KR20190062233A - 스텐실 개념 및 검사 - Google Patents

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Abstract

하드 도킹 테스트 시스템(1)은 업스트림 공정의 복수의 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 리시브하고 테스트 된 반도체 다이(12T)를 리턴시키는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션(10)으로서, 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)은 스텐실 스테이션(20)에 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 공급하고 상기 스텐실 스테이션(20)으로부터 테스트 된 반도체 다이(12T)를 리시브하고, 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)은 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)와 테스트 된 반도체 다이(12T)를 복수의 캐비티를 포함하는 버퍼 캐비티(14)로 이송할 수 있는 적어도 하나의 픽업 헤드(11)를 포함하는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션(10); 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 리시브하고 테스트 된 반도체 다이(12T)를 스텐실 스테이션(20)으로 리턴시키는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션(30)으로서, 프로브 마크 테스트를 수행하기 위하여 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)와 테스트 된 반도체 다이(12T)를 테스트 사이트(34)로 이송시킬 수 있는 적어도 하나의 테스트 암(32)을 포함하는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션(30); 및 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)과 상기 스텐실 스테이션(20) 사이에 배치되는 적어도 하나의 비전 카메라(16)를 포함한다.

Description

스텐실 개념 및 검사{STENCIL CONCEPT AND INSPECTION}
하드 도킹 테스트 시스템은 업스트림 공정의 복수의 테스트 되지 않은 반도체 다이를 수신하고 테스트 된 반도체 다이를 리턴시키는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션으로서, 상기 버퍼 캐비티 스테이션은 스텐실 스테이션에 테스트 되지 않은 반도체 다이를 공급하고 상기 스텐실 스테이션으로부터 테스트 된 반도체 다이를 수신하고, 상기 버퍼 캐비티 스테이션은 테스트 되지 않은 반도체 다이와 테스트 된 반도체 다이를 복수의 캐비티를 포함하는 버퍼 캐비티로 이송할 수 있는 적어도 하나의 픽업 헤드를 포함하는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션; 테스트 되지 않은 반도체 다이를 수신하고 테스트 된 반도체 다이를 스텐실 스테이션으로 리턴시키는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션으로서, 프로브 마크 테스트를 수행하기 위하여 테스트 되지 않은 반도체 다이와 테스트 된 반도체 다이를 테스트 사이트로 이송시킬 수 있는 적어도 하나의 테스트 암을 포함하는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션; 및 상기 버퍼 캐비티 스테이션과 상기 스텐실 스테이션 사이에 배치되는 적어도 하나의 비전 카메라를 포함한다.
반도체 테스트 설비에서 WLCSP와 같은 반도체 다이 또는 장치는 몇 가지 예를 들면, 시각적, 무결성, 전기적 테스트의 다양한 단계를 거치게 된다. 매우 경쟁이 치열한 산업으로 인해, 정교한 다이의 조작, 이송 및 테스트의 높은 처리량이 유리하고 바람직하며, 이는 높은 비즈니스 수익으로 이어질 수 있다.
종래에는, 다이 소팅(sorting)과 하드 도킹 테스트를 수행하기 위해 별도의 장비가 필요하였다. 그러나 이것은 비용, 공간, 인력 및 처리 속도 측면에서 효율적이지 않은 것으로 입증되었다. 또한, 유닛 손상은 테스트와 소팅 스테이션과 결합함으로써 감소될 수 있다. 일반적으로, 웨이퍼에서 몇 가지 작업을 수행하고 다이싱(dice)하기 전에, 웨이퍼 수준에서 테스트가 수행된다. 이러한 작업 후에 테스트를 통과한 장치가 손상되어 장치 수율을 저하시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 다이싱된 유닛의 소팅과 테스팅의 작업을 결합하여 다음 공정을 위한 100% 양호한 유닛 다이 패키징을 보장한다. 