(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に開口部が形成されたステージを持つ本体と、
半導体デバイスが載置されたバーンインボードを積載して前記本体の側部に配置され、前記バーンインボードを上下させて前記開口部の底部にローディングするかまたは前記開口部の底部から前記バーンインボードをアンローディングするバーンインボードエレベータとを含み、
前記本体は、
ローディングトレーを積載した状態で前記ステージの片側前方部上に前後方向に配置されるローディングターミナル部と、
前記開口部を介して前記ローディングターミナル部と所定間隔離隔され、アンローディングトレーを積載した状態で前記ステージの前方部に前後方向に配置されるアンローディングターミナル部と、
前記開口部と前記ローディングターミナル部との間に前記ステージの前後方向に移動可能に設けられ、前記ローディングトレーに載置された前記半導体デバイスのＤＣ状態をテストするＤＣテスト部と、
前記開口部の底部に配置され、前記バーンインボードエレベータから前記バーンインボードがローディングされる場合に、前記バーンインボードを積載した状態で前記バーンインボードの所定部位が前記開口部の上部に露出されるようにＸＹ軸方向に移動するＸＹテーブル部と、
前記開口部と前記アンローディングターミナル部との間に前記ステージの前後方向に移動可能に設けられ、バーンインテスト工程の結果によって前記バーンインボードに載置された前記半導体デバイスの搬送経路を決定する搬送ポケット部と、
前記アンローディングターミナル部を介して前記ステージの前後方向に移動可能に前記搬送ポケット部の側部に配置され、所定の条件によって排除された前記半導体デバイスを分別して載置するリジェクティングトレー部と、
前記ステージの前方部の上側に移動可能に配置され、前記半導体デバイスを把持して前記ローディングトレー、ＤＣテスト部、バーンインボード、搬送ポケット部、アンローディングトレーの各々に出し入れする良品処理移送部と、
前記ステージの後方部の上側に前記リジェクティングトレー部の移動方向と直交するように移動可能に配置され、前記ＤＣテストとバーンインテストとの結果によって前記ＤＣテスト部、搬送ポケット部が前記ステージの後方に移動する場合、前記半導体デバイスを把持して前記リジェクティングトレー部に移送する不良品処理移送部とを含むことを特徴とする半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項２】
前記ＤＣテスト部は、
ＤＣテストコントローラーと電気的に連結され、前記ステージ上に形成されたガイドに沿って前記ステージの前後方向に移動可能に固定された移動ベースと、前記移動ベース上に固定され、前記ＤＣコントローラーと電気的に連結されて前記ローディングトレーに載置された半導体デバイスのＤＣテスト位置を決定する多数個のＤＣソケットとを含むことを特徴とする請求項１記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項３】
前記移動ベースは、前記ＤＣテストの結果、前記ローディングトレーに載置された半導体デバイスが不良品と判定された場合、前記ガイドに沿って前記ステージの後方に移動することを特徴とする請求項２記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項４】
前記移動ベースに固定された前記ＤＣソケットは、合計４個であることを特徴とする請求項２記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項５】
前記搬送ポケット部は、
前記ステージ上に固定された固定ベースと、
前記固定ベース上に形成されたガイドに沿って前記固定ベースの前後方向に移動可能に固定され、前記バーンインボードに載置された半導体デバイスの次の搬送経路を決定する多数個の搬送ポケットとを含むことを特徴とする請求項１記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項６】
前記搬送ポケットは、前記バーンインテストの結果、前記バーンインボードに載置された半導体デバイスが不良品と判定された場合、前記ガイドに沿って前記固定ベースの後方に移動することを特徴とする請求項５記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項７】
前記搬送ポケットは、個別に移動できることを特徴とする請求項６記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項８】
前記固定ベース上に固定された前記搬送ポケットは、合計４個であることを特徴とする請求項５記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項９】
前記良品処理移送部は、
前記ローディングトレーと対応する前記ステージの前方部の上側に移動可能に配置され、前記ローディングトレーから前記半導体デバイスを取り出して前記ＤＣテスト部に挿入する第１良品処理移送アームと、
前記ＤＣテスト部と対応する前記ステージの前方部の上側に移動可能に配置され、前記ＤＣテスト部から前記半導体デバイスを取り出して前記バーンインボードに挿入する第２良品処理移送アームと、
前記バーンインボードと対応する前記ステージの前方部の上側に移動可能に配置され、前記バーンインボードから前記半導体デバイスを取り出して前記搬送ポケット部に挿入する第３良品処理移送アームと、
前記搬送ポケット部と対応する前記ステージの前方部の上側に移動可能に配置され、前記搬送ポケット部から前記半導体デバイスを取り出して前記アンローディングトレーに挿入する第４良品処理移送アームとを含むことを特徴とする請求項１記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項１０】
前記第１乃至第４良品処理移送アームは、同一移送軸に支持されて同時に駆動されることを特徴とする請求項９記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項１１】
前記第２良品処理移送アームは、前記ＤＣテストの結果前記半導体デバイスが良品と判定された場合にのみ前記ＤＣテスト部から前記半導体デバイスを取り出して前記バーンインボードに挿入することを特徴とする請求項９記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項１２】
