KR0157349B1

KR0157349B1 - 피봇가능한 자기중심성을 지닌 탄성중합체 압력 웨이퍼 탐침

Info

Publication number: KR0157349B1
Application number: KR1019950001162A
Authority: KR
Inventors: 오이쓰 블레이크 에프
Original assignee: 완다 케이, 덴슨-로우; 휴우즈 에어크라프트 캄파니
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 1998-12-01
Also published as: US5436568A; KR950023979A; JPH07263501A; JP2740134B2

Abstract

집적회로를 검사하기 위한 검사탐침(10)이 집적회로 다이(15)위에 구성된다. 탐침(10)은 그 중심에 개구부(19)를 가진 인쇄회로기판 인터페이스(11)을 포함한다. 유연박막(21)은 인쇄회로기판 인터페이스(11)의 바닥표면에 구성되는데, 중심부근에서 유연하다. 다수의 전기적 트레이스(18)와 다수의 범프(17)가 유연박막(21)위에 형성되는데, 이 통로들은 집적회로(20)와 외부검사장비 사이의 인터페이싱을 가능하도록 만들어 주는 다수의 단말패드(19)까지 연결되어 끝이 난다. 투명 플라스틱 윈도우(12)는 그 윈도우의 한 부분이 인터페이스(11)에 고착된다. 중심에 개구부(24)를 가진 원뿔형 리테이너(13)은 투명 플라스틱 윈도우(12)의 바닥표면에 인접한다. 상부 절단된 원뿔형 단면을 가진 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)는 투명 플라스틱 윈도우(12)의 바닥표면 사이에 배치된다. 탐침(10)이 조립되었을 때에 유연박막(21)은 비유연부분과 비교하여 상대적으로는 바깥쪽으로 연장되면서 유연한 위치로 배치된다. 유연박막(21)은 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)와 투명플라스틱 압력 피봇판(22)이 박막위에서 가해주는 힘에 의해 유연위치로 이동하게 된다. 탄성중합체 부재(14)는 집적회로(20)로 상호연결 도중에 압축되고 소기의 목적대로, 유연박막(21)이 기울어져서 집적회로상의 범프와 패드가 적절히 교접할 수 있도록 편향된다. 다이(15)와 집적회로(20)의 상향운동은 범프(17)와 패드(29)사이의 접촉을 보장하며 필요할 시, 유연박막(21)을 기울게 하는 힘을 가해 준다. 이 탐침은 아주 미소한 집적회로 다이패턴에 특히 적합한 데, 다이패턴이 250평방인치보다 작은 경우의 검사에 유용하다.

Description

피봇가능한 자기 중심성을 지닌 탄성중합체 압력 웨이퍼 탐침

제1도는 본 발명의 원리에 따라 만들어진 피봇가능한 자기중심성을 지닌 탄성중합체를 이용한 압력 웨이퍼 탐침의 평면도.

제2도는 제1도의 피봇가능한 자기중심성을 지닌 탄성중합체를 이용한 압력 웨이퍼 탐침 단면의 측면도.

제3도는 제1도의 피봇가능한 자기중심성을 지닌 탄성중합체 압력 웨이퍼 탐침의 중심 부분을 자세히 하기 위한 단면의 측면 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 탄성중합체 압력 웨이퍼 탐침 11 : 인쇄회로기판 인터페이스

12 : 투명 플라스틱 윈도우 13 : 원뿔형의 리테이너

14 : 탄성중합체 부재 15 : 집적회로 다이

16 : 스크류 17 : 상호연결 패드

18 : 전기적 트레이스 19 : 단말 패드

20 : 집적 회로 21 : 유연 박막

22 : 피봇판 23 : 리테이너의 바깥벽

24 : 리테이너의 안쪽벽 25 : 개구부

28 : 스크류 29 : 상호연결 패드

본 발명은 일반적으로 탐침에 관한 것으로 특히 집적회로 다이를 검사하는 피봇가능한(pivotable) 자기 중심성을 지닌 탄성중합체를 이용한 압력 웨이퍼 탐침을 다루고 있다.

본 발명의 양수인은 집적회로 다이를 검사하는 데 사용하는 박막 웨이퍼 탐침을 제조하고 있다. 이런 박막 웨이퍼 탐침은 박막을 활성화시키기 위해 코일스프링과 중심피봇을 사용한다. 박막은 검사중에 웨이퍼에 대해 평평해야 하며 요구되는 양만큼의 접촉력을 제공해야 한다. 박막을 활성화시키기 위해 코일스프링과 중심피봇을 사용하는 방법은 250평방인치이거나 더 넓은 대형 다이패턴에는 적절하게 작용한다. 그러나 이런 방법은 아주 미소한 다이패턴의 중심영역에서는 잘 들어맞지 않는다. 따라서 이런 박막 웨이퍼 탐침을 이용하여 집적회로 다이를 검사하는 것은 불가능하다.

