KR100862638B1

KR100862638B1 - 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법

Info

Publication number: KR100862638B1
Application number: KR20070024652A
Authority: KR
Inventors: 고승규; 임쌍근; 이상윤; 송경수
Original assignee: (주) 인텍플러스
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2008-10-09
Also published as: KR20080083872A; TWI373814B; TW200847310A; WO2008111758A1

Abstract

본 발명은 에어 클리너와 브러시 클리너와 같은 클리닝 수단을 일체로 구비하여 반도체 소자의 외관에 부착된 미세 먼지나 이물질을 제거하여, 미세 먼지나 이물질과 같은 오염 물질에 의해 불량으로 판정되는 반도체 소자를 감소시킴으로써 수율을 향상시킬 수 있는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치는, 트레이에 수납된 반도체 소자의 외관을 비전 검사 장치를 통해 촬영하고 촬영된 영상 분석을 통해 불량 여부를 판단 한 다음 해당 트레이에 수납된 반도체 소자 중 불량품을 불량 종류에 따라 다수의 리젝트부에 각각 분리하고, 양품을 언로딩부로 분류하는 반도체 소자의 검사 장치에 관한 것으로서, 상기 비전 검사 장치를 통해 비전 검사가 이루어지기 전에 에어를 통해 반도체 소자의 외관 오염 물질을 자동으로 제거하는 에어 클리너가 더 구비된 것이다.

클리닝 수단, 에어 클리너, 브러시 클리너, 먼지, 오염, 크랙

Description

클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법{APPARATUS FOR INSPECTION OF SEMICONDUCTOR DEVICE HAVING THE CLEANING MEANS AND METHOD FOR INSPECTION BY THE SAME}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치의 사시도.

도 2는 도 1의 일부 사시도.

도 3은 도 2의 평면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어 클리너의 전방 사시도.

도 5는 도 4의 저면도.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자 검사 장치를 도시한 사시도.

도 7은 도 6의 브러시 클리너의 일실시예를 도시한 전방 사시도.

도 8은 도 6의 브러시 클리너의 일실시예를 도시한 후방 사시도.

도 9은 종래 기술에 따른 반도체 소자의 검사 장치.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 비전 검사 장치

11 : 제 1 비전 카메라

12 : 제 2 비전 카메라

2 : 소팅 장치

3 : 에어 클리너

31 : 하우징

311 : 수직 관통홀

32 : 진공 흡입관

33 : 에어 토출관

331: 토출공

332 : 에어 포트

34 : 에어 공급관

35 : 이온 공급관

36 : 감지 센서

4 : 브러시 클리너

41 : 브러시 모듈

411 : 브러시

42 : 하우징

43 : 진공 흡입관

44 : 에어 토출관

441 : 토출공

442 : 에어 포트

45 : 텐션 조절 수단

46 : 가이드 수단

47 : 차단 부재

본 발명은 반도체 소자의 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어 클리너와 브러시 클리너와 같은 클리닝 수단을 일체로 구비하여 반도체 소자의 외관에 부착된 미세 먼지나 이물질을 제거하여, 오염 물질에 의해 불량으로 판정되는 반도체 소자를 감소시킴으로써 수율을 향상시킬 수 있는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼에 칩(Chip) 상태로 존재하던 반도체 집적회로는 일련의 패키징(Packaging) 공정을 거치면서 외부의 충격으로부터 칩이 보호되는 패키지 형태로 가공된다. 가공이 끝난 반도체 패키지(Package)는 사용자에게 전달되기에 앞서 최종적으로 전기적인 기능 검사(Final test)를 수행하게 된다.

그리고, 전기적 특성 검사를 마친 반도체 패키지는 마킹설비로 옮겨진 후 각종 정보(반도 체 칩의 종류, 제조회사, 상호 등)를 마킹하게 된다.

반도체 패키지는 내부 불량뿐만 아니라, 그 외관에 미소한 결함이 발생하더 라도 성능에 치명적인 영향을 미치게 되므로, 전기적인 동작 검사뿐만 아니라, 비전 카메라를 이용한 외관 검사를 수행해야 한다.

일반적으로, 반도체 패키지의 외형적인 결함, 특히 BGA(Ball Grid Array) 및 리드의 결함은 반도체 소자를 PCB(Printed Circuit Board) 등에 조립하는 과정에서도 발생할 수 있으므로, 리드 또는 볼의 상태 및 마킹 검사는 매우 중요하다.

이러한 반도체 패키지의 외형 검사 장치가 본 출원인에 의해 기 출원된 대한민국공개특허 제2007-87850호에 "반도체 소자 검사 장치"라는 제목으로 개시된바 있다.

