KR20190062240A - 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템 및 그 방법 - Google Patents

반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 픽 앤 테이프 시스템(103)과 적어도 하나의 하드 도킹 테스트 시스템(105)을 포함하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러(101)를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 픽 앤 테이프 시스템(103)은 적어도 하나의 입구 스테이션(117), 적어도 하나의 다이 정렬 스테이션(118), 적어도 하나의 다이 물리적 검사 스테이션(119) 및 적어도 하나의 테이프 앤 릴 스테이션(121)을 갖는 적어도 하나의 터릿(107)을 포함한다. 하드 도킹 테스트 시스템(105)은 적어도 하나의 테스트 사이트(109) 및 적어도 하나의 테스트 암(111)을 포함하며, 그에 의해 상기 다이는 적어도 하나의 브릿지 시스템(113)을 통해 픽 앤 테이프 시스템(103)으로부터 하드 도킹 테스트 스테이션(105)으로 앞뒤로 이송된다.

Description

반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템 및 그 방법{SEMICONDUCTOR DIE SORTING AND TEST HANDLER SYSTEM AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 적어도 하나의 픽 앤 테이프 시스템과 적어도 하나의 하드 도킹 테스트 시스템을 포함하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상기 픽 앤 테이프 시스템은 적어도 하나의 입구 스테이션, 적어도 하나의 다이 정렬 스테이션, 적어도 하나의 다이 물리적 검사 스테이션 및 적어도 하나의 테이프 앤 릴 스테이션을 갖는 적어도 하나의 터릿을 포함한다. 하드 도킹 테스트 시스템은 적어도 하나의 테스트 사이트 및 적어도 하나의 테스트 암을 포함하며, 그에 의해 상기 다이는 적어도 하나의 브릿지 시스템을 통해 픽 앤 테이프 시스템으로부터 하드 도킹 테스트 스테이션으로 앞뒤로 이송된다.
반도체 다이는 통상 디바이스 패키징을 위해 다른 위치로 운송되기 전에 다루어지고 있다. 다이는 일반적으로 릴 또는 웨이퍼의 형태로 이송된다. 릴 형태의 다이는 취급 사이트로 운송되기 전에, 보통 테이프로 패킹되고 밀봉 및 릴 처리된다. 웨이퍼 형태의 다이는 취급 사이트에서 사용되기 전에, 이미 다이싱된 형태로 제공된다. 일반적으로 하나의 기계에 의해 행해지는 취급 작업은 다이 소팅 스테이션, 다이 테이프 앤 릴 및 많은 다른 스테이션과 같은 많은 상이한 스테이션에서 행해지는, 상기 다이를 피킹하고(picking) 위치시키는(placing) 것을 포함할 수 있다. 다이의 예는 WLCSP 및 WLBGA이다. 취급 과정이 끝나면, 다이는 출하된다. 위에 구현된 예에는 많은 문제점이 있다. 출하되는 다이는 취급 과정에서 발생하는 성능 결함 또는 물리적 결함과 같은 많은 유형의 결함을 가지고 있다.
상술한 문제를 해결하기 위해 종래 일부 솔루션이 고안되었다. 특정 취급 기계에서는, 다이가 그라인딩, 다이싱 및 소팅되기 전에, 웨이퍼 프로브가 다이에 대해 수행된다. 다이에 대해 추가적인 테스트가 행해지지 않고, 공정들 중에서 다이가 손상될 가능성을 주는 그러한 공정들은 여전히 많은 양의 손상된 다이가 출하되게 한다.
테스트 스테이션은 포장하기 이전에, 취급 위험을 줄이기 위해 소팅 스테이션으로 이송된다. 일반적으로 기계를 구매하고 제조하는 비용은 높은데, 이는 전체 공정을 수행하기 위해 두 대 이상의 기계를 제조해야 하기 때문이다. 작업자가 각 기계로부터 각 기계에 다이를 언로드하고 로드하는데 필요한 시간은 훨씬 더 길며 사람의 실수를 유발할 수도 있다.
