KR20210001481A - Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof - Google Patents
Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210001481A KR20210001481A KR1020190077645A KR20190077645A KR20210001481A KR 20210001481 A KR20210001481 A KR 20210001481A KR 1020190077645 A KR1020190077645 A KR 1020190077645A KR 20190077645 A KR20190077645 A KR 20190077645A KR 20210001481 A KR20210001481 A KR 20210001481A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sensor device
- semiconductor process
- lower case
- electronic component
- upper case
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 103
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 74
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 59
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 59
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 60
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 23
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
- H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/645—Inductive arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/64—Impedance arrangements
- H01L23/66—High-frequency adaptations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/27—Manufacturing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
- H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 공정 진단 센서 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 센서 장치 제조 과정에서 제품의 파손율을 저하시키고 제품 품질을 향상시킬 수 있는 반도체 공정 진단 센서 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor process diagnostic sensor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor process diagnostic sensor device capable of reducing a breakage rate of a product and improving product quality in a sensor device manufacturing process, and a manufacturing method thereof.
반도체 제조에는 일반적으로 광학, 증착과 성장 및 식각 공정 등 다수의 공정을 거친다.In general, semiconductor manufacturing goes through a number of processes including optical, 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.Semiconductor manufacturing processes require careful monitoring of process conditions and equipment operating conditions in each process. For example, precise monitoring is essential for optimal semiconductor yield while controlling the temperature, gas injection state, pressure state, plasma density or exposure distance of a chamber or wafer.
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 were indirectly measured in semiconductor manufacturing, but research to directly measure the internal conditions of the chamber or the state of the wafer loaded in the chamber has been developed to improve the semiconductor yield. One of them is a wafer temperature sensing technology, and SOW (Sensor On Wafer) was developed.
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 SOW에 있어서, 온도를 보다 정밀하게 센싱할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.SOW (Sensor On Wafer) is a technology in which a temperature sensor is mounted on a test wafer, and the temperature in a semiconductor manufacturing process is directly sensed in a chamber using this temperature sensor. In such SOW, there is a need for a technology capable of sensing temperature more precisely.
또한, SOW의 제조 과정에서 제품의 파손율을 저하시키고 제품 품질을 향상시킬 수 있는 기술이 필요한 실정이다.In addition, there is a need for a technology capable of reducing the damage rate of products and improving product quality in the SOW manufacturing process.
본 발명은, 제품의 파손율을 현저히 저하시킬 뿐만 아니라, 제품 품질을 향상시킬 수 있는 반도체 공정 진단 센서 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a semiconductor process diagnostic sensor device and a method for manufacturing the same, which can not only significantly reduce the damage rate of a product, but also improve product quality.
또한, 본 발명은, 반도체 공정 진단 센서 장치가 로딩된 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 정밀하게 센싱할 수 있는 반도체 공정 진단 센서 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is to provide a semiconductor process diagnostic sensor device capable of accurately sensing the internal temperature of a chamber in which the semiconductor process diagnostic sensor device is loaded or the temperature of the semiconductor process diagnostic sensor device loaded in the chamber, and a manufacturing method thereof. The purpose.
또한, 본 발명은, 온도 상승으로 인해 발생하는 센서 장치 휨 현상을 방지할 수 있는 반도체 공정 진단 센서 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a semiconductor process diagnostic sensor device and a method of manufacturing the same that can prevent the sensor device warping phenomenon caused by temperature rise.
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 that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 안착홈이 형성되는 하부 케이스와, 안테나 기판 및 안테나 기판에서 외측으로 연장되며 방사 대칭형으로 배열되는 복수의 센서 기판을 포함하고, 전자 부품을 실장하며 상기 안착홈에 배치되는 회로 기판과, 안착홈에 대향하여 삽입홈이 형성되며 삽입홈에 전자 부품이 삽입되도록 하부 케이스와 합착되는 상부 케이스와, 안착홈 및 삽입홈 사이에 배치되는 접착층을 포함하고, 안착홈은 복수의 센서 기판에 대응하여 일정 간격으로 형성되되, 상기 하부 또는 상부 케이스의 결정 방향과 설정 각도로 어긋나게 형성되는 반도체 공정 진단 센서 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a lower case in which a seating groove is formed, an antenna substrate and a plurality of sensor substrates extending outwardly from the antenna substrate and arranged in a radially symmetrical manner, and mounting an electronic component. A circuit board disposed in the groove, an insertion groove is formed facing the mounting groove, and includes an upper case bonded to the lower case so that an electronic component is inserted into the insertion groove, and an adhesive layer disposed between the mounting groove and the insertion groove, and The grooves are formed at predetermined intervals corresponding to the plurality of sensor substrates, and are formed to be shifted from the crystal direction of the lower or upper case at a set angle.
여기서, 복수의 센서 기판 간 간격(Ad)은 하기 수학식1에 의해 산출될 수 있따.Here, the distance Ad between the plurality of sensor substrates can be calculated by Equation 1 below.
[수학식1][Equation 1]
(여기서, m은 상기 센서 기판의 개수로서 짝수)(Where m is the number of the sensor substrates, even number)
또한, 설정 각도는, 센서 기판의 개수와 상관없이 일정한 값을 가질 수 있으며, 특히, 11.25일 수 있다.Further, the set angle may have a constant value regardless of the number of sensor substrates, and in particular, may be 11.25.
또한, 전자 부품은, 센서, IC(Integrated Circuit) 칩 및 배터리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the electronic component may include at least one of a sensor, an integrated circuit (IC) chip, and a battery.
또한, 접착층은, 열전도성 물질을 포함하며, 안착홈 내부를 채울 수 있다.In addition, the adhesive layer may include a thermally conductive material and may fill the interior of the seating groove.
또한, 접착층의 열팽창계수는, 하부 케이스 및 상부 케이스 보다 작거나 하부 케이스 및 상부 케이스와 동일할 수 있다.In addition, the coefficient of thermal expansion of the adhesive layer may be smaller than the lower case and the upper case, or may be the same as the lower case and the upper case.
