KR102382971B1 - Temperature Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 안착홈과, 복수의 캐비티를 포함하는 캐비티부가 각각 형성되는 몸체부와, 안착홈에 배치되는 온도 센서와, 전자 부품이 실장되는 회로 기판과, 회로 기판을 수용하며 캐비티부 상부에 배치되는 하우징부와, 하우징부 및 캐비티부 사이에 형성되는 복수의 에어 갭과, 몸체부 상부에 배치되며 온도 센서 및 전자 부품을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치를 제공한다.The present invention provides a body portion in which a seating groove, a cavity portion including a plurality of cavities are respectively formed, a temperature sensor disposed in the seating groove, a circuit board on which electronic components are mounted, and a circuit board accommodating the upper portion of the cavity A temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process, comprising a housing part disposed thereon, a plurality of air gaps formed between the housing part and the cavity part, and wiring disposed on the body part and electrically connecting a temperature sensor and an electronic component to provide.

Description

반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치 및 이의 제조 방법{Temperature Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof}Temperature sensor device for semiconductor process diagnosis and manufacturing method thereof

본 발명은 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 방열 구조를 갖는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process having a heat dissipation structure and a manufacturing method thereof.

반도체 제조에는 일반적으로 광학, 증착과 성장 및 식각 공정 등 다수의 공정을 거친다.Semiconductor manufacturing typically involves a number of processes such as optics, deposition and growth, and etching processes.

반도체 제조 공정에는 각 공정에서 공정 조건과 장비의 작동 상태를 주의 깊게 모니터링해야 한다. 예를 들면, 챔버나 웨이퍼의 온도, 가스 주입 상태, 압력 상태 또는 플라스마 밀도나 노출 거리 등을 제어하면서 최적의 반도체 수율을 위해 정밀한 모니터링이 필수적이다.The semiconductor manufacturing process requires careful monitoring of process conditions and operating conditions of equipment in each process. For example, precise monitoring is essential for optimal semiconductor yield while controlling the chamber or wafer temperature, gas injection state, pressure state, plasma density, or exposure distance.

온도, 플라즈마, 압력, 유량 및 가스 등과 관련된 공정 조건에 오차가 발생하거나 장비가 오동작 하는 경우에는 불량이 다수 발생하여 전체 수율에 치명적이다.If an error occurs in the process conditions related to temperature, plasma, pressure, flow rate and gas, or if the equipment malfunctions, many defects occur, which is fatal to the overall yield.

한편, 종래 기술에서는 반도체 제조에서 챔버 내의 공정 조건을 간접적으로 측정하였으나 반도체 수율 향상을 위해 챔버의 내부 조건이나 그 챔버에 로딩된 웨이퍼의 상태 등을 직접 측정하기 위한 연구가 개발되고 있다. 그 중 하나가 웨이퍼의 온도 센싱 기술로서 SOW(Sensor On Wafer)가 개발 되었다.Meanwhile, in the prior art, the process conditions in the chamber are indirectly measured in semiconductor manufacturing, but research for directly measuring the internal conditions of the chamber or the state of wafers loaded in the chamber is being developed in order to improve the semiconductor yield. As one of them, SOW (Sensor On Wafer) was developed as a wafer temperature sensing technology.

SOW(Sensor On Wafer)는 테스트용 웨이퍼 상에 온도 센서를 장착하고, 이 온도 센서를 이용하여 반도체 제조 공정에서의 온도를 챔버 내에서 직접 센싱하는 기술이다. 이와 같은 SOW(Sensor On Wafer)는 복수의 전자 부품들을 구비하는데, 반도체 공정 진단 과정에서 이 전자 부품들을 고온의 열로부터 보호할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.SOW (Sensor On Wafer) is a technology that mounts a temperature sensor on a test wafer and directly senses the temperature in the semiconductor manufacturing process in the chamber using the temperature sensor. Such a sensor on wafer (SOW) includes a plurality of electronic components, and a technology capable of protecting these electronic components from high-temperature heat during a semiconductor process diagnosis is required.

본 발명은 하우징부 및 캐비티부 사이에 형성된 복수의 에어 갭을 통해, 하우징부 하부에서 발생되는 열을 외부로 방출하여, 하우징부 내부에 구비된 전자 부품을 보호하여 전자 부품의 오동작을 방지할 수 있는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention can prevent malfunction of electronic components by dissipating heat generated from the lower part of the housing to the outside through a plurality of air gaps formed between the housing and the cavity to protect electronic components provided inside the housing. An object of the present invention is to provide a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process and a method for manufacturing the same.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 안착홈과, 복수의 캐비티를 포함하는 캐비티부가 각각 형성되는 몸체부와, 안착홈에 배치되는 온도 센서와, 전자 부품이 실장되는 회로 기판과, 회로 기판을 수용하며 캐비티부 상부에 배치되는 하우징부와, 하우징부 및 캐비티부 사이에 형성되는 복수의 에어 갭과, 몸체부 상부에 배치되며 온도 센서 및 전자 부품을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a body in which a seating groove and a cavity including a plurality of cavities are respectively formed, a temperature sensor disposed in the seating groove, a circuit board on which electronic components are mounted, and a circuit board A semiconductor process comprising: a housing part disposed on the cavity part and accommodating a housing part; a plurality of air gaps formed between the housing part and the cavity part; A temperature sensor device for diagnosis is provided.

