KR100214162B1 - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
KR100214162B1
KR100214162B1 KR1019960048192A KR19960048192A KR100214162B1 KR 100214162 B1 KR100214162 B1 KR 100214162B1 KR 1019960048192 A KR1019960048192 A KR 1019960048192A KR 19960048192 A KR19960048192 A KR 19960048192A KR 100214162 B1 KR100214162 B1 KR 100214162B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
probe card
probe
microtip
tip
Prior art date
Application number
KR1019960048192A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980028980A (en
Inventor
남재우
Original Assignee
남재우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 남재우 filed Critical 남재우
Priority to KR1019960048192A priority Critical patent/KR100214162B1/en
Publication of KR19980028980A publication Critical patent/KR19980028980A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100214162B1 publication Critical patent/KR100214162B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07364Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
    • G01R1/07371Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch using an intermediate card or back card with apertures through which the probes pass
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼에 집적된 IC칩의 프로빙검사에 사용되는 웨이퍼프로브카드에 관한 것으로서, 실리콘웨이퍼를 이용하여 반도체 집적회로 제조공정에 의해, 원하는 형태의 실리콘마이크로 팁과, 그 팁 상부에 범퍼, 볼 또는 봉형의 수직형 프로브를 가지는 검사할 웨이퍼의 물성과 동일한 웨이퍼프로브카드를 제조함으로써, 실리콘마이크로팁에 신호패턴을 연결하여 반도체IC칩의 프로빙검사를 실시할 때, 웨이퍼에 있는 모든 IC칩을 동시에 검사할 수 있고, 프로빙검사의 공정을 자동화 및 단순화시킬 수 있는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 갖는 웨이퍼프로브카드를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer probe card used for probing IC chips integrated on a semiconductor wafer, When a probing test of a semiconductor IC chip is performed by connecting a signal pattern to a silicon micro-tip by manufacturing a wafer probe card having the same properties as a wafer to be inspected having a ball or bar-shaped vertical probe, Provided is a wafer probe card having a vertical probe on top of a microtip which can be simultaneously inspected and which can automate and simplify the process of probing.

Description

마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드 및 그 제조방법Wafer probe card having a vertical probe on top of a microtip and method of manufacturing the same

제1a도 내지 제1e도는 본 설명에 따른 웨이퍼프로브카드의 캔티레버형 팁을 형성하기 위한 제조공정을 순차적으로 나타낸 단면도.Figures 1a-1e are cross-sectional views sequentially illustrating the fabrication process for forming a cantilevered tip of a wafer probe card according to the present description;

제2도는 제1e도의 캔티레버형 팁 상부에 범퍼형 프로브를 형성한 것을 나타낸 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of a bumper probe formed on the cantilever tip of FIG. 1e; FIG.

제3도는 제1e도의 캔티레버형 팁 상부에 볼형 프로브를 형성한 것을 나타낸 단면도.FIG. 3 is a cross-sectional view showing that a ball-type probe is formed on the cantilever tip of FIG.

제4도는 제1e도의 캔티레버형 팁 상부에 봉형 프로브를 형성한 것을 나탄낸 단면도.FIG. 4 is a cross-sectional view of a cantilever tip of FIG.

제5도는 본 발명의 또 다른 실시예로 마이크로 브리지형 팁 상부에 형성되어 있는 범퍼형 프로브를 나타낸 사시도.FIG. 5 is a perspective view of a bumper-type probe formed on a micro bridge type tip according to another embodiment of the present invention; FIG.

제6도는 종래의 프로브카드를 이용하여 웨이퍼에 집적된 IC칩의 프로빙검사를 실시하기 위한 장치도.FIG. 6 is a device for performing probing inspection of IC chips integrated on a wafer using a conventional probe card.

제7a도는 종래의 웨이퍼프로빙검사를 하기 위한 수평형 니들방식을 가지는 프로브카드의 평면도.7a is a plan view of a probe card having a horizontal needle method for performing a conventional wafer probing test.

제7b도는 제7a도의 수평형니들방식을 가지는 프로브카드의 단면도.Figure 7b is a cross-sectional view of the probe card having a horizontal needle system of Figure 7a.

