다수의 피커들과, 상기 피커들과 연결되며 상기 피커들을 상기 배열된 방향으로 안내하기 위한 가이드 부재와, 상기 피커들의 배열 방향에 대하여 수직하는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치된 회전 부재와, 상기 회전축을 기준으로 상기 회전 부재의 반경 방향으로 소정 간격 이격된 부위들 및 상기 피커들 사이를 각각 연결하되, 각각의 연결 부위들에서 회전 가능하도록 결합되어 상기 회전 부재의 회전에 의해 상기 피커들 사이의 간격을 조절하도록 구성된 다수의 링크 부재들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 픽업 장치는 상기 가이드 부재가 배치되는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재 상에 배치되며 상기 회전 부재를 회전시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 베이스 부재는 상기 피커들과 상기 회전 부재가 배치되는 관통 슬릿을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 구동부는 모터 또는 상기 베이스 부재 상에 회전 가능하도록 배치된 유압 또는 공압 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 회전 부재는 바(bar) 또는 원형 플레이트 형태를 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 종래의 캠 플레이트를 사용하는 픽업 장치에 비하여 회전 부재와 링크 부재들을 이용하므로 피커들을 안내하기 위한 하나의 가이드 부재만이 요구되므로 전체 시스템이 매우 간단하게 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 픽업 장치의 제조 비용 뿐만 아니라 그 중량과 부피까지 크게 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자 픽업 장치에서 피커들 사이의 간격을 조절하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4 및 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 회전 부재와 링크 부재들의 다른 예들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 6 및 도 7은 도 1 내지 도 3에 도시된 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 반도체 소자 픽업 장치에서 피커들 사이의 간격을 조절하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 3은 도 2에 도시된 반도체 소자 픽업 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 픽업 장치(100)는 테스트 핸들러 등과 같은 반도체 소자 제조 장치에서 반도체 소자들(미도시)을 이송하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 픽업 장치(100)는 반도체 소자들의 전기적인 특성 검사를 위한 검사 공정에서 커스터머 트레이(미도시)와 테스트 트레이(미도시) 사이에서 반도체 소자들을 이송하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 픽업 장치(100)는 상기 반도체 소자들을 픽업하기 위하여 다수의 피커들(102)을 포함할 수 있다. 상기 피커들(102)은 소정 간격 이격되도록 일렬로 배열될 수 있으며 도시된 바와 같이 각각의 피커들(102)은 수직 방향으로 연장할 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 상기 피커들(102)은 진공압을 제공하는 진공 시스템(미도시)과 진공 배관들을 통하여 연결될 수 있으며, 상기 진공압을 이용하여 커스터머 트레이 또는 테스트 트레이로부터 반도체 소자들을 흡착하여 픽업하고, 상기 진공압을 해제함으로써 테스트 트레이 또는 커스터머 트레이에 상기 반도체 소자들을 내려놓을 수 있다.
도시된 바에 의하면, 8개의 피커들(102)이 도시되어 있으나 상기 피커들(102)의 개수는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 범위는 상기 피커들(102)의 개수에 의해 제한되지는 않을 것이다.
한편, 상기 커스터머 트레이와 테스트 트레이의 소켓들은 그 피치가 서로 다르기 때문에 상기 피커들(102)은 다수의 반도체 소자들을 동시에 픽업하고 동시에 내려놓기 위하여 상기 피커들(102) 사이의 간격을 조절할 수 있는 메커니즘과 연결될 수 있다.
상기 픽업 장치(100)는 상기 피커들(102) 사이의 간격을 조절하기 위하여 상기 피커들(102)과 연결되며 상기 피커들(102)을 상기 배열된 방향으로 안내하기 위한 가이드 부재(110)와, 상기 가이드 부재(110)를 따라 상기 피커들(102)을 이동시키기 위하여 링크 형태로 서로 연결된 회전 부재(120)와 다수의 링크 부재들(130)을 포함할 수 있다.