그래서 박막을 활성화시키기 위해 코일 스프링과 중심피봇을 사용하는 종래 탐침의 한계를 극복하여 집적회로 다이를 검사할 수 있도록 해주는 피봇가능한 자기 중심성을 지닌 탄성중합체를 이용한 압력 웨이퍼 탐침을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명은 집적회로 웨이퍼 박막 탐침을 작동하는 데에 필요한 구동력과 평탄화력(planarizing force)을 제공하기 위해 투명 탄성중합체, 플라스틱, 금속부품을 사용하는 메커니즘을 가지고 있다. 본 발명은 종래의 탐침에서 사용하는 대형 스프링과 피봇이 무용화되는 아주 미소한 집적회로 다이 패턴에 특별히 적합하다. 본 발명은 현행 탐침의 코일스프링과 중심피봇을 대체하고서도, 동일한 핵심운동과 작용을 제공하기 위해 원뿔형의, 주조한 투명 탄성중합체 부재와 다른 특정한 모양의 부품들을 사용한다.

구체적으로 말하면 본 발명은 집적회로 다이위에 형성된 집적회로를 검사하기 위한 검사탐침이다. 이 탐침은 그 중심에 개구부를 가진 인쇄회로기판 인터페이스를 포함한다. 예를 들어 구리도금된 폴리아미드를 포함한 다공질의 유연박막이 인쇄회로기판 인터페이스의 바닥표면에 형성되어 있는데 이 인터페이스는 가운데 부분이 유연하다. 다수의 전기적 트레이스 다수의 범프가 유연 박막위에 형성되어 있는데 이 박막은 다수의 단말패드까지 이어져 끝을 이루고, 이 패드는 집적회로와 외부의 검사장비사이의 인터페이싱을 가능하게 하여 준다. 투명 플라스틱 윈도우는 윈도우의 한 부분이 인터페이스의 개구부로 돌출하여 끼워짐에 따라 인쇄회로기판 인터페이스에 고착된다. 중심부분에 원형 개구부를 가진 원뿔모양의 리테이너는 투명 플라스틱 윈도우의 바닥표면에 접해 있다. 상부절단된 원뿔형의 단면을 가진 피봇가능한 탄성중합체 부재는 투명 플라스틱 윈도우의 바닥 표면에 접해 있다. 투명 플라스틱 압력피봇판은, 유연박막과 피봇가능한 탄성중합체 부재의 바닥표면사이에 배치되어 있다.

탐침이 조립되었을 때, 유연박막은 유연해진 위치에 배치되고, 박막은 비유연부분과 비교해서 상대적으로는 바깥쪽으로 연장된다. 유연 박막은 피봇가능한 탄성중합체 부재와 투명 플라스틱 압력피봇판이 박막위에서 작용시키는 힘에 의해서 유연위치로 이동하게 된다. 탄성중합체 부재는 집적회로와의 상호연결 도중에 압축되며, 소기의 목적대로, 유연박막의 기울어짐과 이에 따른 집적회로상에서의 범프와 패드의 적절한 교접을 이루기 위해 편향된다. 다이와 패드사이의 상향운동은 범프와 패드사이의 접촉을 확실하게 보장해 주며 필요할 시 유연박막을 기울게 하는 힘을 제공해 준다. 본 발명은 집적회로 다이를 검사하기 위한 웨이퍼 탐침용으로 사용될 것이다. 미소다이 탐침에 필수적인데 모토롤라 시티-2(Motorola CT-2) 다이와 같은 250평방인치보다 작은 다이패턴을 검사하는 데에 쓰인다. 그렇지만 더 큰 다이를 검사하는 데에도 쓰일 수 있다.

본 발명의 다양한 특징과 이점은 수반되는 도면과 함께 다음의 상세한 설명을 참고하면 더 용이하게 이해할 수 있다. 도면에서 유사 참고번호는 유사한 구조적 요소들임을 표지한다.