상기 반도체 소자 검사 장치는 도 9에 도시된 바와 같이 본체(100)와, 검사를 수행하기 위한 반도체 소자를 수납한 트레이들이 적재되는 로딩부(210)와, 반도체 소자를 검사하는 검사부(300)와, 검사가 완료된 반도체 소자를 수납한 버퍼트레이를 임시 보관하는 버퍼(220)와, 검사결과 불량품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하되 불량 종류에 따라 분류하여 적재하는 제 1 리젝트부(230), 제 2 리젝트부(240), 제 3 리젝트부(250)와, 검사결과 정상품으로 분류되는 반도체 소자들이 수납된 트레이들을 적재하는 언로딩부(260)와, 상기 로딩부(210), 버퍼(220), 제 1 리젝트부(230), 제 2 리젝트부(240), 제 3 리젝트부(250) 및 언로딩부(260)에 각각 연결되고, 트레이를 상기 본체(100)의 전후방향으로 이동 가능하게 하는 복수개의 트레이 이송부(460)와, 본체의 상측에 수평하게 왕복 이송 가능하게 설치되어, 로딩부(210), 버퍼(220), 제 1 리젝트부(230), 제 2 리젝트부(240), 제 3 리젝트부(250) 및 언로딩부(260)의 트레이 이송부들 간에 트 레이를 이송하는 트랜스퍼(500), 버퍼(220), 제 1 리젝트부(230), 제 2 리젝트부(240), 제 3 리젝트부(250) 및 언로딩부(260)의 트레이 이송부들 사이를 왕복 이송 가능하도록 설치되며, 언로딩부(260)로 이송되는 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 불량품을 픽업하여 불량 종류에 따라 제 1 리젝트부(230), 제 2 리젝트부(240), 제 3 리젝트부(250) 중 어느 하나로 이송하고, 버퍼 트레이에 수납된 반도체 소자 중에서 정상품을 픽업하여 상기 언로딩부(260)의 불량품이 빠져나간 빈자리에 채워 넣는 분류공정을 수행하는 분류부(600)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 검사부(300)는 비전 검사를 수행하기 위한 제1 및 제2 비전 카메라(310, 320)로 구성되며, 제1 비전 카메라(310)는 상기 로딩부에 적재된 트레이에 수납된 반도체 소자들의 일면을 검사하고, 제2 비전 카메라(320)는 상기 반도체 소자들의 타면을 검사하며, 상기 제 1 비전 카메라(310)에서 일면이 검사된 반도체 소자의 타면을 제2 비전 카메라(320)가 검사할 수 있도록 상기 제 1 비전 카메라(310)와 제 2 비전 카메라(320) 사이에는 반도체 소자가 수납된 트레이를 반전시키기 위한 반전부(700)가 더 구비된다.

미 설명 부호 270은 공트레이부이고, 410은 로딩 스택커이고, 470은 공트레이가 놓이는 피더이며, 430, 440, 450, 460은 각각 제 1, 제 2, 제 3 리젝트부(230,240,250) 및 언로딩부(260)에 놓이는 피더를 나타내는 것이며, 610은 반도체 소자를 분류하는 분류기를 나타낸다.

이러한, 구성에 따라 로딩부(210)로부터 공급되어 트레이 이송부를 통해 이송된 트레이에 수납된 반도체 소자의 일면은 제 1 비전 카메라(310)를 통해 검사되 고, 일면이 검사된 반도체 소자는 반전부(700)에서 반전된다.

여기서, 상기 반전부(700)는 트레이에 수납된 반도체 소자의 양면을 반전시킬 때 반도체 소자가 타면을 보이면서 재수납 될 수 있도록 공트레이를 구비하고 있어야 한다.

이렇게 반전된 트레이는 이송부들 사이에서 트레이를 왕복 이송시키는 트랜스퍼(500)에 의해 제 2 비전 카메라(320)의 검사 영역의 이송부로 이송되고, 반전 후 이송된 트레이에 수납된 반도체 소자는 제 2 비전 카메라(320)에 의해 검사된다.

그런데, 이러한 반도체 소자는 이송 과정 등에서 그 외관에 미세 먼지가 달라붙거나 리드 타입의 소자의 경우 납과 같은 이물질들이 남아 있을 수 있다.

이러한 미세 먼지나 이물질이 남아 있는 것은 반도체 소자는 불량품이 아님에도 불구하고, 카메라를 이용한 비전 검사에서는 해당 반도체 소자를 불량품으로 판정하게 되므로, 검사의 정확도가 떨어지고 수율이 저하되는 단점이 있다.