상기 가이드 부재(110)는 베이스 부재(104) 상에 배치될 수 있으며 일 예로서 리니어 모션 가이드(Linear Motion Guide)가 사용될 수 있다. 특히, 상기 리니어 모션 가이드에는 다수의 볼 블록들(112)이 장착될 수 있으며, 상기 볼 블록들(112)에 상기 피커들(102)이 결합될 수 있다. 결과적으로, 상기 피커들(102)은 수직 방향으로 배치된 상태를 유지하면서 수평 방향 즉 상기 피커들(102)이 배열된 방향으로 이동될 수 있다.
상기 회전 부재(120)는 상기 피커들(102)과 인접하게 배치될 수 있다. 특히, 상기 회전 부재(120)는 상기 피커들(102)이 배열된 방향에 대하여 수직하는 방향으로 연장하는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 회전 부재(120)와 상기 피커들(102)은 다수의 링크 부재들(130)에 의해 서로 연결될 수 있다. 특히, 상기 링크 부재들(130)은 상기 회전축을 기준으로 상기 회전 부재(120)의 반경 방향으로 소정 간격 이격된 부위들에 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 또한 상기 피커들(102)에도 회전 가능하게 결합될 수 있다. 결과적으로, 상기 링크 부재들(130)에 의해 상기 회전 부재(120)에 연결된 피커들은 상기 회전 부재(120)의 회전에 의해 상기 가이드 부재(110)를 따라 이동할 수 있으며, 이에 따라 상기 피커들(102) 사이의 간격이 조절될 수 있다. 특히, 상기 링크 부재들(130)의 길이는 상기 회전축으로부터 멀어질수록 길게 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 피커들(102) 사이의 간격이 일정하게 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 베이스 부재(104)는 플레이트 형태를 가질 수 있으며, 상기 피커들(102)이 배열된 방향으로 연장하는 관통 슬릿(106)을 가질 수 있다. 상기 피커들(102)은 상기 슬릿(106)을 통하여 수직 방향으로 연장할 수 있으며, 또한 상기 회전 부재(120)는 상기 슬릿(104) 내에서 회전 가능하도록 배치될 수 있다.
상기 가이드 부재(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 슬릿(106)과 평행하게 배치될 수 있으며, 또한 상기 베이스 부재(104) 상에는 상기 회전 부재(120)와 연결되며 상기 회전 부재(120)를 회전시키기 위한 구동부(140)가 상기 슬릿(106)을 기준으로 상기 가이드 부재(110)와 대향하여 배치될 수 있다. 상기 구동부(140)는 모터를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 피커들(102)의 간격은 상기 구동부(140)를 통하여 상기 회전 부재(120)의 회전각을 조절함으로써 용이하게 조절될 수 있다. 상기 구동부(140)는 상기 회전 부재(120)의 회전각 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 그러나, 이와 다르게 도시되지는 않았으나, 상기 베이스 부재(104)에는 상기 회전 부재(120)의 회전각을 제한하기 위한 스토퍼(미도시)가 장착될 수도 있다.
특히, 상기 구동부(140)가 상기 회전 부재(120)의 회전각 조절이 가능하도록 구성된 모터를 포함하는 경우 별도의 부품 교환없이 상기 피커들(102) 사이의 간격을 자동으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 사용되는 커스터머 트레이 및 테스트 트레이가 교환되는 경우, 즉 상기 커스터머 트레이 및/또는 테스트 트레이의 피치가 변화되는 경우에도 상기 회전 부재(120)의 회전각을 조절함으로써 간단하게 상기 피커들(102) 사이의 간격을 자동으로 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예와 달리 종래의 캠 플레이트를 사용하는 픽업 장치는 상기 캠 플레이트의 구동을 위한 구동부, 상기 캠 플레이트의 이동을 위한 제1 가이드 부재, 상기 캠 플레이트의 안내홈에 결합되는 롤러들, 상기 롤러들과 결합되어 수평 방향으로 간격이 조절되는 피커들을 안내하는 제2 가이드 부재, 등 다수의 구성요소들이 요구된다. 그러나, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면 회전 부재(120)와 링크 부재들(130)을 이용하므로 상기 피커들(102)을 안내하기 위한 하나의 가이드 부재(110)만이 요구되므로 전체 시스템이 매우 간단하게 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 픽업 장치(100)의 제조 비용 뿐만 아니라 그 중량과 부피까지 크게 감소시킬 수 있다.