前記第４良品処理移送アームは、前記バーンインテストの結果前記半導体デバイスが良品と判定された場合にのみ前記搬送ポケット部から前記半導体デバイスを取り出して前記アンローディングトレーに挿入することを特徴とする請求項９記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項１３】
前記不良品処理移送部は、
前記ステージの後方部の上側に左右に移動可能に配置されて、前記ＤＣテスト部が前記ステージの後方に移動する場合に前記ＤＣテスト部から前記半導体デバイスを取り出して前記リジェクティングトレー部に移送する第１不良品処理移送アームと、
前記第１不良品処理移送アームと所定間隔を維持しながら前記ステージの後方部の上側に左右に移動可能に配置されて、前記搬送ポケット部が前記ステージの後方に移動する場合に前記搬送ポケット部から前記半導体デバイスを取り出して前記リジェクティングトレー部に移送する第２不良品処理移送アームとを含むことを特徴とする請求項１記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２不良品処理移送アームは、同一移送軸に移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１３記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項１５】
前記不良品処理移送部は、前記ステージの後方部の上側に左右に移動可能に配置されて、前記ＤＣテスト部が前記ステージの後方に移動する場合に前記ＤＣテスト部から前記半導体デバイスを取り出して前記リジェクティングトレー部に移送するとともに、前記搬送ポケット部が前記ステージの後方に移動する場合に前記搬送ポケット部から前記半導体デバイスを取り出して前記リジェクティングトレー部に移送する単一不良品処理移送アームからなることを特徴とする請求項１記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【請求項１６】
前記リジェクティングトレー部は、
前記ステージ上に前後方向に移動可能に配置された移動プレートと、
前記移動プレート上に配置されて、前記バーンインテストの結果不良品と判定された半導体デバイスを等級別に収納するバーンインリジェクティングトレーと、
前記移動プレート上に前記バーンインリジェクティングトレーと同一平面で配置されて、前記ＤＣテストの結果不良品と判定された半導体デバイスを一括収納するＤＣリジェクティングトレーとを含むことを特徴とする請求項１記載の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体バーンイン(burn-in)工程の半導体デバイス自動分類装置に係り、より詳細には、ＤＣテストとバーンインテストの結果による半導体デバイスの良品または不良品の分別が、異なる別の移送ライン(line)を通して行われるようにすることにより全体的な装置の運用効率を顕著に向上させた半導体デバイス自動分類装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、組立工程を終えた半導体デバイス(device)の大部分は１０００時間以内に不良が発生する確率が最も高く、１０００時間を経過するとその不良が発生する確率が低くなる特性がある。したがって、従来の半導体生産ラインでは、組立工程を終えた半導体デバイスに電気的、熱的ストレスを長時間加えて初期不良を既にスクリーン(screen)することにより最後に出荷される製品の信頼性を一定水準以上で維持させている。このような半導体デバイスの初期不良スクリーン工程を「半導体デバイスバーンインテスト工程」という。
【０００３】
上述の「半導体デバイスバーンインテスト工程」を良好に進行させるためには、実質的なバーンインテスト工程を進行させるためのＭＢＴチャンバ(monitoring burn-in test chamber)と、バーンインテストの結果によって半導体デバイスを分類する半導体デバイス自動分類装置が具備される必要がある。この時、ＭＢＴチャンバは一定領域の生産ライン内に一つのグループ(group)を形成して配置されて、テストが要求される半導体デバイスに熱的、電気的ストレスを加えることにより初期不良をテストする。
【０００４】
また、半導体デバイス自動分類装置は、上述のＭＢＴチャンバと一定距離が離隔された他の生産ライン内または他のグループを形成して配置されて、バーンインボードに新たな半導体デバイスを挿入する役割を実行するとともに上述のＭＢＴチャンバのバーンインテストの結果によって、半導体デバイスをバーンインボードから取り出して分類する。テストが要求される半導体デバイスは、このようなＭＢＴチャンバと半導体デバイス自動分類装置の連係動作によって良品と不良品とに分類された後に次の工程を迅速に実行される。
【０００５】
一方、上述の半導体デバイス自動分類装置は、半導体デバイス分類動作を迅速に実行するため、多様な付属ツールをともに具備する。例えば、半導体デバイス自動分類装置のステージ(stage)の上部にはセンタリングポケット(centering pocket)部、ＤＣテスト部、搬送ポケット部等が一列に配置されて、ステージの底部にはＸＹテーブル(table)上にバーンインテスト工程を終了した半導体デバイスを載置したバーンインボードが配置される。この時、ステージの底部でＸＹ方向に動くバーンインボード(burn-in board)を開口部を通してステージの外部に露出させて上部の多様なツール(tool)と一定な連係動作を円滑に実行できるようにするため、ステージの中央には一定の大きさの開口部が形成される。
【０００６】
ここで、上述のセンタリングポケット部、ＤＣテスト部、搬送ポケット部等の各ツールの上部には、例えば、駆動シリンダ(cylinder)により駆動される多数個の移送ツールが配置されて、この移送ツールは半導体デバイスを堅固に把持して各々のツールに迅速に移送する。
【０００７】
このような従来の半導体デバイス自動分類装置で、バーンインテスト工程を終えた半導体デバイスを載置したバーンインボードがステージの底部にローディングされると、移送ツールはバーンインボードに載置された半導体デバイスを取り出してそれを搬送ポケット部に載置する。この時、バーンインテストの結果、搬送ポケット部から取り出された半導体デバイスが良品である場合、移送ツールは該当半導体デバイスをアンローディングターミナル部に位置したアンローディングトレーに載置する。
【０００８】
反対にバーンインテストの結果、搬送ポケット部から取り出した半導体デバイスが不良品である場合、搬送ポケット部はシリンダの作用により移動してステージの後方部に移動した後に、該当半導体デバイスをバーンインリジェクティングトレーに等級別で分類して載置する。この時、バーンインリジェクティングトレーはＸＹ２軸ロボットによってＸＹ軸方向に迅速に移動することにより半導体デバイスの等級の分類が良好に行われる。