또한, 접착층은 전자 부품을 감싸는 형태로 배치될 수 있다.In addition, the adhesive layer may be disposed to surround the electronic component.
또한, 안착홈은 회로 기판과 대응하는 형상으로 형성되고, 삽입홈은 전자 부품과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the seating groove may be formed in a shape corresponding to the circuit board, and the insertion groove may be formed in a shape corresponding to the electronic component.
또한, 안테나 기판은, 동심원 형태를 가져, 그 내측원에 충전 안테나를 코일 형태로 구비하고, 그 외측원에 통신 안테나를 코일 형태로 구비할 수 있다.In addition, the antenna substrate may have a concentric circle shape, and may have a charging antenna in a coil shape on its inner circle, and a communication antenna in a coil shape on its outer circle.
또한, 본 발명은, 안테나 기판 및 안테나 기판에서 외측으로 연장되며 방사 대칭형으로 배열되는 복수의 센서 기판을 포함하는 회로 기판 상에 센서, IC(Integrated Circuit) 칩 및 배터리 중 적어도 하나를 포함하는 전자 부품을 실장하는 단계와, 하부 케이스 일면에 회로 기판과 대응하는 형상으로 안착홈을 형성하는 단계와, 케이스 일면에 전자 부품과 대응하는 형상으로 삽입홈을 형성하는 단계와, 안착홈에 회로 기판을 안착하는 단계와, 회로 기판이 안착된 안착홈에 접착제를 도포하고 이를 경화하는 단계와, 삽입홈에 접착제를 도포하고, 삽입홈에 전자 부품이 삽입되도록 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계를 포함하고, 안착홈을 형성하는 단계는, 안착홈을 복수의 센서 기판에 대응하여 일정 간격으로 형성하되, 하부 케이스 또는 상부 케이스의 결정 방향과 설정 각도로 어긋나게 형성하는 단계인 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention is an electronic component including at least one of a sensor, an integrated circuit (IC) chip, and a battery on a circuit board including an antenna substrate and a plurality of sensor substrates extending outward from the antenna substrate and arranged in a radially symmetric manner. Mounting, forming a mounting groove in a shape corresponding to the circuit board on one side of the lower case, forming an insertion groove in a shape corresponding to the electronic component on one side of the case, and mounting the circuit board in the mounting groove And applying and curing the adhesive to the seating groove on which the circuit board is seated, applying the adhesive to the insertion groove, and bonding the lower case and the upper case so that the electronic component is inserted into the insertion groove, , The forming of the seating groove comprises forming the seating grooves at regular intervals in correspondence with the plurality of sensor substrates, and forming the seating grooves at a predetermined distance from the lower case or the upper case. to provide.
여기서, 안착홈을 형성하는 단계는, 설정 각도를 11.25로 하여 안착홈을 형성하는 단계일 수 있다.Here, the step of forming the seating groove may be a step of forming the seating groove with a setting angle of 11.25.
또한, 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계는, 삽입홈은 위를 향하도록 하고, 안착홈은 아래를 향하도록 하여 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계일 수 있다.Further, the bonding of the lower case and the upper case may be a step of bonding the lower case and the upper case with the insertion groove facing upward and the mounting groove facing downward.
또한, 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계는, 합착 과정에서 전자 부품으로 인해 삽입홈에 도포된 접착제가 하부 케이스 및 상부 케이스의 합착면으로 퍼지는 단계와, 합착면으로 퍼진 상기 접착제를 경화하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the bonding of the lower case and the upper case includes: spreading the adhesive applied to the insertion groove due to the electronic component during the bonding process to the bonding surface of the lower case and the upper case, and curing the adhesive spread to the bonding surface. It may include.
본 발명에 따르면, 안착홈 및 삽입홈을 하부 케이스 또는 상부 케이스의 결정 방향과 일정 각도로 어긋나게 형성함으로써, 제품의 파손율을 현저히 저하시킬 뿐만 아니라, 제품 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by forming the seating groove and the insertion groove to be deviated from the crystal direction of the lower case or the upper case at an angle, not only the damage rate of the product is significantly reduced, but also the product quality can be improved.
또한, 본 발명에 따르면, 열전도도가 비교적 높은 접착층이 센서를 감싸는 형태로 배치됨으로써, 반도체 공정 진단 센서 장치가 로딩된 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 정밀하게 센싱할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, an adhesive layer having a relatively high thermal conductivity is disposed to surround the sensor, so that the temperature inside the chamber in which the semiconductor process diagnostic sensor device is loaded or the temperature of the semiconductor process diagnostic sensor device loaded in the chamber is precisely sensed. There is an effect that can be done.
또한, 본 발명에 따르면, 센서가 수용되는 센서 장치의 안착홈 및 삽입홈 내부에 기공이 포함되지 않도록 접착층을 배치함으로써, 온도 상승에 따른 기공 팽창으로 인해 발생하는 센서 장치 휨(Warpage) 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by disposing an adhesive layer such that pores are not included in the seating groove and the insertion groove of the sensor device in which the sensor is accommodated, the sensor device warpage phenomenon caused by the expansion of the pores due to temperature rise is prevented. There is an effect that can be done.
또한, 본 발명에 따르면, 센서가 수용되는 센서 장치의 안착홈 및 삽입홈 내부에 열팽창계수가 비교적 작은 접착층을 배치함으로써, 온도 상승에 따른 제1 접착층 팽창으로 인해 발생하는 센서 장치 휨 현상을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, by disposing an adhesive layer having a relatively small coefficient of thermal expansion inside the seating groove and the insertion groove of the sensor device in which the sensor is accommodated, it is possible to prevent the sensor device from being warped due to the expansion of the first adhesive layer due to temperature rise. I can.
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 can be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description. will be.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치에 구비된 회로 기판의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 하부 케이스의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 상부 케이스의 평면도이다.
