KR100714106B1

KR100714106B1 - 테스트핸들러 및 테스트핸들러의 작동방법

Info

Publication number: KR100714106B1
Application number: KR1020050124223A
Authority: KR
Inventors: 심재균; 나윤성; 전인구; 구태흥; 김동한
Original assignee: (주)테크윙
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-05-02
Also published as: CN100481323C; JP4486078B2; US20100001753A1; TWI328852B; CN101013656A; US20070182437A1; JP2007163497A; TW200735246A; US7898271B2; US7538542B2

Abstract

본 발명은 테스트핸들러에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 테스트용 디바이스가 담긴 테스트트레이를 자세변환시키기 위한 자세변환장치가 소크챔버 내부에서 테스트트레이의 자세를 변환시키기 때문에 테스트트레이의 자세변환이 진행되는 동안에도 디바이스의 예열/예냉이 가능하여, 소크 챔버의 길이와 예열/예냉 소요 시간을 단축할 수 있도록 한 기술이 개시된다.

Description

테스트핸들러 및 테스트핸들러의 작동방법{TEST HANDLER AND OPERATION METHOD OF TEST HANDLER}

도1은 본 발명의 실시예에 따른 테스트핸들러에서 소크챔버의 내부구조를 측면에서 본 개략도이다.

도2는 도1의 테스트핸들러에 적용된 자세변환장치를 발췌하여 보인 사시도이다.

도3은 도2의 Ⅴ - Ⅴ선에 따른 단면도이다.

도4는 도2의 화살표 Ⅲ - Ⅲ 방향에서 본 측면도이다.

도5는 도2의 자세변환장치에 배치된 스토퍼 및 제2동력전달축의 구조를 저부에서 발췌한 개략도이다.

도6은 도2의 화살표 Ⅵ 방향에서 본 자세변환장치의 수평상태를 보인 것으로, 테스트트레이의 진입허용 상태를 보인 것이다.

도7은 도2의 자세변환장치에서 테스트트레이가 진입 완료되어 이탈 방지되어 있는 상태를 보인 것이다.

도8은 도2의 자세변환장치가 수직상태로 자세가 변환된 상태를 도시한 것이다.

도9는 도2의 자세변환장치에서 테스트트레이의 하강허용 상태를 도시한 것이 다.

도10은 본 도2의 자세변환장치에서 테스트트레이가 하강되는 과정을 도시한 것이다.

도11은 본 발명에 따른 테스트핸들러의 작동방법에 대한 흐름도이다.

도12는 종래 기술에 따른 사이드 도킹식 테스트핸들러의 구성을 도시하는 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 자세변환장치 110 : 로테이터

111 : 제1동력원 120 : 스토퍼

121 : 제2동력원 122 : 제2동력전달축

130 : 플랜지

본 발명은 생산된 반도체 디바이스를 검사하기 위한 테스트핸들러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테스트트레이를 자세변환시키기 위한 자세변환장치의 배치구조 및 작동방법에 관한 것이다.

일반적으로 테스트핸들러는 소정의 제조공정을 거쳐 제조된 반도체 디바이스(이하 디바이스라 칭함)를 테스트하며, 테스트 결과에 따라 디바이스들을 등급별로 분류하여 유저트레이에 적재하는 기기이다. 이러한 테스트핸들러는 테스트트레이를 테스터 헤드에 대해 순환시키면서 테스트 결과에 따라 디바이스를 분류하는데, 테스터와의 도킹 방식에 따라 언더헤드 도킹타입과, 사이드 도킹타입으로 구별할 수 있다.

사이드 도킹타입 핸들러는 생산된 디바이스가 적재된 유저트레이로부터 수평상태의 테스트트레이로 디바이스를 로딩한 후 디바이스가 적재된 테스트트레이를 수직상태로 자세 변환하여 예열 또는 예냉한 다음 수직상태의 테스터 헤드에 접속시키고, 테스트 종료 후에는 수직상태의 테스트트레이를 상온으로 환원시킨 다음 수평상태로 복귀시킨 후 테스트 결과에 따라 디바이스들을 분류하면서 유저트레이에 언로딩시키는 과정을 가지게 된다.

이를 위해 사이드 도킹타입의 테스트핸들러는 주지된 바와 같이, 로딩장치, 수직 자세변환장치, 소크챔버, 테스트챔버, 디소크챔버, 수평 자세변환장치, 언로딩장치를 갖추고 있으며, 이에 대하여 도12를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

상기 로딩장치(1120)는, 유저트레이(1110)에 적재된 디바이스를 수평상태의 테스트트레이로 로딩(이송 및 적재)시킨다.

