KR102189388B1 - 반도체소자 테스트용 핸들러 - Google Patents

반도체소자 테스트용 핸들러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생산된 반도체소자의 테스트 시에 사용되는 반도체소자 테스트용 핸들러에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반도체소자 테스트용 핸들러는 반도체소자에 대하여 1차 테스트를 지원하는 제1 지원 부분과 상기 제1 지원 부분의 지원에 따라 1차 테스트가 완료된 반도체소자에 대하여 2차 테스트를 지원하는 제2 지원 부분; 을 포함하며, 상기 제2 지원 부분은 1차 테스트가 완료된 후 자동화된 공정을 통해 상기 제1 지원 부분으로부터 온 반도체소자들에 대하여 2차 테스트를 지원한다.
본 발명에 따르면 1차 테스트와 2차 테스트가 자동화된 공정 속에서 연속적으로 수행된다. 따라서 인력의 개입이 사라지고 전체 테스트 공정 시간이 절약되기 때문에 생산성이 향상된다.

Description

반도체소자 테스트용 핸들러{HANDLER FOR TESTING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은 생산된 반도체소자의 테스트 시에 사용되는 반도체소자 테스트용 핸들러에 관한 것이다.
반도체소자 테스트용 핸들러(이하 '핸들러'라 약칭 함)는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체소자들을 고객트레이(customer tray)로부터 인출한 후 테스터(tester)에 전기적으로 연결하고, 테스트(test)가 종료되면 테스트(test) 결과에 따라 반도체소자를 분류하여 빈 고객트레이로 인입시키는 장비이다.
핸들러는 반도체소자의 종류, 테스트 목적이나 환경 등 그 사용 목적에 따라 대한민국 공개특허 10-2009-0012667호에서 제시된 형태나 10-2002-0077596호에서 제시된 형태 등 다양한 형태로 진화하여 왔다.
일반적으로 반도체소자는 전기적인 특성이 테스트된다. 그리고 전기적 특성에 대한 테스트가 완료된 반도체소자에 대하여 필요에 따라 2차 테스트가 수행되기도 한다.
2차 테스트는 전기적인 특성에 대한 테스트 결과에서 불량으로 판정된 반도체소자에 대한 리테스트(retest)일 수도 있고, 전기적인 특성이 아닌 다른 특성에 대한 테스트일 수도 있다. 여기서 전기적인 특성이 아닌 다른 특성에 대한 2차 테스트로서 부팅 테스트를 예로 들 수 있다.
반도체소자들 중에는 스마트폰을 부팅시키는 기능을 가지는 종류의 것(이하 '부팅용 반도체소자'라 함)이 있다. 부팅용 반도체소자는 전기적 특성 테스트를 거친 후 부팅 기능이 테스트되어야만 한다. 따라서 부팅용 반도체소자의 테스트는 2단계에 걸쳐 이루어진다. 먼저 제1 단계로 전기적 특성을 테스트하고, 제2 단계로 제1 단계에서 양품으로 판정된 부팅용 반도체소자들에 대하여 부팅 기능을 테스트한다. 여기서 제1 단계에서는 전기적 특성 테스트에 필요한 핸들러가 이용되고, 제2 단계에서는 부팅 기능 테스트에 필요한 핸들러가 이용된다.
위와 같이 1차 테스트와 2차 테스트가 동일한 특성에 대한 테스트인 경우에는, 1차 테스트 후 2차 테스트가 수행됨으로써 2차 테스트에 필요한 시간이 더 필요하다.
또한, 1차 테스트와 2차 테스트가 서로 다른 특성에 대한 테스트인 경우에는, 2개의 핸들러를 이용해야 하기 때문에 1차 테스트 후 2차 테스트용 핸들러로 부팅용 반도체소자를 공급하기 위한 시간과 인력이 필요하다.
본 발명의 목적은 1차 테스트와 2차 테스트가 자동화된 하나의 공정 내에서 연속적으로 이루어질 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 테스트용 핸들러는, 반도체소자에 대하여 1차 테스트를 지원하는 제1 지원 부분; 및 상기 제1 지원 부분의 지원에 따라 1차 테스트가 완료된 반도체소자에 대하여 2차 테스트를 지원하는 제2 지원 부분; 을 포함하며, 상기 제2 지원 부분은 1차 테스트가 완료된 후 자동화된 공정을 통해 상기 제1 지원 부분으로부터 온 반도체소자들에 대하여 2차 테스트를 지원한다.
상기 제1 지원 부분은, 테스트위치를 지나 왕복 이동하며, 1차 테스트가 이루어져야 할 반도체소자들이 안착되는 테스트 셔틀; 고객트레이로부터 상기 테스트 셔틀로 반도체소자를 이동시키는 제1 소자 이동기; 테스트위치에 있는 상기 테스트 셔틀에 안착된 반도체소자를 테스트소켓에 전기적으로 연결시키는 연결기; 1차 테스트가 완료된 반도체소자들을 1차 테스트의 결과에 따라 분류하면서, 반도체소자들을 상기 테스트 셔틀로부터 요구되는 위치들로 이동시키는 제2 소자 이동기; 를 포함한다.
상기 제2 소자 이동기는 상기 제1 지원 부분에서 1차 테스트가 완료된 반도체소자들 중 일부를 상기 제2 지원 부분으로 이동시키고, 상기 제2 지원 부분에서 2차 테스트가 완료된 반도체소자들을 2차 테스트의 결과에 따라 분류한다.