【０００９】
一方、上述のバーンインボードのローディング完了後にＭＢＴチャンバのバーンインテストの結果によって、例えば、２個の半導体デバイスがバーンインボードから一対でアンローディングされると、移送ツールはローディングターミナルに位置したローディングトレーから２個の半導体デバイスを取り出してバーンインボードの該当位置に載置する。
【００１０】
ここで、移送ツールは上述の半導体デバイスのバーンインボード載置過程が進行される以前に、半導体デバイスをセンタリングポケット部に装着させて位置合わせした後、位置合わせを完了した半導体デバイスをＤＣテスト部に再移送させて半導体デバイスの電気的な性能をバーンインボード載置以前にテストする。
【００１１】
この時、ＤＣテストの結果、移送された半導体デバイスが良品である場合には、移送ツールは該当半導体デバイスを上述のようにバーンインボードに載置して、ＤＣテストの結果、移送された半導体デバイスが不良品である場合には、移送ツールは該当半導体デバイスをバーンインボードに挿入せず別に具備されたＤＣリジェクティングトレーに分別して載置する。
【００１２】
また、ＤＣリジェクティングトレー(rejecting tray)はステージの底部に位置したＸＹテーブルの側部に別に装着されて、この場合、ＸＹテーブルがステージの底部でＸＹ軸方向に迅速に移動してＤＣリジェクティングトレーが移送ツールの底部に正確に位置されるようにすることによりＤＣテストで不良と判定された半導体デバイスが良品の半導体デバイスと迅速に分別される。
【００１３】
即ち、ＭＢＴチャンバを通してバーンインテストを前後とした半導体デバイスは半導体デバイス自動分類装置によるバーンインボードから取り出された良品と不良品とに分別されて、半導体デバイスが取り出されたバーンインボードには上述の半導体デバイス自動分類装置によりＤＣテストを前後とした新たな半導体デバイスが再挿入されて、以後、新たな半導体デバイスの供給を受けたバーンインボードはＡＧＶ等によりＭＢＴチャンバに再移送されることにより新たなバーンインテスト工程を実行する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体デバイス自動分類装置は、ＤＣテストとバーンインテスト等の結果による半導体デバイスの良品と不良品との分別は、装置のメイン動作ラインで同時に進行される。このため装置に具備された各ツールは相互プログラム運用上で衝突することがあり、装置コントローラーは各ツールを円滑に動作させることができなかった。
【００１５】
また、バーンインテストの結果に対する良品と不良品の分別を迅速にするためには移送ツールの作用以外にもステージの後方に別に配置されたＸＹ２軸ロボットの作用によるバーンインリジェクティングトレーのＸＹ軸位置合わせが行われる必要があるが、この場合、装置コントローラーの全体的な命令判断及び命令出力変数が大きく増加して装置の誤動作を発生させる問題点があった。
【００１６】
また、ＤＣテストの結果に対する良品と不良品の分別を迅速に進行するためには移送ツールの作用以外にもＸＹテーブルの作用によるＤＣリジェクティングトレーの位置合わせが行われる必要があるが、この場合にも装置コントローラーの全体的な命令判断及び命令出力変数が大きく増加して装置の誤動作を発生させる問題点があった。
【００１７】
このようなＸＹテーブルによるＤＣリジェクティングトレーの位置合わせは、上述のようにバーンインボードで半導体デバイスを直接出し入れする装置のメイン動作ラインで行われるため、上述の装置の誤動作を一層増加させる。
【００１８】
また、ＸＹテーブルの動きが頻繁になると、その衝撃によりＤＣリジェクティングトレーに載置された半導体デバイスが外部に離脱されて、ＸＹテーブルによるＤＣリジェクティングトレーの位置合わせ過程が進行される場合、移送ツールはＤＣリジェクティングトレーの位置が整列されるまでステージの上部で長時間待期しなければならず、結局、装置の可動効率が低下される問題点があった。
【００１９】
したがって、本発明はこのような問題点に着眼して案出されたもので、その第１目的は、ＤＣテストとバーンインテストで不良と判定された半導体デバイスの分別過程が装置のメイン動作ライン以外の領域で別に進行されるようにすることにより全体的な装置の動作を円滑にすることにある。
【００２０】
本発明の第２目的は、半導体デバイスの良品と不良品との分別過程がＸＹ２軸ロボット、ＸＹテーブル等を介さずに迅速に行われるようにして装置コントローラー(controller)の全体的な命令判断及び命令出力変数を減少して装置の誤動作を防止することにある。
【００２１】
本発明の第３目的は、ＤＣテストで不良と判定された半導体デバイスの分別がＸＹテーブルの作用と別に行われるようにすることにより半導体デバイスの損傷を減少させるとともに、ＸＹテーブルによるＤＣリジェクティングトレーの整列過程なしに迅速に行われるようにすることにより全体的な可動効率を向上させることにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために本発明の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置は、バーンインテストとＤＣテストの結果、良品と判定された半導体デバイスの移送経路と不良品と判定された半導体デバイスの移送経路が相互別のラインを形成するように別の良品処理移送部と不良品処理移送部とを具備する。
【００２３】
また、本発明ではＸＹテーブルおよびステージの後方に相互配置されたＤＣリジェクティングトレーおよびバーンインリジェクティングトレーを特定場所、例えば、ステージの側部に統合して配置した後にＤＣリジェクティングトレーおよびバーンインリジェクティングトレーがステージの前後方向に円滑に移動できるように移動プレートに載置する。この時、良品処理移送部により進行される良品半導体デバイスの移送経路と不良品処理移送部により進行される不良品半導体デバイスの移送経路は移動プレートの移動方向と各々直交する。
【００２４】
また、本発明ではＤＣテスト部、搬送ポケット部をステージの前後方向に移動可能に配置して、上述のＤＣテストまたはバーンインテストの結果、半導体デバイスが不良品と判定された場合、ＤＣテスト部または搬送ポケット部を、ステージの後方に移動させることにより不良品と判定された半導体デバイスが良品と判定された半導体デバイスの移送経路から分離されて別の不良品移送経路に移される。