상기 수직 자세변환장치(1130)는, 소크챔버(1200)의 상방향에 위치하며, 소크챔버(1200)로 테스트트레이를 공급하기에 앞서 수평상태의 테스트트레이를 수직상태로 자세변환시킨다.

상기 소크챔버(1200)는, 상기 자세변환장치(1130)에 의해 수직상태로 자세변환된 테스트트레이를 순차적으로 수용하며, 테스트트레이에 적재된 디바이스를 예열/예냉시키기 위한 온도적 환경이 조성되어 있다. 이러한 소크챔버(1200)에 진입된 테스트트레이는 수직상태를 유지한 채 테스트챔버(1100) 측에 가까운 방향으로 병진이동되는데, 이렇게 병진이동되는 시간동안, 테스트트레이에 담긴 디바이스가 충분히 예열/예냉된다.

상기 테스트챔버(1100)는, 소크챔버(1200)로부터 공급되는 테스트트레이에 적재된 디바이스를 테스트하기 위해 마련된다. 이를 위해 테스트챔버(1100)는 디바이스를 테스트하기 위한 온도적 환경이 조성되어 있다.

상기 디소크챔버(1300)(일명, 회복챔버라 함)는 고온 또는 냉각상태의 디바이스를 상온으로 환원시키기 위해 마련된다.

상기 수평 자세변환장치(1230)는, 디소크챔버(1300)의 상방향에 위치하며, 디소크챔버(1300)로부터 이송된 수직상태의 테스트트레이를 수평상태로 자세변환시킨다.

상기 언로딩장치(1260)는, 테스트가 완료된 디바이스를 등급별로 분류하여 다시 유저트레이(1310)로 언로딩(이송 및 적재)시킨다.

한편, 최근에 디바이스의 수요량 및 생산량이 증가함에 따라서, 테스트핸들러의 개발 추세는 하나의 테스트트레이에 가능한 많은 수의 디바이스를 적재하여 1회에 테스트할 수 있는 디바이스의 수량을 증가시키는 방향, 즉, 더 많은 수량의 디바이스를 적재시키기 위하여 테스트트레이가 커지는 방향으로 추진되고 있다. 이러한 개발 추세에 따라서 많은 수량의 디바이스를 1회에 테스트할 수 있도록 테스 트트레이가 2차원적으로 확대되면, 필연적으로 테스트트레이의 자세변환에 필요한 공간은 3차원적으로 확대된다.

그런데 종래의 사이드 도킹타입의 테스트핸들러에는 소크챔버 위에 자세변환장치가 구성되어 있고, 자세변환장치에 의해 자세변환된 테스트트레이가 하방향으로 이동하면서 소크챔버 내부로 수용되는 구조를 가진다. 따라서 확대된 테스트트레이가 적용된 종래의 사이드 도킹타입의 테스트핸들러의 구조를 고려해보면, 테스트트레이의 자세변환 공간과 소크챔버 벽 사이의 간섭을 방지하기 위해 테스트핸들러의 전체적인 크기가 테스트트레이 크기의 확대분의 몇 배 이상으로 커져야하는 단점이 있다. 그런데, 테스트핸들러는 기존 설치공간을 크게 벗어나지 않는 외관 규격(횡폭, 종폭 및 높이 등)을 가져야만 상용화될 수 있기 때문에, 단순히 테스트트레이의 대형화에 있어 종래의 테스트핸들러는 이미 그 크기의 한계점에 다다른 상태라고 할 수 있다.