도면에 대해 언급하면, 제1도는 본 발명의 원리와 일치하여 만들어진 피봇가능한 자기중심성 탄성중합체 압력 웨이퍼 탐침(10)의 평면도를 도시한다. 제2도는 제1도의 피봇가능한 자기중심성 탄성중합체 웨이퍼 탐침(10)의 단면의 측면도를 도시한다. 피봇가능한 자기중심성을 지닌 탄성중합체 압력 웨이퍼 탐침(10)은 그 중심에 개구부를가진 인쇄회로기판 인터페이스(11)로 구성되어 있다. 인쇄회로기판 인터페이스(11)은 예를 들어 G-10 섬유 유리로 만들어진다. 투명 플라스틱 윈도우(12)는 스크류(16)나 또는 비슷한 기능의 것을 이용해 인쇄회로기판 인터페이스(11)의 상부표면에 고착되며, 윈도우(12)의 한 부분은 윈도우의 바닥표면이 인쇄회로기판의 인터페이스(11)의 바닥표면과 일반적으로 동일 평면에 있도록 하기 위해, 개구부(19)를 통해 돌출하게 된다. 투명 플라스틱 윈도우(12)는 예를 들어 아크릴계 물질로 만들 수 있다.

다공질의 유연박막(21)은 인쇄회로기판(11)의 바닥 표면에 구성되어 있다. 유연박막(21)은 예를 들어 구리도금된 폴리마이드로 만들어진다. 다수의 전기적 트레이스(18)은 유연박막(21)위에 형성되어 있고, 한쪽은 다수의 단말패드(19)에, 다른 한쪽은 다수의 상호연결 패드(17)까지 연결되어 끝나도록 되어 있다. 다수의 전기적 트레이스(18)은 집적회로 다이(15)가 외부검사장치(도시 안됨)와 인터페이스할 수 있도록 만들어 준다. 폴리마이드 물질의 사용은 박막(21)을 유연하게 해주면 반면에 구리는 전기적 트레이스(18)의 형성을 가능하게 해준다. 유연박막(21)은 종래의 인쇄회로기판 제조 기술에 의해 인쇄회로기판 인터페이스(11)위에 형성될 수 있다. 유연박막(21)은 인쇄회로기판 인터페이스(11)안에 있는 개구부(19)근방의 중심에서 유연성을 가진다.

원뿔형의 리테이너(13)은 투명 플라스틱 윈도우(12)의 바닥표면과 인접한다. 원뿔형의 리테이너(13)은 예를 들어 스테인레스 스틸 재료로 만들어진다. 원뿔형의 리테이너(13)은 원형이며 경사진 내외벽(24,23)을 가지면서 단계적 단면 형태를 지닌다. 원뿔형의 리테이너(13)은 예를 들어 스크류(28)을 써서, 투명 플라스틱 윈도우(12)에 고착된다.

상부절단된 원뿌형의 피봇가능한 탄성중합체(14)는 투명 플라스틱 윈도우(12)의 바닥표면에 인접한다. 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)는 예를 들어 실리콘 물질로 만들어진다. 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)는 원뿔형 리테이너(13)에 의해 투명 플라스틱 윈도우(12)의 바닥 표면과 마주보며 고정된다. 투명 플라스틱 압력 피봇판(22)은 유연박막(21)과 접촉하여 배치되는 한 표면과, 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)의 바닥표면과 접촉하여 배치되는 다른 표면을 가진다. 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)와 투명 플라스틱 압력 피봇판(22)는 원뿔형 리테이너(13)에 의해, 투명 플라스틱 원도우(12)를 마주보며 위치를 유지하고 있다. 시험탐침(10)이 조립되면 유연박막(21)은 자기의 유연해진 상태에 배치되면서, 자기의 비유연적 부분에 대하여 바깥쪽으로 연장하게 된다. 유연박막(21)은 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)와 투명 플라스틱 압력 피봇판(22)에 의해 작용하는 힘에 의해 유연위치로 이동하게 된다. 이 점이 제2도에 도시되어 있다.

제3도는 제1도의 피봇가능한 자기 중심성을 지닌 탄성중합체 압력 웨이퍼 탐침(10)의 확대된 단면을 더욱 명확히 보여주는데 특히 상기 탐침의 중심부를 상세히 도시한다. 제3도는 원뿔형 리테이너(13), 피봇가능한 탄성중합체 부재(14), 유연박막(21)과 투명 플라스틱 압력 피봇판(22)들의 상대적 위치와 단면모양을 보여준다.