【００２５】
以上の場合において、ＤＣテストとバーンインテストの結果、良品と判定された半導体デバイスは、良品処理移送部により装置のメイン動作ライン内で円滑な把持動作を実行されることにより適当な場所、例えば、バーンインボードまたはアンローディングトレーに安定的に載置される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置について詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施例による半導体バーンイン工程のシステムを示す概念図、図２は本発明による半導体バーンイン工程半導体デバイス自動分類装置を示す斜視図である。
【００２８】
図１に図示されるように、本発明による半導体デバイスバーンイン工程システムは、サーバー(server)４００とオンライン(on line)連結された状態でグループＡを形成して配置されるＭＢＴチャンバ(chamber)２００と、サーバー４００とオンラインで連結された状態でグループＢを形成して配置される半導体デバイス自動分類装置１００から構成される。
【００２９】
ここで、ＭＢＴチャンバ２００は半導体デバイスに熱的ストレスおよび電気的ストレスを加えて初期不良を直接テストして、半導体デバイス自動分類装置１００はバーンインボードに半導体デバイスを挿入するとともにＭＢＴチャンバ２００のバーンインテストの結果によって半導体デバイスをバーンインボードから取り出して良品と不良品を分類する。
【００３０】
この時、半導体デバイスを載置したバーンインボードはラック（図示せず）に積載された後に一定な運搬装置、例えば、ＡＶＧ(automatic guided vehicle)３００等に積載されてＭＢＴチャンバ２００に運搬される。
【００３１】
そして、ＡＧＶ３００等によりＭＢＴチャンバ２００に移送された半導体デバイスは、バーンインボードに載置された状態でＭＢＴチャンバ２００にローディング(loading)されて、バーンインテスト工程の実行を受ける。
【００３２】
一方、一定時間が経過してバーンインテストが完了すると、ＭＢＴチャンバ２００はテスト結果をサーバー４００にアップロード(up load)した後にバーンインボードを外部にアンローディング(unloading)する。
【００３３】
次に、半導体デバイスは、バーンインボードに載置されて上述のラックに積載された後にＡＧＶ３００等により半導体デバイス自動分類装置１００に再移送される。
【００３４】
以後、本発明の半導体デバイス自動分類装置１００は、上述のテスト結果をサーバー４００からダウンロード(down load)して、その結果によって半導体デバイスをバーンインボードから取り出して分類することによりバーンインテスト工程を完了する。
【００３５】
一方、図２に示されるように、本発明の半導体デバイス自動分類装置１００は、本体１とバーンインボードエレベータ５が結合されている。
【００３６】
この時、本体１のステージ２上には、半導体デバイスの良品と不良品との分別のために各種ツール、例えば、ローディングターミナル(loading terminal)部１０、アンローディングターミナル部２０、ＤＣテスト部４０、搬送ポケット部５０、リジェクティングトレー部８０、良品処理移送部６０および不良品処理移送部７０等が配置される。
【００３７】
一方、ＭＢＴチャンバ２００によりバーンインテストを終えたバーンインボード４は、上述のＡＧＶ等により運搬された後、本体１と結合されたバーンインボードエレベータ５に順に積載される。この場合、バーンインボードエレベータ５は積載されたバーンインボード４を適正位置に昇降させた後に本体１の底部に順にローディングさせる。ここで、本体１のステージ２には底部にローディングされるバーンインボード４をステージ２の外部に露出させることができる開口部３が形成される。
【００３８】
この時、ステージ２の片側、例えば、右側の前方部にはローディングターミナル部１０がステージ２の前後方向に配置されて、前記ローディングターミナル部１０にはＤＣテスト、バーンインテスト等の実行をまだ受けていない半導体パッケージがローディングトレー１１に収納されてローディングされる。
【００３９】
また、ステージ２の反対側、例えば、左側の前方部にはアンローディングターミナル部２０がステージ２の前後方向に配置される。この時、アンローディングターミナル部２０は開口部３を間においてローディングターミナル部１０と一定間隔で離隔される。このようなアンローディングターミナル部２０には多数個のアンローディングトレー２１が配置されてＤＣテスト、バーンインテストを終えた半導体パッケージを外部にアンローディングさせる。この時、ステージ２の開口部３とローディングターミナル部１０との間にはＤＣテスト部４０が配置される。ＤＣテスト部４０は、ＤＣテストのためにローディングトレー１１を載置する。
【００４０】
また、ＤＣテスト部４０は、移動ベース４１と移動ベース４１上に固定された多数個のＤＣソケット４２から構成されるのが好ましい。この時、移動ベース４１はステージ２の底部に配置されたＤＣテストコントローラー（図示せず）と電気的に連結されるとともにステージ２上に形成されたガイド４３に沿ってステージ２の前後方に移動可能に固定される。また、移動ベース４１上に固定されたＤＣソケット４２は移動ベース４１を介してＤＣコントローラーと電気的に連結される。
【００４１】
この時、ＤＣソケット４２は上述のローディングトレー１１に載置された半導体デバイスのＤＣテスト位置を定義して、各半導体デバイスが移送部により収納される場合、収納された各半導体デバイスがＤＣテストプログラムを駆動するＤＣテストコントローラーと円滑な通電路を形成して迅速なＤＣテスト進行が行われる。この場合、ＤＣソケット４２は、４個が４パラモード(４para-mode)で適合に移動ベース４１上に固定されるのが好ましい。
【００４２】
この時、移動ベース４１はＤＣテストコントローラーによるＤＣテスト進行の結果、半導体デバイスが不良品と判定された場合、ステージ２上に形成されたガイド４３に沿ってステージの後方に迅速に移動するのが好ましい。この場合、ＤＣテストで不良と判定された半導体デバイスは、良品と判定された他の半導体デバイスの移送経路から迅速に分離される。
【００４３】
一方、ステージ２の開口部３の底部にはＸＹ軸に移動可能なＸＹテーブル部３０が配置される。ＸＹテーブル部３０はバーンインボード４がステージ２の底部にローディングされる場合、ローディングされたバーンインボード４を積載した状態でＸＹ軸方向に移動する。この場合、バーンインボード４は半導体デバイスの出し入れが要求されるポケットの位置に合わせて迅速に整列される。