또한, 테스트트레이의 수직 자세변환 후부터 예열 또는 예냉이 이루어지기 때문에 소크 챔버의 병진운동 구간이 비교적 길어야 하고, 그에 따라 장비 종폭을 축소하기 어렵고 예열/예냉 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 테스트핸들러의 전체적인 크기를 크게 확대시키지 않고서도 테스트트레이의 크기를 확장시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 테스트트레이의 자세변환 및 예열/예냉에 소요 되는 시간은 확보하면서도, 테스트핸들러에서 이루어지는 전체 과정에 필요한 시간을 줄일 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스트핸들러는, 유저트레이에 적재된 디바이스를 테스트트레이로 로딩시키는 로딩장치; 상기 로딩장치에 의해 로딩이 완료되어 디바이스가 적재된 테스트트레이를 자세변환시키는 자세변환장치; 상기 자세변환장치에 의해 자세변환된 테스트트레이를 순차적으로 수용하기 위해 마련되는 소크챔버; 상기 소크챔버로부터 공급되는 테스트트레이에 적재된 디바이스를 테스트하기 위해 마련되는 테스트챔버; 상기 테스트트레이가 상기 테스트챔버에 공급되기 전에 상기 테스트트레이에 적재된 디바이스를 예냉/예열하기 위해 마련되는 온도제어수단; 및 상기 테스트챔버에서 테스트가 완료된 디바이스를 유저트레이로 언로딩시키는 언로딩장치; 를 포함하고, 상기 온도제어수단은 상기 테스트트레이가 상기 자세변환장치에 의해 자세변환되는 동안 및 상기 소크 챔버에 의해 순차적으로 수용되는 동안 상기 테스트트레이의 디바이스를 지속적으로 예열/예냉하며, 상기 자세변환장치는, 상기 소크챔버의 내부에 마련되고, 상기 소크챔버의 내부로 진입하는 테스트트레이를 파지하며, 자세변환이 가능하도록 마련되는 로테이터; 및 상기 로테이터를 자세변환시키기 위한 동력을 제공하는 제1동력원; 을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1동력원은 상기 소크챔버의 외부에 마련되어 상기 온도제어수단의 예 열/예냉 작용으로부터 격리되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 로테이터가 자세변환되는 도중에 상기 테스트트레이의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼장치; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 스토퍼장치는, 상기 로테이터로 진입된 테스트트레이의 후단을 걸거나 걸림을 해제하는 동작을 수행하는 스토퍼; 상기 스토퍼의 동작에 필요한 동력을 공급하는 제2동력원; 및 상기 제2동력원으로부터 공급되는 동력을 상기 스토퍼로 전달하는 동력전달축; 을 포함하는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 제2동력원은, 상기 소크챔버의 외부에 배치되어 상기 온도제어수단의 예열/예냉 작용으로부터 격리되는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 테스트핸들러의 작동방법은, 유저트레이에서 수평상태의 테스트트레이로 디바이스를 로딩하는 로딩단계; 상기 로딩단계에서 로딩이 완료되면 수평상태의 테스트트레이를 자세변환시키면서 상기 테스트트레이의 디바이스를 예열/예냉시키는 자세변환단계; 상기 자세변환단계에서 자세변환된 수직상태의 테스트트레이를 병진이동시키면서 상기 테스트트레이의 디바이스를 지속적으로 예열/예냉시키는 병진이동단계; 상기 자세변환단계 및 병진이동단계에서 예열/예냉된 디바이스가 테스트되도록 하는 단계; 및 상기 테스트되도록 하는 단계에서 테스트가 완료된 디바이스를 테스트트레이에서 유저트레이로 언로딩하는 언로딩단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 로딩단계에서는 유저트레이에서 수평상태의 테스트트레이로 디바이스를 로딩하며, 상기 자세변환단계에서는 수평상태의 테스트트레이를 수직상태로 자세변 환시키는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

상기 병진이동단계에서는 자세변환된 테스트트레이를 병진이동시켜 순차적으로 수용하면서 각각의 테스트트레이에 담긴 디바이스를 예열/예냉시키는 것을 더 구체적인 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 테스트핸들러는 로딩장치, 소크 자세변환장치(수직 자세변환장치), 소크챔버, 테스트챔버, 디소크챔버, 디소크 자세변환장치(수평 자세변환장치), 언로딩장치 등을 구비한다. 이러한 각 구성 중 본 발명의 특징과 크게 관련성이 없는 로딩장치, 테스트챔버, 디소크챔버, 언로딩장치에 대하여는 이미 상세한 기술적 내용이 주지되어 있고, 종래기술의 설명부분에서 간략히 언급하였으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

본 발명의 주요한 기술적 특징은 수직 자세변환장치가 소크챔버의 내부에 구성되는 점, 더 구체적으로는 자세변환장치의 로테이터가 소크챔버의 내부에 구성되어 수직 자세변환 중에도 테스트트레이의 예열/예냉이 가능한 점에 있으며, 따라서 이러한 구조적 특징에 대하여 도 1 내지 도 8을 참조하여 중점적으로 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명이 적용되는 테스트핸들러에서 소크챔버의 내부구조를 측면에서 본 개략도, 도2는 본 발명에 따른 자세변환장치를 발췌하여 보인 사시도, 도3은 도2의 Ⅴ - Ⅴ선에 따른 단면도, 도4는 도2의 화살표 Ⅲ - Ⅲ 방향에서 본 측면도, 도5는 도2의 자세변환장치에 배치된 스토퍼 및 제2동력전달축 등의 구조를 저부에서 발췌한 개략도이다.