상기 제1 지원 부분은 부팅용 반도체소자의 전기적인 특성에 대한 테스트를 지원하고, 상기 제2 지원 부분은 부팅용 반도체소자의 부팅 기능에 대한 테스트를 지원한다.
상기 제2 지원 부분은, 상기 제1 지원 부분으로부터 오는 반도체소자와 전기적으로 접속됨으로써 반도체소자의 2차 테스트가 이루어질 수 있도록 하는 소켓 모듈; 상기 제1 지원 부분으로부터 오는 반도체소자가 적재되는 적재 모듈; 및 상기 적재 모듈에 적재된 반도체소자를 상기 소켓 모듈에 전기적으로 연결시켜 2차 테스트가 이루어질 수 있게 하고, 2차 테스트가 완료된 반도체소자를 상기 적재 모듈에 적재시키는 연결 모듈; 을 포함한다.
상기 소켓 모듈은 상기 적재 모듈 및 상기 연결 모듈의 하방에 구비된다.
상기 적재 모듈은, 반도체소자가 적재될 수 있는 적재 보트; 상기 적재 보트를 제1 수평 방향으로 이동시키는 제1 보트 이동기; 상기 적재 보트를 제2 수평 방향으로 이동시키는 제2 보트 이동기; 및 상기 적재 보트를 승강시키는 보트 승강기; 를 포함하고, 상기 제1 수평 방향과 상기 제2 수평 방향은 직교한다.
상기 적재 모듈은, 반도체소자가 적재될 수 있는 한 쌍의 적재 보트; 상기 한 쌍의 적재 보트를 제1 수평 방향으로 이동시키는 제1 보트 이동기; 상기 한 쌍의 적재 보트 간의 간격을 제2 수평 방향으로 좁히거나 벌리는 제2 보트 이동기; 및 상기 한 쌍의 적재 보트를 승강시키는 보트 승강기; 를 포함하고, 상기 제1 수평 방향과 상기 제2 수평 방향은 직교한다.
상기 소켓 모듈은 상기 적재 모듈과 동일 평면상에 나란히 배치될 수 있다.
상기 연결 모듈은, 반도체소자를 파지하는 파지기; 및 상기 파지기를 승강시킴으로써 상기 파지기에 파지된 반도체소자가 상기 소켓 모듈에 전기적으로 연결될 수 있게 하는 승강기; 를 포함한다.
상기 제2 지원 부분은 2차 테스트에 의해 등급별로 분류된 반도체소자들 중 일부의 반도체소자들이 적재될 수 있는 적어도 하나 이상의 분류 트레이를 구비한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 1차 테스트와 2차 테스트 사이에 인력의 개입이 없어진다.
둘째, 1차 테스트와 2차 테스트가 자동화된 하나의 공정 내에서 연속적으로 이루어지기 때문에 처리 시간이 줄어든다. 더 나아가 뒤의 물량에 대한 1차 테스트가 수행되는 동안에 앞의 물량에 대한 2차 테스트가 이루어질 수 있기 때문에 처리 시간이 더욱 줄어든다.
따라서 궁극적으로 생산성이 향상된다.
특히, 양산 전에 반도체 설계 과정에서 생산되는 소량의 반도체소자에 대하여 간단하게 부팅 테스트를 진행할 수 있기 때문에 부팅 테스트용 대용량 핸들러의 수요를 줄일 수 있어서 테스트를 위한 설비 구축에 필요한 자금을 절약할 수 있다.
또한, 제1 지원 부분과 제2 지원 부분이 구성(제2 소자 이동기나 트레이 이송기 등)을 서로 공유할 수 있기 때문에 생산단가를 절감시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체소자 테스트용 핸들러에 대한 개념적인 평면도이다.
도2는 도1의 핸들러에 적용된 제2 지원 부분의 주요 부위에 대한 개략적인 배치도이다.
도3은 도2에서 적재 모듈을 발췌한 발췌도이다.
도4는 도2에서 연결 모듈을 발췌한 발췌도이다.
도5 내지 도11은 도1의 핸들러의 작동을 설명하기 위한 참조도이다.
도12는 도1의 핸들러에서 분류 트레이 부분을 변형한 예이다.
도13은 본 발명이 제2 실시예에 따른 반도체소자 테스트용 핸들러의 제2 지원 부분의 주요 부위에 대한 개략적인 배치도이다.
도14 내지 도16은 도13의 핸들러의 주요 부위에 대한 작동을 설명하기 위한 참조도이다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 생략하거나 압축한다.
<제1 실시예>
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핸들러(100)에 대한 개념적인 평면도이다.
도1에서와 같이 본 발명에 따른 핸들러(100)는 제1 지원 부분(110), 제2 지원 부분(120) 및 제어기(130)를 구비한다.
제1 지원 부분(110)은 1차 테스트인 반도체소자들의 전기적인 특성에 대한 테스트를 지원한다. 본 명세서에서 '지원'이라 함은 테스트될 반도체소자들을 테스터에 전기적으로 연결시키고, 테스트가 완료된 반도체소자들을 테스트 결과에 따라 등급별로 분류하는 작업을 의미한다.