여기서, 복수의 에어 갭은 서로 연통되며, 복수의 에어 갭 중 적어도 하나는 외부와 연통될 수 있다.Here, the plurality of air gaps may communicate with each other, and at least one of the plurality of air gaps may communicate with the outside.

또한, 캐비티부는 하우징부 보다 큰 크기를 가질 수 있다.In addition, the cavity portion may have a larger size than the housing portion.

또한, 본 발명의 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치는 캐비티부 및 하우징부 사이에 배치되는 접착층을 더 포함할 수 있다.In addition, the temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to the present invention may further include an adhesive layer disposed between the cavity part and the housing part.

또한, 복수의 캐비티 중 일부는 개방될 수 있다.Also, some of the plurality of cavities may be opened.

또한, 하우징부는, 회로 기판이 안착되는 하부 하우징과, 회로 기판을 덮으며 복수의 에어 홀이 형성되는 상부 하우징을 포함할 수 있다.In addition, the housing unit may include a lower housing in which the circuit board is mounted, and an upper housing covering the circuit board and in which a plurality of air holes are formed.

또한, 캐비티부는 복수의 캐비티 사이에 형성되며 하우징부를 지지하는 복수의 기둥을 더 포함할 수 있다.In addition, the cavity part may further include a plurality of pillars formed between the plurality of cavities and supporting the housing part.

또한, 본 발명은, 몸체부 상부에 안착홈과, 복수의 캐비티를 포함하는 캐비티부를 각각 형성하는 단계와, 몸체부 상부에 배선을 형성하는 단계와, 전자 부품이 실장된 회로 기판을 하우징부에 수용하는 단계와, 하우징부를 캐비티부 상부에 배치하여 하우징부 및 캐비티부 사이에 복수의 에어 홀을 형성하는 단계와, 온도 센서를 안착홈에 배치하는 단계와, 배선을 통해 온도 센서 및 전자 부품을 연결하는 단계를 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention includes the steps of respectively forming a cavity portion including a seating groove and a plurality of cavities on the upper portion of the body portion, forming a wiring on the upper portion of the body portion, and installing a circuit board on which electronic components are mounted to the housing portion. The steps of accommodating, arranging the housing part above the cavity part to form a plurality of air holes between the housing part and the cavity part, arranging the temperature sensor in the seating groove, and connecting the temperature sensor and the electronic component through wiring Provided is a method of manufacturing a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process, comprising the step of connecting.

여기서, 복수의 에어 홀을 형성하는 단계는, 복수의 에어 갭이 서로 연통되며, 복수의 에어 갭 중 적어도 하나가 외부와 연통되도록 형성하는 단계일 수 있다.Here, the forming of the plurality of air holes may be a step of forming the plurality of air gaps to communicate with each other and at least one of the plurality of air gaps to communicate with the outside.

또한, 회로 기판을 하우징부에 수용하는 단계는, 회로 기판을 하우징부의 하부 하우징에 부착하는 단계와, 회로 기판을 하우징부의 상부 하우징으로 덮는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of accommodating the circuit board in the housing portion may include attaching the circuit board to a lower housing of the housing portion, and covering the circuit board with an upper housing of the housing portion.

또한, 온도 센서 및 전자 부품을 연결하는 단계는, 회로 기판을 상부 하우징으로 덮는 단계 이전에 회로 기판의 접속 단자를 배선에 연결하는 단계와, 온도 센서의 접속 단자를 배선에 연결하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of connecting the temperature sensor and the electronic component may include, before the step of covering the circuit board with the upper housing, connecting a connection terminal of the circuit board to the wiring, and connecting the connection terminal of the temperature sensor to the wiring. can

또한, 본 발명의 온도 센서 장치의 제조 방법은, 온도 센서가 안착홈에 안착되고 배선에 연결되면 온도 센서를 몰딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a temperature sensor device of the present invention may further include molding the temperature sensor when the temperature sensor is seated in the seating groove and connected to the wiring.