도1을 참조하면, 본 발명에 따른 테스트핸들러(1)는 소크 챔버(10), 소크 자세변환장치(100), 테스트 챔버(130), 제1 온도제어장치(150) 및 제2 온도제어장치(180)를 포함하며, 소크 자세변환장치(100)는 소크 챔버(10) 내부에서 테스트트레이(20)의 수직 자세변환을 실행한다. 소크 챔버(10)와 테스트 챔버(130)는 연통되어 있으며, 평면도 상에서 예를 들어 "ㄴ"자 형상을 이룬다. 테스트 챔버(130)의 측면에는 소크 챔버(10)와 대칭적으로 디소크 챔버(미도시)가 위치하고 디소크 챔버 상부에는 디소크 자세변환장치(미도시)가 위치하는데, 디소크 자세변환장치는 예를 들어 소크 자세변환장치(100)와 동일한 구성일 수 있다. 소크 챔버(10), 테스트 챔버(130) 및 디소크 챔버는 평면도 상에서 예를 들어 "U"자 형상을 이룬다.

소크 챔버(10) 내에서는 테스트트레이의 수직 자세변환과 병진이동이 순차적으로 실행되면서 동시에 테스트트레이의 예열/예냉이 지속적으로 진행되는데, 수직 자세변환 중의 테스트트레이는 주로 테스트 챔버(130)의 측상부에 위치한 제1 온도제어장치(150)에 의해 예열/예냉되며, 병진이동 중의 테스트트레이는 주로 소크 챔버(10) 하방에 위치한 제2 온도제어장치(180)에 의해 예열/예냉된다. 제1 온도제어장치(150)는 소크 챔버(10) 후방의 테스트 챔버 영역(병진이동과 예열/예냉이 종료된 테스트트레이가 테스트부에 진입하기 전에 대기하는 대기부에 해당함)에 열 또는 냉기를 선택적으로 공급하는 기능도 함께 한다. 물론, 상기 제1 온도 제어장치 (150) 또는 제2 온도제어장치(180) 중 적어도 하나는, 열을 발산시키는 히터와 히터로부터 발산된 열을 테스트트레이 측으로 확산시키는 히터팬 및 엘엔투가스 분사노즐을 포함하여 구성될 수 있다.

적용된 소크 자세변환장치(또는 수직 자세변환장치)(100)는, 수평상태로 입력되는 테스트트레이(20)를 소크 챔버(10) 내부에서 수직상태로 자세변환시키는 장치로서, 로테이터(110), 제1동력원, 제1동력전달축(112R), 스토퍼(120), 제2동력원, 제2동력전달축(122), 플랜지(130) 및 베어링(140) 등을 포함하여 구성된다. 한편, 디소크 자세변환장치(미도시)는, 수직상태로 입력되는 테스트트레이(20)를 디소크 챔버(미도시)의 내부 또는 외부에서 수평상태로 자세변환시키는 장치로서, 소크 자세변환장치(100)와 동일한 구성일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다(이하 "자세변환장치"는 소크 자세변환장치를 지칭함). 바람직하게는, 디소크 자세변환장치 역시 디소크 챔버 내부에서 테스트트레이의 수평 자세변환을 실시하는 것인데, 이러한 구성을 통해 테스트트레이의 수평 자세변환 중에도 반도체 디바이스의 가열 또는 냉각이 가능하여 반도체 디바이스의 상온 복귀가 더 안정적일 수 있다. 이러한 경우, 디소크 챔버 내부의 온도는 비교적 상온에 가깝기 때문에 디소크 자세변환장치의 구성요소 전체가 디소크 챔버 내부에 설치되더라도 디소크 자세변환장치의 내구성 등이 저하하지는 않는다. 소크 자세변환장치(100)는 디소크 자세변환장치와 달리 상당한 고온 또는 저온에서 작동하여야 하므로 내구성 저하 방지가 가능한 구성인 것이 바람직하며, 이에 대해서는 다음에 상세히 설명할 것이다.

상기 로테이터(110)는, 소크챔버(10) 내부공간 상부에 위치하며, 소크챔버 (10)의 일 측 벽면에는 회전가능한 제1동력전달축(112R)에 의해 축결합되고, 타 측 벽면에는 공회전축(112L)에 의해 축결합되어서 회전 가능하도록 배치되며, 테스트 대상인 디바이스가 적재된 테스트트레이(20)를 파지한다. 그리고 로테이터(110)의 후방영역에는 한 쌍의 진입레일(110-1R, 110-1L)을 따라 진입되는 테스트트레이(20)를 지지하기 위한 지지대(110-2)가 마련되며, 로테이터(110)의 상부영역에는 이를 가로질러 덮으며 한 쌍의 진입레일(110-1R, 110-1L) 중앙부위를 연결하는 상부커버(110-3)가 볼트 체결된다.