【００４４】
また、ステージ２の開口部３とアンローディングターミナル部２０との間には搬送ポケット部５０が配置される。搬送ポケット５０部は、固定ベース５１と、固定ベース５１上に配置された多数個の搬送ポケット５２からなり、この時、搬送ポケット５２はベース５１上に形成されたガイド５３に沿って固定ベース５１の前後方向に移動可能に固定される。搬送ポケット部５０は、バーンインテスト工程の結果によってバーンインボード４に載置された半導体デバイスの搬送経路を決定する。
【００４５】
また、搬送ポケット５２は、半導体デバイスの搬送待機位置を定義して、各半導体デバイスが移送部により収納される場合に固定ベース５１の前後方向に迅速に移動する。この場合、半導体デバイスは、バーンインテストの結果によって異なる搬送経路に送られる。
【００４６】
例えば、搬送ポケット５２は、ＭＢＴチャンバ２００によるバーンインテストの結果、バーンインボード４に載置された半導体デバイスが不良品と判定された場合に、固定ベース５１上に形成されたガイド５３に沿って固定ベース５１の後方に迅速に移動することにより、良品と判定された他の半導体デバイスの移送経路から迅速に分離される。
【００４７】
搬送ポケット５２は、相互個別的なガイド５３を割り当てられ、個別的に移動するのが好ましい。そうすることで、搬送ポケット５２に収納された半導体デバイスの中で一部の個別半導体デバイスがバーンインテストの結果不良品である場合、搬送ポケット５２は、それを迅速に分離できる。
【００４８】
例えば、ある１つの搬送ポケット５２ａに収納された半導体デバイスだけがバーンインテストの結果、不良であり、残りの搬送ポケットに収納された他の半導体デバイスはバーンインテストの結果、良品である場合、他の搬送ポケットは全て本来の位置を維持した状態で搬送ポケット５２ａだけが固定ベース５１上に形成されたガイド５３に沿って固定ベース５１の後方に迅速に移動することにより良品と判定された他の半導体デバイスの移送経路から迅速に分離できる。この時、搬送ポケット５２は、４個が４パラモードで適合に固定ベース５１上に固定されるのが好ましい。
【００４９】
一方、アンローディングターミナル部２０の横にはＤＣテストとバーンインテストの結果、不良品と判定された半導体デバイスを等級別に分別して載置するためのリジェクティングトレー部８０が配置される。リジェクティングトレー部８０は、移動プレート８３と移動プレート８３上に同一平面で配置されたバーンインリジェクティングトレー８１およびＤＣリジェクティングトレー８２から構成されるのが好ましい。ここで、移動プレート８３はステージ２に形成されたシリンダ(図示せず)の作用によってステージ２の前後方向に移動可能に配置される。
【００５０】
この時、バーンインリジェクティングトレー８１はバーンインテストの結果、不良品と判定された半導体デバイスを等級別で収納する。この場合、バーンインリジェクティングトレーは、例えば、４個が配置される。
【００５１】
また、ＤＣリジェクティングトレー８２は、ＤＣテストの結果、不良品と判定された半導体デバイスを一括的に収納する。この場合、ＤＣリジェクティングトレー８２は、例えば、２個が配置される。
【００５２】
一方、ステージ２の前方部上側には半導体デバイスを把持して各々ローディングトレー１１、ＤＣテスト部４０、バーンインボード４、搬送ポケット部５０またはアンローディングトレー２１から取り出しまたは載置するための良品処理移送部６０が配置される。
【００５３】
この時、良品処理移送部６０は一つのメイン動作ラインＣを形成して、一列で配列されたローディングトレー１１、ＤＣテスト部４０、バーンインボード４、搬送ポケット部５０、アンローディングトレー２１の上方で左右に移動可能に配置され、ＤＣテストとバーンインテストの結果良品と判定された半導体デバイスだけを移送する。
【００５４】
この場合、ＤＣテストとバーンインテストの結果良品と判定された半導体デバイスは、良品処理移送部６０により装置のメイン動作ラインＣ内で、円滑な把持動作の実行を受け、適当な場所、例えば、バーンインボード４、アンローディングトレー２１に安定的に載置される。
【００５５】
また、ステージ２の後方部の上側には、不良品処理移送部７０が配置される。不良品処理移送部７０は、ＤＣテストとバーンインテストの結果によって、ＤＣテスト部４０または搬送ポケット部５０がステージ２の後方に移動する場合、そこに載置された半導体デバイスを把持してリジェクティングトレー部に移送する。
【００５６】
この時、不良品処理移送部７０は、装置のメイン動作ラインから一定距離が離隔されたステージ２の後方部の上側にリジェクティングトレー部８０の移動方向と直交状態で左右に移動可能に配置されて、ＤＣテストとバーンインテストの結果、不良品と判定された半導体デバイスだけを移送する。
【００５７】
この場合、ＤＣテストとバーンインテストの結果、不良品と判定された半導体デバイスは、不良品処理移送部７０により装置のメイン動作ラインＣと分離された別個の動作ライン内で円滑な把持動作の実行を受け、適当な場所、例えば、リジェクティングトレー８０に安定的に載置される。
【００５８】
この時、良品処理移送部６０は、ローディングトレー１１と対応するステージ２の前方部の上側に左右に移動可能に配置される第１良品処理移送アーム６１と、ＤＣテスト部４０と対応するステージ２の前方部の上側に左右に移動可能に配置される第２良品処理移送アーム６２と、バーンインボード４と対応するステージ２の前方部の上側に左右に移動可能に配置される第３良品処理移送アーム６３と、搬送ポケット部５０と対応するステージ２の前方部の上側に左右に移動可能に配置される第４良品処理移送アーム６４とから構成されるのが好ましい。
【００５９】
ここで、第１良品処理移送アーム６１は、ローディングトレー１１から半導体デバイスを取り出してＤＣテスト部４０に載置する。第２良品処理移送アーム６２は、ＤＣテスト部４０から半導体デバイスを取り出してステージ２の底部に配置されたバーンインボード４に載置する。
【００６０】
第３良品処理移送アーム６３は、バーンインテスト過程を終えた半導体デバイスをバーンインボード４から取り出して搬送ポケット部５０に載置する。第４良品処理移送アーム６４は、搬送ポケット部５０からバーンインテスト過程を終えた半導体デバイスを取り出してステージ２の側部に配置されたアンローディングトレー２１に載置する。
【００６１】
この時、良品処理移送部６０を構成する第１〜第４良品処理移送アーム６１〜６４は、同一移送軸６５に支持されて同時に駆動するのが好ましい。そうすると、ローディングトレー２１、ＤＣテスト部４０、バーンインボード４、搬送ポケット部５０またはアンローディングトレー２１の各々に載置された半導体デバイスの一層円滑な出し入れ動作が迅速に実行できる。