또한, 본 발명의 온도 센서 장치의 제조 방법은, 안착홈 및 캐비티부를 형성하는 단계 이전에, 몸체부 상부에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method of the temperature sensor device of the present invention, before the step of forming the seating groove and the cavity portion, may further include the step of forming a protective layer on the upper portion of the body portion.

본 발명에 따르면, 하우징부 및 캐비티부 사이에 형성된 복수의 에어 갭을 통해, 하우징부 하부에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있으며, 이에 따라, 하우징부 내부에 구비된 전자 부품을 보호하여 전자 부품의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, heat generated from the lower part of the housing can be radiated to the outside through a plurality of air gaps formed between the housing and the cavity, and thus, the electronic components provided inside the housing are protected to protect the electronic components. It has the effect of preventing malfunction of parts.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 단면도로서, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법의 순서도이다.1 is a perspective view of a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1 .
3A to 3F are flowcharts of a method of manufacturing a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below in conjunction with the appended drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description may be omitted, and the same reference numerals may be used for the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시 예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, expressions such as “or” and “at least one” may indicate one of the words listed together, or a combination of two or more. For example, “A or B” and “at least one of A and B” may include only one of A or B, or both A and B.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 단면도로서, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다.1 is a perspective view of a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention, II-II of FIG. It is a cross-sectional view cut along

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는 몸체부(100), 하우징부(200), 온도 센서(300), 회로 기판(400) 및 배선(130)을 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2 , a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention includes a body part 100 , a housing part 200 , a temperature sensor 300 , a circuit board 400 , and a wiring 130 . It may be composed of

몸체부(100)는, 원판형으로 이루어질 수 있으며, 그 일면에, 안착홈(110)과, 복수의 캐비티(Cavity)를 포함하는 캐비티부(120)가 각각 형성된다. 또한 몸체부(100)는 전기적 특성이 우수한 재질로서 실리콘(Si) 및 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 포함할 수 있다.The body portion 100 may be formed in a disk shape, and on one surface thereof, a seating groove 110 and a cavity portion 120 including a plurality of cavities are formed, respectively. In addition, the body part 100 may include silicon (Si) and gallium arsenide (GaAs) as a material having excellent electrical characteristics.

여기서, 안착홈(110) 및 캐비티부(120)는 100~300㎛의 깊이로 형성될 수 있으며, Ÿ‡ 에칭(Wet etching) 기법으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the seating groove 110 and the cavity part 120 may be formed to a depth of 100 to 300 μm, and preferably formed by a Ÿ‡ etching technique, but is not limited thereto.

하우징부(200)는 회로 기판(400)을 수용하며 몸체부(100)의 캐비티부(120) 상부에 배치된다. 그리고, 온도 센서(300)는 몸체부(100)의 안착홈(110)에 배치된다.The housing part 200 accommodates the circuit board 400 and is disposed above the cavity part 120 of the body part 100 . In addition, the temperature sensor 300 is disposed in the seating groove 110 of the body portion 100 .

캐비티부(120)는, 복수의 캐비티 사이에 형성되며 하우징부(200)를 지지하는 복수의 기둥을 포함한다.The cavity part 120 includes a plurality of pillars formed between the plurality of cavities and supporting the housing part 200 .

하우징부(200)는, 함체 형태로 형성되며 하부 하우징(210) 및 상부 하우징(220)을 포함할 수 있다. 여기서, 하부 하우징(210)은 회로 기판(400)이 안착되며, 상부 하우징(220)은 회로 기판(400)을 덮으며 복수의 에어 홀(221)이 형성된다. The housing part 200 is formed in a housing shape and may include a lower housing 210 and an upper housing 220 . Here, in the lower housing 210 , the circuit board 400 is seated, and the upper housing 220 covers the circuit board 400 , and a plurality of air holes 221 are formed.

복수의 에어 홀(221)은 하우징부(200) 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하여 하우징부(200) 내부에 구비된 전자 부품(410)을 보호하는 역할을 수행한다.The plurality of air holes 221 discharge heat generated inside the housing 200 to the outside to protect the electronic components 410 provided in the housing 200 .

또한, 하우징부(200)는 반도체 공정 진단 과정에서 생성되는 고온의 열을 차단하기 위해 단열 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 이를 통해 내부에 구비된 전자 부품을 고온의 열로부터 보호할 수 있다.In addition, the housing 200 is preferably made of an insulating material to block high-temperature heat generated during the semiconductor process diagnosis process, and through this, the electronic components provided therein can be protected from high-temperature heat.

하우징부(200)가 캐비티부(120) 상부에 배치되면, 하우징부(200)의 바닥면이 복수의 캐비티의 개구를 폐쇄하게 되어 하우징부(200) 및 캐비티부(120) 사이에 복수의 에어 갭(121)이 형성된다.When the housing part 200 is disposed on the cavity part 120 , the bottom surface of the housing part 200 closes the openings of the plurality of cavities, so that a plurality of air between the housing part 200 and the cavity part 120 . A gap 121 is formed.