이에, 종래에는 불량품으로 판정된 반도체 소자에 수동으로 에어를 불어 넣거나 외관을 브러시 등을 이용하여 작업자가 일일이 수작업으로 클리닝하여 미세 먼지나 이물질을 제거한 후 비전 검사를 다시 수행하고 있는바, 검사 시간이 오래 걸려 생산성이 저하될 뿐만 아니라 인건비 증가로 인해 결국 제품의 가격을 상승시키는 원인이 되고 있다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반도체 소자의 비전 검사 장치의 비전 카메라 전단에 반도체 소자 외관의 먼지나 이물질과 같은 오염물을 자동으로 제거하는 에어 클리너를 더 구비하여, 오염물질에 의해 반도체 소자가 불량으로 판정되는 것을 방지함으로써, 수율 개선 및 검사 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 재검사를 위한 불량품이 수납된 리젝트 트레이의 리턴시 구동되는 브러시 클리너를 더 구비하여, 반도체 소자의 외관의 이물질이나 먼지를 자동으로 제거한 다음 해당 반도체 소자에 대한 비전 검사를 재수행하도록 함으로써, 미세 표면 결함에 의해 양품 반도체 소자가 불량으로 판정되는 것을 방지하고자 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법를 제공하기 위한 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법는, 트레이에 수납된 반도체 소자의 외관을 비전 검사 장치를 통해 촬영하고 촬영된 영상 분석을 통해 불량 여부를 판단 한 다음 해당 트레이에 수납된 반도체 소자 중 불량품을 불량 종류에 따라 다수의 리젝트부에 각각 분리하고, 양품을 언로딩부로 분류하는 반도체 소자의 검사 장치에 관한 것으로서, 상기 비전 검사 장치를 통해 비전 검사가 이루어지기 전에 에어를 통해 반도체 소자의 외관 오염 물질을 자동으로 제거하는 에어 클리너가 더 구비된 것이다.

여기서, 상기 비전 검사 장치는 제 1 비전 카메라와 제 2 비전 카메라로 이루어지며, 상기 에어 클리너는 상기 제 1 비전 카메라 및 상기 제 2 비전 카메라의 전단에 각각 구비된다.

이때, 상기 에어 클리너는 하부가 개방되며 상부면에 다수의 수직 관통홀이 형성된 하우징과, 상기 각 수직 관통홀에 연결 구비되는 다수의 진공 흡입관과, 상기 하우징의 하부 개방부에 수평 삽입되고 하부면에 소정 각도로 관통하는 다수의 토출공이 형성된 에어 토출관을 포함하여 구성된다.

상기 하우징은 상기 진공 흡입관을 통한 공기 흡입시 이물질 및 먼지의 흡입이 원활하게 이루어지도록 돔 형태로 이루어짐이 바람직하다.

또, 상기 에어 공급관에는 정전기 방지를 위한 이온을 공급하는 이온 공급 장치가 더 연결 구비되며, 반도체 소자의 종류에 따라 상기 에어 공급관을 통해 공급되는 에어의 유량 및 압력을 자동으로 조절하는 유량 조절 밸브 및 압력 조절 밸브가 더 구비된다.

또, 상기 에어 클리너에는 트레이에 수납되는 반도체 소자의 정상 수납 여부를 감지하기 위한 감지 센서가 더 구비된다.

또, 상기 비전 검사 장치를 통해 비전 검사가 이루어지기 전에 반도체 소자의 외관 오염 물질을 자동으로 제거하는 브러시 클리너가 더 구비된다.

상기 브러시 클리너는 상기 리젝트부에 로딩된 트레이가 재검사를 위해 리턴될 때 구동되며, 상기 브러시 클리너는 다수의 브러시가 일체화된 브러시 모듈과, 상기 브러시 모듈의 후방에 장착되고 하부가 개방되며 상부면에 다수의 수직 관통 홀이 형성된 하우징과, 상기 각 수직 관통홀에 연결 구비되는 다수의 진공 흡입관, 및 상기 하우징의 하부 개방부에 수평 삽입되고 하부면에 소정 각도로 관통하는 다수의 토출공이 형성된 에어 토출관을 포함하여 구성된다.

또, 상기 하우징 하부 개방부에는 공기 흡입 공간부를 감소시켜 진공 흡입력을 증가시키기 위한 차단 부재가 더 구비됨이 바람직하다.

또, 상기 에어 토출관에는 반도체 소자와의 접촉에 의한 정전기를 방지하도록 이온 공급 장치가 더 연결 구비되며, 상기 브러시 클리너는 상기 브러시 모듈과 반도체 소자 사이에 적절한 텐션이 유지되도록 텐션 조절 수단을 더 구비한다.

또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반도체 소자 검사 방법은, 반도체 소자의 제 1면이 상부 방향을 향하도록 수납된 트레이를 로딩부로부터 제 1 비전 검사 영역으로 이송하는 단계와, 상기 반도체 소자의 제 1면에 대한 비전 검사를 수행하는 단계와, 상기 비전 검사 결과에 따라 불량품과 양품으로 분류하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 비전 검사 방법에 관한 것으로서, 상기 제 1 비전 검사 영역으로 트레이를 이송하기 이전에 트레이에 수납된 반도체 소자에 대하여 에어 클리닝 공정을 수행하는 단계를 더 포함한다.