제8a도는 종래의 또다른 웨이퍼 프로빙검사를 실시하기 위한 멤브레인 타입의 도트프로브카드의 평면도.Fig. 8a is a plan view of a membrane type of dot probe card for carrying out another conventional wafer probing test. Fig.

제8b도는 제8a도의 멤브레인타입의 도트프로브카드의 단면도.Figure 8b is a cross-sectional view of the membrane type of the dot probe card of Figure 8a.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

11 : n형 실리콘 기판 12 : n-epi층11: n-type silicon substrate 12: n-epi layer

13 : n+확산층 14 : 마이크로 캔티레버팁13: n + diffusion layer 14: micro cantilever tip

15 : 다공질 실리콘 16 : 범퍼형 프로브15: porous silicon 16: bumper type probe

17 : 볼형 프로브 18 : 봉형 프로브17: ball probe 18: rod probe

19 : 마이크로 브리지형 팁 100 : 검사시스템19: Microbridged tip 100: Inspection system

101 : 검사헤드 102 : PCB 기판101: Inspection head 102: PCB substrate

102A : 프로브카드 103 : 웨이퍼102A: probe card 103: wafer

103A : 반도체 IC칩 104 : 패드103A: semiconductor IC chip 104: pad

105 : 척 106 : 웨이퍼프로브스테이션105: Chuck 106: Wafer probe station

107 : 납땜부 108 : 수평형니들107: soldering part 108: horizontal needle

109 : 프로브링 110 : 신호패턴109: Probe 110: Signal pattern

111 : 멤브레인 112 : 도트111: Membrane 112: Dot

113 : 압력유지박스커버 114 : 압력유지조정자113: Pressure retaining box cover 114: Pressure maintaining regulator

본 발명은 반도체 웨이퍼(wafer)에 집적된 IC칩의 프로빙검사(probing test)에 사용되는 프로브카드(probe card) 및 그 제조방법에 관한 것으로서 특히, 다양한 형태의 마이크로 팁 상부에 여러 가지 형태의 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼 형태의 프로브카드를 제공하여, 웨이퍼의 모든 IC칩을 동시에 검사할 수 있는 웨이퍼프로브카드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe card used for probing test of IC chips integrated in a semiconductor wafer and a method of manufacturing the probe card, The present invention relates to a wafer probe card capable of simultaneously inspecting all the IC chips of a wafer and a method of manufacturing the same.

현재 반도체 집적회로의 제조기술은 점점 고기능, 고직접화 되어가는 반면에, IC칩의 크기는 상대적으로 적어지고 있다. 이러한 IC칩의 불량여부를 판정하기 위해서는 다음 두가지 방법의 검사공정이 반드시 필요하다.At present, the manufacturing technology of semiconductor integrated circuits is gradually becoming higher and higher, while the size of IC chips is relatively decreased. In order to determine whether such an IC chip is defective, the following two methods of inspection are indispensable.

그 첫번째는, 웨이퍼 상태에서 IC칩 검사를 실시하는 웨이퍼 프로빙검사 방법이고, 둘째는 웨이퍼의 IC칩을 패키지(package)형태로 제조한 후 검사하는 최종검사(final test) 방법이다.The first is a wafer inspection method for inspecting an IC chip in a wafer state, and the second is a final test method in which an IC chip of a wafer is manufactured in a package form and then inspected.