따라서, 적어도 하나의 픽 앤 테이프 시스템과 적어도 하나의 하드 도킹 테스트 시스템을 갖는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템에서 브릿지 시스템을 더 포함하도록 구성함으로써 상기 단점이 완화된다면, 매우 이로울 것이다.
따라서, 본 발명의 주된 목적은 과거에 두 개 이상의 장비에 의해 요구되었던 작업을 수행하는 본 발명의 능력으로 인해 보다 비용 효과적인 해결책인 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술에서는 다중 로딩 대신에, 다이가 시스템에 한번 로딩될 것이기 때문에, 시간을 절약하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 생산 라인에서 다이를 핸들링하고 테스트하는 공정의 단계를 감소시키는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다이가 출하되기 전에 테스트되기 때문에, 보다 높은 제품 수율을 제공하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다이가 테이핑 및 패키징 전에 다이를 테스트하기 때문에, 보다 높은 생산 품질을 제공하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다이 당 비용을 감소시키는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 추가적인 목적은 이하의 본 발명의 상세한 설명의 이해 또는 실제 실행에서의 본 발명의 채택에 의해 명백해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 다음이 제공된다 :
본 발명에 따른 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101)은,
적어도 하나의 스테이션을 갖는 적어도 하나의 터릿(turret, 107) 및 적어도 하나의 플리퍼(flipper)를 포함하는 적어도 하나의 픽 앤 테이프 시스템(103)을 포함하고,
상기 시스템(101)은 적어도 하나의 하드 도킹 테스트 시스템(105)을 더 포함하고;
상기 하드 도킹 테스트 시스템(105)은 적어도 하나의 테스트 사이트(109) 및 적어도 하나의 테스트 암(111)을 포함하고;
상기 시스템(101)은 상기 픽 앤 테이프 시스템(103)과 상기 하드 도킹 테스트 스테이션(105) 사이에서 상기 다이를 앞뒤로 이송하기 위한 적어도 하나의 브릿지 시스템(113)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 태양이 다음과 같이 제공된다.
본 발명에 따른 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 방법(2)은,
반도체 웨이퍼(21)로부터 조립 공정을 수행하는 단계; 및
상기 조립 공정(22)까지 다이 소팅을 수행하는 단계;를 포함하고,
상기 다이 소팅 단계는 상기 반도체 다이(23)에 대한 전기적 테스트 및 비전 검사를 수행하는 단계를 더 포함하고,
상기 조립 공정은 사전 웨이퍼 프로빙(probing)을 수행하지 않고 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양 및 이점은 첨부 도면과 함께 상세한 설명을 참조하면 파악될 것이다.
도 1은 복수의 반도체 다이 테스트(예를 들어, 전기적 테스트, 하드 도킹 테스트), AOI(자동화된 광학 검사), 및 테이프 앤 릴을 수행할 수 있는 테스트 공정이 배치되는 본 발명의 예시적인 블록도를 도시한다.
도 2는 픽 앤 테이프 시스템, 하드 도킹 테스트 시스템 및 브릿지 시스템을 포함하는 본 발명의 블록도를 도시한다.
도 3은 컨택터 핀과 다이 핀 사이의 정렬을 수행하기 위한 테스트 사이트의 구성 요소를 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 방법 프로세스의 흐름을 도시한다.
다음의 상세한 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부 사항이 제시된다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 특정 세부 사항들 없이도 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 경우들에서, 본 발명을 모호하게 하지 않도록 하기 위하여, 잘 알려진 방법들, 절차들 및/또는 구성 요소들은 상세히 기술되지 않았다.