따라서, 본 발명에서 복수의 가이드된 비전, 비전 검사 및 픽업 헤드를 구비하는, 버퍼 캐비티와 프로브 마크 테스트 사이의 반도체 다이에 대한 이송 시스템에 의해 상기 단점이 완화된다면, 이로울 것이다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은 기계로부터 유닛(반도체 다이)의 연속적인 공급을 가능하게 하기 위하여 비전 검사 및 캐비티 그룹을 갖는 스텐실 스테이션을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적은 유닛 또는 반도체 다이를 시스템으로부터 하드 도킹 테스트 시스템으로 이송하기 위한 캐리어 또는 스텐실로서의 역할을 하는 가요성 구조/수단을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 모든 다이들을 다중 다이 테스트 기능을 위한 테스트 사이트 구성을 따르도록 정렬시키는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하나의 시스템/스테이션에서 다른 시스템/스테이션으로 다이를 연속적으로 공급할 수 있도록 하기 위하여, 적어도 하나의 캐리어 또는 트레이 또는 스텐실을 구비한 비전 가이드 반도체 다이 이송 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 다이 테스트 또는 프로브 마크 테스트의 처리량을 증가시키는 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 :
하드 도킹 테스트 시스템은,
업스트림 공정의 복수의 테스트 되지 않은 반도체 다이를 수신하고 테스트 된 반도체 다이를 리턴시키는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션으로서, 상기 버퍼 캐비티 스테이션은 스텐실 스테이션에 테스트 되지 않은 반도체 다이를 공급하고 상기 스텐실 스테이션으로부터 테스트 된 반도체 다이를 수신하고, 상기 버퍼 캐비티 스테이션은 테스트 되지 않은 반도체 다이와 테스트 된 반도체 다이를 복수의 캐비티를 포함하는 버퍼 캐비티로 이송할 수 있는 적어도 하나의 픽업 헤드를 포함하는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션;
테스트 되지 않은 반도체 다이를 수신하고 테스트 된 반도체 다이를 스텐실 스테이션으로 리턴시키는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션으로서, 프로브 마크 테스트를 수행하기 위하여 테스트 되지 않은 반도체 다이와 테스트 된 반도체 다이를 테스트 사이트로 이송시킬 수 있는 적어도 하나의 테스트 암을 포함하는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션; 및
상기 버퍼 캐비티 스테이션과 상기 스텐실 스테이션 사이에 배치되는 적어도 하나의 비전 카메라를 포함하고,
적어도 하나의 플랫폼 또는 브릿지를 포함하는 상기 스텐실 스테이션이 상기 버퍼 캐비티 스테이션과 상기 테스트 사이트 스테이션 사이에 배치되고, 상기 브릿지 상에 장착된 적어도 하나의 스텐실 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양 및 이점은 첨부 도면과 함께 상세한 설명을 참조하면 파악될 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 정면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 예시적인 상세한 사시도를 도시한다.
도 3은 근접한 보조 장치를 갖는 본 발명의 예시적인 평면도를 도시한다.
도 4는 근접한 보조 장치를 갖는 본 발명의 예시적인 사시도를 도시한다.
도 5a는 버퍼 캐비티로부터 스텐실로 다이들을 이송하는 픽업 헤드가 제공되는 본 발명의 예시적인 측면도를 도시한다.
도 5b는 비전 카메라 위를 가로질러 다이를 이송하는 픽업 헤드의 예시적인 측면도를 도시한다.
도 5c는 다이를 가진 픽업 헤드가 스텐실 개념을 향해 하강하는 예시적인 측면도를 도시하고, 테스트 암이 테스트 스테이션으로부터 이동함에 따라, 픽업 헤드와 테스트 암 모두는 다음의 명령을 기다리지 않고 독립적으로 작동한다.
도 5d는 다이를 스텐실 상에 삽입한 후에 픽업 헤드가 상승하는 예시적인 측면도를 도시하고, 스텐실은 테스트 사이트 스테이션을 향해 이동하고, 그에 의해 테스트 암이 하강하여 다이를 회수한다.
도 5e는 도 4의 스텐실의 상세도를 도시하는데, 이는 음 또는 양의 압력 수단에 작동 가능하게 연결된 채널을 갖는 테스트 되지 않은 반도체 다이를 수신한다.
도 5f는 테스트 암이 스텐실로부터 다이를 픽업하여 테스트 사이트 스테이션의 테스트 사이트로 진행하는 예시적인 측면도를 도시한다.
도 5g는 프로브 암 테스트를 수행하기 위해 다이와 함께 테스트 사이트로 하강한 테스트 암을 도시한다.
도 5h는 프로브 마크 테스트를 수행한 후, 테스트 암이 다이를 스텐실에 리턴시키는 예시적인 측면도를 도시한다.
도 5i는 테스트 암이 버퍼 캐비티로의 다이의 이송을 개시하는 동안에, 스텐실이 프로브 마크 테스트 된 반도체 다이와 함께 되돌아 이동하거나 또는 초기 위치로 리턴하는 예시적인 측면도를 도시한다.