【００６２】
ここで、第２良品処理移送アーム６２は、ＤＣテストの結果、半導体デバイスが良品と判定された場合にだけＤＣテスト部４０から半導体デバイスを取り出してバーンインボード４に挿入する。第４良品処理移送アーム６４は、、バーンインテストの結果、半導体デバイスが良品と判定された場合にだけ搬送ポケット部５０から半導体デバイスを取り出してアンローディングトレー２１に挿入する。
【００６３】
このような動作の実行結果、良品処理移送部６０は、装置のメイン動作ラインＣ内で、良品判定を受けた半導体デバイスを運搬する一連の移送経路を形成する。
【００６４】
一方、不良品処理移送部７０は、ステージ２の後方部の上側に左右に移動可能に配置されて、相互一定間隔で離隔される第１、第２不良品処理移送アーム７１、７２から構成されるのが好ましい。
【００６５】
この時、第１不良品処理移送アーム７１は、ＤＣテストの結果、半導体デバイスが不良品と判定されてＤＣテスト部４０がステージ２の後方に移動する場合、不良品と判定された半導体デバイスをＤＣテスト部４０から取り出してリジェクティングトレー部８０に移送する。ここで、ＤＣテストで不良品であると判定された半導体デバイスは、第１不良品処理移送アーム７１により移送され、リジェクティングトレー部８０のＤＣリジェクティング８２に収納される。
【００６６】
また、第２不良品処理移送アーム７２は、バーンインテストの結果、半導体デバイスが不良品と判定されて搬送ポケット部５０がステージ２の後方に移動する場合、不良品と判定された半導体デバイスを搬送ポケット部５０から取り出してリジェクティングトレー部８０に移送する。ここで、バーンインテストで不良品であると判定された半導体デバイスは、第２不良品処理移送アーム７２により移送され、リジェクティングトレー部８０のバーンインリジェクティングトレー８１に収納される。
【００６７】
この時、上述のように、リジェクティングトレー部８０は、ステージ２の前後方向、即ち、Ｙ軸方向に動く。リジェクティングトレー部８０に不良半導体デバイスを移送する第１、第２不良品処理移送アーム７１、７２はリジェクティングトレー部８０と直交する方向、即ち、Ｘ軸方向に動く。このため、リジェクティングトレー部８０と第１、第２不良品処理移送アーム７１、７２との動作の組合せによって、半導体デバイスは収納されるトレー８１、８２の該当ポケットに正確にＸＹ位置を合わせて収納される。
【００６８】
ここで、不良品処理移送部７０を構成する第１、第２不良品処理移送アーム７１、７２は、同一移送軸７３に支持されて駆動するのが好ましい。こうすることによって、各々の前後テストの進行結果、不良品と判定された半導体デバイスの一層円滑な出し入れ動作を迅速に実行できる。
【００６９】
この時、上述のように、第１不良品処理移送アーム７１は、ＤＣテストの結果、半導体デバイスが不良品と判定された場合にステージ２の後方に移動したＤＣテスト部４０から半導体デバイスを取り出してＤＣリジェクティングトレー８２に載置する。第２不良品処理移送アーム７２は、バーンインテストの結果、半導体デバイスが不良品と判定された場合にだけステージ２の後方に移動した搬送ポケット部５０から半導体デバイスを取り出してバーンインリジェクティングトレー８１に載置する。
【００７０】
このような各動作の実行の結果、不良品処理移送部７０は、装置のメイン動作ラインＣから一定距離離された領域で、不良品と判定された半導体デバイスを運搬するための一連の移送経路Ｄを形成する。
【００７１】
一方、不良品処理移送部７０は、上述のように第１不良品処理移送アーム７１と第２不良品処理移送アーム７２とに分けないで、ステージ２の後方部の上側に左右に移動可能に配置される一つの単一不良品処理移送アームで形成してもよい。
【００７２】
この場合、単一不良品処理移送アームは、ＤＣテストの結果、半導体デバイスが不良品と判定されてＤＣテスト部４０がステージ２の後方に移動する場合、不良品と判定された半導体デバイスをＤＣテスト部４０から取り出してリジェクティングトレー部８０に移送するとともに、バーンインテストの結果、半導体デバイスが不良品と判定されて搬送ポケット部５０がステージ２の後方に移動する場合、不良品と判定された半導体デバイスを搬送ポケット部５０から取り出してリジェクティングトレー部８０に移送する。
【００７３】
このような場合にも不良品処理移送部７０は、装置のメイン動作ラインＣから一定距離が離された領域で、不良品と判定された半導体デバイスを運搬するための一連の移送経路Ｄを形成する。
【００７４】
以下、上述のように構成された本発明の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置の作用について詳細に説明する。
【００７５】
図３は本発明の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置を示す正面図、図４は本発明の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置を示す背面図、図５は本発明の半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置を示す平面図である。
【００７６】
図３に示されるように、まず、ＭＢＴチャンバ２００によりバーンインテストを終えた半導体デバイスがバーンインボード４に載置された状態でＡＧＶ３００等によって運搬された後に、バーンインボードエレベータ５に順に積載されると、装置コントローラー（図示せず）はバーンインボードエレベータ５を制御して積載されたバーンインボード４を適正位置に昇降させた後に本体１のステージ２の底部にローディングする。
【００７７】
次に、装置コントローラーは、ステージ２の底部に配置されたＸＹテーブル部３０を制御して、ローディングされるバーンインボード４をＸＹテーブル部３０の上面に載置した後、ＸＹテーブル部３０をＸＹ軸に移動させてバーンインボード４に載置された半導体デバイスを開口部３の上部に露出させる。
【００７８】
そして、装置コントローラーは、良品処理移送部６０の第３良品処理移送アーム６３を制御してバーンインボード４から半導体デバイスを取り出して搬送ポケット部５０に載置する。この時、バーンインボード４に収納された半導体パッケージはバーンインテストの過程を全て終えた状態の半導体デバイスである。
【００７９】
次に、装置コントローラーは、サーバー４００からダウンロードされる情報を把握して搬送ポケット部５０に挿入された半導体パッケージをバーンインテストの不良有無によって良品と不良品とを迅速に分別する。