다만, 상기 피커들(102) 사이의 간격을 더욱 정밀하게 조절하기 위하여 두 개의 가이드 부재들(110)을 사용할 수도 있으나, 이 경우에도 상기의 종래 기술과 비교하여 전체 시스템을 충분히 간단하게 구성할 수 있으며 제조 비용과 중량 및 부피를 크게 감소시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 회전 부재와 링크 부재들의 다른 예들을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 도 1에 도시된 회전 부재(120)의 경우 상기 회전축을 중심으로 서로 반대 방향으로 연장하는 바(bar) 형태를 갖고 있으나, 이와 다르게 도 5에 도시된 바와 같이 회전 부재(122)는 원형 플레이트 형태를 가질 수도 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 회전 부재(124)는 회전축을 중심으로 일 방향으로만 연장하는 형태를 가질 수도 있다. 이 경우, 링크 부재들(132)의 길이가 길어지는 단점이 있으나, 상기 일 방향 회전 부재(124)는 피커들(102)의 개수가 상대적으로 작은 경우 필요에 따라 선택될 수도 있다.
도 6 및 도 7은 도 1 내지 도 3에 도시된 구동부의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 베이스 부재(104) 상에 배치된 구동부로는 유압 또는 공압 실린더(142)가 사용될 수 있다. 상기 실린더(142)의 로드는 상기 회전 부재(120)와 결합될 수 있으며 상기 실린더(142)는 상기 베이스 부재(104) 상에 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 회전 부재(120)는 단지 상기 베이스 부재(104) 상에 회전 가능하도록 배치될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면 회전 부재(120)와 구동부(140)는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 범위는 회전 부재(120)와 구동부(140)의 특정 형태와 구성에 의해 한정되지는 않을 것이며 회전 부재(120)와 링크 부재들(130)의 조합을 통해 피커들(102)의 간격을 조절하는 모든 구성을 포함할 것이다.
또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 픽업 장치 102 : 피커
104 : 베이스 부재 106 : 슬릿
110 : 가이드 부재 120 : 회전 부재
130 : 링크 부재 140 : 구동부

Claims (4)

  1. 수평 방향으로 소정 간격 이격되도록 일렬로 배열되어 각각 수직 방향으로 연장하며 반도체 소자를 각각 픽업하기 위한 다수의 피커들;
    상기 피커들과 연결되며 상기 피커들을 상기 배열된 방향으로 안내하기 위한 가이드 부재;
    상기 피커들의 배열 방향에 대하여 수직하는 수평 회전축을 중심으로 회전 가능하게 배치된 회전 부재; 및
    상기 회전축을 기준으로 상기 회전 부재의 반경 방향으로 소정 간격 이격된 부위들 및 상기 피커들 사이를 각각 연결하되, 각각의 연결 부위들에서 회전 가능하도록 결합되어 상기 회전 부재의 회전에 의해 상기 피커들 사이의 간격을 조절하도록 구성된 다수의 링크 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가이드 부재가 배치되는 베이스 부재; 및
    상기 베이스 부재 상에 배치되며 상기 회전 부재를 회전시키기 위한 구동부를 더 포함하며,
    상기 베이스 부재는 상기 피커들과 상기 회전 부재가 배치되는 관통 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동부는 모터 또는 상기 베이스 부재 상에 회전 가능하도록 배치된 유압 또는 공압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회전 부재는 바(bar) 또는 원형 플레이트 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 소자들을 픽업하기 위한 장치.
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