KR20080031083A - 열 분리기를 구비하는 반도체 소자용 테스트 핸들러 및이를 이용한 반도체 소자 테스트 방법 - Google Patents

열 분리기를 구비하는 반도체 소자용 테스트 핸들러 및이를 이용한 반도체 소자 테스트 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 테스트 핸들러는 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 고온 또는 저온의 테스트 조건에서 테스트 트레이 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤드와 결합시켜 양불량을 테스트하는 테스트 챔버를 구비한다. 테스트 챔버에는 테스트 챔버와 테스트 헤드를 분리시킨 후에도 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있게 열 분리기를 구비한다. 열 분리기는 상기 테스트 챔버의 하부에 설치되어 테스트 챔버 내부를 밀폐시키거나 오픈시킬 있는 셔터일 수 있다.

Description

열 분리기를 구비하는 반도체 소자용 테스트 핸들러 및 이를 이용한 반도체 소자 테스트 방법{Test handler for testing semiconductor device having thermal isolator and test method of semiconductor device using the same}
도 1은 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 테스트 핸들러의 후방 부분을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 테스트 챔버에서 반도체 소자를 테스트할 때 접속 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 의해 테스트 챔버와 테스트 헤드가 결합된 테스트 핸들러의 후면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의해 테스트 챔버와 테스트 헤드가 분리된 테스트 핸들러를 도시한 후면 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따라 열 분리기를 포함하는 테스트 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명에 따라 열 분리기를 포함하는 테스트 챔버를 밑면에서 바라보고 도시한 분해 및 결합 사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 테스트 챔버를 갖는 테스트 핸들러를 이용한 반도체 소자의 테스트 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 테스트 핸들러. 500: 테스트 핸들러 전방부, 550: 테스트 핸들러 중간부, 600: 테스트 핸들러 후방부, 115: 소크 챔버, 117: 테스트 챔버, 119: 배출 챔버, 123: 테스트 보드, 125: 테스트 소켓, 135: 테스트 헤드, 312: 열 분리기, 302: 셔터 가이드부, 304: 홈, 308: 셔터, 310: 셔터 조절부
본 발명은 반도체 소자를 테스트하는 테스트 핸들러(test handler) 및 이를 이용한 반도체 소자 테스트 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테스트 챔버의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 테스트 핸들러 및 이를 이용한 반도체 소자 테스트 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 메모리 반도체 소자, 비메모리 반도체 소자 및 이들을 적절히 하나의 배선 기판 상에 회로적으로 구성한 모듈 IC 등의 반도체 소자("반도체 IC"라 칭하기도 함)들은 여러 가지 테스트 과정을 거친 후 출하된다. 반도체 소자의 양불량을 검사하는 테스터(tester)는 하드웨어와 소프트웨어가 결합된 자동화 장치를 말한다.
테스터는 피검사 반도체 소자를 이송할 수 있는 이송 처리 장치(일반적으로, "테스트 핸들러"라 칭함)를 포함한다. 테스트 핸들러는 피검사 반도체 소자를 테스 트 트레이(test tray)에 탑재하여 테스트 챔버(테스트 사이트부)로 이송하고, 테스트 핸들러 본체와 테스트 핸들러 본체와 별도로 설치된 테스트 헤드를 결합된 상태로 고온 또는 저온, 예컨대 -50℃ 내지 150℃의 테스트 챔버에서 테스트 트레이에 탑재된(재치된, 수납된) 피검사 반도체 소자를 테스트 헤드의 테스트 보드와 접속시켜 전기적 시험을 행하고, 검사 완료된 반도체 소자를 양불량으로 구분하여 외부로 배출한다.