도 5는 도 3의 하부 케이스에 안착된 회로 기판을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 단면도로서, 도 5의 Ⅵ-Ⅵ을 따라 절단한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법의 순서도이다.1 is a perspective view of a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a circuit board provided in a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a lower case of a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of an upper case of a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a circuit board mounted on the lower case of FIG. 3.
6 is a cross-sectional view of a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, taken along VI-VI of FIG. 5.
7A to 7H are flowcharts illustrating a method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an exemplary 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 of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description to be disclosed hereinafter together with the accompanying 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 the drawings, parts irrelevant to the description may be omitted in order to clearly describe the present invention, 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 represent one of 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, and may include both A and B.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치에 구비된 회로 기판의 사시도이다.1 is a perspective view of a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a circuit board provided in a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는 하부 케이스(100), 회로 기판(200) 및 상부 케이스(300)을 포함하여 구성할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention may include a
하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)는 원판형으로 형성될 수 있으며, 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 특히, 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)는 전기적 특성이 우수한 재질로서 실리콘(Si) 및 갈륨 아세나이드(GaAs) 등을 포함할 수 있다.The
회로 기판(200)은, 전자 부품(240)을 실장하며, 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 사이에 배치된다. 또한, 회로 기판(200)은, 안테나 기판(210), 센서 기판(220) 및 제어 기판(250)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 전자 부품(240)은 전자 회로의 구성품으로서, 센서(241), IC(Integrated Circuit) 칩(242, 243, 244) 및 배터리(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 회로 기판(200)은, PCB(Printed Circuit Board)로서, 센서(241), IC칩(242, 243, 244) 및 배터리(미도시)가 전기적으로 연결되도록 배선이 인쇄되어 있다.In addition, although not shown in the drawings, the
안테나 기판(210)은 회로 기판(200) 중앙에 동심원 형태로 구비될 수 있다. 이와 같은, 안테나 기판(210)의 내측원(212)에는 충전 안테나(231)가 구비되고, 외측원(211)에는 통신 안테나(232)가 구비될 수 있다. 또한, 충전 안테나(231) 및 통신 안테나(232)는 안테나 기판(210)에 인쇄된 형태로 형성될 수 있다.The
센서 기판(220)은, 복수 개로 구비되어, 안테나 기판(210)의 외측원(211)에서 외측으로 연장되며 방사 대칭형으로 배열될 수 있다. 그리고, 센서 기판(220)에는 복수의 센서(241)가 구비될 수 있다.A plurality of
여기서, 복수의 센서(241)는 반도체 공정 진단 센서 장치의 정해진 센싱 위치에 내장되어 해당 위치에서 반도체 공정 모니터링을 위한 센싱을 수행한다. 구체적으로, 센서(241)는 센서 기판(220)의 일단(안테나 기판(210)과 연결되는 지점)에서 타단까지 일정 간격으로 배치될 수 있다. Here, the plurality of
이와 달리, 도 2에 도시한 바와 같이, 센서 기판(220)을 일단부, 타단부 및 중앙부로 구분하였을 때, 일단부, 중앙부 및 타단부에 센서(241)가 구비된 제1 센서 기판과, 일단부를 제외한 중앙부 및 타단부에 센서(241)가 구비된 제2 센서 기판이 교대로 배열될 수 있다. 이와 같이 제1 센서 기판 및 제2 센서 기판이 교대로 배열되기 위해 센서 기판(220)은 짝수 개로 구비될 수 있다.In contrast, as shown in FIG. 2, when the
또한, 센서(241)는 반도체 공정 진단 센서 장치 중심에서의 온도를 센싱하기 위해 회로 기판(200) 중심에 추가로 구비될 수 있다.In addition, the
또한, 센서(241)는 온도 센서 및 압력 센서 등을 포함할 수 있으며 다양한 반도체 공정 환경을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센서(241)는 반도체 공정 진단 센서 장치가 로딩된 챔버 내부 상태(온도, 압력 및 기체 등)나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 상태(온도 등)를 센싱할 수 있다.In addition, the
제어 기판(250)은, 안테나 기판(210)이 배치된 반도체 공정 진단 센서 장치 중앙에 배치될 경우 통신 교란 또는 충전 방해를 일으킬 수 있기 때문에, 반도체 공정 진단 센서 장치 중앙 보다는 센서 기판(220)이 안테나 기판(210)에서 연장되는 영역에 배치되는 것이 바람직하다.When the
이와 같은, 제어 기판(250)에는 제어 IC(Integrated Circuit)칩(242), 통신 IC칩(243), 충전 IC칩(미도시) 및 메모리(244) 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.As such, the
통신 IC칩(243)은 외부와의 무선 통신을 위한 구성으로 센서(241)에 의해 센싱된 센싱 정보를 무선으로 송신하고, 센서(241)의 동작을 제어하기 위한 제어 정보를 무선으로 수신한다. The
여기서, 제어 정보는 반도체 공정 진단 센서 장치가 사용될 공정과 그 공정에 요구되는 조건을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 정보는 반도체 공정 진단 센서 장치가 어느 공정에 사용되는지를 정의하고, 그 정의된 공정에서의 센싱 온도, 센싱 시간 및 센싱 방식 등에 대한 설정 값을 포함할 수 있다.Here, the control information may include a process in which the semiconductor process diagnosis sensor device is to be used and conditions required for the process. For example, the control information may define a process for which the semiconductor process diagnosis sensor device is used, and may include set values for a sensing temperature, a sensing time, and a sensing method in the defined process.