여기서, 상기 1차 비전 검사를 수행하는 단계와 비전 검사 수행 결과에 따라 불량품과 양품으로 분류하는 단계 사이에 반도체 소자가 수납된 트레이의 제 2면이 상부 방향을 향하도록 반전시키는 단계와, 상기 반도체 소자의 제 2면에 대한 에어 클리닝 공정을 수행하는 단계와, 상기 에어 클리닝 공정이 수행된 반도체 소자가 수납된 트레이를 제 2 비전 검사 영역으로 이송하는 단계, 및 상기 제 2 비전 검사 영역으로 이송된 트레이에 수납된 반도체 소자의 제 2면에 대한 비전 검사를 수행하는 단계를 더 포함한다.

그리고, 상기 불량품으로 분류된 반도체 소자가 수납된 트레이를 로딩부 방향으로 리턴시키고 리턴되는 트레이에 수납된 반도체 소자의 제 2면에 대하여 브러시 클리닝 공정을 수행하는 단계와, 상기 브러시 클리닝된 반도체 소자가 수납된 트레이의 제 1면이 상부 방향을 향하도록 반전시키는 단계와, 상기 제 1면이 상부 방향을 향하는 반도체 소자에 대한 브러시 클리닝 공정을 수행하는 단계와, 상기 제 1면을 브러시 클리닝한 반도체 소자가 수납된 트레이를 로딩부로 적재한 후 비전 검사를 다시 수행하는 단계를 더 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치 및 그를 이용한 반도체 소자의 검사 방법의 사시도이고, 도 2는 도 1의 일부 사시도이며, 도 3은 도 2의 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 로딩부(L)로부터 공급되는 트레이에 수납된 반도체 소자의 외관을 비전 검사 장치(1)를 통해 촬영하고 촬영된 영상 분석을 통해 불량 여부를 판단 한 다음 해당 트레이에 수납된 반도체 소자 중 불량품을 불량 종류에 따라 다수의 리젝트부(R)에 각각 분리하고, 양품을 언로딩부(U)로 분류하는 반도체 소자의 검사 장치에 관한 것으로서, 상기 비전 검사 장치(1)를 통 해 비전 검사가 이루어지기 전에 에어를 통해 반도체 소자의 외관 오염 물질을 자동으로 제거하는 에어 클리너(3)가 더 구비된 것이다.

여기서, 미설명 부호 "2"는 반도체 소자를 분류하는 소팅 장치이고,"E"는 공트레이부이며 반도체 소자의 검사 장치에서 에어 클리너(3)를 제외한 구성 요소는 종래 기술과 동일하므로 종래 기술과 동일한 부분에 대한 구성 요소 및 작용 설명은 생략하도록 한다.

우선, 비전 검사 장치(1)는 트레이에 수납된 반도체 패키지의 일면을 검사하는 제 1 비전 카메라(11)와 타면을 검사하는 제 2 비전 카메라(12)로 이루어지고, 에어 클리너(3)는 제 1 비전 카메라(11) 및 제 2 비전 카메라(12)의 전단에 각각 구비된다.

이에 따라, 반도체 소자의 하면이 상부 방향으로 수납된 트레이가 로딩부(L)로부터 이송되어 제 1 비전 카메라(11) 전단에 구비된 에어 클리너(3)를 통과하면서 클리닝 된 후, 제 1 비전 카메라(11)를 통해 비전 검사된다.

그리고 나서, 반전 수단(미도시함)에 의해 상,하부가 반전되어 반도체 소자의 상면이 상부 방향으로 수납된 트레이가 제 2 비전 카메라(12) 전단에 구비된 에어 클리너(3)를 통과하면서 클리닝 된 후 제 2 비전 카메라(12)를 통해 비전 검사된다.

이와 같이, 비전 검사가 수행되기 이전에 이물질이나 먼지와 같은 오염 물질을 흡입하여 제거함으로써, 오염 물질에 의해 비전 검사 결과 불량품으로 판정되지 않도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어 클리너의 전방 사시도이고, 도 5는 도 4의 저면도로, 에어 클리너(3)는 하우징(31)과, 진공 흡입관(32)과, 에어 토출관(33) 및 에어 공급관(34)을 포함하여 구성된다.

하우징(31)은 하부가 개방되며 상부면에 다수의 수직 관통홀(311)이 형성된 것으로, 진공 흡입관(32)을 통한 공기 흡입시 이물질 및 먼지가 코너 부위에 흡착되지 않고 원활하게 흡입되도록 하기 위하여, 돔 형태로 이루어짐이 바람직하다.

진공 흡입관(32)은 각 수직 관통홀(311)에 연결 구비되어 공기를 흡입하는 것이다.