회로 기판(400)은, 복수의 전자 부품(410)을 실장하며, PCB(Printed Circuit Board)로서, 각 전자 부품(410)들이 전기적으로 연결되도록 배선(미도시)이 인쇄되어 있다. 여기서, 전자 부품(410)은 회로 기판(400)의 배선에 솔더링(Soldering)되고, 회로 기판(400)은 접착제 또는 양면 PI 테이프를 이용해 하부 하우징(210)의 바닥면에 부착될 수 있다.The circuit board 400 is a printed circuit board (PCB) on which a plurality of electronic components 410 are mounted, and wirings (not shown) are printed so that the respective electronic components 410 are electrically connected. Here, the electronic component 410 is soldered to the wiring of the circuit board 400 , and the circuit board 400 may be attached to the bottom surface of the lower housing 210 using an adhesive or double-sided PI tape.

또한, 회로 기판(400)은 나선 루프의 코일 형태로 이루어진 안테나가 구비될 수 있다. 이와 같은, 안테나는 회로 기판(400)에 인쇄된 형태로 형성될 수 있다.In addition, the circuit board 400 may be provided with an antenna in the form of a coil of a spiral loop. As such, the antenna may be formed in a printed form on the circuit board 400 .

배선(130)은 몸체부(100) 상부에 배치되며 온도 센서(300)와 회로 기판(400)에 실장된 전자 부품(410)을 전기적으로 연결한다. 여기서, 배선(130)은 도전성이 우수한 금속(예컨대, Ti 및 AU)을 증착하여 형성할 수 있다. The wiring 130 is disposed on the body portion 100 and electrically connects the temperature sensor 300 and the electronic component 410 mounted on the circuit board 400 . Here, the wiring 130 may be formed by depositing a metal having excellent conductivity (eg, Ti and AU).

여기서, 전자 부품(410)은 제어 IC(Integrated Circuit)칩, 통신 IC칩, 충전 IC칩 및 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the electronic component 410 may include at least one of a control IC (Integrated Circuit) chip, a communication IC chip, a charging IC chip, and a memory.

제어 IC칩은 제어 정보를 이용하여 온도 센서(300)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어 IC칩은 제어 정보에 포함된 설정 값에 기반하여 온도 센서(300)가 동작하도록 제어할 수 있다.The control IC chip may control the operation of the temperature sensor 300 using the control information. That is, the control IC chip may control the temperature sensor 300 to operate based on a set value included in the control information.

통신 IC칩은 외부와의 무선 통신을 위한 구성으로 온도 센서(300)에 의해 센싱된 센싱 정보를 무선으로 송신하고, 온도 센서(300)의 동작을 제어하기 위한 제어 정보를 무선으로 수신한다. The communication IC chip wirelessly transmits sensing information sensed by the temperature sensor 300 as a configuration for wireless communication with the outside, and wirelessly receives control information for controlling the operation of the temperature sensor 300 .

통신 IC칩은 외부와 무선 통신을 수행하기 위해 안테나에 연결된다.The communication IC chip is connected to the antenna to perform wireless communication with the outside.

메모리는 온도 센서(300)의 동작을 제어하기 위한 제어 정보를 저장하고, 온도 센서(300)에 의해 센싱된 센싱 정보를 저장할 수 있다. 또한, 메모리는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치가 사용된 공정을 기록한 로그 데이터를 저장할 수 있다.The memory may store control information for controlling the operation of the temperature sensor 300 , and may store sensing information sensed by the temperature sensor 300 . Also, the memory may store log data in which a process using the temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process is recorded.

여기서, 로그 데이터는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치가 어떤 공정에서 어떤 조건으로 사용되었는지에 대한 정보를 포함할 수 있다.Here, the log data may include information on which process and under what conditions the temperature sensor device for diagnosing the semiconductor process is used.

도면에는 도시하지 않았지만, 몸체부(100) 상에 배터리(미도시)가 더 구비될 수 있다. 이와 같은, 배터리(미도시)는, 온도 센서(300) 및 전자 부품(410)을 포함하여 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치에 구비되는 구성 요소들의 구동을 위한 전원을 공급한다.Although not shown in the drawings, a battery (not shown) may be further provided on the body portion 100 . Such a battery (not shown) supplies power for driving components included in the temperature sensor device for semiconductor process diagnosis, including the temperature sensor 300 and the electronic component 410 .

