KR20080027592A - 반도체 불량 분석 장치 및 이를 이용한 반도체 불량 분석방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 불량 분석 장치 및 이를 이용한 반도체 불량 분석 방법에 관한 것으로, 종래의 프루브(Prove)를 이용한 반도체 분석 장치 및 방법은 노이즈가 많이 발생하고 정확한 불량 지점을 찾아내지 못하는 문제를 해결하기 위하여, 반도체 칩에 실제 반도체 동작과 동일한 상태의 테스트 신호를 인가하고 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 에미션 포인트(Emission Point)를 검출하는 방법을 사용하고, 이를 위한 장치를 제공함으로써 반도체 불량 분석을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 전원 테스트 장치를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 소켓 모듈을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 불량 분석 방법을 도시한 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 불량 분석 장치를 도시한 단면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 반도체 칩 110 : 소켓
120 : 핀 커넥터 130 : 소켓 모듈
135 : 회로 기판 140 : 케이블 커넥터
150 : 신호 발생 장치 160 : 포토 에미션 마이크로 스코프
170 : 테스트 장치의 본체 180 : 지지 핀
본 발명은 반도체 불량 분석 장치 및 이를 이용한 반도체 불량 분석 방법에 관한 것으로, 종래의 프루브(Prove)를 이용한 반도체 분석 장치 및 방법은 노이즈 가 많이 발생하고 정확한 불량 지점을 찾아내지 못하는 문제를 해결하기 위하여, 반도체 칩에 실제 반도체 동작과 동일한 상태의 테스트 신호를 인가하고 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 에미션 포인트(Emission Point)를 검출하는 방법을 사용하고, 이를 위한 장치를 제공함으로써 반도체 불량 분석을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩에 대한 테스트는 제조 공정상 발생하는 불량품을 제거하는 제품 테스트와 제조된 제품의 기능이나 성능이 설계 스펙에 일치하는지를 확인하는 프루브(Prove) 테스트를 포함한다. 이러한 테스트를 통해 제조 공정상 결함이나 설계 스펙과 기능의 불일치가 발견되면 그 원인을 조사하기 위한 분석이 필요하다.
그러나 프루브 테스트는 전원전압(VDD) 또는 접지전압(VSS) 와 같은 반도체 칩에서 사용하는 일부 전원만을 반도체 칩에 인가하여 분석을 수행하기 때문에 완전한 반도체 칩의 동작에 대해 분석하는데 어려움이 있다.
일부 전원만 인가되므로 불량 분석 범위가 좁고 신뢰성 있는 데이트를 얻을 수 없고, 테스트 신호가 약하여 노이즈(Noise)의 영향을 쉽게 받고, 간섭현상에 의하여 정확한 불량지점을 찾는데 어려움이 있다.
또한, FBGA(Fine Ball Grid Array) 형태의 반도체 칩을 테스트할 경우 반도체 칩의 뒷면(Backside)에 전원 인가용 핀(Pin)이 존재하므로 프루브 테스트를 수행하기 위해서는 반도체 칩을 뒤집거나 반도체 칩의 패키지를 분해하여야 하는 불 편함이 있으며 테스트용 샘플을 준비하는데 시간이 오래 걸리는 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 반도체 칩에 실제 반도체 동작과 동일한 상태의 테스트 신호를 인가하고 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 에미션 포인트(Emission Point)를 검출하는 방법을 사용하고, 이를 위한 장치를 제공함으로써 반도체 불량 분석을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 반도체 불량 분석 장치 및 이를 이용한 반도체 불량 분석 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 불량 분석 장치는,
FBGA(Fine Ball Grid Array) 형태의 반도체 칩과,
상기 반도체 칩의 배면에 구비된 핀(Pin)들과 일대 일로 대응되는 핀 커넥터를 포함하는 소켓 모듈과,
상기 소켓 모듈에 신호를 전송하는 케이블 커넥터와,
상기 소켓 모듈 및 케이블 커넥터를 포함하는 인쇄 회로 기판과,
상기 케이블 커넥터에 테스트 신호를 인가하는 신호 발생 장치 및
상기 반도체 칩에 테스트 신호가 인가되었을 때 상기 반도체 칩의 상부에서 불량을 검출할 수 있는 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 발생 장치는 상기 인쇄 회로 기판에 포함되고, 모사이드(MOSAID)인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 반도체 분석 장치를 이용한 반도체 불량 분석 방법은 FBGA(Fine Ball Grid Array) 형태의 반도체 칩에 테스트 신호를 인가하는 단계 및
포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 에미션 포인트(Emission Point)를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 테스트 신호는 모사이드(MOSAID)를 이용하여 실제 반도체의 동작과 동일한 상태의 전기 신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전원 테스트 장치를 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 도면의 좌측에서 부터 신호 발생 장치(150), 케이블 커넥터(140) 및 소켓 모듈(130)이 도시되어 있다.