도 5j는 도 4의 스텐실의 상세도를 도시하는데, 이는 음 또는 양의 압력 수단에 작동 가능하게 연결된 채널을 갖는 프로브 마크 테스트 된 반도체 다이를 수용한다.
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.
비록 그것이 도면의 간단한 설명에 기술되어 있지만, 구성 요소의 이동(traverse) 및 시퀀스의 예시적인 방법이 도 5a 내지 도 5i에 도시되어있다. 유닛 이송 암, 픽업 헤드 및 테스트 암과 같은 구성 요소 또는 시스템은 독립적으로 작동하여 다음 지시를 기다리지 않을 수도 있음을 이해해야 한다. 도 5a 내지 도 5i를 참조하면, 하드 도킹 테스트 시스템(1)은 업스트림 공정의 복수의 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 수신하고 테스트 된 반도체 다이(12T)를 리턴시키는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션(10)를 포함한다. 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)은 스텐실 스테이션(20)에 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 공급하고 상기 스텐실 스테이션(20)으로부터 테스트 된 반도체 다이(12T)를 수신하고, 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)은 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)와 테스트 된 반도체 다이(12T)를 복수의 캐비티를 포함하는 버퍼 캐비티(14)로 이송할 수 있는 적어도 하나의 픽업 헤드(11)를 포함한다.
측면에서 볼 때, 픽업 헤드(11)는 상-하(±z 축), 좌-우(±x 축), 전-후(±y 축), 및 수직/수평 면에서의 방향/회전(θ) 이동들의 4-헤드(headed) 블록 화살표로 표시된 것과 같이, 4-축 이동을 수행할 수 있다.
적어도 하나의 플랫폼 또는 브릿지(24)를 포함하는 스텐실 스테이션(20)은 버퍼 캐비티 스테이션(10)과 테스트 사이트 스테이션(30) 사이에 배치되고, 좌-우(±x 축), 전-후(±y 축), 및 수평 면에서의 방향/회전(θ) 이동의 3-축 이동으로 이동을 수행할 수 있는 적어도 하나의 스텐실 플레이트(22)를 포함한다. 스텐실 플레이트(22)는 스텐실 브릿지(24) 상에 장착된다.
테스트되지 않은 반도체 다이(12)를 수신하고 테스트 된 반도체 다이(12T)를 그로부터 스텐실 스테이션(20)로 리턴하는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션(30)은 적어도 하나의 테스트 암(32)를 포함하는데, 이는 프로브 마크 테스트를 수행하기 위해 테스트되지 않은 반도체 다이(12) 및 테스트 된 반도체 다이(12T)를 테스트 사이트(34)로 이송할 수 있다. 다시, 측면에서 볼 때, 테스트 암(32)은 상-하 및 좌-우 이동의 4-헤드 블록 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 2-축 이동을 수행 할 수 있다.
적어도 하나의 비전 카메라(16)는 x-y-θ 오프셋 보정을 통한 다이 배치 목적을 위해 임의의 오정렬 또는 결함에 대한 범프들(125)을 포함하는 다이들 하부면의 비전 검사(vision inspection)를 제공하기 위하여 버스 캐비티 스테이션(10)과 스텐실 스테이션(20) 사이에 배치된다.
적어도 하나의 플랫폼 또는 브릿지(24)를 포함하는 스텐실 스테이션(20)은 버퍼 캐비티 스테이션(10)과 테스트 사이트 스테이션(30) 사이에 배치되며, 적어도 하나의 스텐실 플레이트(24)를 포함한다. 상기 플랫폼 또는 브릿지(24)는 스텐실 플레이트(22)와 결합되어 플레이트가 스테이션들(10, 30) 사이를 이동할 수 있게 하는 액추에이터 수단을 적어도 포함한다.
도 2를 참조하면, 스텐실 플레이트(22)는 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Packaging) 다이들을 수용한다. 스텐실 플레이트(22)는 어레이로 배열되는 스텐실 그룹(201) 및 캐비티 그룹(202)을 적어도 포함한다. 스텐실 그룹(201)은 범프들(125)을 포함하는 테스트되지 않은 반도체 다이(12) 하부면을 수용할 수 있는 복수의 함몰부(indentations, 2012, 도 5e)를 포함한다. 스텐실 그룹(201)은 버퍼 스테이션(10, 도 5a)에 근접하게 배치된다. 복수의 함몰부(2012)는 스텐실 플레이트(22)가 이동하는 동안, 테스트되지 않은 반도체 다이(12)를 제 위치에 유지할 수 있는 음 또는 양의 압력 수단(26)에 작동 가능하게 연결된 채널을 포함한다. 또한, 복수의 함몰부(2022)는 스텐실 플레이트(22)가 이동하는 동안, 테스트되지 않은 반도체 다이(12)를 제 위치에 유지할 수 있는 음 또는 양의 압력 수단(26)에 작동 가능하게 연결된 채널을 포함한다.