그런데, 반도체 소자가 다품종 대량 생산 체제로 점차적으로 변경됨에 따라, 테스트 핸들러의 테스트 챔버의 크기는 커지고 있고 테스트 공정을 진행할 때 테스트 핸들러와 별도로 설치된 테스트 헤드(또는 테스트 보드)를 자주 교체해야 한다. 이에 따라, 고온 또는 저온의 테스트 챔버의 온도를 유지하는 것이 매우 중요해지고 있다. 물론, 테스트 헤드(테스트 보드 또는 테스트 소켓) 수리를 하거나, 테스터의 테스트 불량을 치유할 경우에도 고온 또는 저온의 테스트 챔버의 온도를 유지하는 것도 매우 중요하다.
만약, 테스트 챔버의 온도를 유지하지 못할 경우 테스트 헤드나 테스트 보드의 교체나 수리 후에 고온 또는 저온의 테스트 조건을 유지하기 위해 테스트 챔버를 가열하거나 냉각시켜야 한다. 이렇게 될 경우, 많은 시간이 소요되어 테스터의 가동률이 크게 떨어져 테스트 공정의 생산성이 크게 낮아지게 된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 테스트 헤드나 테스트 보드의 수리나 교체를 하거나, 테스트 불량이 발생하더라도 테스트 챔버의 온도를 유지 할 수 있는 테스트 핸들러를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 테스트 핸들러를 이용한 반도체 소자의 테스트 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 테스트 핸들러는 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 고온 또는 저온의 테스트 조건에서 테스트 트레이 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤드와 결합시켜 양불량을 테스트하는 테스트 챔버를 구비한다. 테스트 챔버에는 테스트 챔버와 테스트 헤드를 분리시킨 후에도 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있게 열 분리기를 구비할 수 있다.
열 분리기는 테스트 챔버의 하부에 설치되어 테스트 챔버 내부를 밀폐시키거나 오픈시킬 있는 셔터일 수 있다. 열 분리기는 테스트 챔버의 바디의 하면에 마련된 셔터 가이드부와, 셔터 가이드부 내에는 형성된 홈과, 홈을 통하여 이동하여 테스트 챔버를 밀폐시키거나 오픈시킬 수 있는 셔터를 포함할 수 있다. 열 분리기는 테스트 챔버를 구획하여 복수개 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 테스트 핸들러는 소크 챔버, 테스트 챔버 및 배출 챔버를 구비한다. 소크 챔버는 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 미리 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉시킨다. 테스트 챔버는 소크 챔버의 일측에 설치되고, 고온 또는 저온의 테스트 조건에서 소크 챔버로부터 이송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 테스트 트레이 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤 드와 결합시켜 양불량을 테스트한다.
소크 챔버로부터 X축 방향으로 테스트 트레이는 이송되고, 테스트할 때 반도체 소자는 Z축 방향으로 하강시켜 테스트 트레이 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤드와 결합시켜 양불량을 테스트한다. 테스트 챔버에는 테스트 챔버와 테스트 헤드가 분리되어 있는 동안에도 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있게 열 분리기(thermal isolator)가 설치될 수 있다. 열 분리기는 테스트 챔버의 바디에 설치되어 Y축 방향으로 이동함으로써 테스트 챔버를 밀폐시키거나 오픈시킨다.
배출 챔버는 상기 테스트 챔버의 일측에 설치되고 상기 테스트 챔버로부터 이송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 상온 상태로 복귀시킨다. 배출 챔버로 이송되는 테스트 트레이는 X축 방향으로 이송된다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 테스트 핸들러를 이용한 반도체 소자의 테스트 방법은 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 소크 챔버에서 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉하는 것을 포함한다. 테스트 챔버를 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 설정하고, 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 테스트 챔버와 별도로 설치된 테스트 헤드와 결합시켜 테스트를 수행한다. 테스트 완료된 반도체 소자가 포함된 테스트 트레이를 배출 챔버로 이동시킨다.
