KR20060011438A - Developing apparatus for manufacturing semiconductor and developing method thereof - Google Patents
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Abstract
반도체 소자 제조용 현상 장치가 제공된다. 상기 반도체 소자 제조용 현상 장치는 반도체 기판이 위치하는 척부, 반도체 기판에 현상액을 분사하는 노즐부, 노즐부에 포함된 노즐에 트랩된 현상액을 제거하는 진공부를 포함한다.A developing device for manufacturing a semiconductor device is provided. The developing device for manufacturing a semiconductor device includes a chuck unit in which a semiconductor substrate is located, a nozzle unit for injecting a developer onto the semiconductor substrate, and a vacuum unit for removing a developer trapped in a nozzle included in the nozzle unit.
반도체 소자의 현상 방법 또한 제공된다.A developing method of a semiconductor device is also provided.
현상 공정, 진공부Developing process, vacuum part
Description
도 1는 종래의 반도체 소자 제조용 현상 장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a conventional developing device for manufacturing semiconductor elements.
도 2는 종래의 반도체 소자 제조용 현상 장치의 문제점을 설명하기 위한 노즐의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a nozzle for explaining a problem of a conventional developing device for producing semiconductor elements.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 현상 장치의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a developing device for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 현상 장치의 사시도이다.4 is a perspective view of a developing device for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 현상 방법이다.5 is a developing method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100 : 반도체 제조용 현상 장치 110 : 바울(bowl)100: developing device for semiconductor manufacturing 110: bowl
120 : 척부(chuck part) 130 : 반도체 기판 120: chuck part 130: semiconductor substrate
140 : 노즐부 150 : 진공부 140: nozzle portion 150: vacuum portion
152 : 제2 진공홀 154 : 제2 진공 라인 152: second vacuum hole 154: second vacuum line
156 : 밸브 158 : 제2 진공 펌프156: valve 158: second vacuum pump
본 발명은 반도체 소자 제조용 현상 장치 및 현상 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현상액이 노즐 내로 썩-백(suck-back)된 후, 노즐에 트랩된 현상액을 제거하는 반도체 소자 제조용 현상 장치 및 현상 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
반도체의 제조 공정 중 포토리소그래피(photo lithography) 공정은 반도체 기판 상에 원하는 패턴을 형성시키기 위한 공정이다. 세척 및 건조를 마친 반도체 기판 상에 포토레지스트(photo resist)층을 균일하게 도포하고, 소정의 레이 아웃으로 형성된 포토마스크 상의 특정 패턴에 따라 노광공정을 수행하며, 이렇게 노광된 포토레지스트층의 불필요한 부분을 현상액으로 제거함으로써 요구되는 패턴을 형성하는 공정을 말한다. Photolithography is a process for forming a desired pattern on a semiconductor substrate. Apply a photoresist layer uniformly on the cleaned and dried semiconductor substrate, perform an exposure process according to a specific pattern on the photomask formed with a predetermined layout, and unnecessary portions of the exposed photoresist layer The process of forming the required pattern by removing this with a developing solution.
반도체 포토리소그래피 공정 중 노광된 포토레지스트층의 불필요한 부분을 제거하는 현상 공정은 스트림(stream) 방식, 스프레이(spray) 방식, 멀티 스트림/멀티 스프레이(multi stream/multi spray) 등이 있다. 반도체 기판 상에 현상액을 공급하는 분사 노즐이 다수개 설치되어 현상액을 분사하는 멀티 스트림/멀티 스프레이 방식이 일반적으로 널리 쓰인다.The development process of removing unnecessary portions of the exposed photoresist layer during the semiconductor photolithography process includes a stream method, a spray method, a multi stream / multi spray, and the like. A multi-stream / multi-spray method in which a plurality of spray nozzles are provided on a semiconductor substrate to supply a developer and sprays the developer is generally used.
도 1는 종래의 반도체 소자 제조용 현상 장치의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a conventional developing device for manufacturing semiconductor elements.
