KR20070062080A - Ｒｆ 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 ｒｆ 테스트방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 관한 것이다. 종래의 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법은 장치의 이상유무를 확인할 수 있는 시기가 일정하지 않고 이상이 발생된 후에 문제를 해결하므로, 테스트 공정의 생산성 및 신뢰성이 저하된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 S 파라미터를 이용하여 RF 테스트 장치의 이상유무를 실시간으로 확인할 수 있는 반도체 소자 RF 테스트 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 테스트를 진행하는 동안 S 파라미터를 정기적으로 확인하여 테스트 장치의 이상유무를 확인할 수 있다. 따라서, 생산성 및 신뢰성이 향상되고, 최적의 테스트 조건에서 양산이 가능한 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법을 제공할 수 있다.

RF 테스트 장치, S 파라미터(S-parameter), 반도체 소자, 반사 계수, 투과 계수

Description

ＲＦ 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 ＲＦ 테스트 방법{RF TEST METHOD FOR SEMICONDUCTOR DEVICE USING RF TEST APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 RF 테스트 방법에 이용되는 RF 테스트 장치를 개략적으로 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 RF 테스트 방법에 이용되는 RF 테스트 장치의 디코더와 그 연결관계를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법을 나타내는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100; RF 테스트 장치(RF test apparatus)

10; 모니터(monitor)

20; 서버 랙(server rack)

21,22,23,24,25,27; RF 발생기(RF generator)

26; CPU(central processing unit)

28; RF 제어기(RF controller)

29; 전원 모듈(power module)

30; 테스트 헤드(test head)

31; DIB(device interface board)

40; 핸들러(handler)

41; 대기부

42; 테스트부

43; 양품 적재부

44; 불량품 적재부

70; 디코더(decoder)

본 발명은 반도체 소자(semiconductor device)의 테스트 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 관한 것이다.

무선통신에서 사용되는 반도체 소자의 경우, 완성된 반도체 소자의 검증을 위해 일반적으로 RF(radio frequency) 테스트 장치를 사용하여 RF 테스트를 실시한다. 이 장치는 RF 신호를 발생시키거나 그 신호를 측정할 수 있는 RF 발생기(generator)를 포함한다. RF 신호는 모듈(module)이나 케이블(cable) 등을 통해 테스트하고자 하는 반도체 소자가 실장된 DIB(device interface board)로 전달된다.

RF 신호는 테스트를 진행하는 주파수에 따라 전원(power)의 조정(calibration)이 필요하다. RF 테스트 장치를 사용하는 테스트는 조정되어 프로그 래밍 되어진 전원이 정확하게 DIB에 전달되는 것이 중요하다. 그러나 내외부적인 요인들, 예컨대 모듈이나 케이블 등을 거치면서 발생되는 자연적인 손실 또는 RF 발생기 자체의 오작동으로 인한 손실 등으로 인해 전원이 감소되거나 증가되는 문제가 있다. 그리고 이러한 문제는 반도체 소자의 테스트에 불량을 유발시킨다.

특히, 테스트 공정에서 퓨징(fusing)을 실시하는 반도체 소자의 경우, 전원의 증감이 고려되지 않은 상태에서 퓨징되는 문제가 있다. 여기서 퓨징이란, 반도체 소자의 테스트시 원하는 데이터가 나오지 않을 경우, 내부 회로를 적절히 끊어 원하는 데이터 값이 나올 수 있도록 하는 작업을 말한다.

내외부적인 요인들로 인한 전원의 증감 문제를 확인하기 위한 방법으로, 각각의 반도체 소자에 따라 참조가 되는 골든 샘플(golden sample)을 만들고, 골든 샘플을 RF 테스트 장치의 DIB에 삽입하여 테스트를 실시하는 방법이 있다. 설정된 데이터와 테스트로 확인된 데이터 사이에 차이가 있는지 여부를 확인하여, RF 테스트 장치의 이상유무를 확인할 수 있다.