상기 제1동력원은 상기 소크챔버(10)의 외부에 배치되며, 공압실린더(111, 이하 후술되는 제2동력원인 공압실린더와 구분하기 위해 '제1동력원'이라 함)로 구성된다. 제1동력원(111)의 피스톤로드(111a)는 링크(111b)를 통해 제1동력전달축(112R)에 접선방향으로 결합되었다. 본 실시예에서는 제1동력원(111)의 작동에 의해 피스톤로드(111a)가 전진하면 로테이터(110)가 수평상태로 되고, 피스톤로드(111a)가 후진하면 로테이터(110)가 수직상태를 유지하도록 구성하였다. 물론, 본 실시예에서 제1동력원(111)은 공압실린더로 구성되고 있지만, 실시하기에 따라서는 정역회전모터나, 솔레노이드장치 등으로 응용될 수 있을 것이다. 그리고 제1동력원이 소크챔버의 내부에 배치되도록 구성될 수도 있지만, 소크챔버 내에 조성된 환경이 제1동력원의 작동이나 수명에 영향을 미칠 수 있기 때문에 본 실시예에서처럼 제1동력원(111)이 소크챔버(10)의 외부에 배치되도록 구성되는 것이 바람직하다. 고온 및 저온 특성과 내구성이 모두 우수한 실린더나 모터라면 소크챔버 내부에 배치되는 제1동력원으로서 사용하기에 부족함이 없으나, 이러한 실린더나 모터는 고 가이기 때문에 장비 가격을 상승시키는 요인으로 작용할 것이다.

상기 제1동력전달축(112R)은 상기 소크챔버(10)의 벽면을 관통하여 회전가능하도록 배치되며 내부가 빈 관형상으로서, 상기 링크(111b)를 통해 제1동력원(111)으로부터 오는 동력에 의해 회전함으로써 상기 로테이터(110)에 회전력을 전달한다.

도2 내지 도5를 참조하면, 상기 스토퍼(120)는 로테이터(110)의 전방 상부영역에 대략 90도 회전 가능하게 배치되며, 선단이 테스트트레이(20)의 후단과 인접하도록 연장된 연장부(120a)와, 이 연장부(120a)의 선단에 마련되며 이와 일체로 회전되어 로테이터(110) 내부로 완전하게 진입된 테스트트레이(20)의 후단에 직접 걸리는 걸림부(120b)와, 도5에 상세히 도시되어진 바와 같이 연장부(120a)의 후단으로 편심돌기(120c-1)가 형성되어 있는 편심돌기부(120c)를 가진다. 이러한 스토퍼(120)의 연장부(120a)는 상부커버(110-3)의 중앙부위에 지지브래킷(120d)을 통해 정역방향으로 회전가능하게 고정되어 있다. 따라서 연장부(120a)가 회전하게 되면 걸림부(120b)가 회전하면서 로테이터(110)에 수용된 테스트트레이(20)를 걸거나 걸림 해제시키게 된다. 그리고 편심돌기부(120c)는 연장부(120a)의 회전중심과 비껴서 편심돌기(120c-1)가 형성되어 있어서 편심돌기(120c-1)를 밀거나 끌어당기게 되면 연장부(120a)가 회전하도록 되어 있다. 즉, 아래에서 설명할 제2동력전달축(122)의 장공(122a-1) 형성 미끄럼블록(122a)이 캠 역할을 하고, 편심돌기부(120c)가 종동절(cam follower)로서 기능하는 것인데 이 연결 관계에 대해서는 다음에 더 상세히 설명한다.

상기 제2동력원은 소크챔버(10)의 외부에 공압실린더(121, 이하 상술한 제1동력원인 공압실린더와 구분하기 위해 '제2동력원'이라 함)로서 마련되는데, 본 실시예에서는 상기 제1동력전달축(112R)의 측방향에 구성됨으로써 소크챔버(10)의 외부에 마련되어 있다.