도 1을 참고하면, 종래의 반도체 소자 제조용 현상 장치(1)는 바울(bowl, 10), 척부(chuck part, 20) 및 노즐부(40)를 포함한다. 또한, 노즐부(40)는 현상액 공급관(41), 노즐(42), 지지대(43)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, a conventional developing
척부(20)는 바울(10) 내부에 위치하며, 현상 공정중에 회전이 가능하여 척부(20) 상에 위치한 반도체 기판(30)에 현상액이 골고루 도포될 수 있도록 한다. 현상액은 현상액 공급관(41)을 통해서 노즐(42)에 공급되고, 다수개의 노즐(42)을 통해 현상액이 반도체 기판(30)에 분사된다.The
구동부(도면 미도시)에 구비된 실린더가 구동되면 노즐부(40)가 위치하는 이송암(도면 미도시)이 움직이게 된다. 이송암(도면 미도시)이 반도체 기판의 중앙을 향해 움직이게 되고, 척부(20)가 소정의 방향으로 회전하는 상태에서 노즐(42)을 통해서 현상액이 분사된다. 현상액의 분사가 이루어진 후 이송암(도면 미도시)이 원래의 위치로 복귀한다. (이하, 노즐부(40)가 처음 위치하는 부분을 ‘시작 위치‘, 현상액 분사가 종료된 후 돌아오는 위치를 ‘종료 위치‘라 한다.)When the cylinder provided in the driving unit (not shown) is driven, the transfer arm (not shown) in which the
도 2는 종래의 반도체 소자 제조용 현상 장치의 문제점을 설명하기 위한 노즐(42)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the
도 2를 참고하면, 종래의 반도체 소자 제조의 현상 방법은 제 1차 분사 후 노즐(42) 내로 현상액(43)이 썩-백(suck-back)될 때, 도 2에서 개략적으로 도시한 바와 같이 노즐(42) 내로 공기(44)가 유입될 수 있다. 유입된 공기(44)는 노즐(42) 내에서 현상액(43)과 함께 기포 형태로 트랩(trap)되어 존재한다.Referring to FIG. 2, the development method of the conventional semiconductor device fabrication is schematically illustrated in FIG. 2 when the developing
따라서, 현상 공정이 다시 이루어질 때(제 2차 분사) 현상액과 함께 기포가 반도체 기판 상에 형성된 포토레지스트 패턴을 침해하여, 포토레지스트 패턴 불량을 일으킬 수 있다. 이러한 포토레지스트 패턴 불량은 썩-백이 불안정하게 이루어질 때 더욱 심화된다. Therefore, when the developing process is performed again (second injection), bubbles together with the developing solution may invade the photoresist pattern formed on the semiconductor substrate, thereby causing photoresist pattern defects. This photoresist pattern defect is further exacerbated when the rot-back becomes unstable.
도 1 및 도 2을 참고하면, 일반적으로 현상액은 포물선(도1의 A) 형태로 반도체 기판(30)에 분사된다. 그러나, 제 1차 분사시 트랩된 현상액(43b)으로 인해, 제 2차 분사시 현상액은 직선(도1의 B)형태로 분사된다. 또는 다수개의 노즐(42)에서 나오는 현상액들이 서로 겹쳐질 수 있다. 이러한 경우, 반도체 기판(30)의 에지(edge) 부분은 반도체 기판(30)의 다른 부분보다 여러 번 현상되므로 변색(discoloration)되는 문제점이 있다.1 and 2, a developer is generally sprayed onto the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 현상액이 노즐 내로 썩-백(suck-back)된 후, 노즐에 트랩된 현상액을 제거하는 반도체 소자 제조용 현상 장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device for manufacturing a semiconductor device which removes a developer trapped in a nozzle after the developer has been sucked back into the nozzle.