제어 IC(242)는 제어 정보를 이용하여 센서(241)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어 IC(242)는 제어 정보에 포함된 설정 값에 기반하여 센서(241)가 동작하도록 제어할 수 있다.The
통신 IC칩(243)은 외부와 무선 통신을 수행하기 위해 통신 안테나(232)에 연결된다. 여기서, 통신 안테나(232)는 나선 루프의 코일 형태로 이루어지며 회로 기판(200)의 중앙에 고리 형상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
센서 기판(220)은 배터리(미도시)가 장착되는 배터리 단자(245a)를 구비할 수 있다. 여기서, 배터리(미도시)는, 센서(241), 통신 IC칩(243) 및 제어 IC칩(242)을 포함하여 반도체 공정 진단 센서 장치에 구비되는 구성 요소들의 구동을 위한 전원을 공급한다.The
충전 IC칩(미도시)은 배터리(미도시)에 대한 무선 충전을 수행하며, 무선 충전을 위해 충전 안테나(231)와 연결된다. 여기서, 충전 안테나(231)는 나선 루프의 코일 형태로 이루어지며, 회로 기판(200)의 중앙에 원형으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The charging IC chip (not shown) performs wireless charging for the battery (not shown), and is connected to the charging
메모리(244)는 센서(241)의 동작을 제어하기 위한 제어 정보를 저장하고, 센서(241)에 의해 센싱된 센싱 정보를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(244)는 반도체 공정 진단 센서 장치가 사용된 공정을 기록한 로그 데이터를 저장할 수 있다.The
여기서, 로그 데이터는 반도체 공정 진단 센서 장치가 어떤 공정에서 어떤 조건으로 사용되었는지에 대한 정보를 포함할 수 있다.Here, the log data may include information on which process and under which conditions the semiconductor process diagnosis sensor device is used.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 하부 케이스의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 상부 케이스의 평면도이고, 도 5는 도 3의 하부 케이스에 안착된 회로 기판을 도시한 도면이다.3 is a plan view of a lower case of the semiconductor process diagnosis sensor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view of an upper case of the semiconductor process diagnosis sensor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is A diagram showing a circuit board mounted on a lower case.
도 3 및 도 5를 참조하면, 하부 케이스(100)는, 회로 기판(200)이 안착되는 안착홈(110)이 회로 기판(200)과 대응하는 형상으로 형성된다. 구체적으로, 안착홈(110)은, 동심원 형태의 안테나 기판(210)의 하부면과 대응하는 형상과, 방사 대칭형의 센서 기판(220)의 하부면과 대응하는 형상과, 제어 기판(250)의 하부면과 대응하는 형상으로 각각 형성될 수 있다.3 and 5, in the
도 4 및 도 5를 참조하면, 상부 케이스(300)는, 전자 부품(240)이 삽입되는 삽입홈(320)이 전자 부품(240)과 대응하는 형상으로 형성된다. 구체적으로, 삽입홈(310)은 회로 기판(200)에 전자 부품(240)이 실장된 위치에 전자 부품(240) 상부면과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.4 and 5, in the
전술한 안착홈(110) 및 삽입홈(310)은 에칭(Wet etching) 기법으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.The above-described
한편, 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)는 용융 실리콘(Si)을 특정 결정 방향으로 성장시켜 형성될 수 있으며, 이 경우 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)는 이 특정 결정 방향으로 인해 깨짐에 대해 취약한 구조를 갖게 된다.Meanwhile, the
특히, 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)의 결정 방향을 따라 안착홈(110) 및 삽입홈(310)을 형성하게 되면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치를 제조하는 과정에서 제품이 파손될 가능성이 높다.In particular, when forming the mounting
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 안착홈(110) 및 삽입홈(310)을 복수의 센서 기판(220)에 대응하여 일정 간격으로 형성하되, 하부 케이스(100) 또는 상부 케이스(300)의 결정 방향(Dc)과 설정 각도(As)로 어긋나게 형성한다. 여기서, 설정 각도(As)는, 센서 기판(220)의 개수와 상관없이 일정한 값을 가질 수 있으며, 특히, 11.25인 것이 바람직하다.In order to solve such a problem, as shown in FIGS. 3 to 5, a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention includes a
복수의 센서 기판(220) 간 간격(Ad)은 하기 수학식1에 의해 산출될 수 있다.The spacing Ad between the plurality of
[수학식1] [Equation 1]
여기서, m은 센서 기판(220)의 개수로서 짝수이다.Here, m is the number of
예를 들어, 도면과 같이, 센서 기판(220)이 16개로 이루어진 경우, 각 센서 기판(220)은 22.5 간격으로 배치될 수 있다. 그리고, 각 센서 기판(220)이 배치되는 안착홈(110) 및 삽입홈(310)은 하부 케이스(100) 또는 상부 케이스(300)의 결정 방향(Dc)과 11.25로 어긋나게 형성할 수 있다.For example, as shown in the drawing, when the
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는 제품의 파손율을 현저히 저하시킬 뿐만 아니라, 제품 품질을 향상시킬 수 있게 된다.Through this, the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention not only significantly lowers the damage rate of the product, but also improves product quality.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치의 단면도로서, 도 5의 Ⅵ-Ⅵ을 따라 절단한 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, taken along VI-VI of FIG. 5.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 하부 케이스(100), 회로 기판(200), 상부 케이스(300) 및 제1 접착층(121)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention may include a
하부 케이스(100)는 안착홈(110)이 형성되며, 이 안착홈(110)에 전자 부품(240)을 실장한 회로 기판(200)이 배치된다. 여기서, 전자 부품(240)은 회로 기판(200)의 배선에 솔더링(Soldering)되고, 회로 기판(200)은 접착제에 의해 하부 케이스(100)의 안착홈(110)에 부착될 수 있다.The
상부 케이스(300)는, 삽입홈(310)이 형성되며, 이 삽입홈(310)에 전자 부품(240)이 삽입되도록 하부 케이스(100)와 합착된다. 그리고, 제1 접착층(121)은 안착홈(110) 및 삽입홈(310) 내부에 배치된다. 여기서, 제1 접착층(121)은 경도가 shore A40 이하이고, 연신률이 30% 이상인 Si 계열 물질로 이루어질 수 있다.The
하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)가 합착되면, 제1 접착층(121)은 안착홈(110) 및 삽입홈(310)에 완전히 채워져 전자 부품(240)을 감싸는 형태로 배치됨으로써, 하부 케이스(100)와 상부 케이스(300)가 합착된 상태에서, 안착홈(110) 및 삽입홈(310) 내부에 기공이 포함되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.When the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는 안착홈(110) 및 삽입홈(310) 내부에 기공이 포함되지 않도록 제1 접착층(121)을 배치함으로써, 온도 상승에 따른 기공 팽창으로 인해 발생하는 센서 장치 휨(Warpage) 현상을 방지할 수 있다.As described above, in the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, by disposing the first
