Improvement of the Uniformity of Temperature Distribution inside Semiconductor Test Equipment Chamber

Some design changes were made to enhance the uniformity of temperature distribution inside the chamber of semiconductor test equipment. The design changes include the installation of adjustable airflow controller inside the chamber, the alignment of the centers of heater and match plate, the change in the size and the shape of holes in match plate base, and the addition of new holes of 2 mm diameter in order to allow airflow directly to the temperature sensors. In order to verify their effects, the temperature distributions inside the chambers were measured using 32 RTD sensors before and after the design changes. The temperature distributions were in the ranges of 87.1 to $91.5^{\circ}C$ ($90{\pm}2.9^{\circ}C$) and 89.5 to $90.8^{\circ}C$ ($90{\pm}0.8^{\circ}C$) before and after the design changes, respectively. The above temperature distribution after design changes was maintained for longer than 15 minutes, which satisfied the target temperature range of $90{\pm}1^{\circ}C$ for longer than 10 minutes.

반도체 검사 장비의 챔버 내부 온도 분포의 균일성 개선

반도체 소자 검사장비 핸들러는 주 검사장비인 테스터에 반도체 소자를 개별 또는 그룹으로 이송하여 테스트 환경을 만들어주고 검사가 끝나면 검사결과를 테스터로부터 전송받아 양품과 불량품으로 분류해주는 장비이다. 본 논문에서는 기존에 개발된 핸들러의 챔버 내부 온도 분포의 균일성을 개선하기 위하여, 챔버 덕트의 조절셔터 설치, Heater와 Match Plate 중심위치의 정렬, Match Plate Base의 Hole 크기 및 형상 변경, 온도 센서로 향하는 공기의 흐름이 원활할 수 있도록 핀에 직경 2 mm의 구멍 설치 등의 설계 변경을 하였다. 설계 변경의 효과를 확인하기 위하여, 기존 장비와 설계 개선된 장비 내부의 온도 분포를 32개의 온도 센서를 사용하여 측정하였다. 그 결과 기존 챔버내부 온도 분포는 $87.1{\sim}91.5^{\circ}C$ ($90{\pm}2.9^{\circ}C$)이었으나 개선된 챔버 내부 온도 분포는 $89.5{\sim}90.8^{\circ}C$ ($90{\pm}0.8^{\circ}C$)으로 15분 이상 지속 가능하여 챔버 내부의 온도 분포 균일성이 크게 개선되었음을 알 수 있었다. 또한 설계 변경 이후의 온도 분포는 $90{\pm}1^{\circ}C$의 범위 내에서 10분 이상을 유지하는 목표를 달성하였음을 확인하였다.