테스트 헤드의 수리나 교체가 필요하거나, 테스트 불량이 발생했는지를 판단하여 테스트 헤드의 수리나 교체가 필요하지 않거나, 테스트 불량이 발생하지 않은 경우는 앞 단계의 테스트 과정을 반복한다. 만약, 테스트 헤드의 수리나 교체가 필 요하거나 테스트 불량이 발생했다면 테스트 헤드를 테스트 챔버로부터 분리시킨다.
테스트 챔버를 밀폐시켜 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 유지한 상태에서 테스트 헤드의 수리나 교체를 수행하거나 테스트 불량을 치유한다. 테스트 챔버의 밀폐는 테스트 챔버의 하부에 설치된 열 분리기를 이용하여 수행할 수 있다. 테스트 헤드의 수리나 교체를 수행하거나 테스트 불량을 치유한 후, 열 분리기를 이용하여 테스트 챔버를 오픈하고 테스트 헤드와 테스트 챔버를 결합시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 테스트 핸들러는 테스트 챔버에 열 분리기를 구비하여 테스트 헤드의 수리나 교체를 수행하거나 테스터의 테스트 불량을 치유할 때 테스트 챔버의 온도를 유지할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다. 도면에서 막 또는 영역들의 크기 또는 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어진 것이다.
먼저, 본 발명에 의한 테스트 핸들러의 구성을 도 1 내지 도 3을 이용하여 간략하게 설명한다. 도 1 내지 도 3에서 설명하는 테스트 핸들러는 본 발명의 설명을 위하여 예시적으로 도시한 것이다. 그리고, 본 발명에 의한 테스트 핸들러는 수평식 또는 수평형 테스트 핸들러에 적용할 수 있다. 하기 도면들에서 동일한 참조 번호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 테스트 핸들러의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 개략도이다.
구체적으로, 테스트 핸들러(100)의 전방부(500)에 테스트할 반도체 소자들(도 3의 S)이 다수개 탑재되어 있는 범용 트레이들(customer trays, C)이 적재되는 로딩 스톡커(loading stocker: 101)가 설치되어 있다. 로딩 스톡커(100)의 일측부에는 테스트 완료된 반도체 소자들이 테스트 결과에 따라 분류되어 범용 트레이(C)에 수납되는 언로딩 스톡커(103, unloading stocker, 103)가 설치되어 있다.
테스트 핸들러(100)의 중간부(550)의 양측부에는 로딩 스톡커(101)로부터 이송되어온 반도체 소자들을 일시적으로 장착하는 버퍼부(105)가 전후진 가능하게 설치되어 있다. 버퍼부들(105) 사이에는 버퍼부(105)의 테스트할 반도체 소자를 이송하여 테스트 트레이(T)에 장착하는 재장착하는 작업과 테스트 트레이(T)의 테스트 완료된 반도체 소자를 버퍼부(105)에 장착하는 작업이 이루어지게 되는 교환부(107)가 배치되어 있다. 참조번호 109는 교환부(107)와 테스트 핸들러 후방부(600) 사이에서 반도체 소자를 테스트 트레이(T)에 수납하고 반송하는 반송 장치이다.
로딩 스톡커(101) 및 언로딩 스톡커(103)가 배치된 테스트 핸들러 전방부(500)와, 교환부(105) 및 버퍼부(107)가 배치된 테스트 핸들러 중간부(550) 사이에는 X-Y축으로 이동하며 반도체 소자들을 픽업하여 이송하는 제1 픽커 로봇(111) 및 제2 픽커 로봇(113)이 설치되어 있다. 제1 픽커 로봇(111)은 로딩 스톡커(101) 및 언로딩 스톡커(103)와 버퍼부(105) 사이를 이용하여 반도체 소자를 이송하여 주는 역할을 한다. 제2 픽커 로봇(113)은 버퍼부(105)와 교환부(107) 사이를 이동하여 반도체 소자를 이송하여 주는 역할을 한다.