한편, 캐비티 그룹(202)은 테스트 사이트 스테이션(30)에 근접하게 배치되고, 테스트 된 반도체 다이(12T) 표면을 수용할 수 있는 복수의 함몰부(2022)를 포함한다.
스텐실 그룹(201)의 방향, 위치 및 양은 테스트 사이트(34)에서 테스트 사이트 스테이션(30) 방향, 위치 및 테스트 소켓(341)의 양과 동일해야 하고, 그 결과 전체 배치(batch)가 어떠한 추가적인 정렬 없이 테스트 사이트(34)로 바로 이송될 수 있다.
본 발명은 선행 기술에 비해 우수한 결과 및 장점을 설명하는 바람직한 실시 예로서본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 이러한 특정 실시 예에 한정되지 않는다. 따라서, 여기에 도시되고 설명된 본 발명의 형태는 단지 예시적인 것으로 간주되고, 다른 실시 예가 첨부된 청구항에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 선택될 수 있다.

Claims (10)

  1. 하드 도킹 테스트 시스템(1)에 있어서,
    업스트림 공정의 복수의 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 수신하고 테스트 된 반도체 다이(12T)를 리턴시키는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션(10)으로서, 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)은 스텐실 스테이션(20)에 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 공급하고 상기 스텐실 스테이션(20)으로부터 테스트 된 반도체 다이(12T)를 수신하고, 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)은 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)와 테스트 된 반도체 다이(12T)를 복수의 캐비티를 포함하는 버퍼 캐비티(14)로 이송할 수 있는 적어도 하나의 픽업 헤드(11)를 포함하는 적어도 하나의 버퍼 캐비티 스테이션(10);
    테스트 되지 않은 반도체 다이(12)를 수신하고 테스트 된 반도체 다이(12T)를 스텐실 스테이션(20)으로 리턴시키는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션(30)으로서, 프로브 마크 테스트를 수행하기 위하여 테스트 되지 않은 반도체 다이(12)와 테스트 된 반도체 다이(12T)를 테스트 사이트(34)로 이송시킬 수 있는 적어도 하나의 테스트 암(32)을 포함하는 적어도 하나의 테스트 사이트 스테이션(30); 및
    상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)과 상기 스텐실 스테이션(20) 사이에 배치되는 적어도 하나의 비전 카메라(16);를 포함하고,
    적어도 하나의 플랫폼 또는 브릿지(24)를 포함하는 상기 스텐실 스테이션(20)이 상기 버퍼 캐비티 스테이션(10)과 상기 테스트 사이트 스테이션(30) 사이에 배치되고, 상기 브릿지(24) 상에 장착된 적어도 하나의 스텐실 플레이트(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스텐실 플레이트(22)는 어레이로 배열되는 적어도 하나의 스텐실 그룹(201)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스텐실 플레이트(22)는 어레이로 배열되는 적어도 하나의 캐비티 그룹(202)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 스텐실 그룹(201)은 상기 테스트 사이트 스테이션(30)의 방향, 위치, 및 테스트 사이트(34)에서의 테스트 소켓(341)의 양과 동일한 방향, 위치 및 양을 갖는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 플랫폼 또는 브릿지(24)는 상기 스텐실 플레이트(22)와 결합되어 플레이트가 이동할 수 있게 하는 액추에이터를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 스텐실 그룹(201)은 범프(125)를 포함하는 테스트 되지 않은 반도체 다이(12) 하부면을 수용할 수 있는 복수의 함몰부(2012)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 캐비티 그룹(202)은 테스트 된 반도체 다이(12T) 표면을 수용할 수 있는 복수의 함몰부(2022)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 함몰부(2012)는 음 또는 양의 압력 수단(26)에 작동 가능하게 연결된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 함몰부(2022)는 음 또는 양의 압력 수단(26)에 작동 가능하게 연결된 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 도킹 테스트 시스템(1).
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 스텐실 플레이트(22)는 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Packaging) 다이를 수용하는 것을 특징으로 하는 반도체 다이 이송 및 검사 시스템(1).
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