제1 지원 부분(110)은 한 쌍의 적재판(111a, 111b), 한 쌍의 테스트 셔틀(112a, 112b), 제1 소자 이동기(113), 연결기(114), 제2 소자 이동기(115), 트레이 이송기(116), 공급 스택커(117a), 제1 수납 스택커(117b, 117c, 117d), 제2 수납 스택커(117e), 대기 스택커(117f), 제1 트레이 이동기(118a), 제2 트레이 이동기(118b, 118c, 118d), 제3 트레이 이동기(118e) 및 제4 트레이 이동기(118f)를 포함한다.
적재판(111a, 111b)에는 부팅용 반도체소자들이 적재될 수 있다. 이러한 적재판(111a, 111b)은 히터를 가질 수 있다. 따라서 적재된 반도체소자들을 전기적인 특성 테스트(이하 '특성 테스트'라 함)에 필요한 온도로 가열시킬 수 있다. 물론, 상온 테스트 시에는 히터의 가동이 중지되며, 필요에 따라서는 하나의 적재판만이 구비될 수도 있고, 3개 이상의 적재판이 구비될 수도 있다.
테스트 셔틀(112a, 112b)에는 반도체소자가 적재될 수 있다. 테스트 셔틀(112a, 112b)은 테스트위치(TP)를 지나 좌우 수평 방향으로 왕복 이동(점선 화살표 a1, a2 참조) 가능하다. 마찬가지로 필요에 따라서 테스트 셔틀은 하나만 구비될 수도 있고 3개 이상 구비될 수도 있다.
제1 소자 이동기(113)는 인출위치(WP)에 있는 고객트레이(CT)로부터 반도체소자를 인출한 후 적재판(111a, 111b)에 적재시킨다. 그리고 제1 소자 이동기(113)는 적재판(111a, 111b)에 있는 반도체소자를 테스트위치(TP)를 기준으로 현재 좌측에 위치한 테스트 셔틀(112a, 112b)로 이동시킨다. 물론, 상온 테스트에서는 반도체소자가 적재판(111a, 111b)을 거칠 필요가 없을 수 있으므로, 실시하기에 따라서는 제1 소자 이동기(113)가 인출위치(WP)에 있는 고객트레이(CT)로부터 테스트위치(TP)를 기준으로 현재 좌측에 위치한 테스트 셔틀(112a, 112b)로 반도체소자를 직접 이동시키도록 구현할 수도 있다. 이상과 같은 작업을 수행할 수 있도록 제1 소자 이동기(113)는 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동(점선 화살표 b, c 참조) 가능하게 구비된다.
연결기(114)는 테스트위치(TP)에 있는 테스트 셔틀(112a, 112b)에 적재된 반도체소자를 그 하방의 테스트소켓(TS)에 전기적으로 연결시킨다. 여기서 반도체소자와 테스트소켓(TS) 간의 전기적인 연결은 연결기(114)가 테스트 셔틀(112a, 112b)에 적재된 반도체소자를 하방으로 가압함으로써 이루어진다. 물론, 반도체소자는 테스트소켓(TS)을 통해 테스터에 전기적으로 연결된다.
제2 소자 이동기(115)는 테스트위치(TP)를 기준으로 현재 우측 편에 위치한 테스트 셔틀(112a, 112b)에 있는 테스트 완료된 반도체소자들을 테스트 결과에 따라 분류하면서 리테스트위치(RP), 인입위치(IP), 고정위치(FP)에 있는 고객트레이(CT)로 인입시킨다. 리테스트위치(RP)는 리테스트(Retest) 대상인 반도체소자가 고객트레이(CT)로 인입되는 위치이다. 인입위치(IP)는 테스트를 통과한 반도체소자가 고객트레이(CT)로 인입되는 위치이다. 고정위치(FP)는 테스트를 통과하거나 리테스트 대상 외의 반도체소자들이 고객트레이(CT)로 인입되는 위치이다. 제2 소자 이동기(115)는 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동(점선 화살표 d, e 참조) 가능하게 구비된다. 이를 통해 제2 소자 이동기(115)가 상하 방향으로 이동하여 반도체소자를 파지 또는 해제할 수 있다. 참고로 리테스트위치(RP), 인입위치(IP), 고정위치(FP)의 역할이나 상호 위치는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다. 그리고 리테스트위치(RP)나 고정위치(FP)는 필요에 따라서 생략될 수도 있다.
트레이 이송기(116)는 인출위치(WP), 수납위치(AP), 리테스트위치(RP), 인입위치(IP) 및 대기위치(SP) 간에 고객트레이(CT)를 이송시킨다. 이를 위해 트레이 이송기(116)는 좌우 방향으로 이동(점선 화살표 f 참조) 가능하게 구비된다.
공급 스택커(117a), 제1 수납 스택커(117b, 117c, 117d), 제2 수납 스택커(117e), 대기 스택커(117f)와 같은 스택커들의 구조와 제1 트레이 이동기(118a), 제2 트레이 이동기(118b, 118c, 118d), 제3 트레이 이동기(118e) 및 제4 트레이 이동기(118f)와 같은 트레이 이동기들의 구조는 본 출원인의 선 특허 출원 10-2013-0052809호 및 10-2013-0055510호에 제시된 기술 사항이다. 따라서 이하의 설명에서 그들의 구조 및 작동에 관한 자세한 설명은 생략한다.