여기서, 소켓 모듈(130)은 FBGA(Fine Ball Grid Array) 형태의 반도체 칩(100)을 꼽을 수 있는 소켓(110) 및 반도체 칩(100)의 배면에 구비된 핀(Pin)들과 일대 일로 대응되는 핀 커넥터(120)를 포함하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 소켓 모듈을 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 인쇄 회로 기판에 장착된 소켓 모듈(130)을 도시한 것으로 핀 커넥터(120)는 소켓(110)에 연결되는 반도체 칩의 핀과 일 대 일로 대응하는 도전 배선(미도시)으로 연결된다.
여기서, 소켓(110)은 하나 이상 장착될 수 있는데, 각 소켓은 X4 모드, X8 모드, X16 모드 등 다양한 모드로 동작하는 반도체 칩에 대응할 수 있다. 여기서 X4 모드, X8 모드 또는 X16 모드란 4 비트, 8비트 또는 16비트 단위로 데이터가 입출력되는 반도체 칩의 동작 모드를 말한다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 불량 분석 방법을 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 반도체 칩의 동작에 필요한 전기적 테스트 신호를 나타내고 있다. 반도체 칩의 핀에 가로 순번(1 ~ 9) 및 세로 순번(A~ R)을 할당하고, 각 좌표에 필요한 전기 신호들(VDD, NC, VSS, CLK... 등)을 신호 발생 장치에서 생성하여 반도체 칩에 인가되도록 함으로써, 반도체 칩이 실제 동작과 동일한 상태가 되도록 한다. 이때, 신호 발생 장치는 모사이드(MOSAID)와 같은 장비를 이용하는 것이 바람직하다.
다음에는, 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 불량 지점인 에미션 포인트(Emission Point)를 검출한다.
포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치는 이미지를 전체적으로 관측하여 이상이 발생한 지점의 온도 변화를 감지하고 이상 지점을 정확하게 검출할 수 있는 기능을 수행하므로 반도체 칩에 별도의 가공 공정을 수행하지 않고 테스트 공정을 진행할 수 있다. 따라서 포토 에미션 마이크로 스코 프(Photo Emission Microscope) 장치는 실제 반도체 칩을 그대로 사용하므로 별도의 가공 공정을 수행할 필요가 없어 비용 절감 및 효율적으로 테스트를 진행할 수 있도록 하고, 테스트 공정의 신뢰성을 향상시킨다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 불량 분석 장치를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 반도체 불량 테스트 장치의 본체(170) 및 회로 기판(135)을 지지하는 지지 핀(180)이 구비되고, 본체 상부에 테스트 장치들을 포함하는 회로 기판(135)이 구비된다.
회로 기판에(135)는 핀 커넥터(미도시) 및 소켓(미도시)을 포함하는 소켓 모듈(130)과, 소켓 모듈(130)에 신호를 전송하는 케이블 커넥터(140) 및 케이블 커넥터(140)에 테스트 신호를 인가하는 신호 발생 장치(150)가 구비된다.
다음에는, 소켓 모듈(130) 상부에 반도체 칩(100)이 구비되고, 실제 동작과 동일한 상태의 전기 신호들이 케이블 커넥터(140)를 통하여 반도체 칩(100)에 인가되었을 때 반도체 칩(100)의 상부에서 불량을 검출할 수 있는 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치(160)가 구비된다.