그러나 전술한 방법은 RF 테스트 장치의 이상유무를 확인할 수 있는 시기가 일정하지 않다. 그리고 이상이 발생되는 이유가 불특정하여 작업자가 문제를 찾아서 해결하는데 시간이 걸리고, 이상이 발생된 후에 문제가 해결되므로 손실이 많이 발생할 수 있다. 또한, 테스트를 위해 설정되었던 테스트 환경을 변경함으로써 양산 수율이 저하될 수 있다.

본 발명의 목적은 정기적으로 RF 테스트 장치의 이상유무를 확인할 수 있는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제품의 품질이 향상되고, 최적의 테스트 조건에서 양산이 가능한 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 S 파라미터를 이용하여 RF 테스트 장치의 이상유무를 확인할 수 있는 RF 테스트 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 방법은 RF 발생기를 포함하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법으로서, (a)테스트를 시작하는 반도체 소자의 순서가 a 번째로서 초기화되었는지 또는 보상값이 b로서 초기화되었는지 확인하는 단계; (b) 반도체 소자의 순서 또는 보상값이 초기화되었으면, RF 발생기를 이용하여 반도체 소자의 테스트를 진행하고, 반도체 소자가 양품인지 확인하는 단계; (c) 반도체 소자가 양품이면, RF 발생기의 입력 포트의 자체 반사값으로서 입력 포트에서 발생된 손실을 알 수 있는 반사 계수 및 RF 발생기의 입력 포트에서 소정의 RF 발생기의 출력 포트를 통과하면서 발생한 내부 손실을 알 수 있는 투과 계수를 확인하는 단계; (d) 반사 계수와 투과 계수에 이상이 없으면, 보상값을 b를 제외한 다른 값으로 설정하고 테스트를 종료하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 있어서, (b)단계는 테스트된 반도체 소자에 이상이 있는 경우, 보상값을 초기화시키고 테스트를 종료한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 있어서, (c)단계는 반사 계수 또는 투과 계수에 이상이 있는 경우, 보상값을 초기화시키고 테스트를 종료한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법은, (b') (a)단계에서 반도체 소자의 순서 또는 보상값이 초기화되지 않았으면 반도체 소자를 테스트하는 단계; (c') 반도체 소자의 순서에 1을 가산하는 단계; (d') 가산된 반도체 소자의 순서가 n 번째보다 작거나 같으면, 보상값을 b를 제외한 다른 값으로 설정하고 테스트를 종료하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 있어서, (d')단계는 가산된 반도체 소자의 순서가 n 번째보다 크면, 보상값을 초기화시키고 테스트를 종료한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 있어서, (c)단계는 ±2dbm의 오차가 허용되는 범위 안에 있을 때 반사 계수와 투과 계수에 이상이 없는 것으로 판단하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 있어서, 반사 계수와 투과 계수는 디코더를 이용하여 측정한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에 있어서, 디코더는 반사 계수를 측정하는 핀이 플로팅(floating)되고, 투과 계수를 측정하는 핀이 소정의 RF 발생기와 연결된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 와이어 본딩 장치의 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 도면의 명확한 이해를 돕기 위해 다소 과장되거나 개략적으로 도시되거나 또는 생략되었으며, 각 구성요소의 실제 크기가 전적으로 반영된 것은 아니다.

실시예

도 1은 본 발명에 따른 RF 테스트 방법에 이용되는 RF 테스트 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 RF 테스트 방법에 이용되는 RF 테스트 장치의 디코더와 그 연결관계를 나타내는 도면이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 소자 RF 테스트 방법에는 서버 랙(server rack; 20), 테스트 헤드(test head; 30), 핸들러(handler; 40)를 포함하여 구성되는 RF 테스트 장치(100)가 사용된다.