온도 센서(300)는, 접착제에 의해 몸체부(100)의 안착홈(110)에 부착될 수 있다. 또한, 온도 센서(300)는, 복수 개로 구비되며, 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 정해진 센싱 위치에 내장되어 해당 위치에서 반도체 공정 모니터링을 위한 센싱을 수행한다. 즉, 온도 센서(300)는 온도 센서 장치가 로딩된 챔버 내부의 온도나 챔버에 로딩된 온도 센서 장치의 자체 온도를 센싱할 수 있다.The temperature sensor 300 may be attached to the seating groove 110 of the body 100 by an adhesive. In addition, the temperature sensor 300 is provided in plurality, and is embedded in a predetermined sensing position of the temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process to perform sensing for semiconductor process monitoring at the corresponding position. That is, the temperature sensor 300 may sense the temperature inside the chamber loaded with the temperature sensor device or the temperature of the temperature sensor device loaded into the chamber.

또한, 온도 센서(300)는 안착홈(110)에 부착되고 배선(130)에 연결되면 온도 센서(300) 고정 및 보호를 위해 몰딩될 수 있다.In addition, when the temperature sensor 300 is attached to the seating groove 110 and connected to the wiring 130 , it may be molded for fixing and protecting the temperature sensor 300 .

본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치는, 하우징부(200) 및 캐비티부(120) 사이에 복수의 에어 갭(121)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 형성된 복수의 에어 갭(121)을 통해, 하우징부(200) 하부에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있으며, 이에 따라, 하우징부(200) 내부에 구비된 전자 부품(410)을 보호하여 전자 부품(410)의 오동작을 방지할 수 있다.A temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of air gaps 121 are formed between the housing part 200 and the cavity part 120 . Through the plurality of air gaps 121 formed in this way, heat generated from the lower portion of the housing 200 may be discharged to the outside, and thus the electronic component 410 provided in the housing 200 is protected. Accordingly, a malfunction of the electronic component 410 may be prevented.

여기서, 복수의 에어 갭(121)은 서로 연통되며, 복수의 에어 갭(121) 중 적어도 하나는 외부와 연통된다. 즉, 복수의 캐비티 중 일부는 개방되고 나머지는 하우징부(200)에 의해 폐쇄된다.Here, the plurality of air gaps 121 communicate with each other, and at least one of the plurality of air gaps 121 communicates with the outside. That is, some of the plurality of cavities are opened and others are closed by the housing part 200 .

이에 따라, 하우징부(200) 하부에서 발생된 열은 서로 연통된 복수의 에어 갭을 따라 흘러 외부와 연통된 에어 갭(121)을 통해 외부로 방출된다.Accordingly, the heat generated in the lower portion of the housing 200 flows along a plurality of air gaps that communicate with each other and is discharged to the outside through the air gaps 121 that communicate with the outside.

이와 같이 복수의 에어 갭(121)을 구성하기 위해, 캐비티부(120)를 하우징부(200) 보다 큰 크기를 갖도록 형성하거나, 캐비티부(120)와 하우징부(200) 사이에 일정 두께로 접착층(미도시)을 배치하여, 하우징부(200) 가장 자리에 외부와 연통되는 개구 영역을 형성할 수 있다.In order to configure the plurality of air gaps 121 as described above, the cavity part 120 is formed to have a size larger than that of the housing part 200 , or an adhesive layer has a predetermined thickness between the cavity part 120 and the housing part 200 . (not shown) may be disposed to form an opening region communicating with the outside at the edge of the housing 200 .

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법의 순서도이다.3A to 3F are flowcharts of a method of manufacturing a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 3f를 참조하여, 본 발명의 실시예에 다른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법을 설명하되, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치와 동일한 내용에 대해서는 생략하겠다. 또한, 이하에서 설명하는 온도 센서 장치의 제조 방법의 각 단계를 순서적으로 설명하지만, 그 순서는 필요에 따라 변경 가능하며 절대적이지 않다.Hereinafter, a method of manufacturing a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3F , but the temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to the embodiment of the present invention described above We will omit the same content as In addition, although each step of the manufacturing method of the temperature sensor device described below is sequentially described, the order is changeable as necessary and is not absolute.

먼저, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 몸체부(100) 상부에 보호층(101)을 형성한 후, 안착홈(110)과, 복수의 캐비티를 포함하는 캐비티부(120)를 각각 형성한다. 이 때, 복수의 캐비티 사이에 하우징부(200)를 지지하는 복수의 기둥이 복수의 캐비티 사이에 형성된다.First, as shown in FIGS. 3A and 3B , after the protective layer 101 is formed on the upper portion of the body portion 100 , the seating groove 110 and the cavity portion 120 including a plurality of cavities are formed respectively. to form At this time, a plurality of pillars supporting the housing 200 between the plurality of cavities are formed between the plurality of cavities.

여기서, 안착홈(110) 및 캐비티부(120)는 Ÿ‡ 에칭(Wet etching) 기법으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Here, the seating groove 110 and the cavity part 120 may be formed by a Ÿ‡ etching technique, but is not limited thereto.

다음, 도 3c에 도시한 바와 같이, 안착홈(110) 및 캐비티부(120)가 형성되지 않은 몸체부(100) 상부에 배선(130)을 형성한다. 여기서, 배선(130)은 도전성이 우수한 금속(예컨대, Ti 및 AU)을 증착하여 형성할 수 있다. Next, as shown in FIG. 3C , the wiring 130 is formed on the upper portion of the body portion 100 in which the seating groove 110 and the cavity portion 120 are not formed. Here, the wiring 130 may be formed by depositing a metal having excellent conductivity (eg, Ti and AU).

다음, 도 3d에 도시한 바와 같이, 전자 부품(410)이 실장된 회로 기판(400)을 하우징부(200)에 수용한다. 여기서, 회로 기판(400)은, 복수의 전자 부품(410)을 실장하며, PCB(Printed Circuit Board)로서, 각 전자 부품(410)들이 전기적으로 연결되도록 배선(미도시)이 인쇄되어 있다. 그리고, 전자 부품(410)은 회로 기판(400)의 배선에 솔더링(Soldering)되고, 회로 기판(400)은 접착제 또는 양면 PI 테이프를 이용해 하부 하우징(210)의 바닥면에 부착될 수 있다.Next, as shown in FIG. 3D , the circuit board 400 on which the electronic component 410 is mounted is accommodated in the housing 200 . Here, the circuit board 400 mounts a plurality of electronic components 410 , and as a printed circuit board (PCB), wirings (not shown) are printed so that the respective electronic components 410 are electrically connected. In addition, the electronic component 410 is soldered to the wiring of the circuit board 400 , and the circuit board 400 may be attached to the bottom surface of the lower housing 210 using an adhesive or double-sided PI tape.

다음, 도 3d에 도시한 바와 같이, 하우징부(200)의 하부 하우징(210)을 캐비티부(120) 상부에 배치하여, 하우징부(200) 및 캐비티부(120) 사이에 복수의 에어 홀(121)을 형성한다. 여기서, 접착제를 이용해 하부 하우징(210)을 개비티부(120)의 복수의 기둥에 부착시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 3D, the lower housing 210 of the housing part 200 is disposed on the cavity part 120, and a plurality of air holes ( 121) is formed. Here, the lower housing 210 may be attached to the plurality of pillars of the cavity part 120 using an adhesive.

한편, 전술한 캐비티부(120)를 형성하는 단계에서 캐비티부(120)를 하우징부(200) 보다 큰 크기를 갖도록 형성하거나, 하우징부(200)를 캐비티부(120)에 부착하는 단계에서 캐비티부(120)와 하우징부(200) 사이에 일정 두께로 접착층(미도시)을 배치하여, 하우징부(200) 가장 자리에 외부와 연통되는 개구 영역을 형성할 수 있다.Meanwhile, in the step of forming the cavity part 120 as described above, the cavity part 120 is formed to have a larger size than the housing part 200 , or in the step of attaching the housing part 200 to the cavity part 120 , the cavity By disposing an adhesive layer (not shown) to a predetermined thickness between the part 120 and the housing part 200 , an opening region communicating with the outside may be formed at the edge of the housing part 200 .

다음, 도 3d에 도시한 바와 같이, 온도 센서(300)를 안착홈(110)에 배치한다. 이 때, 접착제를 이용해 온도 센서(300)를 안착홈(110)에 부착할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3D , the temperature sensor 300 is disposed in the seating groove 110 . At this time, the temperature sensor 300 may be attached to the seating groove 110 using an adhesive.

다음, 도 3e에 도시한 바와 같이, 배선(130)을 통해 온도 센서(300) 및 전자 부품(410)을 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 회로 기판(400)의 접속 단자에 제1 리드선(401)을 연결하고 납 땜(402)을 이용해 제1 리드선(401)을 배선(130)에 연결한다. 그리고, 온도 센서(300)의 접속 단자에 제2 리드선(301)을 연결하고 납 땜(302)을 이용해 제2 리드선(301)을 배선(130)에 연결한다.Next, as shown in FIG. 3E , the temperature sensor 300 and the electronic component 410 are electrically connected through the wiring 130 . Specifically, the first lead wire 401 is connected to the connection terminal of the circuit board 400 , and the first lead wire 401 is connected to the wiring 130 using solder 402 . Then, the second lead wire 301 is connected to the connection terminal of the temperature sensor 300 , and the second lead wire 301 is connected to the wiring 130 using solder 302 .

다음, 도 3f에 도시한 바와 같이, 회로 기판(400)을 하우징부(200)의 상부 하우징(220)으로 덮는다. 여기서, 상부 하우징(220)은 복수의 에어 홀(221)이 형성될 수 있다. 복수의 에어 홀(221)은 하우징부(200) 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하여 하우징부(200) 내부에 구비된 전자 부품(410)을 보호하는 역할을 수행한다.Next, as shown in FIG. 3F , the circuit board 400 is covered with the upper housing 220 of the housing unit 200 . Here, the upper housing 220 may have a plurality of air holes 221 formed therein. The plurality of air holes 221 discharge heat generated inside the housing 200 to the outside to protect the electronic components 410 provided in the housing 200 .

다음, 도 3f에 도시한 바와 같이, 온도 센서(300)의 고정 및 보호를 위해, 온도 센서(300)가 안착홈(110)에 안착되고 배선(130)에 연결되면 온도 센서(300)를 몰딩한다.Next, as shown in FIG. 3f , when the temperature sensor 300 is seated in the seating groove 110 and connected to the wiring 130 for fixing and protecting the temperature sensor 300 , the temperature sensor 300 is molded. do.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법은, 하우징부(200) 및 캐비티부(120) 사이에 복수의 에어 갭(121)이 형성되는 것을 특징으로 한다. As described above, the method for manufacturing a temperature sensor device for diagnosing a semiconductor process according to an embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of air gaps 121 are formed between the housing part 200 and the cavity part 120 . .

여기서, 복수의 에어 갭(121)은 서로 연통되며, 복수의 에어 갭(121) 중 적어도 하나는 외부와 연통된다. 즉, 복수의 캐비티 중 일부는 개방되고 나머지는 하우징부(200)에 의해 폐쇄된다. 이에 따라, 하우징부(200) 하부에서 발생된 열은 서로 연통된 복수의 에어 갭을 따라 흘러 외부와 연통된 에어 갭(121)을 통해 외부로 방출된다.Here, the plurality of air gaps 121 communicate with each other, and at least one of the plurality of air gaps 121 communicates with the outside. That is, some of the plurality of cavities are opened and the rest are closed by the housing part 200 . Accordingly, the heat generated in the lower portion of the housing 200 flows along a plurality of air gaps that communicate with each other and is discharged to the outside through the air gaps 121 that communicate with the outside.

이와 같이 형성된 복수의 에어 갭(121)을 통해, 하우징부(200) 하부에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있으며, 이에 따라, 하우징부(200) 내부에 구비된 전자 부품(410)을 보호하여 전자 부품(410)의 오동작을 방지할 수 있다.Through the plurality of air gaps 121 formed in this way, heat generated from the lower portion of the housing 200 may be discharged to the outside, and thus the electronic component 410 provided in the housing 200 is protected. Accordingly, a malfunction of the electronic component 410 may be prevented.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described so far, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to implement in a modified form within the scope without departing from the essential characteristics of the present invention.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely provided for specific examples to easily explain the technical content of the present invention and help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived based on the technical spirit of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein are included in the scope of the present invention.

100: 몸체부
110: 안착홈
120: 캐비티부
130: 배선
200: 하우징부
300: 온도 센서100: body
110: seating groove
120: cavity part
130: wiring
200: housing unit
300: temperature sensor

Claims (13)