테스트 핸들러(100)의 후방부(600)에는 소크 챔버(115, soak chamber), 테스트 챔버(117, test chamber) 및 배출 챔버(119, exit chamber)가 설치되어 있다. 소크 챔버(115)로부터 배출챔버(119) 방향으로 반도체 소자가 탑재된 테스트 트레이(T)가 이동한다. 소크 챔버(115)는 반도체 소자가 탑재된 테스트 트레이(T)를 테스트 챔버(117)로 공급하기 전에 미리 소정의 온도, 예컨대 -50℃ 내지 150℃로 예열 또는 예냉시키는 역할을 수행한다.
테스트 챔버(117)는 테스트 조건, 즉 고온 또는 저온, 예컨대 -50℃ 내지 150℃를 유지한 상태에서 테스트 트레이(T)에 장착된 각각의 반도체 소자들과 테스트 보드(123)의 테스트 소켓(125)을 테스트 플레이트(121)를 이용하여 전기적으로 접속시켜 테스트를 수행한다. 그리고, 배출 챔버(119)는 테스트 챔버(117)로부터 검사가 완료된 반도체 소자에 대하여 초기의 상온 상태를 복귀시키는 역할을 수행한다.
도 2는 도 1의 테스트 핸들러의 후방 부분을 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 테스트 챔버에서 반도체 소자를 테스트할 때 접속 관계를 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 테스트 핸들러(100)의 후방부(600)에는 소크 챔버(115), 테스트 챔버(117) 및 배출 챔버(119)를 포함한다. 테스트 챔버(117)와 소크 챔버(115)에는 온도를 상승시키기 위한 히터봉(137)이 설치되어 있다. 또한, 온도를 하강시키기 위한 유닛으로 구멍을 통하여 액체 질소를 분사하는 액체 질소 분사봉(139)이 설치되어 있으며, 온도 상승 및 하강이 원활하게 이루어질 수 있도록 송풍팬(141)이 설치되어 있다.
고온 테스트를 진행할 때는 히터봉(137)으로부터 발생된 열을 송풍팬(141)에 의해 내부로 골고루 송풍함으로써 테스트 챔버(117)를 고온상태로 만들어준다. 그리고, 저온 테스트를 진행할 때는 외부의 액체 질소 공급원(149)으로부터 액체 질소 공급관(151)을 통하여 전송된 액체 질소를 액체 질소 분사봉(139)을 통하여 분사함으로써 테스트 챔버(117) 내부를 저온 상태로 만들어준다.
소크 챔버(115)의 하부에는 소크 챔버(115)와 테스트 챔버(117)로의 액체 질소 공급을 제어하는 솔레노이드 밸브(143)가 설치되어 있다. 솔레노이드 밸브(143)와 연결되어 테스트 챔버(117)로의 액체 질소 공급을 개폐하기 위한 테스트 챔버용 공급 밸브(145)와 소크 챔버로의 액체 질소 공급을 단속하기 위한 소크 챔버용 공급 밸브(147)가 설치되어 있다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이 테스트 챔버(117)에서는 테스트 헤드(135)와 연결된 테스트 보드(123)의 상부 부분에 테스트 트레이(T)가 진입하여 정렬되었을 때 테스트 플레이트(121)에 압력을 주어 테스트 트레이(T)의 각 반도체 소자(S)를 테스트 보드(123)의 테스트 소켓(125)과 접속시킴으로써 테스트를 진행한다.
테스트 헤드(135), 이에 연결된 테스트 보드(123) 및 테스트 소켓(125)은 테스터 핸들러 본체 외부에 별도로 설치되는 부분으로, 테스터에 전기적으로 연결하 는 인터페이스 역할을 한다. 도 3에서, 참조번호 131은 테스트 보드(123)의 테스트 소켓(125)의 콘택 단자를 확대하여 도시한 것이고, 참조번호 133은 반도체 소자(S)의 외부 연결 단자를 확대하여 도시한 것이다.