서버 랙(20)에는 CPU(26), RF 발생기(25,27), RF 제어기(28), 전원 모듈(power module; 29) 등이 설치된다. CPU(26)는 프로그래밍된 테스트 환경에 따라 서버 랙(20)을 작동시키고, 테스트 결과 또는 테스트 환경은 서버 랙(20)과 연결된 모니터(10)를 통해 확인한다. RF 발생기(25,27)들은 테스트 환경에 적당한 RF 신호를 발생시키거나 신호를 측정한다. 제5 RF 발생기(27)는 하기될 디코더(70)의 입력 포트로 사용되고, 나머지 제1 내지 제4 RF 발생기(21,22,23,24)는 출력 포트로 사용된다. RF 제어기(28)는 이러한 RF 발생기들(25,27)을 제어한다. 전원 모듈(29)은 테스트 장치(100)에 필요한 전원을 제공한다.

테스트 헤드(30)는 반도체 소자의 테스트를 위한 환경을 형성하는 곳으로 DIB(31)를 포함한다. 테스트를 실시하기 전에 골든 샘플을 DIB(31)에 삽입한다. DIB(31)에 골든 샘플이 삽입되면, 서버 랙(20)에서 골든 샘플의 테스트 환경에 맞는 RF 신호와 전압 등을 DIB(31)에 보낸다. 모니터(10)를 확인하여 원하는 데이터가 출력되면 핸들러(40)에서의 양산 테스트를 위해 DIB(31)가 핸들러(40)에 장착된다. 원하는 데이터가 출력되지 않는다면, 그 데이터가 출력될 수 있도록 RF 발생기(25,27) 등을 조정하여 테스트 환경을 재조정한다.

디코더(decoder; 70)는 테스트 헤드(30)의 DIB(31)에 설치된다. 디코더(70)는 RF 테스트 장치(100)의 이상유무를 판단하기 위한 S(scattering) 파라미터를 측정하기 위해 사용된다. S 파라미터는 공지된 바와 같이, 신호가 발생된 상태에서 입력전압 대 출력전압의 비를 의미한다. 예컨대, S21은 1번 포트(port)에서 입력한 전압과 2번 포트에서 출력된 전압의 비율을 의미하는 것으로서, 1번 포트로 입력된 전압이 2번 포트로 얼마나 출력되는지를 나타내는 수치이다.

본 실시예에 사용되는 디코더(70)는 입력이 한 개의 포트로 들어가고, 출력이 네 개의 포트에서 나오는, 1 포트 입력 4 포트 출력 디코더이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 한 개의 입력 포트는 1번 핀이고, 네 개의 출력 포트는 4,6,12,14번 핀이다.

디코더(70)의 4번 핀은 S 파라미터 중 S11을 측정하기 위해 사용된다. S11은 1번 핀으로 입력된 전압이 1번 핀으로 반사되어 나가는 반사 계수이다. 즉, S11은 제5 RF 발생기(57)의 입력 포트에서의 자체 반사값으로서, 그 입력 포트에서의 반사 손실(return loss)을 알 수 있다. 따라서, 4번 핀은 제4 RF 발생기(24)와 연결 되지 않고 플로팅되어야 한다.

디코더(70)의 14번 핀은 S21을 측정하기 위해 사용된다. S21은 1번 핀으로 입력된 전압이 2번 핀으로 출력되어 나가는 투과 계수이다. 즉, 제5 RF 발생기(57)에서 제1 RF 발생기(21)를 통과하면서 발생된 내부의 손실로 인하여 줄어든 삽입 손실(insertion loss)을 알 수 있다. 따라서, 14번 핀은 제1 RF 발생기(21)에 연결된다.

디코더(70)의 6번과 12번 핀은 제2 및 제3 RF 발생기(22,23)에 연결되어 S 파라미터 측정이 아닌 일반적인 양산 테스트를 위해 사용된다. 1번 핀은 공통(common) 단자로서, 제5 RF 발생기(27)에 연결되고, RF 신호가 입력된다. 그리고 9번과 10번 핀은 입력되는 전원을 제어하여 표 1의 진리표와 같이, 핀을 선택한다.