동작과정을 제2도와 제3도를 참조하여 설명하면, 다이위에 다수의 집적회로(20)을 부대하는 집적회로 다이(15)는 이동되어, 유연박막(21)의 중심아래 위치까지 올려진다. 검사해야 할 선택된 집적회로(20)은 유연박막(21)을 마주보며 위치되어 압착된다. 선택된 집적회로(20)은 유연박막(21)의 바닥에 있는 범프(17)에 압착되어 접촉하는 다수의 상호연결 패드(29)를 포함한다. 이 과정은 현미경을 사용하여 탐침의 투명 부분을 통하여 관찰함으로써 수동으로 범프(17)과 패드(29)를 정렬시키는 오퍼레이터가 수행한다. 이 과정을 통해 선택된 집적회로(20)의 전기적 상호연결 상태를 검사장치에 전달해 주며 따라서 집적회로(10)은 검사된다. 다공질의 유연 탄성중합체 부재(14)는 상호연결 확인 동작중에 압축되며 소기의 목적대로 범프(17)와 패드(29)의 적절한 교접을 이루기 위해 편향된다.

통상적으로는 웨이퍼(15)는 평평한 위치로 놓여지지 않고, 패드(29)와 같은 것은 때때로 유연박막(21)과 범프(17)의 표면을 기준으로 할 때, 경사 상태에 놓여지게 된다. 그런 경우 유연 탄성중합체 부재(14)는 패드(29)에 대해, 범프(17)이 기울어지는 것을 허용하여 주기 위해 압축되며 따라서 집적회로(20)과의 적절한 상호연결을 보장해 준다. 외부검사장치는 집적회로를 검사하기 위해 검사신호가 집적회로 다이까지 전달될 수 있도록 하기 위해 다수의 단말패드(19)에 연결된다. 곡선 모서리를 가진 원뿔형 리테이너(13)은 유연 탄성중합체 부재(14)와 투명 플라스틱 압력피봇판(22)가 개구부(25)에서 자기정렬을 할 수 있도록 만들어 주는데, 이는 탐침(10)을 이용하여 다이(15)에서 다중의 집적회로(20)을 검사할 때, 반복검사를 가능하게 해준다. 다이(15)와 집적회로(20)의 상향운동은 범프(17)와 패드(29)사이의 접촉을 보장해 주고, 필요할 때 유연박막(21)을 기울게 하는 데에 필요한 힘을 발생시켜준다.

지금까지 집적회로다이를 검사하는 데에 이용할 수 있는 새롭고 개량된 피봇가능한 자기 중심성을 지닌 탄성중합체를 이용한 압력 웨이퍼 탐침이 설명되었다. 상기 설명된 실시예가 본 발명의 원리를 응용하여 만들어지는 많은 종류의 실시예 중 몇몇에 불과하다는 점이 숙지되어야 한다. 분명히 많은 종류의 다른 장치들이 본 발명의 범위에서 멀리 벗어나지 않고서 이 분야의 기술에 숙련된 사람에 의해 쉽게 고안될 수 있을 것이다.

Claims

집적회로 다이(15)상에 형성된 집적회로를 검사하기 위한 검사탐침(10)에 있어서, 그 중심에 개구부(19)를 가진 인쇄회로기판 인터페이스(11), 인쇄회로기판 인터페이스(11)의 첫 번째 표면상에 형성되며, 개구부(19)에 인접한 중심부분에서 유연성을 가지는 유연박막(21), 집적회로(20)와 전기적 연결을 이루기 인쇄회로기판 인터페이스(11)상에 배치된 다수의 전기적 트레이스(18), 그 안에 있는 개구부(19)안까지 연장되는 부분이 있는 인쇄회로기판 인터페이스(11)의 두 번째 표면에 고착된 윈도우(12), 중심에 개구부(25)를 갖고 투명 윈도우(12)에 고착된 리테이너(13), 투명 플라스틱 윈도우(12)와 접하는 탄성중합체 부재(14), 및 유연박막(21)과 피봇가능한 탄성중합체 부재(14)사이에 배치된 압력피봇판(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 검사 탐침(10).
제1항에 있어서, 윈도우(12)가 투명 플라스틱으로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사 탐침(10).
제1항에 있어서, 윈도우(12)가 아크릴 물질로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).
제1항에 있어서, 리테이너(13)가 원뿔형이며, 경사진 내외부벽(24,23)을 가진 단계적 단면을 가진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).
제1항에 있어서, 유연박막(21)이 구리도금된 폴리아미드로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).
제1항에 있어서, 인쇄회로기판 인터페이스(11)가 섬유유리로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).
제1항에 있어서, 리테이너(31)가 스테인레스 스틸로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).
제1항에 있어서, 탄성중합체 부재(14)가 실리콘으로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).
제1항에 있어서, 압력피봇판(22)가 투명 플라스틱으로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).
제1항에 있어서, 압력피봇판(22)가 유리로 만들어진 것을 특징으로 하는 검사탐침(10).