본 발명은 그 실시 예들에 대한 다음의 설명으로부터 명백하게 이해될 것이며, 그 실시 예들은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 주어진 것이며, 도면은 일정한 비율로 도시되어 있지 않다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 블럭도가 도시되는데, 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러(101)는 반도체 웨이퍼의 조립 공정 후의 테스트 공정에 배치된다. 조립 공정은 백 그라인딩(back grinding), 코팅, 레이저 마킹, 레이저 그루빙 및 다이싱/쏘잉(dicing/sawing)의 단계를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러(101)는 복수의 반도체 다이 테스트(전기적 테스트, 하드 도킹 테스트), AOI(자동화된 광학 검사) 및 테이프 앤 릴을 수행할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러(101)를 위한 시스템이 도시되는데, 이는 적어도 하나의 픽 앤 테이프 시스템(103), 적어도 하나의 하드 도킹 테스트 시스템(105) 및 적어도 하나의 하드 브릿지 시스템(113)을 포함하여, 상기 다이를 상기 픽 앤 테이프 시스템(103)과 하드 도킹 테스트 스테이션(105) 사이에서 앞뒤로 이송한다.
픽 앤 테이프 시스템(103)은 적어도 하나의 스테이션을 갖는 적어도 하나의 터릿(107)을 포함한다. 픽 앤 테이프 시스템(103)의 터릿(107)은 적어도 하나의 입구 스테이션(117), 적어도 하나의 다이 정렬 스테이션(118), 적어도 하나의 다이 물리적 검사 스테이션(119), 적어도 하나의 테이프 앤 릴 스테이션(121) 및 적어도 하나의 레이저 마킹 스테이션(도시되지 않음)을 포함한다. 입구 스테이션(117)은 적어도 하나의 픽업 헤드(도시되지 않음)를 사용하여 적어도 하나의 릴로부터 다이를 받거나 또는 적어도 하나의 플리퍼(도시되지 않음)를 사용하여 적어도 하나의 웨이퍼로부터 다이를 받는다. 비전 검사 스테이션을 갖는 적어도 하나의 유닛 정렬 모듈(120)이 제공되며, 상기 모듈(120)은 버퍼 캐비티(도시되지 않음) 상에 위치되기 전에, 유닛/다이를 정렬하기 위한 것이다. 또한, 검사에 실패한 유닛/다이를 처리하기 위한 적어도 하나의 퍼지 버킷(purge bucket)이 제공된다. 터릿(107)은 복수의 픽업 헤드, 적어도 하나의 직접 구동 회전 모터, 적어도 하나의 회전 블레이드 및 적어도 하나의 수직 이동 푸셔를 포함하며, 상기 픽업 헤드는 상기 회전 블레이드의 원주에 위치된다.
하드 도킹 테스트 시스템(105)은 적어도 하나의 테스트 사이트(109) 및 적어도 하나의 테스트 암(111)을 포함한다. 테스트 암(111)은 전형적으로 다이를 테스트 사이트로 가져와 전기 테스트를 수행되게 한다. 테스트가 끝나면, 다이가 스텐실 플레이트(도시되지 않음)에 놓여지게 되고, 유닛 이송 암(도시되지 않음)이 픽업하여 버퍼 캐비티에 위치시킨다. 도 3을 참조하면, 상기 테스트 사이트(109)는 테스트 플레이트 상에서 적어도 하나의 컨택터 핀(125)의 위치를 검사하기 위한 적어도 하나의 비전 카메라(123)를 더 포함하고, 이는 상기 다이의 핀들과 상기 컨택터 핀들 사이의 오프셋을 계산하여, 상기 핀들의 두 세트 사이의 위치 정렬을 용이하게 한다.
시스템(101)은 하드 도킹 스테이션(105) 또는 픽 앤 테이프 시스템(103) 이후에, 다이에 패키징을 수행하기 위해 적어도 하나의 SMT 또는 와이어 본드 스테이션에 더 브릿징될 수 있는 것으로 이해될 수 있다.
도 4를 참조하면, 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 방법(2)의 예시적인 방법 프로세서 흐름을 도시하는데, 이는 반도체 웨이퍼(21)로부터 조립 공정을 수행하는 단계로서, 여기서 조립 공정은 사전 웨이퍼 프로빙을 수행하지 않고 행해지며; 상기 조립 공정(22)까지 다이 소팅을 수행하는 단계; 상기 다이 소팅 단계는 상기 반도체 다이(23)에 대한 전기적 테스트 및 비전 검사를 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 전기적 테스트 및 비전 검사는 하드 도킹 테스트 및 소프트 도킹 테스트를 포함한다. 한편, 상기 다이 소팅은 자동화된 광학 검사를 포함한다.