또한, 제1 접착층(121)은 열팽창계수가 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 보다 작거나 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)와 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, the first
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는 열팽창계수가 비교적 작은 제1 접착층(121)을 안착홈(110) 및 삽입홈(310) 사이에 배치함으로써, 온도 상승에 따른 제1 접착층(121) 팽창으로 인해 발생하는 센서 장치 휨(Warpage) 현상을 방지할 수 있다.As described above, in the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, by disposing the first
본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 전자 부품(240)이 실장된 영역 즉, 솔더링 영역에 배치되는 제2 접착층(122)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 솔더링 영역은 회로 기판(200)과 전자 부품(240) 사이의 빈 공간을 포함하게 되는데, 제2 접착층(122)은 이 빈 공간에 접착제를 언더필(Underfill) 공정으로 채워 넣어 형성된 것으로, 회로 기판(200)에 전자 부품(240)을 견고하게 고정하는 역할을 수행함으로써, 센서 장치 휨 현상으로 인해 발생되는 전자 부품(240)의 박리를 방지할 수 있다.The semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention may further include a second
제2 접착층(122)은 경도 shore D50 이상이고, 연신률이 5% 이하인 접촉 에폭시 물질로 이루어질 수 있다.The second
본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는 제1 접착층(121)의 열전도도가 제2 접착층(122) 보다 더 높은 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 제1 접착층(121)의 열전도도는 0.8W/m*K 이상일 수 있다. 이를 위해, 제1 접착층(121)은 별도의 열전도성 물질을 포함할 수 있다, 그리고, 이 열전도성 물질은 전자 부품(240)의 쇼트(Shrot)를 방지하기 위해 도전성이 없는 물질인 것이 바람직하다.The semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention is characterized in that the thermal conductivity of the first
구체적으로, 제1 접착층(121)은 안착홈(110) 및 삽입홈(310)에 완전히 채워진 형태로 배치되어 센서(241)를 감싸게 되는데, 열전도도가 비교적 높은 제1 접착층(121)을 이와 같은 형태로 배치함으로써, 반도체 공정 진단 센서 장치가 로딩된 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 정밀하게 센싱할 수 있게 된다. 반면, 제2 접착층(122)은 센서(241)의 온도 센싱을 정밀하게 하는 구성이 아니라 전자 부품(240)을 회로 기판(200)에 견고히 고정시키는 역할을 수행하는 구성으로 열전도도가 비교적 낮더라도 무방하다.Specifically, the first
도 6을 참조하면, 하부 케이스(100)와 상부 케이스(200)가 합착되고 나면, 전자 부품(240)의 하부는 하부 케이스(100)의 안착홈(110) 내부에 위치하게 되고, 전자 부품(240)의 상부는 상부 케이스(300)의 삽입홈(310) 내부에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 6, after the
한편, 도면과 달리, 상부 케이스(300)의 삽입홈(310)의 크기를 전자 부품(240) 보다 더 크게 형성하고, 삽입홈(310)의 깊이도 하부 케이스(100)와 상부 케이스(300) 합착 시 전자 부품(240)이 삽입홈(310)에 맞닿지 않도록 형성할 수 있다. 이를 통해, 제1 접착층(121)이 전자 부품(240)을 감싸는 두께를 크게하여 열전도도를 더욱더 높일 수 있다.On the other hand, unlike the drawings, the size of the
도 7a 내지 도 7h는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법의 순서도이다.7A to 7H are flowcharts illustrating a method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 도 1 내지 도 7h를 참조하여, 본 발명의 실시예에 다른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법을 설명하되, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치와 동일한 내용에 대해서는 생략하겠다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7H, but the same contents as those of the semiconductor process diagnostic sensor device according to the embodiment of the present invention will be omitted. .
먼저, 도 2를 참조하면, 동심원 형태를 갖는 안테나 기판(210)과, 안테나 기판(210)의 외측원에서 외측으로 연장되며 방사 대칭형으로 배열되는 복수의 센서 기판(220)과, 센서 기판(220)이 안테나 기판(210)에서 연장되는 영역에 제어 기판(250)을 포함하는 회로 기판(200)을 생성한다.First, referring to FIG. 2, an
다음, 회로 기판(200) 상부에 센서(241), IC(Integrated Circuit) 칩(242, 234, 244) 및 배터리(미도시) 중 적어도 하나를 포함하는 전자 부품(240)을 실장한다. 즉, 전자 부품(240)을 회로 기판(200)의 배선에 솔더링(Soldering)한다.Next, an electronic component 240 including at least one of a
구체적으로, 안테나 기판(210)의 내측원(212)에 코일 형태의 충전 안테나(231)를 형성하고, 안테나 기판(210)의 외측원(211)에 코일 형태의 통신 안테나(232)를 형성하고, 복수의 센서 기판(220)에 복수의 센서(241)를 실장하고, 제어 기판(250)에 제어 IC(Integrated Circuit)칩(242), 통신 IC칩(243) 및 메모리(244) 중 적어도 하나를 실장한다.Specifically, a coil-shaped
다음, 도 7a에 도시한 바와 같이, 하부 케이스(100)에 회로 기판(200)과 대응하는 형상으로 안착홈(110)을 형성한다. 여기서, 안착홈(110)은 에칭(Wet etching) 기법으로 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 7A, a
도 3 및 도 5를 참조하면, 안착홈(110)을 형성하는 단계는, 안착홈(110)을 복수의 센서 기판(220)에 대응하여 일정 간격으로 형성하되, 하부 케이스(100) 또는 상부 케이스(300)의 결정 방향(Dc)과 설정 각도(As)로 어긋나게 형성할 수 있다. 여기서, 설정 각도(As)는, 센서 기판(220)의 개수와 상관없이 일정한 값을 가질 수 있으며, 특히, 11.25인 것이 바람직하다.3 and 5, the step of forming the
예를 들어, 도면과 같이, 센서 기판(220)이 16개로 이루어진 경우, 각 센서 기판(220)은 상기 수학식 1에 의해 22.5 간격으로 배치될 수 있다. 그리고, 각 센서 기판(220)이 안착되는 안착홈(110)은 하부 케이스(100) 또는 상부 케이스(300)의 결정 방향(Dc)과 11.25로 어긋나게 형성할 수 있다.For example, as shown in the drawing, when the
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은, 제품의 파손율을 현저히 저하시킬 뿐만 아니라, 제품 품질을 향상시킬 수 있게 된다.Through this, the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention not only significantly reduces the damage rate of the product, but also improves product quality.