【００８０】
即ち、まずダウンロードされる情報によって搬送ポケット５２に載置された半導体デバイスが不良品と確認された場合、装置コントローラーは搬送ポケット５２を制御してこれを固定ベース５１の後方に迅速に移動させる。
【００８１】
この時、搬送ポケット５２は、相互個別的なガイド５３を割り当てられ、個別的に移動できる。このため装置コントローラーは搬送ポケット５２に収納された半導体デバイスの中で一部の個別半導体デバイスだけを迅速に固定ベース５１の後方に移動させることができる。
【００８２】
続けて、図４に図示されるように、装置コントローラーは、不良品処理移送部７０の第２不良品処理移送アーム７２を制御して、ステージ２の後方に移送された搬送ポケット５２から不良品と判定された半導体デバイスを取り出してリジェクティングトレー部８０のバーンインリジェクティングトレー８１に移送する。
【００８３】
この時、上述のようにリジェクティングトレー部８０のバーンインリジェクティングトレー８１は、移動プレート８３によりステージ２の前後方向、即ち、Ｙ軸方向に動く。また、バーンイン不良半導体デバイスを移送する第２不良品処理移送アーム７２は、そのリジェクティングトレー部と直交する方向、即ち、Ｘ軸方向に動く。このため、バーンインリジェクティングトレー８１と第２不良品処理移送アーム７２の動作の組合せによって、移送される半導体デバイスはバーンインリジェクティングトレー８１の該当ポケットに正確にＸＹ位置に合わせて載置される。
【００８４】
従来の場合、バーンインテストの結果に対する良品と不良品の分別を迅速にするため、ＸＹ２軸ロボットの作用によってバーンインリジェクティングトレーのＸＹ軸位置合わせ作用が行われたが、この場合、装置コントローラーの全体的な命令判断及び命令出力変数が大きく増加することにより装置の誤動作が誘発された。
【００８５】
しかし、本発明の場合、上述のようにバーンインテストで不良品と判定された半導体デバイスは、バーンインリジェクティングトレー８１の前後方向運動と、それに対応する第２不良品処理移送アーム７２の直交運動の組合せによりバーンインリジェクティングトレー８１の該当ポケットに正確にＸＹ位置を合わせて載置されるため、ＸＹ軸を位置合わせするためのＸＹ２軸ロボットを別に配置する必要がない。その結果、装置コントローラーの全体的な命令判断及び命令出力変数は従来に比して顕著に減少して装置の誤動作は防止される。
【００８６】
一方、ダウンロードされる情報により搬送ポケット５０に載置された半導体デバイスが良品と確認された場合、装置コントローラーは図３に示されるように良品処理移送部６０の第４良品処理移送アーム６４を制御して搬送ポケット部５０から半導体デバイスを取り出した後にアンローディングトレー２１に載置する。これによって、アンローディングトレー２１にはＤＣテストとバーンインテストの全ての実行を受けて、各テストで良品と判定された正常な半導体パッケージが載置される。
【００８７】
以後、アンローディングトレー２１は自身のポケットが半導体デバイスで全て埋められると外部に迅速にアンローディングされる。
【００８８】
図２〜図５に図示されるように、バーンインテストの結果による半導体デバイスの良品と不良品との分別過程で、良品処理移送部６０の第３、第４良品処理移送アーム６３、６４は、装置のメイン動作ラインＣ内で、良品と判定された半導体デバイスを運搬するための一連の移送経路を形成する。また、不良品処理移送部７０の第２不良品処理移送アーム７２は、装置のメイン動作ラインＣから一定距離が離れた領域で不良品と判定された半導体デバイスを運搬するための異なる一連の移送経路Ｄを形成する。
【００８９】
従来の場合、バーンインテストの結果による半導体デバイスの良品と不良品の分別は装置のメイン動作ライン内で同時に進行されたので、装置コントローラーは各ツールを円滑に動作させることができなかった。しかし、本発明の場合、上述のようにバーンインテストの結果による半導体デバイスの良品と不良品の分別は異なる動作ラインであるＣ、Ｄで行われるため装置コントローラーは各々のツールを一層円滑に動作させることができる。
【００９０】
一方、図３に示されるように、上述の過程で、例えば、４個の半導体デバイスがバーンインボード４から取り出されると、これと同時に装置コントローラーは良品処理移送部６０の第１良品処理移送アーム６１を制御して、ローディングトレー１１から４個の半導体デバイスを取り出し、ＤＣテスト部４０のＤＣソケット４２に載置する。この時、ローディングトレー１１に載置されている半導体デバイスはＤＣテスト、バーンインテスト等の実行を受けていない半導体デバイスである。
【００９１】
そして、装置コントローラーは、ＤＣテストコントローラーを制御してＤＣソケット４２に一定のＤＣテスト信号を送ることにより迅速なＤＣテストを進行する。
【００９２】
次に、装置コントローラーは、ＤＣテストコントローラーから送信される情報を把握してＤＣテスト部４０に挿入された半導体パッケージをＤＣテストによって良品と不良品とに迅速に分別する。
【００９３】
詳細に説明すると、まず、ＤＣテストコントローラーから送信される情報によってＤＣテスト部４０に載置された半導体デバイスが不良品と確認された場合には、装置コントローラーは、ＤＣテスト部４０の移動ベース４１を制御して、それをステージ２の後方に迅速に移動させる。
【００９４】
次に、装置コントローラーは、図４に示されるように、不良品処理移送部７０の第１不良品処理移送アーム７１を制御して、ステージの後方に移動されたＤＣテスト部４０から不良品と判定された半導体デバイスを取り出しリジェクティングトレー部８０のＤＣリジェクティングトレー８２に移送する。
【００９５】
この時、上述のようにリジェクティングトレー部８０のＤＣリジェクティングトレー８２は、移動プレート８３によりステージの前後方向、即ち、Ｙ軸方向に動く。また、ＤＣテストで不良品と確認された半導体デバイスを移送する第１不良品処理移送アーム７１は、そのリジェクティングトレー部８０と直交する方向、即ち、Ｘ軸方向に動く。このため、リジェクティングトレー８２と第１不良品処理移送アーム７１の動作の組合せによって、半導体デバイスはＤＣリジェクティングトレー８２の該当ポケットに正確にＸＹ位置に合わせて載置される。
【００９６】
一方、ＤＣテストコントローラーから送信される情報によってＤＣテスト部４０のＤＣソケット４２に載置された半導体デバイスが良品と確認された場合には、装置コントローラーは、図３に示されるように、良品処理移送部６０の第２良品処理移送アーム６２を制御して、ＤＣテスト部４１から半導体デバイスを取り出し、ステージ２の底部に配置されたバーンインボード４に載置する。この時、上述のようにバーンインボード４を載置したＸＹテーブル部３０は装置コントローラーの制御によりＸＹ軸方向に迅速に移動することにより、バーンインボード４の該当ポケットを開口部３の上部に露出させる。