전술한 바와 같이, 조립 공정은 백 그라인딩, 코팅, 레이저 마킹, 레이저 그루빙 및 다이싱을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시 예 및 그 장점들이 본 명세서에 개시되었지만, 본 발명은 거기에 제한되지 않으며, 단지 첨부된 청구범위에 의한다.

Claims (10)

  1. 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101)에 있어서,
    적어도 하나의 스테이션을 갖는 적어도 하나의 터릿(107) 및 적어도 하나의 플리퍼를 포함하는 적어도 하나의 픽 앤 테이프 시스템(103)을 포함하고,
    상기 시스템(101)은 적어도 하나의 하드 도킹 테스트 시스템(105)을 더 포함하고;
    상기 하드 도킹 테스트 시스템(105)은 적어도 하나의 테스트 사이트(109) 및 적어도 하나의 테스트 암(111)을 포함하고; 그리고
    상기 시스템(101)은 상기 픽 앤 테이프 시스템(103)과 상기 하드 도킹 테스트 스테이션(105) 사이에서 상기 다이를 앞뒤로 이송하기 위한 적어도 하나의 브릿지 시스템(113)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 터릿(107)은 적어도 하나의 입구 스테이션(117), 적어도 하나의 다이 정렬 스테이션(118), 적어도 하나의 다이 물리적 검사 스테이션(119) 및 적어도 하나의 테이프 앤 릴 스테이션(121)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101).
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 터릿(107)은 적어도 하나의 입구 스테이션(117), 적어도 하나의 다이 정렬 스테이션(118), 적어도 하나의 다이 물리적 검사 스테이션(119), 적어도 하나의 테이프 앤 릴 스테이션(121) 및 적어도 하나의 레이저 마킹 스테이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101).
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 입구 스테이션(117)은 적어도 하나의 픽업 헤드(도시되지 않음)를 사용하여 적어도 하나의 릴로부터 다이를 받거나 또는 적어도 하나의 플리퍼(도시되지 않음)를 사용하여 적어도 하나의 웨이퍼로부터 다이를 받는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101).
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 터릿(107)은 복수의 픽업 헤드, 적어도 하나의 직접 구동 회전 모터, 적어도 하나의 회전 블레이드 및 적어도 하나의 수직 이동 푸셔를 포함하고, 그에 의해 상기 픽업 헤드가 상기 회전 블레이드의 원주에 위치되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101).
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 테스트 사이트(109)는 테스트 플레이트 상에서 적어도 하나의 컨택터 핀(125)의 위치를 검사하기 위한 적어도 하나의 비전 카메라(123)를 더 포함하고, 이는 상기 다이의 핀들과 상기 컨택터 핀들 사이의 오프셋을 계산하여, 상기 핀들의 두 세트 사이의 위치 정렬을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101).
  7. 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 방법(2)에 있어서,
    반도체 웨이퍼(21)로부터 조립 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 조립 공정(22)까지 다이 소팅을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 다이 소팅 단계는 상기 반도체 다이(23)에 대한 전기적 테스트 및 비전 검사를 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 조립 공정은 사전 웨이퍼 프로빙(probing)을 수행하지 않고 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러 시스템(101).
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전기적 테스트 및 비전 검사는 하드 도킹 테스트 및 소프트 도킹 테스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 방법(2).
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 조립 공정은 백 그라인딩, 코팅, 레이저 마킹, 레이저 그루빙(grooving), 다이싱(dicing) 및 AOI(Automated Optical Inspection)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 방법(2).
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 다이 소팅은 자동화된 광학 검사를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 소팅 및 테스트 핸들러를 위한 방법(2).
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