공급 스택커(117a)는 테스트되어야 할 반도체소자가 적재된 고객트레이(CT)를 수용한다. 이러한 공급 스택커(117a)에 적층된 고객트레이(CT)들은 제1 트레이 이동기(118a)에 의해 한 장씩 인출위치(WP)로 보내진다. 물론 공급 스택커도 2개 이상 구비될 수 있다.
제1 수납 스택커(117b, 117c, 117d)는 제2 트레이 이동기(118b, 118c, 118d)의 작동에 의해 리테스트위치(RF)나 인입위치(IP)에서 오는 고객트레이(CT)를 수용한다.
제2 수납 스택커(117e)는 제1 소자 이동기(113)에 의해 인출위치(WP)상에서 적재되어 있던 반도체소자들이 모두 인출된 후 수납위치(AP)를 거쳐 오는 고객트레이(CT)를 수용한다.
대기 스택커(117f)는 리테스트위치(RP)나 인입위치(IP)로 이송될 고객트레이(CT)가 대기하는 대기위치(SP)로 공급될 빈 고객트레이(CT)들을 수용한다. 즉, 대기 스택커(117f)에 수용 적재된 빈 고객트레이(CT)는 제4 트레이 이동기(118f)에 의해 한 장씩 대기위치(SP)로 이동된다. 그리고 대기위치(SP)에 있는 고객트레이(CT)는 트레이 이송기(116)에 의해 리테스트위치(RP)나 인입위치(IP) 또는 분류위치(CP)로 이송된다.
제1 트레이 이동기(118a)는 공급 스택커(117a)에 수용 적재되어 있는 고객트레이(CT)를 한 장씩 인출위치(WP)로 보낸다.
제2 트레이 이동기(118b, 118c, 118d)는 리테스트위치(RF)나 인입위치(IP)에 있는 고객트레이(CT)를 제1 수납 스택커(117b, 117c, 117d)로 가져온다.
제3 트레이 이동기(118e)는 수납위치(AP)에 있는 고객트레이(CT)를 제2 수납 스택커(117e)로 이동시킨다.
제4 트레이 이동기(118f)는 대기 스택커(117f)에 수용된 빈 고객트레이(CT)를 한 장씩 대기위치(SP)로 보낸다.
한편, 제2 지원 부분(120)은 2차 테스트인 반도체소자들의 부팅 기능에 대한 테스트를 지원한다. 이를 위해 제2 지원 부분(120)은, 도1 및 도2에서와 같이 소켓 모듈(121), 적재 모듈(122), 한 쌍의 연결 모듈(123a, 123b), 5개의 분류 트레이(124a 내지 124e), 제3 수납 스택커(125), 제5 트레이 이동기(126)를 포함한다.
소켓 모듈(121)은 제1 지원 부분(110)으로부터 오는 반도체소자를 부팅 테스트하기 위해 마련된다. 소켓 모듈(121)은 2개의 연결 소켓(121a, 121b)을 가진다. 반도체소자는 연결 소켓(121a, 121b)에 전기적으로 연결됨으로써 부팅 테스트가 이루어질 수 있다. 여기서 연결 소켓은 실시하기에 따라서 1개만으로 구비될 수도 있고, 3개 이상 구비될 수도 있다.
적재 모듈(122)은 발췌된 도3에서와 같이 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2), 한 쌍의 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2), 제2 보트 이동기(122c) 및 보트 승강기(122d)를 포함한다.
한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)는 각각 반도체소자가 안착될 수 있는 2개의 안착홈(AS', AS)이 형성되어 있다. 여기서 하나의 적재 보트(122a-1, 122a-2)에 형성된 2개의 안착홈(AS', AS)은 제1 수평 방향인 좌우 방향(이하 'X축 방향'이라 함)으로 이웃한다. 이러한 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)는 X축 방향으로 이동 가능하도록 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2)에 결합되어 있다. 물론 필요에 따라서 적재 보트는 1개 또는 3개 이상 구비될 수도 있다.
한 쌍의 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2)는 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)를 X축 방향으로 이동시킨다. 이러한 한 쌍의 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2)는 제2 수평 방향인 전후 방향(이하 'Y축 방향'이라 함)으로 이동 가능하도록 제2 보트 이동기(122c)에 결합된다.
제2 보트 이동기(122c)는 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2) 상호 간의 간격을 Y축 방향으로 좁히거나 벌리기 위해 한 쌍의 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2) 상호 간의 간격을 좁히거나 벌린다. 즉, 제2 보트 이동기(122c)가 작동하면, 한 쌍의 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2)가 상호 반대 방향으로 이동하게 되고, 그에 따라 한 쌍의 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2)에 결합된 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 상호 반대 방향으로 이동함으로써 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2) 상호 간의 간격이 좁아지거나 벌어지게 된다.
보트 승강기(122d)는 제2 보트 이동기(122c)를 상하 방향(이하 'Z축 방향'이라 함)으로 승강시킴으로써 궁극적으로 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)를 Z축 방향으로 승강시킨다.
한 쌍의 연결 모듈(123a, 123b)은 소켓 모듈(121)의 상측에 구비된다. 이러한 한 쌍의 연결 모듈(123a, 123b)은 각각 발췌된 도4에서와 같이 파지기(123a-1, 123b-1) 및 승강기(123a-2, 123b-2)를 포함한다.
