KR20210002844A - Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 공정 진단 센서 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 보다 정밀하게 온도를 센싱할 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 manufacturing method thereof, and more particularly, to a semiconductor process diagnostic sensor device capable of sensing a temperature more precisely, 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 SOW(Sensor On Wafer)에 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 (Sensor On Wafer), a technology capable of sensing temperature more precisely is required.
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.An object of 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. do.
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, 일면에 안착홈이 형성되는 하부 케이스와, 전자 부품을 실장하며 안착홈에 배치되는 회로 기판과, 일면에 전자 부품이 삽입되는 삽입홈이 형성되며 하부 케이스와 합착되는 상부 케이스와, 하부 케이스 및 상부 케이스의 일면 중 적어도 하나에 배치되는 금속층을 포함하는 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 on one surface, a circuit board on which an electronic component is mounted and disposed in the seating groove, and an insertion groove into which the electronic component is inserted is formed on one surface, and the lower case A semiconductor process diagnosis sensor device including an upper case bonded to and a metal layer disposed on at least one of a lower case and one surface of the upper case is provided.
여기서, 금속층은, 하부 케이스 및 회로 기판 사이에 배치되는 제1 금속층과, 회로 기판 및 상부 케이스 사이에 배치되는 제2 금속층을 포함할 수 있다.Here, the metal layer may include a first metal layer disposed between the lower case and the circuit board, and a second metal layer disposed between the circuit board and the upper case.
또한, 본 발명의 반도체 공정 진단 센서 장치는, 열전도성 물질을 포함하며, 상기 안착홈 및 삽입홈 내부에 배치되는 접착층을 더 포함할 수 있다.In addition, the semiconductor process diagnostic sensor device of the present invention includes a thermally conductive material, and may further include an adhesive layer disposed inside the seating groove and the insertion groove.
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, 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, 전자 부품의 하부는 안착홈 내부에 위치하고, 전자 부품의 상부는 삽입홈 내부에 위치할 수 있다.In addition, the lower part of the electronic component may be located inside the seating groove, and the upper part of the electronic component may be located inside the insertion groove.
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, 회로 기판은, 동심원 형태를 갖는 안테나 기판과, 안테나 기판의 외측원에서 외측으로 연장되며 방사형으로 배열되는 복수의 센서 기판을 포함할 수 있다.In addition, the circuit board may include an antenna substrate having a concentric circle shape, and a plurality of sensor substrates extending outward from an outer circle of the antenna substrate and arranged in a radial manner.
또한, 안테나 기판의 내측원에는 충전 안테나가 코일 형태로 구비되고, 안테나 기판의 외측원에는 통신 안테나가 코일 형태로 구비되고, 센서 기판에는 복수의 센서가 구비될 수 있다.In addition, a charging antenna may be provided in a coil shape on an inner circle of the antenna substrate, a communication antenna may be provided in a coil shape on an outer circle of the antenna substrate, and a plurality of sensors may be provided on the sensor substrate.
또한, 금속층은 안테나 기판이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다.In addition, the metal layer may be disposed in a region other than the region where the antenna substrate is disposed.
또한, 회로 기판은 센서 기판이 안테나 기판에서 연장되는 영역에 배치되는 제어 기판을 더 포함할 수 있다.In addition, the circuit board may further include a control board disposed in a region where the sensor board extends from the antenna board.
또한, 제어 기판에는 제어 IC(Integrated Circuit)칩, 통신 IC칩, 충전 IC칩 및 메모리 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.In addition, the control board may include at least one of a control IC (Integrated Circuit) chip, a communication IC chip, a charger IC chip, and a memory.
또한, 본 발명은, 회로 기판에 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, 상부 케이스 일면에 전자 부품과 대응하는 형상으로 삽입홈을 형성하는 단계와, 하부 케이스 및 상부 케이스의 일면 중 적어도 하나에 금속층을 형성하는 단계와, 안착홈에 회로 기판을 안착하는 단계와, 회로 기판이 안착된 안착홈에 열전도성 물질을 포함하는 접착제를 도포하고 이를 경화하는 단계와, 삽입홈에 접착제를 도포하고, 삽입홈에 전자 부품이 삽입되도록 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계를 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention includes mounting an electronic component including at least one of a sensor, an integrated circuit (IC) chip, and a battery on a circuit board, and forming a seating groove in a shape corresponding to the circuit board on one surface of a lower case. And, forming an insertion groove in a shape corresponding to the electronic component on one surface of the upper case, forming a metal layer on at least one of the lower case and one surface of the upper case, and seating the circuit board in the seating groove, Applying an adhesive containing a thermally conductive material to the seating groove on which the circuit board is seated, and curing the adhesive, 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. A method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device is provided.