상기 제2동력전달축(122)은 도2 및 3을 통해 확인되는 바와 같이 제1동력전달축(112R)의 내부를 관통하면서 제1동력전달축(112R)과 동일한 축중심을 가지도록 배치되고, 상부커버(110-3)를 따라서 슬라이딩 가능하게 장착되는데, 더 구체적으로 이의 일단은 제2동력원(121)의 피스톤로드(121a) 측으로 연장되고, 이의 타단은 소크챔버(10) 내부로 연장 배치된다. 그리고 이러한 제2동력전달축(122)은 일단이 제2동력원(121)의 피스톤로드(121a)와 동축으로 배치 및 고정 결합(물론 실시하기에 따라서는 부호 121a의 피스톤로드와 일체로 구성될 수 있을 것이다)되며, 소크챔버(10)의 내부로 연장되는 타단 측에는 스토퍼(120)의 편심돌기부(120c)에 형성된 편심돌기(120c-1)가 여유 있게 수용되도록 장공(122a-1)이 형성된 미끄럼블록(122a)이 고정 결합되어 있다. 따라서 제2동력원(121)이 작동하여 피스톤로드(121a)가 진퇴하면, 제2동력전달축(122)과 미끄럼블록(122a)이 함께 진퇴하고, 그에 따라 편심돌기(120c-1)를 밀거나 끌어당김으로써 스토퍼(120)를 회전시키게 되므로, 걸림부(120b)에 의해 로테이터(110)에 파지된 테스트트레이(20)를 걸거나 걸림해제시키게 되는 것이다.

상기 플랜지(130)는 소크챔버(10)의 벽면을 관통하여 고정 결합되며, 내부가 빈 관형상으로서 상기한 제1동력전달축(112R)에 의해 관통된다. 그리고 제2동력전 달축(122)은 제1동력전달축(112R)을 관통하므로, 플랜지(130)의 내부로 제1동력전달축(112R) 및 제2동력전달축(122)이 관통하는 결과를 가진다.

상기 베어링(140)은 플랜지(130)와 제1동력전달축(112R) 사이에 게재되어서 제1동력전달축(112R)이 부드럽게 회전할 수 있도록 한다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 자세변환장치(100)의 작동에 대하여 도6 내지 도10을 참조하여 설명한다.

도6 내지 도10은 자세변환장치(100)의 자세변환과정을 도2의 Ⅵ 방향에서 본 작동상태도이다.

먼저 초기에는 자세변환장치(100)의 로테이터(110)가 소크챔버(10)의 상부공간에서 수평상태로 유지되며(이 때, 부호 111a의 피스톤로드는 전진한 상태), 스토퍼(120)는 걸림해제 방향으로 회전되어 테스트트레이(20)의 진입을 허용하는 도6의 상태에 있게 된다. 이러한 상태에서 로딩부에서 디바이스 로딩이 완료된 테스트트레이(20)가 수평이송장치(미도시)를 통해 소크챔버(10) 내부로 진입된다.

즉, 테스트트레이(20)는 한 쌍의 진입레일(110-1R, 110-1L)을 따라 로테이터(110) 내부로 수평 진입된다. 이러한 테스트트레이(20)의 수평 진입은 지지대(110-2)에 테스트트레이(20)가 당접할 때까지 진행된다.

테스트트레이(20)의 진입이 완료되면 제2동력원(121)이 작동하면서 제2동력전달축(122)이 소크챔버(10) 내부 측으로 슬라이딩되어 들어가며, 이에 의해 미끄럼블록(122a)이 함께 슬라이딩되면서 편심돌기(120c-1)를 밀게 되고, 따라서 스토 퍼(120)는 걸림방향으로 대략 90도 회전하게 되어 도7의 상태로 되어서 테스트트레이(20)의 이탈을 방지한다. 즉, 스토퍼(120)가 테스트트레이(20)의 단부에 걸려, 테스트트레이(20)는 로테이터(110) 내부에 견실하게 안착된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서 제1동력원(111)이 작동하여 피스톤로드(111a)가 후진하면, 도8에서와 같이, 로테이터(110)는 공회전축(112L)과 제1동력전달축(112R)을 중심으로 90도 회전되며, 이로 인해 테스트트레이(20)는 수직상태로 자세가 변환된다. 그리고 수직상태로 자세 변환된 테스트트레이(20)의 하단은 수직 무브레일(30)에 의해 지지된다. 이 때, 제2동력전달축(122)은 제1동력전달축(112R)을 관통하여 배치되기 때문에, 로테이터(110)가 회전하여도 인위적인 힘을 가하지 않는 한 작동상태가 그대로 유지된다.

계속하여, 도9에 도시한 바와 같이, 수직 무브레일(30)에 의한 테스트트레이(20)의 지지가 센서(미도시)를 통해 확인되면, 제2동력원(121)이 다시 작동하여 피스톤로드(121a)가 후진하게 되고, 이에 따라 제2동력전달축(122)이 후진하면서 스토퍼(120)가 걸림해제방향으로 대략 90도 정도 회전하기 때문에, 테스트트레이(20)가 빠져나갈 수 있는 환경이 제공된다. 전술한 과정에 있어 테스트트레이는(20) 주로 제1 온도제어장치(150)에 의해 예열/예냉된다.