다음, 도 7b에 도시한 바와 같이, 하부 케이스(100)에 형성된 안착홈(110)에 회로 기판(200)을 안착한다. 여기서, 회로 기판(200)은 접착제에 의해 하부 케이스(100)의 안착홈(110)에 부착될 수 있다.Next, as shown in FIG. 7B, the
다음, 도 7c에 도시한 바와 같이, 안착홈(110)에 제1 접착제(121a)를 도포하기 전 전자 부품(240)이 실장된 영역 즉, 솔더링 영역에 제2 접착제(122a)를 언더필하고 이를 경화하여 제2 접착층(122)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 7C, before applying the first adhesive 121a to the mounting
여기서, 솔더링 영역은 회로 기판(200)과 전자 부품(240) 사이의 빈 공간을 포함하게 되는데, 제2 접착제(122a)를 이 빈 공간에 언더필(Underfill) 공정으로 채워 넣고 경화한다. 이에 따라, 회로 기판(200)에 전자 부품(240)을 견고하게 고정할 수 있고, 센서 장치 휨 현상으로 인해 발생되는 전자 부품(240)의 박리를 방지할 수 있다.Here, the soldering region includes an empty space between the
다음, 도 7d에 도시한 바와 같이, 회로 기판(200)이 안착된 안착홈(110)에 열전도성 물질을 포함하는 제1 접착제(121a)를 도포하고 이를 경화한다. 여기서, 열전도성 물질은 전자 부품의 쇼트(Shrot)를 방지하기 위해 도전성이 없는 물질인 것이 바람직하다.Next, as shown in FIG. 7D, a first adhesive 121a containing a thermally conductive material is applied to the
다음, 도 7e에 도시한 바와 같이, 상부 케이스(300)에 전자 부품(240)과 대응하는 형상으로 삽입홈(310)을 형성한다. 여기서, 삽입홈(310)은 에칭(Wet etching) 기법으로 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 7E, an
도 4를 참조하면, 삽입홈(310)을 형성하는 단계는, 삽입홈(310)을 복수의 센서 기판(220)에 대응하여 일정 간격으로 형성하되, 하부 케이스(100) 또는 상부 케이스(300)의 결정 방향(Dc)과 설정 각도(As)로 어긋나게 형성할 수 있다. 여기서, 설정 각도(As)는, 센서 기판(220)의 개수와 상관없이 일정한 값을 가질 수 있으며, 특히, 11.25인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, in the step of forming the
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은, 제품의 파손율을 현저히 저하시킬 뿐만 아니라, 제품 품질을 향상시킬 수 있게 된다.Through this, the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention not only significantly reduces the damage rate of the product, but also improves product quality.
도면과 달리, 상부 케이스(300)의 삽입홈(310)의 크기를 전자 부품(240) 보다 더 크게 형성하고, 삽입홈(240)의 깊이도 하부 케이스(100)와 상부 케이스 합착(300) 시 전자 부품(240)이 삽입홈(310)에 맞닿지 않도록 형성할 수 있다. 이를 통해, 제1 접착층(121)이 전자 부품(240)을 감싸는 두께를 크게하여 열전도도를 더욱더 높일 수 있다.Unlike the drawings, the size of the
한편, 전술한 회로 기판(200)에 전자 부품(240)을 실장하는 단계, 하부 케이스(100)에 안착홈(110)을 형성하는 단계 및 상부 케이스(300)에 삽입홈(310)을 형성하는 단계는 그 순서에 상관없이 개별적으로 형성될 수 있다.Meanwhile, mounting the electronic component 240 on the above-described
다음, 도 7f 내지 도 7h에 도시한 바와 같이 상부 케이스(300)에 형성된 삽입홈(310)에 제1 접착제(121a)를 도포하고, 제1 접착제(121a)가 경화되기 전 삽입홈(310)에 전자 부품(240)이 삽입되도록 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)를 합착한다.Next, as shown in FIGS. 7F to 7H, the first adhesive 121a is applied to the
여기서, 도 7g에 도시한 바와 같이, 상부 케이스(300)의 삽입홈(310)은 위를 향하도록 하고, 하부 케이스(100)의 안착홈(110)은 아래를 향하도록 하여 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)를 합착한다. 이는, 상부 케이스(300)의 삽입홈(310)을 아래로 향하도록 하여 합착하게 되면, 합착 과정에서 아직 경화되지 않은 제1 접착제(121a)가 중력에 의해 아래로 흘러 내리기 때문에 이를 방지하기 위함이다.Here, as shown in FIG. 7G, the
전술한 합착 과정에서 전자 부품(240)으로 인해 삽입홈(310)에 도포된 제1 접착제(121a)가 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)의 합착면으로 퍼지게 되고, 합착면으로 퍼진 제1 접착제(121a)를 경화하면 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)는 합착되고, 제1 접착층(121)이 전자 부품(240)을 감싸는 형태로 형성된다.In the above-described bonding process, the first adhesive 121a applied to the
이와 같이, 제1 접착층(121)이 안착홈(110) 및 삽입홈(310)에 완전히 채워져 전자 부품(240)을 감싸는 형태로 배치되어 센서(241)를 감싸게 되고, 제1 접착층(121)이 열전도성 물질을 포함함에 따라, 반도체 공정 진단 센서 장치가 로딩된 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 정밀하게 센싱할 수 있게 된다.In this way, the first
제1 접착제(121a)는 안착홈(110) 및 삽입홈(310)에 완전히 채워져 전자 부품을 감싸는 형태로 도포 및 경화됨으로써, 하부 케이스(100)와 상부 케이스(300)가 합착된 상태에서, 안착홈(110) 및 삽입홈(310) 내부에 기공이 포함되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.The first adhesive 121a is applied and cured in a form that completely fills the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은 내부에 기공이 포함되지 않도록 제1 접착층(121)을 형성함으로써, 온도 상승에 따른 기공 팽창으로 인해 발생하는 센서 장치 휨(Warpage) 현상을 방지할 수 있다.As described above, in the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, by forming the first
또한, 제1 접착제(121a)는 열팽창계수가 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 보다 작거나 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)와 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, the first adhesive 121a is characterized in that the coefficient of thermal expansion is smaller than that of the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은 열팽창계수가 비교적 작은 제1 접착제(121a)를 이용해 제1 접착층(121)을 형성함으로써, 온도 상승에 따른 제1 접착층(121) 팽창으로 인해 발생하는 센서 장치 휨(Warpage) 현상을 방지할 수 있다.As described above, in the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, by forming the first
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 a preferred embodiment of the present invention has been described so far, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be implemented in a modified form within the scope not 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 only provided for specific examples to easily explain the technical content of the present invention and to aid 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 that all changes or modified forms derived based on the technical idea of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein are included in the scope of the present invention.