여기서, 금속층을 형성하는 단계는, 안착홈이 형성된 하부 케이스 일면에 제1 금속층을 형성하는 단계와, 삽입홈이 형성된 상부 케이스 일면에 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the forming of the metal layer may include forming a first metal layer on one surface of the lower case in which the seating groove is formed, and forming a second metal layer on one surface of the upper case in which the insertion groove is formed.
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 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. Can include.
또한, 본 발명의 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은, 동심원 형태를 갖는 안테나 기판과, 안테나 기판의 외측원에서 외측으로 연장되며 방사형으로 배열되는 복수의 센서 기판을 포함하는 회로 기판을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device of the present invention comprises the steps of generating a circuit board including an antenna substrate having a concentric circle shape and a plurality of sensor substrates extending outward from an outer circle of the antenna substrate and arranged radially. It may contain more.
또한, 금속층을 형성하는 단계는, 안테나 기판이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 형성하는 단계일 수 있다.In addition, the forming of the metal layer may be a step of forming in a region other than the region where the antenna substrate is disposed.
본 발명에 따르면, 센서 장치 내부에 금속층을 구비하여 열을 효과적으로 분산시킴으로써, 각 센서의 위치 별 온도 편차를 효과적으로 줄일 수 있고, 이를 통해 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 위치 별로 정밀하게 센싱할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, by providing a metal layer inside the sensor device to effectively dissipate heat, it is possible to effectively reduce the temperature deviation for each location of each sensor, through which the temperature inside the chamber or the temperature of the semiconductor process diagnostic sensor device loaded into the chamber. There is an advantage of being able to precisely sense each location.
또한, 본 발명에 따르면, 금속층이 전자 부품을 둘러싸기 때문에 EMI(Electromagnetic Interference)를 차폐하여 전자 부품을 보호할 수 있다.Further, according to the present invention, since the metal layer surrounds the electronic component, it is possible to protect the electronic component by shielding electromagnetic interference (EMI).
또한, 본 발명에 따르면, 금속층을 안테나 기판이 배치되는 영역에 배치하지 않음으로써, 금속 재질로 이루어진 금속층에 의해 발생되는 통신 교란 또는 충전 방해를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the metal layer is not disposed in the area where the antenna substrate is disposed, communication disturbance or charging disturbance caused by the metal layer made of a metal material can be prevented.
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 7j는 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 exemplary embodiment of the present invention, taken along VI-VI of FIG. 5.
7A to 7J 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 구성될 수 있다.1 and 2, a semiconductor process diagnosis sensor device according to an exemplary 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 방사형으로 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 있다Here, the log data may include information on which process and under which conditions the semiconductor process diagnosis sensor device was 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 내지 도 5를 참조하면, 금속층(150, 350)이 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)의 일면에 각각 배치되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)의 일면 중 적어도 하나에 배치되면 족하다.3 to 5, the metal layers 150 and 350 are shown to be disposed on one surface of the
도 3 및 도 5를 참조하면, 하부 케이스(100)는, 일면에 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, 방사형의 센서 기판(220)의 하부면과 대응하는 형상과, 제어 기판(250)의 하부면과 대응하는 형상으로 각각 형성될 수 있다.3 and 5, in the
또한, 안착홈(110)이 형성된 하부 케이스(100) 일면에는 제1 금속층(150)이 배치된다. 여기서, 제1 금속층(150)은 티나늄(Ti) 및 구리(Cu) 등의 열전도성이 비교적 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, a
예를 들어, 제1 금속층(150)은 티나늄(Ti), 구리(Cu) 및 티타늄(Ti)의 적층 구조로 배치될 수 있으며, 이 경우 티타늄(Ti)의 두께는 500Å, 구리(Cu)의 두께는 10000~20000Å로 형성될 수 있다.For example, the
이와 같은, 제1 금속층(150)은 안테나 기판(210)이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제1 금속층(150)은 안테나 기판(210)이 안착되는 영역에는 배치되지 않고, 센서 기판(220) 및 제어 기판(250)이 안착되는 영역을 포함한 나머지 영역에만 배치될 수 있다.As such, 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
또한, 삽입홈(310)이 형성된 상부 케이스(300) 일면에는 제2 금속층(350)이 배치된다. 여기서, 제2 금속층(350)은 티나늄(Ti) 및 구리(Cu) 등의 열전도성이 비교적 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, a
예를 들어, 제2 금속층(350)은 티나늄(Ti), 구리(Cu) 및 티타늄(Ti)의 적층 구조로 배치될 수 있으며, 이 경우 티타늄(Ti)의 두께는 500Å, 구리(Cu)의 두께는 10000~20000Å로 형성될 수 있다.For example, the
제2 금속층(350)은 안테나 기판(210)이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제2 금속층(350)은 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 합착 시 제1 금속층(150)과 대칭적인 형상으로 형성될 수 있다.The
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 상부 및 하부 케이스(100, 300)가 합착되는 일면에 각각 제1 및 제2 금속층(150, 350)을 배치하여, 열을 효과적으로 분산시킴으로써, 각 센서(241)의 위치 별 온도 편차를 효과적으로 줄일 수 있고, 이를 통해 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 위치 별로 정밀하게 센싱할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, by disposing the first and
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 제1 및 제2 금속층(150, 350)이 전자 부품(240)을 둘러싸기 때문에 EMI(Electromagnetic Interference)를 차폐하여 전자 부품(240)을 보호할 수 있다.In addition, in the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, since the first and
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 제1 및 제2 금속층(150, 350)을 안테나 기판(210)이 배치되는 영역에 배치하지 않음으로써, 금속 재질로 이루어진 제1 및 제2 금속층(150, 350)에 의해 발생되는 통신 교란 또는 충전 방해를 방지할 수 있다.In addition, in the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, the first and
전술한 안착홈(110) 및 삽입홈(310)은 에칭(Wet etching) 기법으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 및 제2 금속층(150, 350)은 다양한 증착 기법으로 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 일면에 증착될 수 있다.The above-described
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), 금속층(150, 350) 및 제1 접착층(121)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention includes a
금속층(150, 350)은 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)의 일면 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 이하에서는 금속층(150, 350)이 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300)의 일면에 각각 배치되는 경우를 일예로 설명하겠다.The metal layers 150 and 350 may be disposed on at least one of the
도 6에 도시한 바와 같이, 금속층(150, 350)은, 하부 케이스(100) 및 회로 기판 사이(200)에 배치되는 제1 금속층(150)과, 회로 기판(200) 및 상부 케이스(300) 사이에 배치되는 제2 금속층(350)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the metal layers 150 and 350 include a
하부 케이스(100)는 일면에 안착홈(110)이 형성되며, 안착홈(110)이 형성된 하부 케이스(100) 일면에 제1 금속층(150)이 배치된다.The
회로 기판(200)은, 전자 부품(240)을 실장하며, 안착홈(110) 내 제1 금속층(150) 상부에 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) 내 제1 금속층(150) 상부에 부착될 수 있다.The
상부 케이스(300)는, 일면에 전자 부품(240)이 삽입되는 삽입홈(310)이 형성되며, 삽입홈(310)이 형성된 상부 케이스(300) 일면에 제2 금속층(350)이 배치된다.In the
여기서, 상부 케이스(300)는 전자 부품(240)의 상부가 삽입홈(310)에 삽입되도록 하부 케이스(100)와 합착된다. 이에 따라, 삽입홈(310) 내 제2 금속층(350)은 전자 부품(240)의 상부를 감싸게 되고, 안테나 기판(210)을 제외한 나머지 기판들(220, 250)은 제1 및 제2 금속층(150, 350)에 의해 둘러 싸이게 된다.Here, the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 상부 및 하부 케이스(100, 300)가 합착되는 일면에 각각 제1 및 제2 금속층(150, 350)을 배치하여, 열을 효과적으로 분산시킴으로써, 각 센서(241)의 위치 별 온도 편차를 효과적으로 줄일 수 있고, 이를 통해 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 위치 별로 정밀하게 센싱할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, by disposing the first and
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치는, 제1 및 제2 금속층(150, 350)을 안테나 기판(210)이 배치되는 영역에 배치하지 않음으로써, 금속 재질로 이루어진 제1 및 제2 금속층(150, 350)에 의해 발생되는 통신 교란 또는 충전 방해를 방지할 수 있다.In addition, in the semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, the first and
한편, 전술한 제1 금속층(150)의 배치 형태로 인해 하부 케이스(100) 및 회로 기판(200) 간 유격이 발생될 수 있으며, 이 유격된 영역에는 후술할 제1 접착층(121)이 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 금속층(350)의 배치 형태로 인해 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 간 유격이 발생될 수 있으며, 이 유격된 영역에는 후술할 제1 접착층(121)이 배치될 수 있다.Meanwhile, a gap may occur between the
제1 접착층(121)은, 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 사이 특히, 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 first
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) 내 제2 금속층(350)과 맞닿지 않도록 형성할 수도 있다.On the other hand, unlike the drawings, the size of the
도 7a 내지 도 7j는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법의 순서도이다.7A to 7J 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 7j를 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 7J, 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 방사형으로 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
다음, 도 7b에 도시한 바와 같이, 안착홈(110)이 형성된 하부 케이스(100) 일면에 제1 금속층(150)을 형성한다. 여기서, 제1 금속층(150)은 다양한 증착 기법으로 하부 케이스(100) 일면에 증착될 수 있다.Next, as shown in FIG. 7B, a
또한, 제1 금속층(150)은 티나늄(Ti) 및 구리(Cu) 등의 열전도성이 비교적 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the
예를 들어, 제1 금속층(150)은 티나늄(Ti), 구리(Cu) 및 티타늄(Ti)의 적층 구조로 배치될 수 있으며, 이 경우 티타늄(Ti)의 두께는 500Å, 구리(Cu)의 두께는 10000~20000Å로 형성될 수 있다.For example, the
이와 같은, 제1 금속층(150)은 안테나 기판(210)이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다.As such, the
다음, 도 7c에 도시한 바와 같이, 하부 케이스(100) 일면에 형성된 안착홈(110) 내 제1 금속층(150) 상부에 회로 기판(200)을 안착한다. 여기서, 회로 기판(200)은 접착제에 의해 안착홈(110) 내 제1 금속층(150) 상부에 부착될 수 있다.Next, as shown in FIG. 7C, the
다음, 도 7d에 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. 7D, 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 7e에 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. 7E, a first adhesive 121a containing a thermally conductive material is applied to the mounting
한편, 도 7c를 참조하면, 제1 금속층(150)의 배치 형태로 인해 하부 케이스(100) 및 회로 기판(200) 간 유격이 발생될 수 있으며, 이 유격된 영역에 제1 접착제(121a)가 흘러 들어가 경화됨으로써, 유격된 영역을 채울 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 7C, a gap may occur between the
다음, 도 7f에 도시한 바와 같이, 상부 케이스(300) 일면에 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. 7F, an
다음, 도 7g에 도시한 바와 같이, 삽입홈(310)이 형성된 상부 케이스(300) 일면에 제2 금속층(350)을 형성한다. 여기서, 제2 금속층(350)은 다양한 증착 기법으로 하부 케이스(300) 일면에 증착될 수 있다.Next, as shown in FIG. 7G, a
또한, 제2 금속층(350)은 티나늄(Ti) 및 구리(Cu) 등의 열전도성이 비교적 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the
예를 들어, 제2 금속층(350)은 티나늄(Ti), 구리(Cu) 및 티타늄(Ti)의 적층 구조로 배치될 수 있으며, 이 경우 티타늄(Ti)의 두께는 500Å, 구리(Cu)의 두께는 10000~20000Å로 형성될 수 있다.For example, the
이와 같은, 제2 금속층(350)은 안테나 기판(210)이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제2 금속층(350)은 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 합착 시 제1 금속층(150)과 대칭적인 형상으로 형성될 수 있다.As such, the
이와 달리, 제1 금속층(150) 및 제2 금속층(350) 중 어느 하나만 하부 케이스(100) 또는 상부 케이스(300) 일면에 형성될 수도 있다. Alternatively, only one of the
한편, 전술한 회로 기판(200)에 전자 부품(240)을 실장하는 단계, 하부 케이스(100)에 안착홈(110) 및 제1 금속층(150)을 형성하는 단계 및 상부 케이스(300)에 삽입홈(310) 및 제2 금속층(350)을 형성하는 단계는 그 순서에 상관없이 개별적으로 형성될 수 있다.Meanwhile, mounting the electronic component 240 on the above-described
다음, 도 7h 내지 도 7j에 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. 7H to 7J, 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
한편, 제2 금속층(350)의 배치 형태로 인해 하부 케이스(100) 및 상부 케이스(300) 간 유격이 발생될 수 있으며, 이 유격된 영역에 제1 접착제(121a)가 흘러 들어가 경화됨으로써, 유격된 영역을 채울 수 있다.On the other hand, due to the arrangement of 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
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은, 상부 및 하부 케이스(100, 300)가 합착되는 일면에 각각 제1 및 제2 금속층(150, 350)을 배치하여, 열을 효과적으로 분산시킴으로써, 각 센서(241)의 위치 별 온도 편차를 효과적으로 줄일 수 있고, 이를 통해 챔버 내부 온도나 챔버에 로딩된 반도체 공정 진단 센서 장치의 자체 온도를 위치 별로 정밀하게 센싱할 수 있는 이점이 있다.In addition, in the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, by disposing first and
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은, 제1 및 제2 금속층(150, 350)이 전자 부품(240)을 둘러싸기 때문에 EMI(Electromagnetic Interference)를 차폐하여 전자 부품(240)을 보호할 수 있다.Further, in the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, since the first and
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법은, 제1 및 제2 금속층(150, 350)을 안테나 기판(210)이 배치되는 영역에 배치하지 않음으로써, 금속 재질로 이루어진 제1 및 제2 금속층(150, 350)에 의해 발생되는 통신 교란 또는 충전 방해를 방지할 수 있다.In addition, in the method of manufacturing a semiconductor process diagnostic sensor device according to an embodiment of the present invention, the first and
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
150: 제1 금속층
200: 회로 기판
240: 전자 부품
300: 상부 케이스
310: 삽입홈
350: 제2 금속층100: lower case
110: seating groove
121: first adhesive layer
122: second adhesive layer
150: first metal layer
200: circuit board
240: electronic component
300: upper case
310: insertion groove
350: second metal layer
Claims (17)
전자 부품을 실장하며 상기 안착홈에 배치되는 회로 기판;
일면에 상기 전자 부품이 삽입되는 삽입홈이 형성되며 상기 하부 케이스와 합착되는 상부 케이스; 및
상기 하부 케이스 및 상부 케이스의 일면 중 적어도 하나에 배치되는 금속층
을 포함하는 반도체 공정 진단 센서 장치.
A lower case in which a seating groove is formed on one side;
A circuit board on which an electronic component is mounted and disposed in the mounting groove;
An upper case having an insertion groove into which the electronic component is inserted on one surface and bonded to the lower case; And
A metal layer disposed on at least one of the lower case and the upper case
Semiconductor process diagnostic sensor device comprising a.
상기 금속층은
상기 하부 케이스 및 회로 기판 사이에 배치되는 제1 금속층; 및
상기 회로 기판 및 상부 케이스 사이에 배치되는 제2 금속층을 포함하는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The metal layer
A first metal layer disposed between the lower case and the circuit board; And
Including a second metal layer disposed between the circuit board and the upper case
Semiconductor process diagnostic sensor device.
열전도성 물질을 포함하며, 상기 안착홈 및 삽입홈 내부에 배치되는 접착층
을 더 포함하는 반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
An adhesive layer containing a thermally conductive material and disposed inside the seating groove and the insertion groove
Semiconductor process diagnostic sensor device further comprising a.
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 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 equal to 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 전자 부품의 하부는 상기 안착홈 내부에 위치하고,
상기 전자 부품의 상부는 상기 삽입홈 내부에 위치하는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The lower portion of the electronic component is located inside the seating groove,
The top of the electronic component is located inside the insertion groove
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 회로 기판은
동심원 형태를 갖는 안테나 기판; 및
상기 안테나 기판의 외측원에서 외측으로 연장되며 방사형으로 배열되는 복수의 센서 기판을 포함하는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 1,
The circuit board
An antenna substrate having a concentric circle shape; And
It includes a plurality of sensor substrates extending outward from the outer circle of the antenna substrate and arranged radially
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 안테나 기판의 내측원에는 충전 안테나가 코일 형태로 구비되고,
상기 안테나 기판의 외측원에는 통신 안테나가 코일 형태로 구비되고,
상기 센서 기판에는 복수의 센서가 구비되는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 9,
A charging antenna is provided in the form of a coil on the inner circle of the antenna substrate,
A communication antenna is provided in the form of a coil on the outer circle of the antenna substrate,
A plurality of sensors are provided on the sensor substrate
Semiconductor process diagnostic sensor device.
상기 금속층은
상기 안테나 기판이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 배치되는
반도체 공정 진단 센서 장치.
The method of claim 9,
The metal layer
Disposed in the remaining areas except for the area where the antenna substrate is disposed
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 하부 케이스 및 상부 케이스의 일면 중 적어도 하나에 금속층을 형성하는 단계;
상기 안착홈에 상기 회로 기판을 안착하는 단계;
상기 회로 기판이 안착된 상기 안착홈에 열전도성 물질을 포함하는 접착제를 도포하고 이를 경화하는 단계; 및
상기 삽입홈에 상기 접착제를 도포하고, 상기 삽입홈에 상기 전자 부품이 삽입되도록 상기 하부 케이스 및 상부 케이스를 합착하는 단계
를 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;
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;
Forming a metal layer on at least one of the lower case and the upper case;
Mounting the circuit board in the mounting groove;
Applying an adhesive containing a thermally conductive material to the mounting groove in which the circuit board is mounted and curing the adhesive; 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
A semiconductor process diagnostic sensor device manufacturing method.
상기 금속층을 형성하는 단계는
상기 안착홈이 형성된 상기 하부 케이스 일면에 제1 금속층을 형성하는 단계; 및
상기 삽입홈이 형성된 상기 상부 케이스 일면에 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함하는
반도체 공정 진단 센서 방법.
The method of claim 12,
Forming the metal layer
Forming a first metal layer on one surface of the lower case where the seating groove is formed; And
Forming a second metal layer on one surface of the upper case in which the insertion groove is formed
Semiconductor process diagnostic sensor 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 12,
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 12,
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.
동심원 형태를 갖는 안테나 기판과, 상기 안테나 기판의 외측원에서 외측으로 연장되며 방사형으로 배열되는 복수의 센서 기판을 포함하는 상기 회로 기판을 생성하는 단계
를 더 포함하는 반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법.
The method of claim 12,
Generating the circuit board including an antenna substrate having a concentric circle shape and a plurality of sensor substrates extending outward from an outer circle of the antenna substrate and arranged in a radial manner
Semiconductor process diagnostic sensor device manufacturing method further comprising a.
상기 금속층을 형성하는 단계는
상기 안테나 기판이 배치되는 영역을 제외한 나머지 영역에 형성하는 단계인
반도체 공정 진단 센서 장치 제조 방법.
The method of claim 12,
Forming the metal layer
The step of forming in the remaining area except for the area where the antenna substrate is disposed
Semiconductor process diagnostic sensor device manufacturing method.
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KR1020190078621A KR102290524B1 (en) | 2019-07-01 | 2019-07-01 | Sensor Mounted Wafer And Manufacturing Method Thereof |
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---|---|---|---|---|
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JPH05264367A (en) * | 1991-12-19 | 1993-10-12 | Texas Instr Inc <Ti> | Temperature sensor |
KR20110106802A (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Wafer-type temperature sensor and manufacturing method thereof |
KR101155882B1 (en) * | 2004-04-29 | 2012-07-06 | 센스어레이 코포레이션 | Integrated process condition sensing wafer and data analysis system |
-
2019
- 2019-07-01 KR KR1020190078621A patent/KR102290524B1/en active IP Right Grant
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