다음에는, 본 발명에 의한 테스트 핸들러(100)의 테스트 챔버에 대하여 보다 자세하게 설명한다. 본 발명의 테스트 핸들러(100)는 테스트 챔버(117)에 열 분리기(thermal isolator, 312)를 구비하여 테스터 챔버(117)와 테스트 헤드(135)와 분리되더라도 테스트 챔버(117)의 온도를 고온 또는 저온으로 유지하는 것을 포함한다. 즉, 열 분리기(312)는 테스트 챔버(117)가 테스트 헤드(135)와 결합되어 있지 않는 동안에도 테스트 챔버(117)를 외부로부터 밀폐시켜 테스트 챔버(117) 내의 고온 또는 저온의 온도를 유지한다.
열 분리기(312)의 예로 여러 가지를 들 수 있지만 본 실시예에서는 슬라이드형 셔터(308)를 포함하며, 열 분리기(312)를 다른 것으로 구성하더라도 본 발명의 범주에 포함된다. 테스트 챔버(117) 내에서 테스트하는 반도체 소자의 수는 테스트 트레이(T)나 테스트 챔버(117)의 모양 및 크기에 따라 다양하게 구성할 수 있으므로, 테스트하는 반도체 소자의 수에 따라 본 발명의 범위가 정해지지 않는다.
도 4는 본 발명에 의해 테스트 챔버와 테스트 헤드가 결합된 테스트 핸들러의 후면 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의해 테스트 챔버와 테스트 헤드가 분리된 테스트 핸들러를 도시한 후면 사시도이다.
구체적으로, 테스트 트레이(T)에 탑재된 반도체 소자(도 3의 S)를 미리 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉시키는 소크 챔버(115)가 테스트 핸들 러(100)의 일측에 설치되어 있다. 참조번호 116은 소크 챔버 도어를 나타낸다.
소크 챔버(115)의 일측에는 테스트 챔버(117)가 설치되어 있다. 참조번호 118은 테스트 챔버 도어를 나타낸다. 테스트 챔버(117)에서는 고온 또는 저온의 테스트 조건에서 소크 챔버(115)로부터 X축(-X축) 방향으로 이송된 테스트 트레이(T)의 반도체 소자를 테스트 트레이(T) 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤드(135)와 결합시켜 양불량을 테스트한다. 테스트 헤드(135)는 테스트 보드(123)와 테스트 보드(123) 내에 포함된 테스트 소켓(125)을 포함한다.
테스트 헤드(135)와 연결된 테스트 보드(123)의 상부 부분에 테스트 트레이(T)가 X축 방향으로 진입하여 정렬되었을 때, 도 3에 도시한 바와 같이 테스트 플레이트(121)에 Z축 방향으로 압력을 주어 테스트 트레이(T)의 각 반도체 소자(S)를 테스트 보드(123)의 테스트 소켓(125)과 접속시킴으로써 테스트를 진행한다. 테스트 챔버(117)의 일측에는 테스트 챔버로부터 이송된 테스트 트레이(T)의 반도체 소자를 상온 상태로 복귀시키는 배출 챔버(119)가 설치되어 있다. 참조번호 120은 배출 챔버 도어를 나타낸다.
그런데, 테스트 헤드(135)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 테스트 트레이(T) 아래에 별도로 위치하며 X, Y, Z 방향으로 이동하여 테스트 핸들러(100)와 결합하거나 분리가 가능하다. 그리고, 테스트 헤드(135), 테스트 보드(123) 및 테스트 소켓(125)을 수리나 교체를 하거나, 테스터의 테스트 불량을 치유할 경우에는 도 5와 같이 테스트 헤드를 테스트 핸들러(100)로부터 분리하여야 한다. 이렇게 될 경우, 앞서 설명한 바와 같이 고온 또는 저온의 테스트 챔버(117)의 온도를 유지하 지 못하게 된다.