100: 하부 케이스
110: 안착홈
121: 제1 접착층
122: 제2 접착층
200: 회로 기판
240: 전자 부품
300: 상부 케이스
310: 삽입홈100: lower case
110: seating groove
121: first adhesive layer
122: second adhesive layer
200: circuit board
240: electronic component
300: upper case
310: insertion groove
Claims (14)
안테나 기판 및 상기 안테나 기판에서 외측으로 연장되며 방사 대칭형으로 배열되는 복수의 센서 기판을 포함하고, 전자 부품을 실장하며 상기 안착홈에 배치되는 회로 기판;
상기 안착홈에 대향하여 삽입홈이 형성되며 상기 삽입홈에 상기 전자 부품이 삽입되도록 상기 하부 케이스와 합착되는 상부 케이스; 및
상기 안착홈 및 삽입홈 사이에 배치되는 접착층을 포함하고,
상기 안착홈은
상기 복수의 센서 기판에 대응하여 일정 간격으로 형성되되, 상기 하부 케이스 또는 상부 케이스의 결정 방향과 설정 각도로 어긋나게 형성되는
반도체 공정 진단 센서 장치.
A lower case in which a seating groove is formed;
A circuit board including an antenna board and a plurality of sensor boards extending outwardly from the antenna board and arranged in a radially symmetrical manner, and mounting electronic components and disposed in the mounting groove;
An upper case having an insertion groove formed to face the seating groove and bonded to the lower case so that the electronic component is inserted into the insertion groove; And
Including an adhesive layer disposed between the seating groove and the insertion groove,
The seating groove is
It is formed at predetermined intervals corresponding to the plurality of sensor substrates, and is formed to deviate from a crystal direction and a set angle of the lower case
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 복수의 센서 기판 간 간격(Ad)은
하기 수학식1에 의해 산출되는
[수학식1]
(여기서, m은 상기 센서 기판의 개수로서 짝수)
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The distance (Ad) between the plurality of sensor substrates is
Calculated by Equation 1 below
[Equation 1]
(Where m is the number of the sensor substrates, even number)
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 설정 각도는
상기 센서 기판의 개수와 상관없이 일정한 값을 갖는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The above setting angle is
Having a constant value regardless of the number of sensor substrates
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 설정 각도는 11.25인
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The setting angle is 11.25
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 전자 부품은
센서, IC(Integrated Circuit) 칩 및 배터리 중 적어도 하나를 포함하는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The electronic component
Including at least one of a sensor, an integrated circuit (IC) chip, and a battery
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 접착층은
열전도성 물질을 포함하며, 상기 안착홈 내부를 채우는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The adhesive layer
Containing a thermally conductive material and filling the interior of the seating groove
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 접착층의 열팽창계수는
상기 하부 케이스 및 상부 케이스 보다 작거나 상기 하부 케이스 및 상부 케이스와 동일한
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The coefficient of thermal expansion of the adhesive layer is
Smaller than the lower case and the upper case or the same as the lower case and the upper case
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 접착층은
상기 전자 부품을 감싸는 형태로 배치되는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The adhesive layer
Disposed in a form surrounding the electronic component
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 안착홈은
상기 회로 기판과 대응하는 형상으로 형성되고,
상기 삽입홈은
상기 전자 부품과 대응하는 형상으로 형성되는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The seating groove is
Formed in a shape corresponding to the circuit board,
The insertion groove
Formed in a shape corresponding to the electronic component
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 안테나 기판은
동심원 형태를 가져, 그 내측원에 충전 안테나를 코일 형태로 구비하고, 그 외측원에 통신 안테나를 코일 형태로 구비하는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The antenna substrate
It has a concentric circle shape, and includes a charging antenna in a coil shape on its inner circle, and a communication antenna in a coil shape on its outer circle
Semiconductor process diagnostic sensor device.
하부 케이스 일면에 상기 회로 기판과 대응하는 형상으로 안착홈을 형성하는 단계;
상부 케이스 일면에 상기 전자 부품과 대응하는 형상으로 삽입홈을 형성하는 단계;
상기 안착홈에 상기 회로 기판을 안착하는 단계;
상기 회로 기판이 안착된 상기 안착홈에 접착제를 도포하고 이를 경화하는 단계; 및
상기 삽입홈에 상기 접착제를 도포하고, 상기 삽입홈에 상기 전자 부품이 삽입되도록 상기 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계를 포함하고,
상기 안착홈을 형성하는 단계는
상기 안착홈을 상기 복수의 센서 기판에 대응하여 일정 간격으로 형성하되, 상기 하부 케이스 또는 상부 케이스의 결정 방향과 설정 각도로 어긋나게 형성하는 단계인
반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법.