여기서, 진공 흡입관(32)이 하나만 설치되거나 어느 한쪽에만 밀집되는 경우 공기 흡입시 이물질 및 먼지가 완전히 흡입되지 못하고 하우징(31) 일부 구역에 흡착될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 하우징(31)에 다수로 구비하되, 어느 한쪽에 집중되지 않게 분산되게 구비함이 바람직하다.

에어 토출관(33)은 하우징(31)의 하부 개방부에 수평 삽입되고 하부면에 소정 각도로 관통하는 다수의 토출공(331)이 형성되며, 에어 공급관(34)은 에어 토출관(33)의 일측에 구비된 에어포트(332)를 통해 에어 토출관(33)에 연결되어 에어 공급을 한다.

이에 따라, 에어 토출관(33)으로 공급된 에어는 토출공(331)을 통해 외부로 토출되어 반도체 소자 표면에 흡착된 이물질이나 먼지와 같은 오염물을 제거하고, 진공 흡입관(32)은 이렇게 제거된 오염물을 진공 흡입을 통해 흡입한다.

여기서, 에어 공급관(34)에는 정전기 방지를 위한 이온을 공급하는 이온 공 급 장치(미도시함)에 연결된 이온 공급관(35)이 연결 구비됨이 바람직하다.

다시 말해, 반도체 소자 표면에는 자체적인 정전기에 의해 먼지나 이물질이 흡착되어 있으며, 정전기에 의해 흡착된 먼지나 이물질은 에어에 의해 쉽게 제거되지 않는다.

이에, 본 발명은 이온 공급관(35)을 통해 이온 공급을 실시하여, 정전기가 발생한 반도체 소자 표면을 이온화를 통해 중성화시켜 반도체 소자 표면에 흡착된 먼지나 이물질 제거가 용이하도록 함이 바람직하다.

또한, 에어 클리너(3)는 도면 상에 나타나지는 않았으나 반도체 소자의 종류에 따라 에어의 유량 및 압력을 자동으로 조절하도록 유량 조절 밸브 및 압력 조절 밸브를 더 구비함이 바람직하며, 유량 조절 밸브 및 압력 조절 밸브는 PC에 자동 제어된다.

즉, 검사 대상 즉 반도체 소자 별로 실장된 리드나 볼과 같은 부품의 종류가 다르기 때문에 동일한 압력으로 에어를 공급하면, 반도체 소자에 실장된 부품이 손상될 수 있으므로, 에어 유량이나 압력을 조절할 수 있도록 구성함이 바람직하다.

또, 에어 클리너(3)에 트레이에 수납되는 반도체 소자의 정상 수납 여부를 감지하기 위한 감지 센서(36)가 더 구비된다.

이와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 비전 카메라의 전단에 반도체 소자의 외관의 먼지나 이물질과 같은 오염물을 자동으로 제거하는 에어 클리너를 더 구비하여, 오염물질에 의해 반도체 소자가 불량으로 판정되는 것을 방지함으로써, 수율 개선 및 검사 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자 검사 장치를 도시한 사시도로, 도 1의 구성과 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예는 비전 검사 장치(1, 도 1참조)를 통해 비전 검사가 이루어지기 이전에 반도체 소자의 외관 오염 물질을 자동으로 제거하는 브러시 클리너(4)를 더 구비함을 특징으로 한다.

여기서, 브러시 클리너(4)는 리젝트부(R)에 로딩된 트레이가 재검사를 위해 리턴될 때 구동되는 것이 바람직하다.

다시 말해, 비전 검사가 완료되어 불량 판정후 리젝트부(R)에 수납된 반도체 소자를 리턴시켜 반도체 소자의 상면을 브러시 클리너(4)로 클리닝 한 후 반전 수단(미도시함)를 이용하여 상,하면을 반전시킨다.

그리고 나서, 반도체 소자의 하면이 상부 방향으로 수납된 트레이를 브러시 클리너(4)로 클리닝 한 후 로딩부(L)로 적재하고, 재검사를 수행한다.

이때, 브러시 클리너(4)는 반도체 소자와의 접촉에 의한 정전기를 발생을 방지하도록 정전기 방지용 브러시로 구성됨이 바람직하다.

도 7은 도 6의 브러시 클리너의 일실시예를 도시한 전방 사시도이고, 도 8은 도 6의 브러시 클리너의 일실시예를 도시한 후방 사시도로, 브러시 클리너(4)는 브러시 모듈(41)과, 하우징(42)과 진공 흡입관(43) 및 에어 토출관(44)을 포함하여 구성된다.

브러시 모듈(41)은 다수의 브러시(411)가 일체화된 것으로서, 그 양측이 텐 션 조절 수단(45)에 장착되고 텐션 조절 수단(45)이 가이드 수단(46)에 삽입된다.