이를 극복하기 위하여, 본 발명의 테스트 챔버(117)는 테스트 챔버(117)와 테스트 헤드(135)가 분리되어 있는 동안에도 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있게 열 분리기(thermal isolator, 도 6 및 도 7의 참조번호 312)를 구비한다. 열 분리기(312)를 포함하는 테스트 챔버(117)에 대하여는 도 6 내지 도 8을 이용하여 보다 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명에 따라 열 분리기를 포함하는 테스트 챔버를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7 및 도 8은 각각 본 발명에 따라 열 분리기를 포함하는 테스트 챔버를 밑면에서 바라보고 도시한 분해 및 결합 사시도이다.
구체적으로, 테스트 챔버(117)는 테스트 챔버(117)의 하부에 열 분리기(312)를 포함한다. 보다 상세하게, 테스트 챔버(117)는 바디(205)를 포함한다. 바디(205)는 테스트 트레이 지지 바디(201)와 주 바디(203)를 포함한다. 테스트 트레이 지지 바디(201)와 주 바디(203)는 스프링을 포함한 연결 부재(207)로 연결된다. 테스트 트레이 지지 바디 내에는 테스트 트레이(T)를 직접적으로 받쳐주는 지지지대(206)가 설치되어 있다. 도 6에서는 편의상 지지대(206)를 도시하지 않는다. 테스트 트레이 지지 바디(201)와 주 바디(203)는 하나로 구성할 수도 있다. 테스트 트레이(T)는 구동 모터(209) 및 테스트 트레이 구동 벨트(211)를 통하여 X축 방향으로 이송되며, 이송된 테스트 트레이(T)는 위치 센서(213), 위치 스톱 센서(215) 및 트레이 록핀(217)을 통하여 테스트 챔버(217)에 정확히 안착한다.
테스트 챔버(117)를 구성하는 바디(205)의 하면에는 테스트 챔버(117)를 밀 폐하거나 오픈할 수 있는 열 분리기(312)가 설치되어 있다. 열 분리기(312)는 테스트 챔버(117)를 구획하여 2개 설치되어 있다. 그러나, 열 분리기(312)는 필요 및 구성에 따라 여러 개로 나누어 구성할 수 있다. 열 분리기(312)는 셔터 가이드부(302), 홈(304), 셔터(308) 및 셔터 조절부(310)를 포함한다. 상기 셔터 조절부(310)는 테스트 핸들러(100)의 제어부(미도시)에 연결된다. 셔터 조절부(310)는 셔터(308)를 구동 및 조절하는 부분으로 바디(205)의 하면에 설치될 수 있다.
보다 상세하게, 바디(205)의 하면에는 Y축 방향으로 셔터 가이드부(302)가 부착되어 있다. 셔터 가이드부(302)와 바디(205)는 한 몸체로 구성될 수 있으나, 편의상 다른 참조번호를 이용한다. 셔터 가이드부(302) 내에는 셔터(308)가 이동할 수 있는 홈(304)이 마련되어 있다. 셔터(308)는 고온 및 저온에 모두 사용가능하며, 열 변형이 없는 재질을 이용한다.
셔터 조절부(310)를 이용하여 셔터(308)를 셔터 가이드부(302) 내의 홈(304)을 통하여 이동하여 테스트 챔버(117)를 밀폐하거나 오픈할 수 있다. 본 발명의 실시예에 이용된 셔터(308)는 자동적으로 움직일 수 있는 자동 슬라이드형 셔터로써, 셔터 조절부(310) 내의 휠(미도시)에 감겨질 수 있다. 물론, 셔터(308)는 필요에 따라 다른 것을 이용할 수 있다. 셔터(308)의 표면은 굴곡지게 형성할 수 도 있다.
결과적으로, 본 발명의 테스트 챔버(117)는 테스트 헤드(135)가 분리되어 있는 동안에도 열 분리기(312)를 이용하여 테스트 챔버(117)를 밀폐하거나 오픈할 수 있어 고온 또는 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있다.