Mounting an electronic component including at least one of a sensor, an integrated circuit (IC) chip, and a battery on a circuit board including an antenna substrate and a plurality of sensor substrates extending outwardly from the antenna substrate and arranged in a radially symmetric manner;
Forming a seating groove in a shape corresponding to the circuit board on one surface of the lower case;
Forming an insertion groove in a shape corresponding to the electronic component on one surface of the upper case;
Mounting the circuit board in the mounting groove;
Applying an adhesive to the seating groove in which the circuit board is seated and curing it; And
Applying the adhesive to the insertion groove, and bonding the lower case and the upper case so that the electronic component is inserted into the insertion groove,
The step of forming the seating groove
Forming the seating grooves at regular intervals corresponding to the plurality of sensor substrates, but forming the lower case or the upper case to be shifted at a predetermined angle
Semiconductor process diagnostic sensor device manufacturing method.
상기 안착홈을 형성하는 단계는
상기 설정 각도를 11.25로 하여 상기 안착홈을 형성하는 단계인
반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법.
The method of claim 11,
The step of forming the seating groove
The step of forming the seating groove by setting the set angle to 11.25
Semiconductor process diagnostic sensor device manufacturing method.
상기 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계는
상기 삽입홈은 위를 향하도록 하고, 상기 안착홈은 아래를 향하도록 하여 상기 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계인
반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법.
The method of claim 11,
The step of bonding the lower case and the upper case
The step of bonding the lower case and the upper case with the insertion groove facing upward and the seating groove facing downward.
Semiconductor process diagnostic sensor device manufacturing method.
상기 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계는
상기 합착 과정에서 상기 전자 부품으로 인해 상기 삽입홈에 도포된 상기 접착제가 상기 하부 케이스 및 상부 케이스의 합착면으로 퍼지는 단계; 및
상기 합착면으로 퍼진 상기 접착제를 경화하는 단계를 포함하는
반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법.
The method of claim 11,
The step of bonding the lower case and the upper case
Spreading the adhesive applied to the insertion groove due to the electronic component to the bonding surfaces of the lower case and the upper case during the bonding process; And
Including the step of curing the adhesive spread to the bonding surface
Semiconductor process diagnostic sensor device manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190077645A KR102229055B1 (en) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190077645A KR102229055B1 (en) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210001481A true KR20210001481A (en) | 2021-01-06 |
KR102229055B1 KR102229055B1 (en) | 2021-03-18 |
KR102229055B9 KR102229055B9 (en) | 2021-03-18 |
Family
ID=74128470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190077645A KR102229055B1 (en) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102229055B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007125693A (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Infineon Technologies Sensonor As | Micro mechanical device, resonance structure and exciting method of micro mechanical device |
JP2013123070A (en) * | 2006-05-01 | 2013-06-20 | Kla-Tencor Corp | Process condition measuring device with shielding |
KR101807492B1 (en) * | 2017-04-28 | 2017-12-11 | (주)에스엔텍 | sensor mounted wafer |
KR101807495B1 (en) * | 2017-05-08 | 2017-12-11 | (주)에스엔텍 | dual-type sensor mounted wafer |
KR20190011617A (en) * | 2017-07-25 | 2019-02-07 | (주)제이디 | sensor mounted wafer, and apparatus for storaging thereof |
-
2019
- 2019-06-28 KR KR1020190077645A patent/KR102229055B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007125693A (en) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Infineon Technologies Sensonor As | Micro mechanical device, resonance structure and exciting method of micro mechanical device |
JP2013123070A (en) * | 2006-05-01 | 2013-06-20 | Kla-Tencor Corp | Process condition measuring device with shielding |
KR101807492B1 (en) * | 2017-04-28 | 2017-12-11 | (주)에스엔텍 | sensor mounted wafer |
KR101807495B1 (en) * | 2017-05-08 | 2017-12-11 | (주)에스엔텍 | dual-type sensor mounted wafer |
KR20190011617A (en) * | 2017-07-25 | 2019-02-07 | (주)제이디 | sensor mounted wafer, and apparatus for storaging thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102229055B1 (en) | 2021-03-18 |
KR102229055B9 (en) | 2021-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108028219B (en) | Electrostatic chuck apparatus | |
KR102276278B1 (en) | Plasma Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
US9082645B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor module | |
US9385098B2 (en) | Variable-size solder bump structures for integrated circuit packaging | |
KR101337508B1 (en) | A system for sensing processing conditions and a method of forming a process condition measuring device | |
US10260961B2 (en) | Integrated circuit packages with temperature sensor traces | |
KR20120057285A (en) | Semiconductor devices and methods for controlling temperature thereof | |
JP2010021530A (en) | Packaged die heater | |
US20170178994A1 (en) | Integrated circuit package support structures | |
KR102246964B1 (en) | Plasma Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
KR102229055B1 (en) | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
CN104600038B (en) | Semiconductor device | |
KR102290523B1 (en) | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
JP2008227439A (en) | Ball attachment device and solder ball attachment method using the same | |
KR102505962B1 (en) | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
KR102290524B1 (en) | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
US20230046603A1 (en) | Sensor mounted wafer | |
KR20210001631A (en) | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
KR102505963B1 (en) | Plasma Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
US9093563B2 (en) | Electronic module assembly with patterned adhesive array | |
US8153976B2 (en) | Infrared sensor and manufacturing method thereof | |
KR102382971B1 (en) | Temperature Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof | |
KR20240071564A (en) | Trench type plasma sensor mounted wafer and manufacturing method thereof | |
KR20240071563A (en) | Socket type plasma sensor mounted wafer and manufacturing method thereof | |
JP2013105785A (en) | Printed circuit board |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
G170 | Publication of correction |