그리고 도10과 같이, 수직 무브레일(30)이 하강하면 테스트트레이(20) 역시 자중에 의해 내려오며, 계속하여 병진이동장치(40;도 1참조)에 의해 소크챔버(10) 하부에서 병진 이동하면서 주로 제2 온도제어장치(180)에 의해 충분히 예열/예냉된다.

한편, 로테이터(110)에서 테스트트레이(20)가 완전하게 빠져 나간 것이 확인되면, 다시 제1동력원(111)이 작동하여 피스톤로드(111a)가 전진한다. 따라서 도6과 같이, 로테이터(110)는 수평상태로 자세가 변환되며 새로운 디바이스가 로딩된 테스트트레이가 진입될 수 있는 상태로 되돌아간다.

위와 같은 일련의 과정을 반복하여 소크챔버(10)의 하부공간내에 디바이스가 적재된 테스트트레이(20)들이 적층되는데, 이러한 테스트트레이(20)들은 순차적으로 수용되도록 병진이동장치(40)에 의해 테스트챔버(미도시)에 가까운 측으로 병진이동되면서 예열/예냉된다. 따라서 테스트트레이(20)들은 테스트챔버에 진입되기 이전에 충분하게 예열/예냉된다.

즉, 위와 같이, 테스트트레이(20)가 자세변환시키는 과정, 자세변환된 테스트트레이를 하방향으로 이동시키는 과정 등에서도 예열/예냉이 이루어지기 때문에 테스트 대상인 디바이스가 적재된 테스트트레이(20)가 테스트챔버 측(도1에서 좌측)으로 이동하는 병진이동길이(D, 도1 참조)를 줄일 수 있으면서도 디바이스가 예열/예냉되는 시간은 충분히 확보될 수 있게 된다. 그리고 병진이동길이(D)가 줄어듦에 따라 발생된 여유길이(E, 도1 참조)에 의해 확보될 수 있는 여유공간은 기타 타 장치의 배치공간으로 활용될 수 있기 때문에 테스트트레이의 크기가 확대되더라도 전체 장치의 크기에는 큰 변화가 없게 되는 것이다.

상기와 같이 작동되는 본 발명에 따른 테스트핸들러의 전체적인 작동방법을 도11의 흐름도를 참조하여 순서를 붙여 요약하면 다음과 같다.

1. 디바이스로딩<S910>

유저트레이로부터 수평상태의 테스트트레이로 디바이스를 로딩한다.

2. 자세변환 및 예열/예냉<S920>

디바이스의 로딩이 완료되면 수평상태의 테스트트레이를 수직상태로 자세변환하면서 예열/예냉시킨다.

3. 예열/예냉 및 병진이동<S930>

수직상태로 자세변환된 테스트트레이를 지속적으로 예열/예냉시키면서 수직상태를 유지한 상태에서 테스트챔버 측에 가까운 방향으로 병진이동시킨다.

4. 테스트<S940>

디바이스를 테스트하기 위한 환경이 조성된 테스트챔버로 이동되어 온 테스트트레이에 담긴 디바이스가 테스트되도록 한다.

5. 회복, 병진이동 및 자세변환<S950>

테스트가 완료되면 테스트트레이를 수직상태를 유지한 상태에서 테스트챔버 측으로부터 먼 방향으로 병진이동시키면서 고온/냉각 상태의 디바이스를 상온으로 회복시키고, 이어서 테스트트레이를 수직상태에서 수평상태로 자세변환시킨다.

6. 언로딩<S960>

수평상태로 자세변환된 테스트트레이에 적재된 디바이스를 테스트결과에 따른 등급별로 구분하면서 유저트레이로 언로딩시킨다.

위와 같은 방법에 따를 경우 테스트트레이의 수직 자세변환과정에서도 예열/예냉이 이루어지기 때문에 전체 예열/예냉에 따라 소요되는 시간을 줄일 수 있게 되므로, 전체 테스트과정에 필요한 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명 하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다. 예를 들어, 테스트트레이의 수직 자세변환이 소크 챔버 내부에서 실행되어 수직 자세변환 중에도 반도체 디바이스에 대한 예열/예냉이 가능한 테스트 핸들러라면 테스트트레이의 수평 자세변환이 디소크 챔버 내부에서 실행되는지 외부에서 실시되는지 여부에 상관없이 본 발명의 권리범위에 포함됨을 당업자라면 명백히 이해할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 테스트 대상인 디바이스가 적재된 테스트트레이가 소크챔버 내에 배치된 자세변환장치, 더 구체적으로는, 소크챔버 내에 배치된 로테이터에 파지되어 자세변환을 하기 때문에, 자세변환 도중이나 자세변환 후 병진이송장치에 안착되기까지 지속적으로 예열/예냉이 이루어짐으로써 디바이스의 테스트를 위해 걸리는 전체 시간을 줄일 수 이는 효과가 있다.