【００９７】
従来の場合、ＤＣテストの結果による良品と不良品の分別を良好にするためにはＸＹテーブルの作用によるＤＣリジェクティングトレーの位置合わせ過程が要求された。この場合、装置コントローラーの全体的な命令判断及び命令出力変数が大幅に増加して装置の誤動作を発生させた。
【００９８】
また、ＤＣリジェクティングトレーの位置合わせ過程中に、駆動衝撃により半導体デバイスが外部に離脱されて、ＤＣリジェクティングトレーの位置合わせ過程が完全に終了するまでは移送部の動作が再開できないという問題点があった。
【００９９】
しかし、本発明の場合、上述のようにＤＣリジェクティングトレー８２は、ステージ２の側部に配置されたリジェクティングトレー部８０に分離されて配置されるため、別のＤＣリジェクティングトレー位置合わせ過程を実行する必要がなく、装置の誤動作、半導体デバイスの離脱、移送部の動作中止等の問題が発生しない。
【０１００】
一方、このような第２良品処理移送アーム６２による半導体デバイスの載置は、第３良品処理移送アーム６３がバーンインボードから、例えば、４個の半導体デバイスを取り出す過程と同時に行われる。したがって、第３良品処理移送アーム６３によって、ＤＣテストとバーンインテスト工程を全て終了した半導体デバイスがバーンインボード４から取り出されると同時にバーンインボード４の該当位置にはＤＣテストは実行したがまだバーンインテストの実行は受けていない半導体デバイスが第２良品処理移送アーム６２によって移送挿入される。
【０１０１】
図２〜図５に示されるように、ＤＣテストの結果による半導体デバイスの良品と不良品の分別で、上述のように良品処理移送部６０の第１、第２良品処理移送アーム６１、６２は、装置のメイン動作ラインＣ内で、良品判定を受けた半導体デバイスを運搬する一連の移送経路を形成する。また、不良品処理移送部７０の第１不良品処理移送アーム７１は、装置のメイン動作ラインＣから一定距離が離された領域で、不良品と判定された半導体デバイスを運搬するための異なる一連の移送経路Ｄを形成する。結局、ＤＣテストの結果による半導体デバイスの良品と不良品の分別は異なる動作ラインＣ、Ｄで行われるため装置コントローラーは各ツールを一層円滑に動作させることができる。
【０１０２】
以後、装置コントローラーは、ＤＣテストとバーンインテストを全て終了した半導体デバイスがバーンインボード４から全て取り出されて良品または不良品に分別されるとともに、バーンインテストが要求される新たな半導体デバイスがバーンインボード４に全て供給されると、バーンインボードエレベータ５によってバーンインボード４をアンローディングした後、それをＡＧＶ３００等によりＭＢＴチャンバ２００に再移送することにより新たなバーンインテスト工程を進行する。
【０１０３】
このように本発明では、ＤＣテストとバーンインテストの結果による半導体デバイスの良品と不良品の分別過程が、異なる別の移送ラインで行われることにより全体的な装置の運用効率が顕著に向上される。
【０１０４】
以上、本発明による好ましい実施形態について詳細に記述したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を持つ者であれば、添付された請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を離脱しなく本発明を多様に変形または変更して実施できる。即ち、本発明は半導体バーンイン工程に適用される前後の半導体デバイス自動分類装置において全般的に有用な効果を示す。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように本発明による半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置では、バーンインテストとＤＣテストの結果良品と判定された半導体デバイスの移送経路と、不良品と判定された半導体デバイスの移送経路とが相互別のラインを形成するようにすることにより、半導体デバイスの良品と不良品の分別過程が簡素化して全体的な装置運用の効率を顕著に向上される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による半導体バーンイン工程システムを示す概念図である。
【図２】本発明による半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置を示す斜視図である。
【図３】本発明による半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置を示す正面図である。
【図４】本発明による半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置を示す背面図である。
【図５】本発明による半導体バーンイン工程の半導体デバイス自動分類装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１  本体
２  ステージ
３  開口部
４  バーンインボード
５  バーンインボードエレベータ
１０  ローディングターミナル部
１１  ローディングトレー
２０  アンローディングターミナル部
２１  アンローディングトレー
３０  ＸＹテーブル部
４０  ＤＣテスト部
４１  移動ベース
４２  ＤＣソケット
４３  ガイド
５０  搬送ポケット部
５１  固定ベース
５２  搬送ポケット
５３  ガイド
６０  良品処理移送部
６１  第１良品処理移送アーム
６２  第２良品処理移送アーム
６３  第３良品処理移送アーム
６４  第４良品処理移送アーム
６５  移送軸
７０  不良品処理移送部
７１  第１不良品処理移送アーム
７２  第２不良品処理移送アーム
７３  移送軸
８０  リジェクティングトレー部
８１  バーンインリジェクティングトレー
８２  ＤＣリジェクティングトレー
８３  移動プレート
１００  半導体デバイス自動分類装置
２００  ＭＢＴチャンバ
３００  ＡＧＶ
４００  サーバー
【図１】
0003745566.tif 000002
【図２】
0003745566.tif 000003
【図３】
0003745566.tif 000004
【図４】
0003745566.tif 000005
【図５】
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