파지기(123a-1, 123b-1)는 반도체소자를 파지하거나 파지를 해제한다. 여기서 파지기(123a-1, 123b-1)는 히터(H)를 구비하고 있어서 파지한 반도체소자를 일정 온도로 가열시킬 수도 있다. 그리고 실시하기에 따라서 히터(H)는 생략될 수도 있고, 탈착 가능하게 구비될 수도 있으며, 테스트 조건에 따라서 온(ON)/오프(OFF) 가능하게 구비될 수도 있다.
승강기(123a-2, 123b-2)는 파지기(123a-1, 123b-1)를 Z축 방향으로 승강시킨다.
본 실시예에서는 공간 절약을 위해 소켓 모듈(121)이 적재 보트(122a-1, 122a-2)와 한 쌍의 연결 모듈(123a, 123b)의 하방에 위치하고 있고, 파지기(123a-1, 123b-1)가 수평 이동 없이 승강만 가능하도록 구성된다. 따라서 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 제1 수평 방향과 제2 수평 방향으로 이동하고, 승강될 수 있어야 한다. 이에 대해서는 차후 구체적으로 설명한다.
5개의 분류 트레이(124a 내지 124e)는 부팅 테스트가 완료된 반도체소자들 중 2 내지 6 등급의 반도체소자들이 적재된다. 참고로 1 등급의 반도체소자는 분류위치(CP)에 있는 고객트레이(CT)에 적재되며, 6 등급에서 1 등급으로 올라갈수록 제품이 더욱 양호해지는 예를 들고 있다. 물론, 실시하기에 따라서는 부팅 테스트가 완료된 반도체소자들을 2개 이상의 등급으로 나누면 족하고, 그에 따라 분류 트레이의 개수도 달라질 수 있다. 즉, 분류 트레이는 실시하기에 따라서 1개 이상 구비될 수 있다.
제3 수납 스택커(125)는 분류 위치(CP)에 위치한 고객트레이(CT)를 수납하기 위해 마련된다.
제5 트레이 이동기(126)는 분류 위치(CP)에 위치한 고객트레이(CT)를 제3 수납 스택커(125)에 수납시킨다.
제어기(130)는 제1 지원 부분(110)만이 작동되도록 하거나, 제1 지원 부분(110)과 제2 지원 부분(120)이 함께 작동되도록 제어한다. 따라서 본 발명에 따른 핸들러(100)는 전기적 특성 테스트에만 사용될 수도 있고, 전기적 특성 테스트에 이어 부팅 테스트가 이루어지도록 사용될 수도 있다.
계속하여 위와 같은 구성을 가지는 핸들러(100)의 작동 중 1차 테스트(전기적 특성 테스트)와 2차 테스트(부팅 테스트)가 연속적으로 이루어지는 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 제1 트레이 이동기(118a)는 공급 스택커(117a)에 적재된 고객트레이(CT)를 한 장씩 인출위치(WP)로 이동시킨다.
제1 소자 이동기(113)는 인출위치(WP)에 있는 고객트레이(CT)로부터 테스트될 반도체소자를 인출하여 적재판(111a, 111b)에 적재시킨다. 그리고 제1 소자 이동기(113)는 적재판(111a, 111b)에 적재된 반도체소자를 테스트위치(TP)를 기준으로 현재 좌측 방향에 위치한 테스트 셔틀(112a, 112b)로 이동 적재시킨다.
테스트될 반도체소자가 적재된 테스트 셔틀(112a, 112b)은 우측으로 이동하여 테스트위치(TP)에 위치된다. 연결기(114)는 테스트위치(TP)의 테스트 셔틀(112a, 112b)에 적재된 반도체소자를 하방으로 가압한다. 따라서 반도체소자는 테스트소켓(TS)에 전기적으로 연결된다. 그리고 반도체소자의 전기적 특성이 테스트된다.
테스트가 종료되면 반도체소자와 테스트소켓(TS) 간의 전기적 연결이 해제되고, 테스트 셔틀(112a, 112b)은 우측 방향으로 더 이동한다. 제2 소자 이동기(115)는 테스트위치(TP)를 기준으로 현재 우측 방향에 위치한 테스트 셔틀(112a, 112b)로부터 테스트가 완료된 반도체소자를 인출한다. 그리고 제2 소자 이동기(115)는 반도체소자들을 테스트 결과에 따라 분류하면서 리테스트위치(RP), 인입위치(IP) 및 고정위치(FP)에 있는 고객트레이(CT)로 인입시킨다. 여기서 제2 소자 이동기(115)는 테스트 셔틀(112a, 112b)에 적재된 반도체소자들 중 양품으로 판정된 반도체소자들의 일부를 샘플링하여 제2 지원 부분(120)으로 이동시키기도 한다.
한편, 인출위치(WP)에서 적재되어 있던 반도체소자들이 모두 인출된 고객트레이(CT)는 트레이 이송기(116)에 의해 수납위치(AP)로 이송된다. 그리고 수납위치(AP)에 있는 고객트레이(CT)는 제3 트레이 이동기(118e)에 의해 제2 수납 스택커(117e)로 이동 수납된다.