이때, 브러시(411)는 반도체 소자 표면을 슬라이딩하면서 클리닝 하는 것으로 구성하였으나, 다른 실시예를 통해 모터 구동에 의해 회전하는 회전형 브러시로 구성할 수 있다.

여기서, 텐센 조절 수단(45)은 도면 상에 나타나지는 않았으나, 내부에 스프링과 같은 텐션 장치(미도시함)가 삽입되어 브러시 모듈과 반도체 사이의 예압량을 적절하게 유지하도록 구성됨이 바람직하다.

즉, 트레이에 수납되어 이송되는 반도체 소자는 그 종류에 따라 높이 정보가 다를 수 있는데 브러시 모듈(41)과 반도체 소자 표면 사이의 예압량 조절이 불가능 할 경우, 브러시(411)에 의해 반도체 소자가 과도하게 밀착되어, 반도체 소자의 표면에 스크래치 발생 및 BGA의 이탈과 같은 결함 발생을 유발하거나 리드 손상을 일으키는 문제 있으며, 밀착이 되지 않을 경우 클리닝이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 검사 대상 즉 반도체 패키지의 종류에 따라 적절한 텐센 조절 수단(45)을 구비함이 바람직하다.

그리고, 텐션 조절 수단(45)은 반도체 소자 타입별로 PC의 제어 신호에 따라 구동되는 실린더에 상,하 구동되어 브러시 모듈(41)의 높이를 조절할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

한편, 하우징(42)은 브러시 모듈(41)의 후방에 장착되고 하부가 개방되어 상부면에 다수의 수직 관통홀(421)이 형성되며, 진공 흡입관(43)은 각 수직 관통 홀(421)에 연결 구비되어, 공기를 흡입한다.

또, 에어 토출관(44)은 하우징(42)의 하부 개방부에 수평 삽입되고, 그 하부면에는 소정 각도로 관통하는 다수의 토출공(441)이 형성되어, 일측의 에어 포트(442)를 통해 공급되는 에어를 토출공(441)으로 토출시키는 것이다.

이때, 에어 포트(442)에 반도체 소자와의 접촉에 의한 정전기를 방지하도록 이온을 공급하는 이온 공급 장치(미도시함)를 더 연결 구비함이 바람직하다.

다시 말해, 반도체 소자 표면을 브러시를 이용하여 클리닝 할 때 정전기가 발생하여 정전기에 의해 소자의 전기적인 특성이 저하될 수 있으며, 반도체 소자 자체에 발생되는 정전기에 의해 흡착된 먼지나 이물질은 브러시 클리너 및 에어 클리너에 의해 쉽게 제거되지 않는다.

이에, 본 발명은 이온 공급 장치(미도시함)로부터의 이온 공급을 통해 브러시 클리닝 공정시 정전기 발생을 방지하여 전기적인 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라, 정전기가 발생한 반도체 소자 를 이온화를 통해 중성화시켜 반도체 소자 표면에 흡착된 먼지나 이물질 제거가 용이하도록 함이 바람직하다.

이에 부가적으로, 하우징(42)의 하부 개방부에는 차단 부재(47)가 더 구비된다.

여기서, 차단 부재(47)는 하부징(42) 하부 개방부의 공기 흡입 공간부 즉, 에어 토출관(44) 주변 공간을 협소하게 만들어 진공 흡입관(43)을 통한 진공 흡입력을 증가시킴으로써, 브러시(411)를 통한 클리닝 후 발생하는 이물질이나 먼지를 더욱 효율적으로 흡입하여 제거하기 위한 수단이다.

이와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 재검사되는 트레이에 대한 클리닝을 위한 브러시 클리너를 더 구비하여 반도체 소자의 외관의 오염물이나 먼지를 자동으로 제거한 다음 해당 반도체 소자에 대한 비전 검사를 재수행하도록 함으로써, 미세 표면 결함에 의해 양품 반도체 소자가 불량으로 판정되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치를 이용한 검사 방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 반도체 소자의 제 1면이 상부 방향을 향하도록 수납된 트레이들을 로딩부(L)에 적재한다.

그리고 나서, 로딩부(L)에 적재된 트레이를 비전 검사 영역 방향으로 순차적으로 이송하되, 에어 클리너(3)를 이용하여 반도체 소자의 제 1면에 대하여 클리닝 공정을 수행한 후 제 1 비전 검사 영역으로 이송한다.

그리고, 이송된 트레이에 수납된 반도체 소자의 제 1면을 제 1 비전 카메라(11)를 이용하여 비전 검사하고, 반전 수단(미도시함)을 이용하여 제 2면이 상부 방향을 향하도록 트레이에 대한 반전 공정을 수행한다.