입력 제어		신호 상태
A(10번 핀)	B(9번 핀)	디코더	RF 발생기
low	low	14번 핀	21
high	low	12번 핀	22
low	high	6번 핀	23
high	high	4번 핀	24

핸들러(40)는 대기부(41), 테스트부(42), 양품 적재부(43), 및 불량품 적재부(44)로 구성된다. 대기부(41)에 테스트를 위한 반도체 소자들이 적재된다. 전술한 테스트 헤드(30)에서 골든 샘플을 통해 테스트 환경이 정확하게 형성되면, 테스트 헤드(30)의 DIB(31)가 테스트부(42)에 장착된다. 테스트부(42)는 대기부(41)에 있던 반도체 소자들이 DIB(31)에 삽입되면서 테스트가 진행된다. 테스트를 진행한 후, 반도체 소자는 불/양에 따라 양품 적재부(43)와 불량품 적재부(44)에 분리되어 적재된다.

전술한 본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자의 RF 테스트 방법을 이하에서 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법을 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법은 먼저, 테스트를 시작하는 반도체 소자의 순서가 a 번째로서 초기화되었는지 또는 보상값이 b로서 초기화되었는지 확인한다. 예컨대, 반도체 소자의 순서 Dnum이 a 번째, 즉 첫 번째로 초기화되었는지 또는 보상값 Cal_Chk이 b, 즉 0인지 확인한다(50). 반도체 소자의 순서 또는 보상값이 초기화되었으면 테스트를 진행하고(51), 반도체 소자가 양품인지 확인한다(52). 반도체 소자가 양품이면 반사 계수, 즉 S11에 이상이 있는지 확인한다(53). S11에 이상이 없으면 투과 계수, 즉 S21에 이상이 있는지 확인한다(54). S21에도 이상이 없으면 보상값을 b를 제외한 다른 값, 예컨대 1로 설정(Cal_Chk=1)하고(55), 테스트를 종료한다. 여기서, ±2dbm의 오차가 허용되는 범위 안에 있을 때, S11과 S21에 이상이 없는 것으로 판단한다.

그런데, 반도체 소자가 양품인지 확인하고(52), 그 반도체 소자가 불량품이라면 보상값을 0으로 초기화시키고(56) 테스트를 종료한다. 또한, S11 또는 S21에 이상이 있다면 보상값을 0으로 초기화시키고(56) 테스트를 종료한 뒤, 문제를 해결한다. S11과 S21의 이상유무를 확인하는 단계는 반도체 소자가 양품인 경우에 진행하는 단계이다. 즉, 전술한 바와 같이 테스트 환경이 골든 샘플에 의해 맞춰진 상태이다. 따라서, S11 또는 S21에 이상이 있다면, 이는 RF 테스트 장치, 예컨대 RF 발생기나 포트에 대한 문제이다. S11에 이상이 발생된 경우, 1번 핀과 연결된 RF 발생기 또는 그 포트에 이상이 있는 것이다. 그리고 S21에 이상이 발생된 경우, 1번과 14번 핀에 연결된 RF 발생기들 또는 그 포트들에 이상이 있는 것이다. 따라서, S11과 S21을 확인함으로써 실시간으로 반사 계수와 투과 계수의 이상유무를 확인할 수 있고, 이상이 확인되면 바로 문제를 해결한다.

한편, RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법에서, 반도체 소자의 순서 또는 보상값이 초기화되었는지 확인하고(50), 이들의 조건이 맞지 않다면 그 반도체 소자의 테스트를 진행한다(61). 반도체 소자의 테스트가 끝나면 그 반도체 소자의 순서에 1을 가산한다(62). 가산된 반도체 소자의 순서가 n 번째, 예컨대 천 번째보다 작거나 같다면, 보상값을 1로 설정하고(64) 테스트를 종료한다. 그리고 가산된 반도체 소자의 순서가 천 번째보다 크다면, 보상값을 0으로 초기화시키고(65) 테스트를 종료한다. 즉, 천 번째 반도체 소자까지 테스트 공정을 진행한다. 그리고 천일 번째 반도체 소자의 순서가 되면, 반도체 소자의 순서를 첫 번째로 초기화시켜 다시 S11과 S21을 확인하는 단계를 진행한다.