상술한 바와 같이, 프루브 테스트가 반도체 칩에서 사용하는 일부 전원만을사용하여 완전한 반도체 칩의 동작에 대해 분석하는데 어려움이 있고, 테스트 신호가 약하여 노이즈(Noise)의 영향을 쉽게 받고, 간섭현상에 의하여 정확한 불량지점을 찾는데 어려움이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 반도체 칩에 실제 반도체 동작과 동일한 상태의 테스트 신호를 인가하고 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 에미션 포인트(Emission Point)를 검출하는 방법을 사용한다.
이를 위한 장치로 반도체 칩의 배면에 구비된 핀(Pin)들과 일대 일로 대응되는 핀 커넥터를 포함하는 소켓 모듈과, 상기 소켓 모듈에 신호를 전송하는 케이블 커넥터와, 상기 소켓 모듈 및 케이블 커넥터를 포함하는 인쇄 회로 기판과, 상기 케이블 커넥터에 테스트 신호를 인가하는 신호 발생 장치 및 상기 반도체 칩에 테스트 신호가 인가되었을 때 상기 반도체 칩의 상부에서 불량을 검출할 수 있는 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 포함하는 반도체 불량 분석 장치를 사용한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 반도체 칩에 실제 반도체 동작과 동일한 상태의 테스트 신호를 인가하고 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 에미션 포인트(Emission Point)를 검출하는 반도체 불량 분석 방법 및 장치를 사용함으로써, 완전한 반도체 칩의 동작에 대해 분석하는 것이 용이하게 되고, 테스트 신호간의 노이즈(Noise) 및 간섭현상을 최소화 시킬 수 있다.
또한, 포토 에미션 마이크로 스코프 장치를 사용함으로써, 정확한 불량지점을 찾을 수 있으며, 테스트용 반도체 칩의 불량 분석 신뢰성을 확보할 수 있는 다른 효과를 제공한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (5)
- FBGA(Fine Ball Grid Array) 형태의 반도체 칩;상기 반도체 칩의 배면에 구비된 핀(Pin)들과 일대 일로 대응되는 핀 커넥터를 포함하는 소켓 모듈;상기 소켓 모듈에 신호를 전송하는 케이블 커넥터;상기 소켓 모듈 및 케이블 커넥터를 포함하는 인쇄 회로 기판;상기 케이블 커넥터에 테스트 신호를 인가하는 신호 발생 장치; 및상기 반도체 칩에 테스트 신호가 인가되었을 때 상기 반도체 칩의 상부에서 불량을 검출할 수 있는 포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 신호 발생 장치는 상기 인쇄 회로 기판에 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 신호 발생 장치는 모사이드(MOSAID)인 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 장치.
- 청구항 제 1의 반도체 분석 장치를 이용한 불량분석 방법에 있어서,FBGA(Fine Ball Grid Array) 형태의 반도체 칩에 테스트 신호를 인가하는 단계; 및포토 에미션 마이크로 스코프(Photo Emission Microscope) 장치를 이용하여 상기 반도체 칩에서 발생하는 에미션 포인트(Emission Point)를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 테스트 신호는 모사이드(MOSAID)를 이용하여 실제 반도체의 동작과 동일한 상태의 전기 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 반도체 불량 분석 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020060092867A KR20080027592A (ko) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 반도체 불량 분석 장치 및 이를 이용한 반도체 불량 분석방법 |
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| KR1020060092867A KR20080027592A (ko) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 반도체 불량 분석 장치 및 이를 이용한 반도체 불량 분석방법 |
Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220106538A (ko) | 2021-01-22 | 2022-07-29 | 강훈서 | 연마 기법을 이용한 비가열식 반도체패키지 분리 방법 |
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2006
- 2006-09-25 KR KR1020060092867A patent/KR20080027592A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20220106538A (ko) | 2021-01-22 | 2022-07-29 | 강훈서 | 연마 기법을 이용한 비가열식 반도체패키지 분리 방법 |
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