둘째, 소크챔버 내부에서 수평상태로 진입되는 테스트트레이를 수직상태로 자세 변환시키는 점과 병진이송길이가 줄어드는 점 등에 의해 테스트핸들러의 전체적인 크기를 확대시키지 않고서도 테스트트레이의 크기 확장이 가능한 효과가 있다.

셋째, 로테이터나 스토퍼는 소크챔버 내부에 구성시키고 로테이터나 스토퍼를 작동시키는 동력원들은 소크챔버의 외부에 구성시킴으로써 각 동력원들이 소크챔버 내부의 환경에 영향을 받지 않도록 하여 동력원들의 수명이나 작동상태가 소크챔버의 환경에 영향을 받지 않게하면서도 소크챔버 내부에서 테스트트레이를 자세변환시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

유저트레이에 적재된 디바이스를 테스트트레이로 로딩시키는 로딩장치;

상기 로딩장치에 의해 로딩이 완료되어 디바이스가 적재된 테스트트레이를 자세변환시키는 자세변환장치;

상기 자세변환장치에 의해 자세변환된 테스트트레이를 순차적으로 수용하기 위해 마련되는 소크챔버;

상기 소크챔버로부터 공급되는 테스트트레이에 적재된 디바이스를 테스트하기 위해 마련되는 테스트챔버;

상기 테스트트레이가 상기 테스트챔버에 공급되기 전에 상기 테스트트레이에 적재된 디바이스를 예냉/예열하기 위해 마련되는 온도제어수단; 및

상기 테스트챔버에서 테스트가 완료된 디바이스를 유저트레이로 언로딩시키는 언로딩장치; 를 포함하고,

상기 온도제어수단은 상기 테스트트레이가 상기 자세변환장치에 의해 자세변환되는 동안 및 상기 소크 챔버에 의해 순차적으로 수용되는 동안 상기 테스트트레이의 디바이스를 지속적으로 예열/예냉하며,

상기 자세변환장치는,

상기 소크챔버의 내부에 마련되고, 상기 소크챔버의 내부로 진입하는 테스트트레이를 파지하며, 자세변환이 가능하도록 마련되는 로테이터; 및

상기 로테이터를 자세변환시키기 위한 동력을 제공하며, 상기 소크챔버의 외부에 마련되어 상기 온도제어수단의 예열/예냉 작용으로부터 격리되는 제1동력원; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 테스트핸들러.
삭제
제1항에 있어서,

상기 로테이터가 자세변환되는 도중에 상기 테스트트레이의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼장치; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트핸들러.
제3항에 있어서,

상기 스토퍼장치는,

상기 로테이터로 진입된 테스트트레이의 후단을 걸거나 걸림을 해제하는 동작을 수행하는 스토퍼;

상기 스토퍼의 동작에 필요한 동력을 공급하는 제2동력원; 및

상기 제2동력원으로부터 공급되는 동력을 상기 스토퍼로 전달하는 동력전달축; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트핸들러.
제4항에 있어서,

상기 제2동력원은, 상기 소크챔버의 외부에 배치되어 상기 온도제어수단의 예열/예냉 작용으로부터 격리되는 것을 특징으로 하는 테스트핸들러.
유저트레이에서 수평상태의 테스트트레이로 디바이스를 로딩하는 로딩단계;

상기 로딩단계에서 로딩이 완료되면 수평상태의 테스트트레이를 수직상태로 자세변환시키면서 상기 테스트트레이의 디바이스를 예열/예냉시키는 자세변환단계;

상기 자세변환단계에서 자세변환된 수직상태의 테스트트레이를 병진이동시키면서 상기 테스트트레이의 디바이스를 지속적으로 예열/예냉시키는 병진이동단계;

상기 자세변환단계 및 병진이동단계에서 예열/예냉된 디바이스가 테스트되도록 하는 단계; 및

상기 테스트되도록 하는 단계에서 테스트가 완료된 디바이스를 테스트트레이에서 유저트레이로 언로딩하는 언로딩단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트핸들러의 작동방법.
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