본 발명의 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 반도체 소자 제조용 현상 장치를 이용한 현상 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a developing method using the developing device for manufacturing a semiconductor device.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 현상 장치는 반도체 기판이 위치하는 척부, 반도체 기판에 현상액을 분사하는 노즐부, 노즐부에 포함된 노즐에 트랩된 현상액을 제거하는 진공부를 포함한다.The developing apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is to remove the developer trapped in the nozzle included in the chuck portion, the nozzle portion for injecting the developer onto the semiconductor substrate, the nozzle unit It includes a vacuum unit.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 현상 방법은 반도체 기판을 척부에 로딩하는 단계, 상기 로딩된 반도체 기판을 현상하는 단계, 상기 노즐에 트랩된 현상액을 진공으로 흡입하여 제거하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of developing a semiconductor device, the method including loading a semiconductor substrate to a chuck, developing the loaded semiconductor substrate, and vacuuming the developer trapped in the nozzle. Inhaling and removing.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 현상 장치의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a developing device for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 현상 장치는 바울(bowl, 110), 척부(chuck part, 120), 노즐부(140) 및 진공부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 3, a developing apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention includes a bowl 110, a chuck part 120, a
바울(110)은 하부에 현상공정을 마친 현상액이 담기며, 내부에 척부(120), 노즐부(140) 및 진공부(150)가 위치한다. 바람직하게는 현상액이 배출될 배출라인(도면 미도시)을 포함한다.Paul 110 contains a developer having completed the development process at the bottom, the chuck 120, the
척부(120)는 바울(110) 내부에 위치하며, 제1 진공홀(122), 제1 진공 해제홀 (도면 미도시), 제1 진공 라인(124), 제1 진공 펌프(128) 등을 포함한다. The chuck 120 is located inside the Paul 110, and the first vacuum hole 122, the first vacuum releasing hole (not shown), the first vacuum line 124, and the first vacuum pump 128 are disposed. Include.
척부(120)는 반도체 소자 제조 공정 중에서 웨이퍼를 고정시키거나 이송시키기 위해 사용된다.The chuck 120 is used to fix or transfer a wafer during a semiconductor device manufacturing process.
척부(120)에는 기계식, 정전기식, 진공식 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 진공식 척부를 사용한다. 물론 다른 방식의 척부를 사용할 수도 있다. 진공식 척부(120)는 진공의 압력을 이용하여 웨이퍼를 안정적으로 흡착시키도록 구성된다.The chuck 120 includes a mechanical, electrostatic, and vacuum type. In one embodiment of the present invention, a vacuum chuck is used. Of course, other chucks can be used. The vacuum chuck unit 120 is configured to stably suck the wafer by using the pressure of the vacuum.
척부(120)에는 다수개의 제1 진공홀(122)과 제1 진공 해제홀(도면 미도시)가 일정간격을 두고 위치한다. 제1 진공홀(122)과 제1 진공 해제홀(도면 미도시)는 진공식 척부 내부를 관통하는 다수개의 제1 진공 라인(124)과 단일 영역으로 연결된다. 또한, 제1 진공 라인(124)은 진공 압력을 발생시키는 제1 진공 펌프(128)와 연결된다.In the chuck 120, a plurality of first vacuum holes 122 and first vacuum releasing holes (not shown) are positioned at predetermined intervals. The first vacuum hole 122 and the first vacuum releasing hole (not shown) are connected to a plurality of first vacuum lines 124 passing through the inside of the vacuum chuck in a single region. The first vacuum line 124 is also connected to a first vacuum pump 128 that generates a vacuum pressure.
반도체 기판(130)이 척부(120) 상에 위치하면, 진공펌프(도면 미도시)가 작동한다. 제1 진공 라인(124) 및 제1 진공홀(122)을 통해 공기가 흡입되고, 척부(120)와 반도체 기판(130) 사이가 진공 영역이 된다. 진공에 의해 반도체 기판(130)이 척부(120)의 안쪽 면에 흡착, 고정된다.When the semiconductor substrate 130 is positioned on the chuck 120, a vacuum pump (not shown) operates. Air is sucked through the first vacuum line 124 and the first vacuum hole 122, and a vacuum region is formed between the chuck 120 and the semiconductor substrate 130. The semiconductor substrate 130 is adsorbed and fixed to the inner surface of the chuck portion 120 by the vacuum.