도 9는 본 발명에 의한 테스트 챔버를 갖는 테스트 핸들러를 이용한 반도체 소자의 테스트 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
구체적으로, 테스트 핸들러의 전방부 및 중간부를 이용하여 테스트 트레이에 반도체 소자를 탑재한다. 소크 챔버에서 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉한다(스텝 402). 테스트 챔버를 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 설정하고, 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 테스트 챔버와 별도로 설치된 테스트 헤드와 결합시켜 테스트를 수행한다. 즉, 테스트 플레이트를 이용하여 테스트 트레이의 각 반도체 소자를 테스트 보드의 테스트 소켓과 접속시켜 테스트를 진행한다(스텝 404). 테스트 완료된 반도체 소자를 포함하는 테스트 트레이를 배출 챔버로 이동시킨다(스텝 406).
테스트 소켓이나 테스트 보드를 포함한 테스트 헤드의 수리나 교체가 필요한가 또는 테스터의 테스트 불량이 발생했는지를 판단한다(스텝 408). 만약, 테스트 헤드의 수리나 교체가 필요하지 않거나 테스트 불량이 발생하지 않은 경우는, 별도의 테스트 트레이를 이용하여 앞 단계, 즉 스텝 402 내지 406을 진행시킨다.
만약, 테스트 헤드의 수리나 교체가 필요한가 또는 테스트 불량이 발생했다면 테스트 헤드를 테스트 챔버로부터 분리시킨다(스텝 410). 이어서, 테스트 챔버 분리와 동시에 테스트 챔버를 열 분리기를 이용하여 밀폐시켜 테스트 챔버를 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 유지한 상태에서, 테스트 헤드의 수리나 교체를 수행하거나 테스트 불량을 치유한다(스텝 412). 이렇게 테스트 챔버를 밀폐시킬 경우 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있다.
테스트 헤드의 수리나 교체를 수행하거나 테스트 불량을 치유한 후에는, 열 분리기를 이용하여 테스트 챔버를 오픈한 후에 테스트 헤드를 테스트 챔버와 결합한다.
본 발명에 의한 테스트 핸들러는 테스트 챔버의 하부에 설치된 열 분리기를 포함한다. 이에 따라, 본 발명의 테스트 핸들러는 테스트 헤드 교체나, 테스트 헤드의 테스트 보드나 소켓의 교체나 수리, 또는 테스트 불량이 있을 경우에 테스트 챔버를 밀폐시켜 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있다. 이렇게 테스트 챔버의 고온 또는 저온의 테스트 조건을 유지할 경우 테스터의 가동률이 크게 향상되어 테스트 공정의 생산성이 크게 높아지게 된다.

Claims (15)

  1. 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 고온 또는 저온의 테스트 조건에서 상기 테스트 트레이 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤드와 결합시켜 양불량을 테스트하는 테스트 챔버를 구비한 반도체 소자용 테스트 핸들러에 있어서,
    상기 테스트 챔버에는 상기 테스트 챔버와 상기 테스트 헤드를 분리시킨 후에도 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있게 열 분리기를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열 분리기는 상기 테스트 챔버의 하부에 설치되어 상기 테스트 챔버 내부를 밀폐시키거나 오픈시킬 있는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열 분리기는 상기 테스트 챔버의 바디의 하면에 마련된 셔터 가이드부와, 상기 셔터 가이드부 내에는 형성된 홈과, 상기 홈을 통하여 이동하여 상기 테스트 챔버를 밀폐시키거나 오픈시킬 수 있는 셔터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열 분리기는 상기 테스트 챔버를 구획하여 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  5. 제1항에 있어서, 상기 테스트 챔버의 일측에는 상기 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 미리 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉시키는 소크 챔버가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  6. 제1항에 있어서, 상기 테스트 챔버의 일측에는 테스트된 반도체 소자가 탑재된 테스트 트레이를 상온 상태로 복귀시키는 배출 챔버가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  7. 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 미리 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉시키는 소크 챔버;