이어서, 해당 트레이를 제 2 비전 검사 영역으로 이송하되, 에어 클리너(3)를 이용하여 반도체 소자의 제 2면에 대한 클리닝 공정을 수행한 후 제 2 비전 검사 영역으로 이송한다.

그리고, 제 2 비전 카메라(12)를 이용하여 비전 검사를 수행한 후 양품 또는 불량품으로의 판별 결과 따라 언로딩부(U) 또는 리젝트부(R)에 양품 또는 불량품으 로 분류한다.

한편, 리젝트부(R)에 로딩된 트레이에 반도체 소자가 수납이 완료 되면, 해당 트레이를 로딩부 방향으로 리턴시킨 후 비전 검사를 재수행하게 된다.

더욱 상세하게는, 반도체 소자의 제 2면이 상부 방향으로 향하도록 수납된 트레이를 로딩부 방향으로 이송하면서 브러시 클리너(4)를 이용하여 제 2면에 대한 클리닝 공정을 수행한다.

이때, 불량품으로 판별된 반도체 소자는 불량 종류에 따라서 리젝트부(R)의 각 영역(R1,R2,R3/B) 영역으로 각각 분리되는데, 브러시 클리닝 공정은 표면 불량이 발생한 리젝트 트레이에 대해서 실시한다.

예를 들어, R2 영역에 표면 불량이 발생한 반도체 소자를 수납하는 경우 브러시 클리너(4)는 R2 영역의 연장 레일 상에 설치하고, R2 영역에 로딩된 트레이를 리턴시켜 브러시 클리닝한다.

본 발명의 실시예에서는, R2 영역에 표면 불량이 발생한 반도체 소자를 분류하고, 브러시 클리너(4)를 R2 영역의 연장 레일 상에 설치하였으나, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 표면 결함 반도체 소자의 분류 영역 및 그에 따른 브러시 클리너 설치 위치를 다양한 실시예를 통해 변경 가능하다.

한편, 제 2면을 클리닝한 해당 트레이를 반전 수단(미도시함)을 이용하여 반전시켜 제 1면이 상부 방향으로 향하도록 한다.

그런 다음, 브러시 클리너(3)를 이용하여 제 2면에 대한 클리닝 공정을 수행하고, 해당 트레이를 로딩부(L)에 적재한다.

그런 후에, 리턴되는 트레이들에 대한 비전 검사를 재수행한다.

이와 같이 본 발명에 따른 반도체 소자의 검사 방법에 따르면, 반도체 소자의 제 1면 및 제 2면에 비전 검사 수행 이전에 에어 클리닝 공정을 수행함으로써 이물질에 의한 비전 검사 오류를 방지할 수 있으며, 불량으로 분류되는 반도체 소자에 대한 브러시 클리닝 공정을 추가로 진행하여 에어 클리닝 공정시 제거되지 않는 오염물질을 제거한 후 비전 검사를 다시 수행함으로써 검사 정확도를 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 반도체 소자의 비전 검사 장치의 비전 카메라 전단에 반도체 소자의 외관의 먼지나 이물질과 같은 오염물을 자동으로 제거하는 에어 클리너를 더 구비하여, 오염물질에 의해 반도체 소자가 불량으로 판정되는 것을 방지함으로써, 수율 개선 및 검사 정확도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 리젝트부에 브러시 클리너를 더 구비하여 반도체 소자의 외관의 먼지나 오염물질을 자동으로 제거한 다음 해당 반도체 소자에 대한 비전 검사를 재수행하도록 함으로써, 미세 표면 결함에 의해 양품 반도체 소자가 불량으로 판정되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 에어 클리너 및 브러시 클리너에 이온 공급 장치를 더 연결 구비하여, 클리닝시 정전기 발생을 방지하여 소자의 전기적 특성 열화를 방지할 수 있으며, 반도체 소자 표면에 발생한 자체 정전기를 중성화시켜 정전기에 의해 흡착된 먼지나 이물질 제거가 용이하게 이루어지도록 하는 이점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims

트레이에 수납된 반도체 소자의 외관을 제 1 비전 카메라(11)와 제 2 비전 카메라(12)로 구성되는 비전 검사 장치(1)를 통해 촬영하고 촬영된 영상 분석을 통해 불량 여부를 판단 한 다음 해당 트레이에 수납된 반도체 소자 중 불량품을 불량 종류에 따라 다수의 리젝트부(R)에 각각 분리하고, 양품을 언로딩부(U)로 분류하는 반도체 소자의 검사 장치에 있어서,

상기 제 1 비전 카메라(11) 및 제 2 비전 카메라(12)의 전단에 구비되어 비전 검사가 이루어지기 전에 에어를 통해 반도체 소자의 외관 오염 물질을 자동으로 제거하는 에어 클리너(3)가 더 구비하되,

상기 에어 클리너(3)는;