또한, 척부(120)는 현상 공정 중에 회전할 수 있다. 따라서, 척부(120) 상에 위치한 반도체 기판(130)에 현상액이 골고루 도포될 수 있도록 한다. In addition, the chuck 120 may rotate during the developing process. Therefore, the developer may be evenly applied to the semiconductor substrate 130 positioned on the chuck 120.
노즐부(140)는 현상액 공급관(141), 노즐(142), 지지대(143)를 포함한다.The
노즐부(140)는 현상액을 현상액 공급관(141)을 통해서 노즐(142)에 공급한다. 바람직하게는 다수개의 노즐(142)을 통해 현상액이 반도체 기판(130)에 분사된 다. 이 때, 노즐부가 위치하는 이송암(도면 미도시)이 반도체 기판(130)의 중앙을 향해 움직이므로, 반도체 기판(130)의 에지(edge)부분에서 중앙 부분까지 골고루 분사할 수 있다.The
한편, 진공부(150)는 제2 진공홀(152), 제2 진공 해제홀(도면 미도시), 밸브(156), 제2 진공 펌프(158)를 포함한다.The
진공부(150)은 주로 바울(110)의 내벽과 척부(120)의 중앙 부분에 위치한다. 보다 상세하게는 노즐부(140)가 시작 위치 및/또는 종료 위치의 하부에 위치한다.The
진공부(150)의 종단부에는 다수개의 제2 진공홀(152)과 제2 진공 해제홀(도면 미도시)가 일정간격을 두고 위치한다. 제2 진공홀(152)과 제2 진공 해제홀(도면 미도시)는 진공부를 관통하는 다수개의 제2 진공 라인(154)과 단일 영역으로 연결된다. 또한, 제2 진공 라인(154)은 진공 압력을 발생시키는 제2 진공 펌프(158)와 연결된다. 또한, 제2 진공 라인(154)에는 진공 상태를 조절할 수 있는 밸브(156)가 위치한다.A plurality of second vacuum holes 152 and second vacuum releasing holes (not shown) are positioned at the end of the
진공을 공급하는 제2 진공 펌프(158)는 반도체 제조용 현상 장치(100) 내부에 기체 분자들을 제2 진공 펌프(158)의 외부로 배출하는 방식, 제2 진공 펌프(158) 내부에 붙잡아 두는 방식 모두가 가능하다.The second vacuum pump 158 supplying the vacuum discharges gas molecules to the outside of the second vacuum pump 158 in the developing apparatus 100 for semiconductor manufacturing, and holds the inside of the second vacuum pump 158. All is possible.
제2 진공 펌프(158)는 진공식 척부(120)에서 사용되는 제1 진공 펌프(128)와 별개로 각각 사용할 수 있다. 바람직하게는 진공식 척부(120)에서 사용되는 제1 진공 펌프(128)를 공유한다. 또한, 진공을 안정하게 제공하기 위해서 제1 진공 펌프(128)을 메인 펌프로, 제2 진공 펌프(158)를 예비 펌프로 지정하고 제1 진공 펌프 (128)가 이상이 생길 때만 제2 진공 펌프(158)를 작동시킬 수도 있다.The second vacuum pump 158 may be used separately from the first vacuum pump 128 used in the vacuum chuck 120. Preferably, the first vacuum pump 128 used in the vacuum chuck 120 is shared. In addition, in order to stably provide the vacuum, the second vacuum pump is designated only when the first vacuum pump 128 is designated as the main pump, the second vacuum pump 158 is designated as the preliminary pump, and the first vacuum pump 128 is abnormal. 158 may be activated.