본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법은, 반도체 소자의 순서 또는 보상값이 초기화되어 있다면 반도체 소자를 테스트한 뒤 반사 계수와 투과 계수의 이상유무를 판단한다. 즉, 반도체 소자가 첫 번째 것이거나 보상값이 0으로 설정되어 있는 경우 테스트를 진행하여 S11과 S21을 확인함으로써 테스트 장치의 이상유무를 확인할 수 있다. 이상이 확인될 경우는 RF 테스트 장치에 이상이 있는 것이므로 문제를 해결한다. 이상이 없을 경우 보상값을 1로 설정하여, S11과 S21을 확인하는 단계를 거치지 않고 천 번째까지의 반도체 소자를 양산으로 테스트한다. 천일 번째 반도체 소자일 경우에는 보상값을 0으로 설정하여 초기화시키고, S11과 S21을 확인하는 단계를 다시 거친다. 따라서, 천 번에 한 번씩 반사 계수와 투과 계수의 이상유무를 확인하여 장치의 이상유무를 확인할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법은, 정기적으로, 예컨대 천 번에 한 번씩 S 파라미터를 확인하여, 장치의 이상유무를 확인한다. 이에 따라, 반도체 소자의 테스트 환경을 정확하게 형성할 수 있으므로, 제품의 품질이 향상된다. 그리고 최적의 테스트 조건에서 양산이 가능한 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법을 제공할 수 있다.

Claims (8)

1. RF 발생기를 포함하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법으로서,

   (a)테스트를 시작하는 반도체 소자의 순서가 a 번째로서 초기화되었는지 또는 보상값이 b로서 초기화되었는지 확인하는 단계;

   (b)상기 반도체 소자의 순서 또는 보상값이 초기화되었으면, 상기 RF 발생기를 이용하여 상기 반도체 소자의 테스트를 진행하고, 상기 반도체 소자가 양품인지 확인하는 단계;

   (c) 상기 반도체 소자가 양품이면, RF 발생기의 입력 포트의 자체 반사값으로서 상기 입력 포트에서 발생된 손실을 알 수 있는 반사 계수 및 상기 RF 발생기의 입력 포트에서 소정의 RF 발생기의 출력 포트를 통과하면서 발생한 내부 손실을 알 수 있는 투과 계수를 확인하는 단계;

   (d)상기 반사 계수와 투과 계수에 이상이 없으면, 상기 보상값을 b를 제외한 다른 값으로 설정하고 테스트를 종료하는 단계;

   를 포함하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 (b)단계는 테스트된 상기 반도체 소자에 이상이 있는 경우, 상기 보상값을 초기화시키고 테스트를 종료하는 것을 특징으로 하는 RF 테스트 장치를 이용 하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 (c)단계는 반사 계수 또는 투과 계수에 이상이 있는 경우, 상기 보상값을 초기화시키고 테스트를 종료하는 것을 특징으로 하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.
4. 제1 항에 있어서,

   (b')상기 (a)단계에서 상기 반도체 소자의 순서 또는 보상값이 초기화되지 않았으면 상기 반도체 소자를 테스트하는 단계;

   (c')상기 반도체 소자의 순서에 1을 가산하는 단계;

   (d')상기 가산된 반도체 소자의 순서가 n 번째보다 작거나 같으면, 상기 보상값을 b를 제외한 다른 값으로 설정하고 테스트를 종료하는 단계;

   를 포함하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 (d')단계는 상기 가산된 반도체 소자의 순서가 n 번째보다 크면, 상기 보상값을 초기화시키고 테스트를 종료하는 것을 특징으로 하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 (c)단계는 ±2dbm의 오차가 허용되는 범위 안에 있을 때 상기 반사 계수와 투과 계수에 이상이 없는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 반사 계수와 투과 계수는 디코더를 이용하여 측정하는 것을 특징으로 하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 디코더는 상기 반사 계수를 측정하는 핀이 플로팅(floating)되고, 상기 투과 계수를 측정하는 핀이 소정의 RF 발생기와 연결된 것을 특징으로 하는 RF 테스트 장치를 이용하는 반도체 소자 RF 테스트 방법.

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