또한, 리테스트위치(RP) 및 인입위치(IP)에 있는 고객트레이(CT)에 반도체소자가 모두 채워지면, 리테스트위치(RP) 및 인입위치(IP)에 있는 고객트레이(CT)는 제2 트레이 이동기(118b, 118c, 118d)에 의해 제1 수납 스택커(117b, 117c, 117d)로 이동 수납된다. 이에 따라 리테스트위치(RP)나 인입위치(IP)로부터 고객트레이(CT)가 제거된다. 제4 트레이 이동기(118f)는 미리 대기 스택커(117f)로부터 대기 위치(SP)로 빈 고객트레이(CT)를 보낸다. 그리고 대기위치(SP)에 있는 빈 고객트레이(CT)는 트레이 이송기(116)에 의해 리테스트위치(RP)나 인입위치(IP)로 이송된다. 실시하기에 따라서는 인출위치(WP)에 있는 빈 고객트레이(CT)가 트레이 이송기(116)에 의해 대기위치(SP)로 이송되어질 수도 있고, 인출위치(WP)에 있는 빈 고객트레이(CT)가 리테스트위치(RP)나 인입위치(IP)로 직접 이송되어질 수도 있다. 또한, 트레이 이송기(116)는 인출위치(WP)나 대기위치(SP)에 있는 빈 고객 트레이(CT)를 분류 위치(CP)로 이송시킬 수도 있다.
이어서 제2 소자 이동기(115)에 의해 테스트 셔틀(112a, 112b)로부터 샘플링되어 제2 지원 부분(120)으로 이동된 반도체소자의 부팅 테스트에 대하여 설명한다.
제2 지원 부분(120)에 의한 부팅 테스트는 제2 소자 이동기(115)가 도5에서와 같이 테스트 셔틀(112a, 112b)로부터 샘플링 한 2개의 반도체소자(D)를 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 좌측 안착홈(AS')에 적재시키면서 시작된다.
도5의 상태에서 보트 승강기(122d)가 작동하여 도6에서와 같이 제2 보트 이동기(122c)를 하강시킨다. 이에 따라 제2 보트 이동기(122c)에 결합된 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2) 및 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 하강한다.
도6의 상태에서 제2 보트 이동기(122c)가 작동하여 도7에서와 같이 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2) 상호 간의 간격을 벌린다. 이와 같이 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2) 상호 간의 간격이 벌려짐으로써 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)에 적재된 반도체소자(D)들이 한 쌍의 연결 모듈(123a, 123b)에 의해 적절히 파지되거나, 한 쌍의 연결 모듈(123a, 123b)에 파지된 반도체소자들이 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 안착홈(AS', AS)에 적절히 놓여 질 수 있다.
도7의 상태가 되면, 도8에서와 같이 연결 모듈(123a, 123b)의 파지기(123a-1, 123b-1)가 정해진 소정 거리를 하강하여 미리 부팅 테스트가 완료된 2개의 반도체소자(D)를 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 우측 안착홈(AS)에 적재시킨 후 소정 거리 상승한다.
도8의 상태에서 제1 보트 이동기(122b-1, 122b-2)가 작동하여 도9에서와 같이 적재 보트(122a-1, 122a-2)를 우측 방향으로 이동시킨다.
도9의 상태가 되면, 도10에서와 같이 연결 모듈(123a, 123b)의 파지기(123a-1, 123b-1)가 정해진 소정 거리를 하강하여 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 좌측 안착홈(AS')에 적재되어 있던 반도체소자(D)를 파지한 후 소정 거리 상승한다.
도10의 상태에서 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)는 상호 간의 간격이 좁혀진 후 도11에서와 같이 상승한다. 이 때, 구성들 간의 간섭을 고려하여 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 구동 순서를 설정할 수 있다. 예를 들어 설정 방법에 따라서는 적재 보트(122a-1, 122a-2) 간의 간격이 좁혀지면서 상승하도록 구현될 수 있는 것이다.
위와 같이 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 Z축으로 승강하도록 구현된 이유는 소켓 모듈(121)을 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 하방에 구성시킴으로써 장비의 전체 크기를 최소화하여 공간을 절약하기 위함이다. 즉, 도5 내지 도11의 작동 도면에서 확인되듯, 소켓 모듈(121)이 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 하방에 위치하기 때문에 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 승강되도록 구현된 것이며, 연결 모듈(123a, 123b)의 파지기(123a-1, 123b-1)가 Z측 방향으로만 승강 이동하기 때문에 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 X축 방향으로 이동하는 것이다.
또한, 소켓 모듈(121)의 크기는 다양하므로 연결 소켓(121a, 121b)이 교환될 수 있어야 한다. 이 때, 가장 큰 연결 소켓(121a, 121b)을 기준으로 할 때에도 그 상방에 연결 모듈(123a, 123b)의 파지기(123a-1, 123b-1)가 위치되어야 하기 때문에, 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 Y축 방향으로 좁혀지거나 벌어지게 구현되었다. 따라서 파지기(123a-1, 123b-1)가 존재하는 위치 아래에 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 안착홈(AS', AS)이 위치할 수 있도록 적재 보트(122a-1, 122a-2) 간의 간격이 Y축 방향으로 넓혀지거나 좁혀질 수 있다.
위와 같은 적재 모듈(122)과 연결 모듈(123a, 123b)의 구조 및 동작은 좁은 공간을 효율적으로 사용하면서도 다른 구성들과의 간섭을 방지할 수 있게 한다.
그리고 제2 소자 이동기(115)는 부팅 테스트가 완료된 후 도11에서와 같이 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)에 적재된 상태로 상승한 반도체소자(D)들을 부팅 테스트의 결과에 따라 등급별로 분류하여 분류위치(CP)에 있는 고객트레이(CT)나 분류 트레이(124a 내지 124e)로 이동 적재시킨다.
또한, 도11에서와 같이 연결 모듈(123a, 123b)의 파지기(123a-1, 123b-1)는 하강함으로써 파지한 반도체소자(D)가 연결 소켓(121a, 121b)에 전기적으로 연결되게 한다. 물론, 연결 소켓(121a, 121b)에 연결된 반도체소자(D)에 대해서는 부팅 테스트가 수행된다. 물론, 본 실시예에서는 2차 테스트가 부팅테스트인 예를 들어 설명하고 있으나, 2차 테스트는 1차 테스트와 동일한 전기적 특성 테스트이거나 또 다른 테스트일 수 있다.
참고로 도5에서와 같이 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2)는 상호 좁혀진 상태에서 승강하고, 도11에서와 같이 한 쌍의 파지기(123a-1, 123b-1)도 한 쌍의 적재 보트(122a-1, 122a-2) 간의 간격이 좁혀져 있는 상태에서 하강하기 때문에, 연결 모듈(123a, 123b)이 적재 보트(122a-1, 122a-2)의 승강을 방해할 수 없고, 파지기(123a-1, 123b-1)가 하강하는 것에 대하여 적재 보트(122a-1, 122a-2)가 방해물로 작용할 수도 없다.
도12는 도1과는 다른 구조로 분류 트레이(124a' 내지 124e')가 구비되는 예를 보여주고 있다. 도12의 예에서는 분류 트레이(124a' 내지 124e')가 회전 테이블(127')에 고정되고, 회전 테이블(127')은 회전기(128')에 의해 회전될 수 있게 구비된다. 이러한 경우 부팅 테스트 결과에 따라 분류되는 반도체소자의 등급에 따라 회전 테이블(127')이 회전함으로써 제2 소자 이동기(115)의 동작을 단순하게 설계할 수 있는 이점이 있다.
참고로 분류 트레이의 경우 2차 테스트를 거친 반도체소자의 개수 및 분류의 등급수에 따라 그 크기와 모양은 달라 질 수 있다. 그에 따라 한정된 공간 속에서의 배치도 얼마든지 달라질 수 있는 것이다. 즉, 분류 트레이의 경우 생략될 수도 있고, 하나만 존재할 수도 있으며, 둘 이상으로 구비될 수도 있다.
<제2 실시예>
도13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 핸들러의 제2 지원 부분의 주요 부위에 대한 개략적인 사시도이다.
도13에서와 같이 제2 지원 부분의 주요 부위는 소켓 모듈(221), 적재 모듈(222) 및 연결 모듈(223a, 223b)을 포함한다.
소켓 모듈(221)은 제1 지원 부분(제1 실시예의 제1 지원 부분과 기능 및 작용이 동일하며, 도13에서는 생략되어 있음)으로부터 오는 반도체소자를 부팅 테스트하기 위해 마련된다. 소켓 모듈(221)은 제1 실시예에서와 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 소켓 모듈(221)이 적재 모듈(222)의 우측에 구비된다. 즉, 본 실시예에서는 소켓 모듈(221)과 적재 모듈(222)이 동일 평면상에 나란히 배치된다.
물론, 본 실시예서도 2차 테스트를 부팅 테스트로 설명하고 있으나, 2차 테스트는 1차 테스트와 같은 전기적 특성 테스트이거나 또 다른 테스트일 수 있다.
적재 모듈(222)은 고정된 2개의 적재 보트(222a-1, 222a-2)를 구비한다. 그리고 2개의 적재 보트(222a-1, 222a-2)는 각각 반도체소자(D)가 안착될 수 있는 2개의 안착홈(AS', AS)이 형성되어 있다.
한 쌍의 연결 모듈(223a, 223b)은 소켓 모듈(221)과 적재 모듈(222)의 상측에 구비된다. 이러한 한 쌍의 연결 모듈(223a, 223b)은 각각 파지기(223a-1, 223b-1), 승강기(223a-2, 223b-2) 및 수평 이동기(223a-3, 223b-3)를 포함한다.
파지기(223a-1, 223b-1)는 반도체소자를 파지하거나 파지를 해제한다. 물론, 제1 실시예에서와 같이 파지기(223a-1, 223b-1)에는 히터가 구비될 수 있다.
승강기(223a-2, 223b-2)는 파지기(223a-1, 223b-1)를 Z축 방향으로 승강시킨다.
수평 이동기(223a-3, 223b-3)는 파지기(223a-1, 223b-1)를 X축 방향으로 이동시킨다.
위의 주요 부위 외에 제2 지원 부분의 나머지 구성들은 제1 실시예에서와 동일하다.
계속하여 위와 같은 주요 부위의 동작에 대하여 설명한다.
도13에서와 같이 제1 지원 부분으로부터 온 반도체소자(D)는 적재 보트(222a-1, 222a-2)의 좌측 안착홈(AS')에 적재되고, 도14에서와 같이 연결 모듈(223a, 223b)은 2차 테스트(부팅 테스트)가 완료된 반도체소자(D)를 적재 보트(222a-1, 222a-2)의 우측 안착홈(AS)에 적재시킨다.
도14의 상태에서 파지기(223a-1, 223b-1)가 좌측으로 이동하여 적재 보트(222a-1, 222a-2)의 좌측 안착홈(AS')에 적재된 반도체소자(D)를 파지한 후, 도15에서와 같이 우측으로 이동한다.