진공부(150)은 제2 진공홀(152)에 진공을 공급하고, 밸브(156)를 이용하여 공급 여부를 결정할 수 있다. 바람직하게는 솔레노이드 밸브를 사용하다. 또한, 감지기, 제어기 등을 설치하여 자동으로 제2 진공 펌프(158)와 제2 진공홀(152)간의 제2 진공 라인(154)를 적절히 개방하거나 닫을 수 있다.The
제2 진공 펌프(158)가 작동되면, 제2 진공홀(152)을 통해서 유입된 공기 및 트랩된 현상액이 진공부(150)로 유입된다. 따라서, 바람직하게는 유입된 현상액을 저장할 수 있는 저장부(도면 미도시)를 더 포함할 수 있다.When the second vacuum pump 158 is operated, the air introduced through the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 현상 장치의 사시도이다.4 is a perspective view of a developing device for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 노즐부(140)와 진공부(150)의 상대적인 위치를 알 수 있다. 진공부(150)는 노즐부(140)의 하부에 위치한다. 바람직하게는 시작 위치 및/또는 종료 위치에서 노즐(142)과 일직선 상에 진공부(150)의 제2 진공홀(152)가 위치한다. 이는 진공 상태를 만들기 위해 노즐부(140)의 노즐(142)과 진공부(150)의 제2 진공홀(152)이 접촉되기 쉽도록 하기 위함이다.Referring to FIG. 4, the relative positions of the
또한, 바람직하게는 노즐(142)의 개수와 제2 진공홀(152)의 개수가 동일하다. 물론, 제2 진공홀(152)의 개수를 더 적거나 더 많게 배치할 수도 있다.In addition, preferably, the number of
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자의 현상 방법이다.5 is a developing method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 우선 반도체 기판(130)을 노즐(142)에 트랩된 현상액을 제거하기 위한 진공부(150)를 포함하는 반도체 소자 제조용 현상 장치(100)의 척부 (120)에 반도체 기판(130)을 로딩한다(S210).Referring to FIG. 5, first, the semiconductor substrate 130 may be formed on the chuck portion 120 of the developing device 100 for manufacturing a semiconductor device including the
구동부(도면 미도시)에 구비된 실린더가 구동되면 노즐부(140)가 위치하는 이송암(도면 미도시)이 움직이게 된다. 이송암(도면 미도시)이 반도체 기판의 중앙을 향해 움직이게 되고, 척부(20)가 소정의 방향으로 회전하는 상태에서 노즐(42)을 통해서 현상액이 분사된다. 현상액의 분비가 이루어진 후 이송암(도면 미도시)이 원래의 위치로 복귀함으로써 현상한다(S220).When the cylinder provided in the driving unit (not shown) is driven, the transfer arm (not shown) in which the
진공부를 이용하여 노즐(142) 내로 썩-백될 때, 유입된 공기 및 트랩된 현상액을 제거한다(S230). 즉, 노즐(142)과 제2 진공홀(152)를 우선 접촉시키고, 밸브(156)를 개방한다. 그 후 제2 진공 펌프(158)을 작동시켜 노즐(142)에 트랩된 현상액을 제거한다.When rotting-back into the
물론, 현상액 제거 과정(S230)은 현상(S220)이 종료된 후 종료 위치에서 수행될 수도 있으며, 현상(S220)이 시작되기 전 시작 위치에서 수행될 수도 있다.Of course, the developer removal process S230 may be performed at the end position after the development S220 is completed, or may be performed at the start position before the development S220 is started.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상기한 바와 같은 반도체 소자 제조용 현상 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the developing device for manufacturing a semiconductor device as described above, there are one or more of the following effects.
첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 현상 장치는 썩-백시 노즐에 트랩된 공기 및 현상액을 제거할 수 있다.First, the developing apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention may remove air and a developer trapped in a back-rotation nozzle.
둘째, 반도체 기판 상의 패턴 불량 발생을 방지할 수 있다. 또한, 반도체 기판의 에지 부분이 변색되는 것을 방지할 수 있다.Second, it is possible to prevent the occurrence of pattern defects on the semiconductor substrate. In addition, discoloration of the edge portion of the semiconductor substrate can be prevented.
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KR1020040060285A KR20060011438A (en) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Developing apparatus for manufacturing semiconductor and developing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20060011438A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101031145B1 (en) * | 2007-10-22 | 2011-04-27 | 주식회사 동부하이텍 | Method of dividing a semiconductor element |
-
2004
- 2004-07-30 KR KR1020040060285A patent/KR20060011438A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101031145B1 (en) * | 2007-10-22 | 2011-04-27 | 주식회사 동부하이텍 | Method of dividing a semiconductor element |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |