KR101178884B1 - High speed temperature sensing device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속 온도측정기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 살펴보면 본 발명의 반도체부품의 표면온도를 측정하는 고속 온도측정기는 중공형태를 갖는 내부면과 외부면에 서로 다른 재질의 금속이 주입 및 도포되는 온도센서를 포함하여, 상기 반도체부품의 표면상에 적어도 일부가 접촉 또는 인접하여 온도데이터를 획득하는 온도센서와; 상기 온도데이터를 외부로 디스플레이하는 서버;를 포함하되, 상기 온도센서는 상기 반도체부품의 표면에 분획 구비되는 하나 이상의 미세측정영역에 각각 대응하도록 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 본 발명의 고속 온도측정기는 온도센서의 팁부재가 반도체부품의 상부 표면에 분획 구비되는 복수 개의 미세 측정영역에 접촉 또는 인접하여 상기 반도체부품의 일 예인 반도체 소자의 표면온도를 미세영역 단위로 측정함으로써, 반도체소자의 표면온도를 영역별로 측정할 수 있다. 그에 따라, 반도체 소자 표면상에 위치하는 수 마이크론 단위의 핫스팟도 정밀하게 검사할 수 있다. The present invention relates to a high-speed temperature measuring device, and more specifically, the high-speed temperature measuring device for measuring the surface temperature of the semiconductor component of the present invention is a temperature at which metals of different materials are injected and applied to the inner and outer surfaces having a hollow shape. A temperature sensor including a sensor, wherein the temperature sensor obtains temperature data at least partially contacting or adjacent to a surface of the semiconductor component; And a server configured to display the temperature data to the outside, wherein the temperature sensor is provided at least one to correspond to at least one micro-measuring region provided on the surface of the semiconductor component.
By such a configuration, the high speed temperature measuring apparatus of the present invention finely measures the surface temperature of the semiconductor device, which is an example of the semiconductor component, by contacting or adjoining a plurality of minute measurement regions where the tip member of the temperature sensor is provided on the upper surface of the semiconductor component. By measuring in area units, the surface temperature of a semiconductor device can be measured for each area. As a result, hot spots of several microns located on the surface of the semiconductor device can be precisely inspected.

Description

고속 온도 측정기{High speed temperature sensing device}High speed temperature sensing device

본 발명은 미세 측정 영역에 대응하는 온도센서를 이용하여 반도체부품의 미세 측정영역의 온도를 측정하는 고속 온도 측정기에 관한 것으로, 특히 넓은 면적의 반도체부품의 복수 개의 미세 측정 영역의 표면온도를 실시간으로 빠르고, 정밀하게 측정하도록 하는 고속 온도 측정기에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-speed temperature measuring device for measuring the temperature of the micro-measurement region of the semiconductor component by using a temperature sensor corresponding to the micro-measurement region, and in particular, the surface temperature of the plurality of micro-measuring regions of the semiconductor component of a large area in real time. The present invention relates to a high speed temperature measuring device that enables fast and precise measurement.

반도체 산업이 급격히 발전함에 따라, 반도체부품에 대한 크기의 소형화 및 보다 많은 용량의 데이터를 포함할 수 있는 고집적화의 요구가 높아지고 있다. With the rapid development of the semiconductor industry, there is an increasing demand for miniaturization of semiconductor components and high integration that can include more data.

이처럼 사용자의 높은 요구를 만족하기 위해서는 무엇보다 반도체부품에서 발생되는 열을 줄이는 기술이 매우 중요하다. 왜냐하면, 반도체부품에서 발생되는 열로 인해, 상기 반도체부품의 동작에 에러가 발생하거나, 처리속도가 현격하게 감소하기 때문이다. In order to satisfy the high demands of the users, technology for reducing heat generated from semiconductor components is very important. This is because an error occurs in the operation of the semiconductor component due to the heat generated in the semiconductor component, or the processing speed is significantly reduced.

일반적으로 반도체부품은 단위면적당 보통 250 내지 300 W/cm2의 열을 발생하기 때문에, 앞서 언급한 반도체부품의 동작에러를 줄이고, 처리속도를 향상시키기 위해 반도체부품의 발열을 줄이기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. In general, since semiconductor components generally generate heat of 250 to 300 W / cm 2 per unit area, a lot of research has been conducted to reduce heat generation of semiconductor components in order to reduce the operation error of the semiconductor components mentioned above and to improve the processing speed. ought.

이러한 반도체부품의 발열은 상기 반도체부품의 표면 상에 존재하는 수 마이크론 단위의 매우 미세한 핫스팟(hotspot)의 활성화로 인하여 발생되기 때문에, 반도체소자의 발열을 줄이기 위해서는 반도체부품의 표면 상에 존재하는 미세한 핫스팟을 제거해야 한다. 그에 따라, 상기 핫스팟을 정밀하게 검사할 수 있는 기술이 필요하다. Since the heat generation of the semiconductor component is caused by the activation of very fine hot spots of several microns on the surface of the semiconductor component, in order to reduce the heat generation of the semiconductor element, the minute hot spot exists on the surface of the semiconductor component. Should be removed. Accordingly, there is a need for a technique capable of precisely inspecting the hot spots.

이를 위해, 종래에는 적외선 카메라를 이용하였으나, 검사대상인 반도체부품으로 조사되는 적외선 파장길이가 매우 한정적이어서 핫스팟의 검사 시 그 효과가 높지 않았다. 또한 스캐닝 온도 현미경을 사용하여 핫스팟을 검사하는 기술이 사용되기도 했으나, 이러한 기술은 스캐닝 속도가 현저히 느리기 때문에 다량의 생산되는 반도체부품에 대해 빠른 검사를 할 수 없다는 문제점이 있다. To this end, although an infrared camera is conventionally used, the wavelength of the infrared wavelength irradiated to the semiconductor component to be inspected is very limited, so that the effect of the hot spot is not high. In addition, although a technique of inspecting a hot spot using a scanning temperature microscope has been used, such a technique has a problem in that a rapid inspection of a large amount of produced semiconductor parts is not possible because the scanning speed is remarkably slow.

따라서, 오늘날 반도체 산업에서는 반도체부품의 표면에 존재하는 수 마이크론 단위의 미세한 핫스팟을 보다 정밀하고, 빠르게 검사할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
Therefore, in the semiconductor industry today, there is a demand for a technology capable of more precisely and rapidly inspecting micro hot spots on the surface of semiconductor components on the order of microns.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 미세 측정영역에 대응하는 온도센서를 이용하여 특히 넓은 면적의 반도체부품 예를 들면, 반도체 소자에 분포하는 복수 개의 미세 측정영역의 표면온도를 각각 빠르고, 정밀하게 측정하도록 하는 고속 온도측정기에 관한 것이다.
In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention uses a temperature sensor corresponding to the micro-measuring area to measure the surface temperature of a plurality of micro-measurement areas distributed in a particularly large area, for example, a semiconductor device. The present invention relates to a high speed temperature measuring instrument that allows fast and precise measurements.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 본 발명의 반도체부품의 표면온도를 측정하는 고속 온도측정기는 중공형태를 갖는 내부면과 외부면에 서로 다른 재질의 금속이 주입 및 도포되는 온도센서를 포함하여, 상기 반도체부품의 표면 상에 적어도 일부가 접촉 또는 인접하여 온도데이터를 획득하는 온도센서와; 상기 온도데이터를 외부로 디스플레이하는 서버;를 포함하되, 상기 온도센서는 상기 반도체부품의 표면에 분획 구비되는 하나 이상의 미세측정영역에 각각 대응하도록 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 한다. The high-speed temperature measuring device for measuring the surface temperature of the semiconductor component of the present invention according to one feature of the present invention for solving the above problems is the temperature at which metals of different materials are injected and applied to the inner and outer surfaces having a hollow shape A temperature sensor including a sensor, wherein the temperature sensor obtains temperature data at least partially contacted or adjacent to the surface of the semiconductor component; And a server configured to display the temperature data to the outside, wherein the temperature sensor is provided at least one to correspond to at least one micro-measuring region provided on the surface of the semiconductor component.

보다 바람직하게는 일측이 원뿔형태를 갖는 팁부재와; 상기 팁부재의 타측에 연결되어 형성되는 지지부재;를 포함하는 온도센서를 포함할 수 있다. More preferably, one side has a tip member having a conical shape; It may include a temperature sensor including; a support member connected to the other side of the tip member.

보다 바람직하게는 상기 지지부재의 종단면과 연결되는 와이어부재; 상기 지지부재와 상기 와이어부재에 접촉하여 형성되는 보상부재; 상기 보상부재의 상부면에 접촉하여 형성되는 정밀센싱부재; 및 상기 와이어부재와 연결되도록 배치되는 컨버터부재;를 더 포함하는 온도센서를 포함할 수 있다. More preferably, the wire member connected to the longitudinal section of the support member; A compensation member formed in contact with the support member and the wire member; Precision sensing member is formed in contact with the upper surface of the compensation member; And a converter member arranged to be connected to the wire member.

특히 상기 온도센서의 내부면에는 주석(Sn)합금이 주입되고, 상기 온도센서의 외부면에는 니켈(Ni) 또는 창연(Bi)이 도포될 수 있다. In particular, tin (Sn) alloy is injected into the inner surface of the temperature sensor, nickel (Ni) or bismuth (Bi) may be coated on the outer surface of the temperature sensor.

특히 블록(Block)형태를 갖는 알루미늄을 포함하는 보상부재를 포함할 수 있다. In particular, it may include a compensation member including aluminum having a block shape.

보다 바람직하게는 복수 개의 형태로 정렬된 온도센서어레이를 포함하는 온도센서를 포함할 수 있다. More preferably, it may include a temperature sensor including a temperature sensor array arranged in a plurality of forms.

보다 바람직하게는 복수 개의 온도센서와; 상기 복수 개의 온도센서의 상부면을 둘러싸도록 형성되는 센서지지부재; 를 포함하되, 상기 센서지지부재는 상기 복수 개의 온도센서의 상부면을 둘러싸도록 각각 형성되는 복수 개의 스프링부재;를 포함하는 온도센서어레이를 포함할 수 있다. More preferably, a plurality of temperature sensors; A sensor support member formed to surround upper surfaces of the plurality of temperature sensors; It includes, The sensor support member may include a temperature sensor array including; a plurality of spring members each formed to surround the upper surface of the plurality of temperature sensors.

특히 상기 온도센서어레이와 서버 사이에 배치되는 멀티플렉서;를 포함하여, 상기 멀티플렉서가 상기 온도센서어레이로부터 입력된 복수 개의 온도데이터 중 하나의 온도데이터를 선택하여 상기 서버로 전달할 수 있다.
In particular, the multiplexer is disposed between the temperature sensor array and the server; the multiplexer may select one of the plurality of temperature data input from the temperature sensor array and transfer it to the server.

본 발명의 고속 온도측정기는 온도센서의 팁부재가 반도체부품의 상부 표면에 분획 구비되는 복수 개의 미세 측정영역에 접촉 또는 인접하여 상기 반도체부품의 일 예인 반도체 소자의 표면온도를 미세영역 단위로 측정함으로써, 반도체소자의 표면온도를 영역별로 측정할 수 있다. 그에 따라, 반도체 소자 표면상에 위치하는 수 마이크론 단위의 핫스팟도 정밀하게 검사할 수 있다. The high speed temperature measuring apparatus of the present invention measures the surface temperature of a semiconductor device, which is an example of the semiconductor component, in units of micro-areas by contacting or adjoining a plurality of micro-measuring regions in which a tip member of the temperature sensor is provided on the upper surface of the semiconductor component. The surface temperature of the semiconductor device may be measured for each region. As a result, hot spots of several microns located on the surface of the semiconductor device can be precisely inspected.

또한, 본 발명의 고속 온도측정기는 복수 개의 온도센서부재를 배열시켜 온도센서어레이를 구비할 수 있으며, 이러한 온도센서어레이는 넓은 면적에 대응할 수 있으므로, 넓은 면적을 갖는 반도체 소자의 표면온도도 측정할 수 있다. In addition, the high speed temperature measuring apparatus of the present invention may be provided with a temperature sensor array by arranging a plurality of temperature sensor members, and such a temperature sensor array may correspond to a large area, so that the surface temperature of a semiconductor device having a large area may also be measured. Can be.

더불어, 본 발명의 고속 온도측정기는 보상부재를 통해 반도체부품의 온도 측정 시 발생되는 노이즈 등으로 인해 획득한 온도데이터의 보상을 수행하여 노이즈의 영향을 최소화하여 보다 정확한 온도를 측정할 수 있다. In addition, the high-speed temperature measuring apparatus of the present invention can compensate the temperature data obtained due to noise generated when the temperature of the semiconductor component is measured through the compensation member, thereby minimizing the influence of the noise, thereby measuring a more accurate temperature.

이와 더불어, 본 발명의 고속 온도측정기는 검사하고자 하는 반도체부품이 수평으로 이동하고, 온도센서부의 팁부재가 상하로 이동하도록 구축될 경우, 복수 개의 반도체 소자의 온도도 연속적으로 측정할 수 있다. In addition, when the semiconductor component to be inspected moves horizontally and the tip member of the temperature sensor moves up and down, the high speed temperature measuring instrument of the present invention can continuously measure the temperatures of the plurality of semiconductor elements.

이에 따라, 본 발명의 고속 온도측정기는 온도센서부를 통해 반도체부품의 온도를 측정하여, 상기 반도체부품상에 존재하는 핫스팟영역을 용이하게 파악 후 제거함으로써, 상기 생산되는 반도체부품의 동작에러를 감소시키고, 그 처리속도를 향상시킬 수 있다.
Accordingly, the high speed temperature measuring device of the present invention measures the temperature of the semiconductor component through the temperature sensor unit, and easily detects and removes the hot spot region existing on the semiconductor component, thereby reducing the operation error of the produced semiconductor component. In addition, the processing speed can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 온도측정기에 관한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 고속 온도측정기 중 온도센서의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 고속 온도측정기를 이용한 온도교정과정에 관한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고속 온도측정기의 온도센서어레이를 나타낸 도면이다. 1 is a schematic diagram of a high-speed temperature measuring device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the temperature sensor of the high speed temperature measuring instrument of the present invention.
3 is a schematic diagram of a temperature calibration process using the high speed temperature measuring instrument of the present invention.
4 is a view showing a temperature sensor array of a high speed temperature measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 바람직한 실시 예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments and accompanying drawings, which will be easily understood by those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 온도측정기에 관한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a high-speed temperature measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고속 온도측정기는 온도센서와 서버를 포함한다. As shown in Figure 1, the high speed temperature measuring instrument of the present invention includes a temperature sensor and a server.

온도센서(112)는 표면온도를 측정하고자 하는 반도체부품의 표면 상에 적어도 일부가 접촉하거나 인접하여 온도데이터를 측정한다. 이러한 온도센서(112)는 중공형태를 갖는 내부면과 외부면에 서로 다른 재질의 금속이 주입 및 도포되며, 팁부재(112a)와 지지부재(112b)로 구성된다. The temperature sensor 112 measures temperature data at least partially in contact with or adjacent to a surface of a semiconductor component to measure surface temperature. The temperature sensor 112 is injected and applied to the metal of different materials on the inner surface and the outer surface having a hollow shape, it is composed of a tip member (112a) and the support member (112b).

팁부재(112a)는 일측이 원뿔형태를 갖는다. Tip member 112a has a conical shape on one side.

지지부재(112b)는 상기 팁부재(112a)의 타측에 연결되어 형성된다. 이러한 상기 팁부재(112a)와 지지부재(112b)의 내부면과 외부면에는 서로 다른 금속이 주입 또는 도포된다. The support member 112b is connected to the other side of the tip member 112a. Different metals are injected or applied to the inner and outer surfaces of the tip member 112a and the support member 112b.

이에 더하여, 상기 온도센서(112)는 팁부재(112a)와 지지부재(112b) 외에 와이어부재(116), 보상부재(114), 정밀센싱부재(115), 컨버터부재(117)를 포함한다. In addition, the temperature sensor 112 includes a wire member 116, a compensation member 114, a precision sensing member 115, and a converter member 117 in addition to the tip member 112a and the support member 112b.

와이어부재(116)는 상기 지지부재(112b)의 종단면과 연결되며, 이에 따라 상기 온도센서부재(112)가 획득한 온도데이터를 컨버터부재(117)로 전달한다. 이 때 상기 와이어부재(116)는 구리(cu) 재질의 와이어가 사용되는 것이 바람직하다.The wire member 116 is connected to the longitudinal section of the support member 112b, thereby transferring the temperature data obtained by the temperature sensor member 112 to the converter member 117. At this time, the wire member 116 is preferably used a copper (cu) material.

보상부재(114)는 상기 지지부재(112b)와 상기 와이어부재(116)와 접촉하여 상기 지지부재(112b)의 외부면에 형성된다. 이러한 보상부재(114)는 알루미늄(AL) 재질의 블록(Block)형태를 갖는 것이 바람직하다. The compensation member 114 is formed on the outer surface of the support member 112b in contact with the support member 112b and the wire member 116. The compensation member 114 preferably has a block shape made of aluminum (AL).

정밀센싱부재(115)는 상기 보상부재(114)의 상부면에 접촉하여 형성된다. The precision sensing member 115 is formed in contact with the upper surface of the compensation member 114.

만약, 상기 보상부재(114)의 온도가 변화하면, 상기 온도센서부재(116)의 내부면과 외부면에 주입 또는 도포된 서로 다른 금속이 만나는 지점(cold junction)에서, 상기 서로 다른 금속 사이에 순수하게 발생되는 기전력 외에 상기 보상부재(114)의 온도변화에 따라 양(+)의 성분을 갖는 기전력이 추가로 발생되거나, 음(-)의 성분을 갖는 기전력이 추가로 발생된다. 결국 이와 같이, 보상부재(114)의 온도 변화에 따라 추가로 발생되는 기전력은 표면 온도를 측정하고자 하는 서브스트레이트의 온도와는 별개이므로, 온도보상이 수행된다.If the temperature of the compensation member 114 is changed, at the junction where different metals injected or coated on the inner and outer surfaces of the temperature sensor member 116 meet (cold junction), between the different metals. In addition to purely generated electromotive force, an electromotive force having a positive component is additionally generated or an electromotive force having a negative component is further generated according to a temperature change of the compensation member 114. As a result, since the electromotive force additionally generated according to the temperature change of the compensation member 114 is independent of the temperature of the substrate to measure the surface temperature, temperature compensation is performed.

컨버터부재(117)는 상기 와이어부재(116)와 연결되도록 배치되어, 상기 온도센서부재(112)가 획득한 온도데이터를 아날로그 상태에서 디지털 상태로 변환하며, 상기 정밀센싱부재(115)의 저항이 변동한 경우, 발생한 저항의 변동값을 상쇄하는 전자회로를 더 포함한다. 이러한 컨버터부재(117)는 상기 보상부재(114)의 온도변화를 보상하기 위해, 상기 전자회로를 통해 외부로부터 상기 정밀센싱부재(115)로 일정한 양의 전류를 인가하도록 한 후 전압을 측정하여, 상기 정밀센싱부재(115)의 저항에 대한 변동여부를 측정한다. The converter member 117 is disposed to be connected to the wire member 116 to convert the temperature data acquired by the temperature sensor member 112 from an analog state to a digital state, and the resistance of the precision sensing member 115 is increased. In the case of fluctuation, the electronic circuit further includes an electronic circuit for canceling the fluctuation of the generated resistance. The converter member 117 measures a voltage after applying a certain amount of current from the outside to the precision sensing member 115 through the electronic circuit to compensate for the temperature change of the compensation member 114, The variation of the resistance of the precision sensing member 115 is measured.

서버(120)는 상기 온도센서부(110)가 획득한 온도데이터를 USB 인터페이스를 통해 입력받아, 제어프로그램인 랩뷰(Labview) 프로그램을 통해 외부로 디스플레이하여, 사용자가 측정하고자 하는 반도체부품의 온도상태를 빠르고 정밀하게 파악할 수 있다.The server 120 receives the temperature data obtained by the temperature sensor unit 110 through a USB interface and displays the temperature data of the semiconductor component to be measured by the user by displaying it externally through a lab program, which is a control program. Can be quickly and precisely identified.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 온도센서에 대하여 자세히 살펴보도록 한다. Hereinafter, the temperature sensor of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

온도센서(112)는 액체의 일정량을 주입하거나 흡입하는 기구인 피펫(pipette)형상으로 이루어질 수 있다. 특히, 상기 온도센서의 팁부재(112a)가 서로 다른 금속을 구비하고, 상기 서로 다른 금속 사이에 온도 차이가 발생하면, 상기 서로 다른 금속은 전기 성분을 생성하는 열전쌍(thermocouple)이 된다. 이러한 경우, 서로 다른 종류의 금속을 고리 모양으로 연결하고, 한 쪽 접점을 상대적 고온, 다른 한 쪽을 저온이 되었을 때, 그 회로 상에 기전력이 발생하는 제베크(Seebeck) 효과가 발생한다. The temperature sensor 112 may be formed in a pipette shape, which is a device for injecting or sucking a predetermined amount of liquid. In particular, when the tip member 112a of the temperature sensor includes different metals and a temperature difference occurs between the different metals, the different metals become thermocouples that generate electrical components. In this case, when the different kinds of metals are connected in a ring shape, and one contact point becomes relatively high temperature and the other point becomes low temperature, the Seebeck effect of generating electromotive force on the circuit occurs.

이러한 제베크 효과에 따라, 상기 팁부재(112a)는 온도측정 기능을 수행할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 실시 예에서는 유리재질의 마이크로피펫을 온도센서(112)로서 사용한다. According to the Seebeck effect, the tip member 112a can perform a temperature measurement function. Accordingly, in the present embodiment, a glass micropipette is used as the temperature sensor 112.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 고속 온도측정기 중 온도센서에 대하여 보다 자세히 살펴보도록 한다. Hereinafter, the temperature sensor of the high speed temperature measuring instrument of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 고속 온도측정기 중 온도센서의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of the temperature sensor of the high speed temperature measuring instrument of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고속 온도측정기 중 온도센서는 팁부재(112a)와 지지부재(112b)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the temperature sensor of the high speed temperature measuring instrument of the present invention includes a tip member 112a and a support member 112b.

이러한 온도센서의 제조공정을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the manufacturing process of such a temperature sensor as follows.

온도센서(112)는 유리 재질의 피펫이 사용되는 것이 바람직하므로, 상기 온도센서의 팁부재(112a)와 상기 지지부재(112b)의 중공상태인 내부면에 몰딩한 주석(Sn)합금을 주입하고, 이에 따라, 주입된 주석합금으로 이루어진 금속봉이 상기 온도센서의 내부면에 형성된다. Since the temperature sensor 112 preferably uses a glass pipette, it injects a tin (Sn) alloy molded into the hollow inner surface of the tip member 112a and the support member 112b of the temperature sensor. Thus, a metal rod made of infused tin alloy is formed on the inner surface of the temperature sensor.

이어서, 상기 온도센서의 팁부재와 지지부재의 외부면에 니켈(Ni) 또는 창연(Bi)을 도포하여, 상기 온도센서의 외부면에 금속막(112d)을 형성한다.Subsequently, nickel (Ni) or bismuth (Bi) is applied to the outer surface of the tip member and the support member of the temperature sensor, thereby forming a metal film 112d on the outer surface of the temperature sensor.

이후, 상기 온도센서(112)의 팁부재(112a)의 일측에 원뿔형태가 형성되도록 열을 인가한다.Thereafter, heat is applied to form a cone on one side of the tip member 112a of the temperature sensor 112.

뒤이어, 상기 온도센서(112)의 지지부재(112b)의 절단면에는 레이저 또는 전기적 솔더링에 의해 압력을 가하고, 상기 온도센서의 내부면에 형성된 금속봉과 상기 온도센서의 외부면에 형성된 금속막이 가해진 열과 압력에 의해 녹게 된다. Subsequently, pressure is applied to the cut surface of the support member 112b of the temperature sensor 112 by laser or electrical soldering, and heat and pressure applied to the metal rod formed on the inner surface of the temperature sensor and the metal film formed on the outer surface of the temperature sensor. Is melted by

이 후, 열과 압력에 의해 녹은 금속봉 및 금속막이 존재하는 온도센서의 팁부재에 그라인딩(grinding) 공정이 수행된다. Thereafter, a grinding process is performed on the tip member of the temperature sensor where the metal rod and the metal film are melted by heat and pressure.

이러한 상기 팁부재의 그라인딩 공정이 수행되기 위해, 온도센서로서 사용되는 피펫을 3축 변환 스테이지에 부착한다. 상기 3축 변환 스테이지의 디스크에 매우 미세한 그라인드 플레이트를 부착하여, 상기 디스크가 회전함에 따라 상기 피펫의 팁부재에 대한 그라인딩 공정을 수행한다. In order to perform this grinding process of the tip member, a pipette used as a temperature sensor is attached to the three-axis conversion stage. A very fine grinding plate is attached to the disk of the three-axis conversion stage, thereby performing a grinding process on the tip member of the pipette as the disk rotates.

이와 같이, 상기 팁부재에 대한 그라인딩 공정이 수행된 후, 상기 피펫의 외부면에 금속막 형성을 위해, 상기 피펫의 외부면이 스퍼터링 챔버 내에서 니켈(Ni) 또는 창연(Bi)으로 코팅하는 공정이 수행된다. As such, after the grinding process for the tip member is performed, the outer surface of the pipette is coated with nickel (Ni) or bismuth (Bi) in the sputtering chamber to form a metal film on the outer surface of the pipette. This is done.

상술한 바와 같이, 상기 온도센서의 내부면과 외부면에 서로 다른 재질의 금속 즉, 주석합금과 니켈 또는 주석합금과 창연은 서로 다른 제베크(seebeck) 계수를 가지므로, 결국 상기 서로 다른 재질의 금속은 열전도율의 차이가 발생한다. 결국 상기 주석합금과 니켈 또는 주석합금과 창연은 열전쌍이 됨에 따라, 상기 온도센서의 외부면에 도포되는 니켈 또는 창연의 도포상태에 의해 약 7 내지 15.5 μ/K 정도의 기전력을 발생시키고, 발생된 기전력을 측정함으로써, 온도를 측정한다. As described above, metals of different materials, that is, tin alloys and nickel or tin alloys and bismuth on the inner and outer surfaces of the temperature sensor have different Seebeck coefficients, and thus, Metals have a difference in thermal conductivity. Eventually, the tin alloy and nickel or tin alloy and bismuth become thermocouples, thereby generating an electromotive force of about 7 to 15.5 μ / K by the application state of nickel or bismuth applied to the outer surface of the temperature sensor. By measuring the electromotive force, the temperature is measured.

또한, 이와 같은 본 발명의 고속 온도측정기는 온도측정의 자동화를 위해, 교정과정을 포함한다. In addition, the high-speed temperature meter of the present invention includes a calibration process for the automation of temperature measurement.

이하, 도 3을 참고하여, 본 발명의 고속 온도측정기를 이용한 온도교정과정에 대하여 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to Figure 3, it will be described in detail with respect to the temperature calibration process using the high-speed temperature meter of the present invention.

도 3은 본 발명의 고속 온도측정기를 이용한 온도교정과정에 관한 개략도이다.3 is a schematic diagram of a temperature calibration process using the high speed temperature measuring instrument of the present invention.

도 3에 도시된 고속 온도측정기는 도 1에 도시된 고속 온도측정기와 동일하며, 단지 온도센서부재(112)의 교정을 위하여, 교정챔버(140)에 상기 고속 온도측정기의 온도센서부재(112) 일부를 담근 모습을 나타낸다. The high speed temperature measuring instrument shown in FIG. 3 is the same as the high speed temperature measuring instrument shown in FIG. 1, and only for the calibration of the temperature sensor member 112, the temperature sensor member 112 of the high speed temperature measuring instrument in the calibration chamber 140. Show some of the soaking.

도 3의 상기 고속 온도측정기의 온도센서부재(112) 중 팁부재(112a)가 물이 일부 채워진 교정챔버(140)에 담가지고, 이 때 온도센서부재(112)의 온도를 측정하고, 온도측정 시 기전력 또한 측정하여 측정된 온도정보와 기전력정보를 서버(120)로 전송한다.The tip member 112a of the temperature sensor member 112 of the high speed temperature measuring instrument of FIG. 3 is immersed in the calibration chamber 140 partially filled with water, and at this time, the temperature of the temperature sensor member 112 is measured, and the temperature measurement is performed. Time electromotive force is also measured and transmits the measured temperature information and electromotive force information to the server 120.

이에 따라, 상기 서버(120)는 수신한 온도정보와 기전력정보를 이용하여, 기전력과 온도와의 상관관계 즉, 제벡상수를 연산한다. Accordingly, the server 120 calculates a correlation between the electromotive force and the temperature, that is, the Seebeck constant, by using the received temperature information and the electromotive force information.

결국, 고속 온도측정기는 상기 교정챔버를 통해 상온에서의 기전력에 대한 기준값을 측정하고, 이 후 반도체부품의 표면에 팁부재를 접촉하거나 인접시켜 상기 반도체부품의 온도상승에 따른 기전력 변화를 측정함으로써, 앞서 교정과정을 통해 연산한 제벡상수를 이용하여, 상기 반도체부품의 온도데이터를 측정한다.As a result, the high speed temperature measuring device measures a reference value for electromotive force at room temperature through the calibration chamber, and then measures the change in electromotive force according to the temperature rise of the semiconductor component by contacting or adjoining a tip member to the surface of the semiconductor component. The temperature data of the semiconductor component is measured by using the Seebeck constant calculated through the calibration process.

본 발명의 다른 실시 예로서, 본 발명의 고속 온도측정기는 온도센서가 복수 개의 형태로 정렬된 온도센서어레이를 더 포함한다. As another embodiment of the present invention, the high speed temperature measuring apparatus of the present invention further includes a temperature sensor array in which the temperature sensors are arranged in a plurality of forms.

이하, 도 4을 참조하여, 상기 온도센서어레이에 대하여 자세히 살펴보도록 한다. Hereinafter, the temperature sensor array will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 고속 온도측정기의 온도센서어레이를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing a temperature sensor array of a high speed temperature measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 온도센서어레이(130)는 복수 개의 온도센서(112)와 센서지지부재(132)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the temperature sensor array 130 of the present invention includes a plurality of temperature sensors 112 and a sensor support member 132.

온도센서(112)는 앞서 도 2를 통해 설명한 온도센서가 온도를 측정하고자 하는 반도체부품의 표면에 분획 구비되는 적어도 하나 이상의 미세측정영역에 각각 대응하도록 복수 개의 형태로 정렬된다.The temperature sensor 112 is arranged in a plurality of forms such that the temperature sensor described above with reference to FIG. 2 corresponds to at least one or more micro-measuring regions each provided on the surface of the semiconductor component to measure temperature.

센서지지부재(132)는 복수 개의 온도센서(112)의 상부면을 둘러싸도록 형성되는데, 각각 상기 복수 개의 온도센서(112)의 상부면을 둘러싸도록 형성되는 복수 개의 스프링부재(134)를 더 포함한다. The sensor support member 132 is formed to surround the top surfaces of the plurality of temperature sensors 112, and further includes a plurality of spring members 134 formed to surround the top surfaces of the plurality of temperature sensors 112, respectively. do.

특히, 온도를 측정하고자 하는 반도체부품은 하부에 위치하고, 상기 온도센서어레이가 상하로 이동을 하면서 상기 반도체부품의 상부면에 접촉하여 온도를 측정하게 된다. 이 때, 상기 온도센서어레이(130)가 상하로 이동 시, 상기 온도센서어레이(130)가 미세하게 흔들리게 되어, 상기 온도센서어레이(130)에 포함된 복수 개의 온도센서(112)의 높이가 달라질 수 있으며, 상기 반도체부품의 식각과정 중 미세한 오차로 인하여 상기 반도체부품의 상부면이 일정한 상태를 갖지 못하는 경우가 발생할 수 있다. In particular, the semiconductor component to measure the temperature is located at the bottom, while the temperature sensor array is moved up and down to contact the upper surface of the semiconductor component to measure the temperature. At this time, when the temperature sensor array 130 is moved up and down, the temperature sensor array 130 is slightly shaken, the height of the plurality of temperature sensors 112 included in the temperature sensor array 130 is The upper surface of the semiconductor component may not have a constant state due to a minute error during the etching process of the semiconductor component.

이러한 경우에, 상기 온도센서어레이(130)의 온도센서(112)와 센서지지부재(132) 사이에 배치되는 스프링부재(134)에 의해, 상기 온도센서(112)의 높이가 측정하고자 하는 반도체부품의 편평한 정도에 대응하여 적응적으로 변화할 수 있다. 이에 따라, 보다 정확한 반도체부품의 표면 온도를 측정할 수 있다. In this case, the height of the temperature sensor 112 to be measured by the spring member 134 disposed between the temperature sensor 112 and the sensor support member 132 of the temperature sensor array 130. It can be adaptively changed corresponding to the flatness of. As a result, the surface temperature of the semiconductor component can be measured more accurately.

이 때, 상기 온도센서어레이(130)와 서버(120) 사이에 멀티플렉서(미도시)가 더 포함된다. 이러한 멀티플렉서는 상기 온도센서어레이(130)로부터 획득한 복수 개의 온도데이터 중 일부를 선택하여 선택한 온도데이터를 상기 서버(120)로 전달할 수 있다. At this time, a multiplexer (not shown) is further included between the temperature sensor array 130 and the server 120. The multiplexer may select some of the plurality of temperature data obtained from the temperature sensor array 130 to transfer the selected temperature data to the server 120.

이처럼, 온도센서어레이를 사용하여 반도체부품의 온도측정 시, 온도를 측정하고자 하는 반도체부품이 다량인 경우, 복수 개의 온도센서부재를 포함하는 온도센서어레이를 통해 보다 빠르게 상기 반도체부품의 온도를 측정할 수 있다. As such, when the temperature of the semiconductor component is measured using the temperature sensor array, when a large number of semiconductor components are to be measured, the temperature of the semiconductor component may be measured more quickly through a temperature sensor array including a plurality of temperature sensor members. Can be.

온도센서를 이용한 고속 온도측정기를 통해 반도체부품의 표면온도를 측정할 수 있어, 후속공정에 의해 상기 반도체부품에 존재하는 핫스팟 영역을 정확하게 검출하여 제거할 수 있다. 또한, 후속공정에 의해 상기 반도체부품 상에 존재하는 핫스팟영역을 용이하게 파악 후 제거함에 따라, 상기 반도체부품을 이용하여 생산되는 반도체부품의 동작에러를 감소시키고, 그 처리속도를 향상시킬 수 있다. It is possible to measure the surface temperature of the semiconductor component through a high-speed temperature meter using a temperature sensor, it is possible to accurately detect and remove the hot spot region existing in the semiconductor component by a subsequent process. In addition, by easily identifying and removing the hot spot region existing on the semiconductor component by a subsequent process, an operation error of the semiconductor component produced using the semiconductor component can be reduced, and the processing speed thereof can be improved.

본 발명의 고속 온도측정기는 온도센서의 팁부재가 반도체부품의 상부 표면에 분획 구비되는 복수 개의 미세 측정영역에 접촉 또는 인접하여 상기 반도체부품의 일 예인 반도체 소자의 표면온도를 미세영역 단위로 측정함으로써, 반도체소자의 표면온도를 영역별로 측정할 수 있다. 그에 따라, 반도체 소자 표면 상에 위치하는 수 마이크론 단위의 핫스팟도 정밀하게 검사할 수 있다. The high speed temperature measuring apparatus of the present invention measures the surface temperature of a semiconductor device, which is an example of the semiconductor component, in units of micro-areas by contacting or adjoining a plurality of micro-measuring regions in which a tip member of the temperature sensor is provided on the upper surface of the semiconductor component. The surface temperature of the semiconductor device may be measured for each region. As a result, hot spots of several microns located on the surface of the semiconductor device can be precisely inspected.

또한, 본 발명의 고속 온도측정기는 복수 개의 온도센서부재를 배열시켜 온도센서어레이를 구비할 수 있으며, 이러한 온도센서어레이는 넓은 면적에 대응할 수 있으므로, 넓은 면적을 갖는 반도체 소자의 표면온도도 측정할 수 있다. In addition, the high-speed temperature measuring apparatus of the present invention may be provided with a temperature sensor array by arranging a plurality of temperature sensor members, and such a temperature sensor array may correspond to a large area, so that the surface temperature of a semiconductor device having a large area may also be measured. Can be.

더불어, 본 발명의 고속 온도측정기는 보상부재를 통해 반도체부품의 온도 측정 시 발생되는 노이즈 등으로 인해 획득한 온도데이터의 보상을 수행하여 노이즈의 영향을 최소화하여 보다 정확한 온도를 측정할 수 있다. In addition, the high-speed temperature measuring apparatus of the present invention can compensate the temperature data obtained due to noise generated when the temperature of the semiconductor component is measured through the compensation member, thereby minimizing the influence of the noise, thereby measuring a more accurate temperature.

이와 더불어, 본 발명의 고속 온도측정기는 검사하고자 하는 반도체부품이 수평으로 이동하고, 온도센서부의 팁부재가 상하로 이동하도록 구축될 경우, 복수 개의 반도체 소자의 온도도 연속적으로 측정할 수 있다. In addition, when the semiconductor component to be inspected moves horizontally and the tip member of the temperature sensor moves up and down, the high speed temperature measuring instrument of the present invention can continuously measure the temperatures of the plurality of semiconductor elements.

이에 따라, 본 발명의 고속 온도측정기는 온도센서부를 통해 반도체부품의 온도를 측정하여, 상기 반도체부품 상에 존재하는 핫스팟영역을 용이하게 파악 후 제거함으로써, 상기 생산되는 반도체부품의 동작에러를 감소시키고, 그 처리속도를 향상시킬 수 있다. Accordingly, the high speed temperature measuring device of the present invention measures the temperature of the semiconductor component through the temperature sensor unit, and easily detects and removes a hot spot region existing on the semiconductor component, thereby reducing an operation error of the produced semiconductor component. In addition, the processing speed can be improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허청구범위에 속하는 것은 당연하다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Do.

110: 온도센서부 112: 온도센서
114: 보상부재 115: 정밀센싱부재
116: 와이어부재 117: 컨버터부재
120: 서버110: temperature sensor 112: temperature sensor
114: compensation member 115: precision sensing member
116: wire member 117: converter member
120: server

Claims (8)

반도체부품의 표면온도를 측정하는 고속 온도측정기에 있어서,
중공형태를 갖는 내부면과 외부면에 서로 다른 재질의 금속이 주입 및 도포되는 온도센서를 포함하여, 상기 반도체부품의 표면 상에 적어도 일부가 접촉 또는 인접하여 온도데이터를 획득하는 온도센서와;
상기 온도데이터를 외부로 디스플레이하는 서버;
를 포함하되,
상기 온도센서는 상기 반도체부품의 표면에 분획 구비되는 하나 이상의 미세측정영역에 각각 대응하도록 하나 이상 구비되고,
상기 온도센서는
복수 개의 형태로 정렬된 온도센서어레이를 포함하고,
상기 온도센서어레이는
복수 개의 온도센서와;
상기 복수 개의 온도센서의 상부면을 둘러싸도록 각각 형성되는 복수개의 스프링 부재를 포함하는 센서지지부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 온도측정기.
In the high speed temperature measuring device for measuring the surface temperature of semiconductor parts,
A temperature sensor including a temperature sensor in which metals of different materials are injected and applied to the inner surface and the outer surface of the hollow shape, and at least partially contacting or adjacent to the surface of the semiconductor component to obtain temperature data;
A server which displays the temperature data to the outside;
Including,
The temperature sensor is provided with one or more to correspond to each of the one or more micro-measuring region is provided on the surface of the semiconductor component,
The temperature sensor is
A temperature sensor array arranged in a plurality of forms,
The temperature sensor array
A plurality of temperature sensors;
A sensor support member comprising a plurality of spring members each formed to surround upper surfaces of the plurality of temperature sensors;
High speed temperature measuring device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 온도센서는
일측이 원뿔형태를 갖는 팁부재와;
상기 팁부재의 타측에 연결되어 형성되는 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 온도측정기.
The method of claim 1,
The temperature sensor is
A tip member having a conical shape on one side;
And a support member connected to the other side of the tip member.
제2항에 있어서,
상기 온도센서는
상기 지지부재의 종단면과 연결되는 와이어부재;
상기 지지부재와 상기 와이어부재에 접촉하여 형성되는 보상부재;
상기 보상부재의 상부면에 접촉하여 형성되는 정밀센싱부재; 및
상기 와이어부재와 연결되도록 배치되는 컨버터부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 온도측정기.
The method of claim 2,
The temperature sensor is
A wire member connected to a longitudinal section of the support member;
A compensation member formed in contact with the support member and the wire member;
Precision sensing member is formed in contact with the upper surface of the compensation member; And
A converter member disposed to be connected to the wire member;
High speed temperature measuring device further comprises.
제1항에 있어서,
상기 온도센서의 내부면에는 주석(Sn)합금이 주입되고,
상기 온도센서의 외부면에는 니켈(Ni) 또는 창연(Bi)이 도포되는 것을 특징으로 하는 고속 온도측정기.
The method of claim 1,
Tin (Sn) alloy is injected into the inner surface of the temperature sensor,
High-speed temperature measuring device, characterized in that nickel (Ni) or bismuth (Bi) is coated on the outer surface of the temperature sensor.
제3항에 있어서,
상기 보상부재는
블록(Block)형태를 갖는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 온도측정기.
The method of claim 3,
The compensation member
A high speed temperature measuring device comprising aluminum having a block shape.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 온도센서어레이와 서버 사이에 배치되는 멀티플렉서;를 포함하여, 상기 멀티플렉서가 상기 온도센서어레이로부터 입력된 복수 개의 온도데이터 중 하나의 온도데이터를 선택하여 상기 서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 고속 온도측정기.

The method of claim 1,
A multiplexer disposed between the temperature sensor array and the server; the multiplexer selects one temperature data from a plurality of temperature data input from the temperature sensor array and transfers the temperature data to the server. .

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