도15의 상태에서 파지기(223a-1, 223b-1)가 하강하여 도16에서와 같이 파지한 반도체소자(D)가 소켓 모듈(221)에 전기적으로 연결되게 한다. 그리고 제2 테스트가 수행된다.
한편, 적재 보트(222a-1, 222a-2)의 우측 안착홈(AS)에 적재된 반도체소자(D)는 2차 테스트의 결과에 따라 제1 소자 이동기에 의해 고객트레이나 분류 트레이로 이동된다.
위와 같은 제1 실시예 및 제2 실시예 외에도 제2 지원 부분의 소켓 모듈, 적재 모듈, 연결 모듈은 다양한 배치 및 형태로 변형될 수 있을 것이다.
이상의 설명은 1차 테스트가 전기적 특성 테스트이고, 2차 테스트가 부팅 테스트인 예를 들어 설명했다. 그러나 실시하기에 따라서는 1차 테스트와 2차 테스트 모두가 전기적 특성 테스트로 구현될 수도 있고, 2차 테스트가 부팅 이외의 다른 기능에 대한 테스트로 구현될 수도 있다.
또한, 위의 실시예는 1차 테스트 후 샘플링된 반도체소자들에 대해서만 2차 테스트를 진행하고 있지만, 실시하기에 따라서는 1차 테스트된 모든 반도체소자들에 대해서 2차 테스트를 진행하도록 구현될 수도 있다.
따라서 상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 반도체소자 테스트용 핸들러
110 : 제1 지원 부분
112a, 112b : 테스트 셔틀 113 : 제1 소자 이동기
114 : 연결기 115 : 제2 소자 이동기
120 : 제2 지원 부분
121 : 소켓 모듈
122 : 적재 모듈
122a-1, 122a-2 : 적재 보트
122b-1, 122b-2 : 제1 보트 이동기
122c : 제2 보트 이동기
122d : 보트 승강기
123a, 123b : 연결 모듈
124a 내지 124e, 124a' 내지 124e' : 분류 트레이
127' : 회전 테이블 128' : 회전기

Claims (13)

  1. 반도체소자에 대하여 1차 테스트를 지원하는 제1 지원 부분; 및
    상기 제1 지원 부분의 지원에 따라 1차 테스트가 완료된 반도체소자에 대하여 2차 테스트를 지원하는 제2 지원 부분; 을 포함하며,
    상기 제2 지원 부분은 1차 테스트가 완료된 후 자동화된 공정을 통해 상기 제1 지원 부분으로부터 온 반도체소자들에 대하여 2차 테스트를 지원하고,
    상기 제2 지원 부분은,
    상기 제1 지원 부분으로부터 오는 반도체소자와 전기적으로 접속됨으로써 반도체소자의 2차 테스트가 이루어질 수 있도록 하는 소켓 모듈;
    상기 제1 지원 부분으로부터 오는 반도체소자가 적재되는 적재 모듈; 및
    상기 적재 모듈에 적재된 반도체소자를 상기 소켓 모듈에 전기적으로 연결시켜 2차 테스트가 이루어질 수 있게 하고, 2차 테스트가 완료된 반도체소자를 상기 적재 모듈에 적재시키는 연결 모듈; 을 포함하며,
    상기 소켓 모듈은 상기 적재 모듈 및 상기 연결 모듈의 하방에 구비되며,
    상기 적재 모듈은,
    반도체소자가 적재될 수 있는 한 쌍의 적재 보트;
    상기 한 쌍의 적재 보트를 제1 수평 방향으로 이동시키는 제1 보트 이동기;
    상기 한 쌍의 적재 보트 간의 간격을 제2 수평 방향으로 좁히거나 벌리는 제2 보트 이동기; 및
    상기 한 쌍의 적재 보트를 승강시키는 보트 승강기; 를 포함하고,
    상기 제1 수평 방향과 상기 제2 수평 방향은 직교하는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 테스트용 핸들러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지원 부분은,
    테스트위치를 지나 왕복 이동하며, 1차 테스트가 이루어져야 할 반도체소자들이 안착되는 테스트 셔틀;
    고객트레이로부터 상기 테스트 셔틀로 반도체소자를 이동시키는 제1 소자 이동기;
    테스트위치에 있는 상기 테스트 셔틀에 안착된 반도체소자를 테스트소켓에 전기적으로 연결시키는 연결기;
    1차 테스트가 완료된 반도체소자들을 1차 테스트의 결과에 따라 분류하면서, 반도체소자들을 상기 테스트 셔틀로부터 요구되는 위치들로 이동시키는 제2 소자 이동기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 테스트용 핸들러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 소자 이동기는 상기 제1 지원 부분에서 1차 테스트가 완료된 반도체소자들 중 일부를 상기 제2 지원 부분으로 이동시키고, 상기 제2 지원 부분에서 2차 테스트가 완료된 반도체소자들을 2차 테스트의 결과에 따라 분류하는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 테스트용 핸들러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 지원 부분은 부팅용 반도체소자의 전기적인 특성에 대한 테스트를 지원하고,
    상기 제2 지원 부분은 부팅용 반도체소자의 부팅 기능에 대한 테스트를 지원하는 것을 특징으로 하는
    반도체소자 테스트용 핸들러.
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