    상기 소크 챔버의 일측에 설치되고, 고온 또는 저온의 테스트 조건에서 상기 소크 챔버로부터 이송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 상기 테스트 트레이 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤드와 결합시켜 양불량을 테스트하는 테스트 챔버; 및
    상기 테스트 챔버의 일측에 설치되고 상기 테스트 챔버로부터 이송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 상온 상태로 복귀시키는 배출 챔버를 구비하되,
    상기 테스트 챔버에는 상기 테스트 챔버와 상기 테스트 헤드가 분리되어 있는 동안에도 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있게 열 분리기(thermal isolator)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  8. 제7항에 있어서, 상기 열 분리기는 상기 테스트 챔버의 하부에 설치되어 상기 테스트 챔버 내부를 밀폐시키거나 오픈시킬 있는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  9. 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 미리 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉시키는 소크 챔버;
    상기 소크 챔버의 일측에 설치되고, 고온 또는 저온의 테스트 조건에서 상기 소크 챔버로부터 X축 방향으로 이송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 Z축 방향으로 하강시켜 상기 테스트 트레이 아래에 별도로 위치하는 테스트 헤드와 결합시켜 양불량을 테스트하는 테스트 챔버; 및
    상기 테스트 챔버의 일측에 설치되고 상기 테스트 챔버로부터 상기 X축 방향으로 이송된 테스트 트레이의 반도체 소자를 상온 상태로 복귀시키는 배출 챔버를 구비하되,
    상기 테스트 챔버에는 상기 테스트 헤드와 결합되어 있지 않고 분리되어 있는 동안에도 고온 및 저온의 테스트 조건을 유지할 수 있게 열 분리기(thermal isolator)가 설치되어 있고, 상기 열 분리기는 상기 테스트 챔버의 바디에 설치되어 Y축 방향으로 이동함으로써 상기 테스트 챔버를 밀폐시키거나 오픈시킬 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  10. 제9항에 있어서, 상기 열 분리기는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반 도체 소자용 테스트 핸들러.
  11. 제10항에 있어서, 상기 테스트 챔버의 바디의 하면에는 Y 방향으로 부착된 셔터 가이드부가 마련되어 있고, 상기 셔터 가이드부 내에는 상기 셔터가 이동할 수 있는 홈이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 테스트 핸들러.
  12. 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 소크 챔버에서 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 예열 또는 예냉하는 단계;
    테스트 챔버를 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 설정하고, 상기 테스트 트레이에 탑재된 반도체 소자를 상기 테스트 챔버와 별도로 설치된 테스트 헤드와 결합시켜 테스트를 수행하는 단계;
    상기 테스트 완료된 반도체 소자가 포함된 테스트 트레이를 배출 챔버로 이동시키는 단계;
    상기 테스트 헤드의 수리나 교체가 필요하거나, 테스트 불량이 발생했는지를 판단하는 단계;
    상기 테스트 헤드의 수리나 교체가 필요하지 않거나, 테스트 불량이 발생하지 않은 경우는 앞 단계들을 반복하는 단계;
    상기 테스트 헤드의 수리나 교체가 필요하거나 테스트 불량이 발생했다면 상기 테스트 헤드를 상기 테스트 챔버로부터 분리시키는 단계; 및
    상기 테스트 챔버를 밀폐시켜 고온 또는 저온의 테스트 조건으로 유지한 상 태에서 테스트 헤드의 수리나 교체를 수행하거나 테스트 불량을 치유하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 테스트 챔버의 밀폐는 상기 테스트 챔버의 하부에 설치된 열 분리기를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 열 분리기는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 테스트 헤드의 수리나 교체를 수행하거나 테스트 불량을 치유한 후, 상기 열 분리기를 이용하여 상기 테스트 챔버를 오픈하고 상기 테스트 헤드와 상기 테스트 챔버를 결합시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 테스트 방법.
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