안착홈과, 복수의 캐비티를 포함하는 캐비티부가 각각 형성되는 몸체부;
상기 안착홈에 배치되는 온도 센서;
전자 부품이 실장되는 회로 기판;
상기 회로 기판을 수용하며 상기 캐비티부 상부에 배치되는 하우징부;
상기 하우징부 및 상기 캐비티부 사이에 형성되는 복수의 에어 갭; 및
상기 몸체부 상부에 배치되며 상기 온도 센서 및 상기 전자 부품을 전기적으로 연결하는 배선을 포함하고,
상기 복수의 에어 갭은 서로 연통되며,
상기 복수의 에어 갭 중 적어도 하나는 외부와 연통되는
반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치.
a body portion in which a seating groove and a cavity portion including a plurality of cavities are respectively formed;
a temperature sensor disposed in the seating groove;
a circuit board on which electronic components are mounted;
a housing portion accommodating the circuit board and disposed above the cavity portion;
a plurality of air gaps formed between the housing part and the cavity part; and
and a wiring disposed on the body portion and electrically connecting the temperature sensor and the electronic component;
The plurality of air gaps communicate with each other,
At least one of the plurality of air gaps is in communication with the outside
Temperature sensor device for semiconductor process diagnostics.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 캐비티부는 상기 하우징부 보다 큰 크기를 갖는
반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치.
The method of claim 1,
The cavity part has a size larger than that of the housing part.
Temperature sensor device for semiconductor process diagnostics.
 제 1 항에 있어서,
상기 캐비티부 및 하우징부 사이에 배치되는 접착층
을 더 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치.
The method of claim 1,
an adhesive layer disposed between the cavity part and the housing part
A temperature sensor device for semiconductor process diagnosis further comprising a.
 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 캐비티 중 일부는 개방되는
반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치.
The method of claim 1,
Some of the plurality of cavities are opened
Temperature sensor device for semiconductor process diagnostics.
 제 1 항에 있어서,
상기 하우징부는
상기 회로 기판이 안착되는 하부 하우징; 및
상기 회로 기판을 덮으며 복수의 에어 홀이 형성되는 상부 하우징을 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치.
The method of claim 1,
the housing part
a lower housing on which the circuit board is mounted; and
and an upper housing covering the circuit board and having a plurality of air holes formed therein.
 제 1 항에 있어서,
상기 캐비티부는 상기 복수의 캐비티 사이에 형성되며 상기 하우징부를 지지하는 복수의 기둥을 더 포함하는
반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치.
The method of claim 1,
The cavity part is formed between the plurality of cavities and further includes a plurality of pillars supporting the housing part
Temperature sensor device for semiconductor process diagnostics.
 몸체부 상부에 안착홈과, 복수의 캐비티를 포함하는 캐비티부를 각각 형성하는 단계;
상기 몸체부 상부에 배선을 형성하는 단계;
전자 부품이 실장된 회로 기판을 하우징부에 수용하는 단계;
상기 하우징부를 상기 캐비티부 상부에 배치하여 상기 하우징부 및 상기 캐비티부 사이에 복수의 에어 갭을 형성하는 단계;
온도 센서를 상기 안착홈에 배치하는 단계; 및
상기 배선을 통해 상기 온도 센서 및 상기 전자 부품을 연결하는 단계를 포함하고,
상기 복수의 에어 갭을 형성하는 단계는
상기 복수의 에어 갭이 서로 연통되며, 상기 복수의 에어 갭 중 적어도 하나가 외부와 연통되도록 형성하는 단계인
반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법.
forming a seating groove on the upper portion of the body portion and a cavity portion including a plurality of cavities, respectively;
forming a wiring on the upper portion of the body;
accommodating the circuit board on which the electronic component is mounted in the housing unit;
forming a plurality of air gaps between the housing part and the cavity part by arranging the housing part above the cavity part;
disposing a temperature sensor in the seating groove; and
connecting the temperature sensor and the electronic component through the wiring;
The step of forming the plurality of air gaps
forming the plurality of air gaps to communicate with each other and at least one of the plurality of air gaps to communicate with the outside;
A method of manufacturing a temperature sensor device for semiconductor process diagnostics.
 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 회로 기판을 하우징부에 수용하는 단계는
상기 회로 기판을 상기 하우징부의 하부 하우징에 부착하는 단계; 및
상기 회로 기판을 상기 하우징부의 상부 하우징으로 덮는 단계
를 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The step of accommodating the circuit board in the housing part is
attaching the circuit board to a lower housing of the housing unit; and
covering the circuit board with an upper housing of the housing part;
A method of manufacturing a temperature sensor device for semiconductor process diagnosis comprising a.
 제 10 항에 있어서,
상기 온도 센서 및 상기 전자 부품을 연결하는 단계는
상기 회로 기판을 상부 하우징으로 덮는 단계 이전에 상기 회로 기판의 접속 단자를 상기 배선에 연결하는 단계; 및
상기 온도 센서의 접속 단자를 상기 배선에 연결하는 단계
를 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
The step of connecting the temperature sensor and the electronic component is
connecting a connection terminal of the circuit board to the wiring before the step of covering the circuit board with an upper housing; and
connecting the connection terminal of the temperature sensor to the wiring
A method of manufacturing a temperature sensor device for semiconductor process diagnosis comprising a.
 제 8 항에 있어서,
상기 온도 센서가 상기 안착홈에 안착되고 상기 배선에 연결되면 상기 온도 센서를 몰딩하는 단계
를 더 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Molding the temperature sensor when the temperature sensor is seated in the seating groove and connected to the wiring
A method of manufacturing a temperature sensor device for semiconductor process diagnosis further comprising a.
 제 8 항에 있어서,
상기 안착홈 및 상기 캐비티부를 형성하는 단계 이전에
상기 몸체부 상부에 보호층을 형성하는 단계
를 더 포함하는 반도체 공정 진단을 위한 온도 센서 장치의 제조 방법.9. The method of claim 8,
Before the step of forming the seating groove and the cavity part
Forming a protective layer on the upper portion of the body
A method of manufacturing a temperature sensor device for semiconductor process diagnosis further comprising a.
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