하부가 개방되며 상부면에 다수의 수직 관통홀(311)이 형성된 하우징(31)과,

상기 각 수직 관통홀(31)에 연결 구비되는 다수의 진공 흡입관(32), 및

상기 하우징(31)의 하부 개방부에 수평 삽입되고 하부면에 소정 각도로 관통하는 다수의 토출공(331)이 형성된 에어 토출관(33)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
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제 1항에 있어서,

상기 하우징(31)은;

상기 진공 흡입관(32)을 통한 공기 흡입시 이물질 및 먼지의 흡입이 원활하게 이루어지도록 돔 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 1항에 있어서,

상기 에어 토출관(33)에 정전기 방지를 위한 이온 공급을 하는 이온 공급 장치(미도시함)가 더 연결 구비됨을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 5항에 있어서,

반도체 소자의 종류에 따라 상기 에어 토출관(33)에 공급되는 에어의 유량 및 압력을 자동으로 조절하는 유량 조절 밸브 및 압력 조절 밸브가 더 구비됨을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 1항에 있어서,

상기 에어 클리너(3)에는;

트레이에 수납되는 반도체 소자의 정상 수납 여부를 감지하기 위한 감지 센서(36)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 1항 또는 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서,

상기 비전 검사 장치(1)를 통해 비전 검사가 이루어지기 전에 반도체 소자의 외관 오염 물질을 자동으로 제거하는 브러시 클리너(4)가 더 구비됨을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 8항에 있어서,

상기 브러시 클리너(4)는;

상기 리젝트부(R)에 로딩된 트레이가 재검사를 위해 리턴될 때 구동되는 것을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 9항에 있어서,

상기 브러시 클리너(4)는;

다수의 브러시(411)가 일체화된 브러시 모듈(41)과,

상기 브러시 모듈(411)의 후방에 장착되고 하부가 개방되며 상부면에 다수의 수직 관통홀(421)이 형성된 하우징(42)과,

상기 각 수직 관통홀(421)에 연결 구비되는 다수의 진공 흡입관(43), 및

상기 하우징(42)의 하부 개방부에 수평 삽입되고 하부면을 소정 각도로 관통하는 다수의 토출공(441)이 형성되며 에어가 공급되는 에어 토출관(44)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 10항에 있어서,

상기 하우징(41) 하부 개방부에는 공기 흡입 공간부를 감소시켜 진공 흡입력을 증가시키기 위한 차단 부재(47)가 더 구비됨을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 10항에 있어서,

상기 에어 토출관(44)에 정전기를 방지를 위한 이온 공급을 하는 이온 공급 장치(미도시함)가 더 연결 구비됨을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
제 10항에 있어서,

상기 브러시 클리너(4)는;

상기 브러시 모듈(41)의 반도체 소자와 적절한 텐센을 유지할 수 있는 텐션 조절 수단(45)을 더 구비함을 특징으로 하는 클리닝 수단이 일체로 구비된 반도체 소자의 검사 장치.
반도체 소자의 제 1면이 상부 방향을 향하도록 수납된 트레이에 수납된 반도체 소자에 대한 에어 클리닝 공정을 수행하는 단계;

상기 에어 클리닝 공정을 수행한 트레이를 제 1 비전 검사 영역으로 이송하는 단계;

상기 반도체 소자의 제 1면에 대한 비전 검사를 수행하는 단계;

상기 제 1면이 상부 방향을 향하도록 수납된 트레이를 반전시켜 반도체 소자의 제 2면이 상부를 향하도록 하는 단계와,

상기 반도체 소자의 제 2면에 대한 에어 클리닝 공정을 수행하는 단계와,

상기 에어 클리닝 공정이 수행된 반도체 소자가 수납된 트레이를 제 2 비전 검사 영역으로 이송하는 단계, 및

상기 제 2 비전 검사 영역으로 이송된 트레이에 수납된 반도체 소자의 제 2면에 대한 비전 검사를 수행하는 단계, 및

상기 비전 검사 결과에 따라 불량품과 양품으로 분류하는 단계를 포함하는 반도체 소자의 비전 검사 방법.
삭제
제 14항에 있어서,

상기 불량품으로 분류된 반도체 소자가 수납된 트레이 로딩부 방향으로 리턴시키고 리턴되는 트레이에 수납된 반도체 소자의 제 2면에 대하여 브러시 클리닝 공정을 수행하는 단계와,

상기 브러시 클리닝된 반도체 소자가 수납된 트레이의 제 1면이 상부 방향을 향하도록 반전시키는 단계와,

상기 제 1면이 상부 방향을 향하는 반도체 소자에 대한 브러시 클리닝 공정을 수행하는 단계와,

상기 제 1면을 브러시 클리닝한 반도체 소자가 수납된 트레이를 로딩부로 적재한 후 비전 검사를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 검사 방법.