제6도는 상술한 웨이퍼프로빙검사에 사용되기 위한 일반적인 웨이퍼프로빙검사장치를 나타낸다. 그 구조를 살펴보면, 웨이퍼 상태에서 IC칩 검사를 하기 위한 검사시스템(100)과 전기적으로 연결되어 있는 검사헤드(101,test head)가 도시되어 있다. 반도체IC칩(103A)이 형성된 웨이퍼(103)는 척(105, chuck)상부에 장착되며, 상기 척(105)은 웨이퍼프로브스테이션(106, wafer probe station)에 배치된다. 이때, 수평형니들(108)을 가지는 프로브카드(102A)가 상기 검사헤드(101)와 웨이퍼 사이에 설치된다. 이때, 반도체IC칩(103A)의 불량을 검사하기 위하여, 상기 반도체IC칩(103A) 상부의 패드(104)가 프로브카드(102A)에 장착된 수평형니들(108)과 접촉되게 한다. 그리고, 수평형니들을 가지는 상기 프로브카드(102A)는 상기 검사헤드(101)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 검사시스템(100)은 패드(104)와 접촉되는 프로브카드(102A)의 수평형니들(108)을 통해 반도체IC칩(103A)의 불량 여부를 조사하게 된다.FIG. 6 shows a general wafer probing inspection apparatus for use in the above-described wafer probing inspection. Referring to the structure, a test head 101 electrically connected to an inspection system 100 for inspecting an IC chip in a wafer state is shown. The wafer 103 on which the semiconductor IC chip 103A is formed is mounted on the chuck 105 and the chuck 105 is disposed on the wafer probe station 106. [ At this time, the probe card 102A having the horizontal type needles 108 is installed between the inspection head 101 and the wafer. At this time, in order to inspect the defect of the semiconductor IC chip 103A, the pad 104 on the semiconductor IC chip 103A is brought into contact with the horizontal needle 108 mounted on the probe card 102A. The probe card 102A having a horizontal needle is electrically connected to the inspection head 101. [ The inspection system 100 checks whether the semiconductor IC chip 103A is defective through the horizontal needle 108 of the probe card 102A in contact with the pad 104. [

상기 수평형니들(108)이 장착된 프로브카드(102A)는 제7a도와 제7b도에 더욱 상세히 도시되어 있다.The probe card 102A on which the horizontal needle 108 is mounted is shown in more detail in Figures 7a and 7b.

상기의 수평형니들(108)은, 일반적으로 40∼50㎜ 길이와 200∼250㎛두께를 가진다. 이때, 수평형니들(108)의 재료는 도전성 금속이며, 일반적으로 텅스텐이 많이 사용되고 있다. 그 외에 강도, 마모성, 도전성등을 고려하여 베릴륨 카파(Beyllium, Be-Cu)또는 피-세븐(Paliney-7, P-7)등이 사용되기도 하며 금 혹은 구리 등이 도금된 일반금속들도 사용된다.The horizontal needle 108 is generally 40 to 50 mm long and 200 to 250 占 퐉 thick. At this time, the material of the horizontal needle 108 is a conductive metal, and tungsten is generally used in many cases. Beyllium, Be-Cu or Paliney-7, P-7 may be used in consideration of strength, abrasion resistance and conductivity. Ordinary metals plated with gold or copper may also be used. do.

상기와 같은 재료로 끝이 구부러진 수평형니들(108)을 제조하고 난 후, 상기 수평형니들(108)을 고정시키기 위해 에폭시수지 재질의 프로링(109, probe ring)을 형성하여 니들모듈을 완성한다. 다음에, 니들모듈을 이미 제조되어 있는 프로브카드의 PCB기판에 부착한다. 다음에, 각각의 니들을 기판에 형성된 신호패턴(110)에 납땜하여 고정시킨다. 이때, 상기의 공정은 현미경을 통해서 작업해야 하므로, 니들모듈 제조시에 니들의 길이와 고정위치를 조절하기가 매우 어렵다.After the horizontal needle 108 is bent with the above-mentioned material, a probe ring 109 made of an epoxy resin material is formed to fix the horizontal needle 108 to complete the needle module 108 do. Next, the needle module is attached to the PCB substrate of the probe card already manufactured. Next, each needle is soldered to the signal pattern 110 formed on the substrate and fixed. At this time, since the above process must be performed through a microscope, it is very difficult to adjust the length and the fixing position of the needle at the time of manufacturing the needle module.

또한, 니들의 끝을 벤딩(Bending)할 때, 벤딩각도를 조절하기가 어려우며, 니들을 신호패턴상에 마운팅(mounting)할 때 니들 상호간의 간격을 유지하기가 어려우므로, 프로브카드를 제조하는데 소요되는 시간이 오래 걸리고, 불량이 발생할 확률이 높아진다는 문제점이 있었다.Further, it is difficult to adjust the bending angle when bending the tips of the needles, and it is difficult to maintain the spacing between the needles when mounting the needles on the signal pattern, It takes a long time and the probability of occurrence of defects increases.

또한, 니들의 길이가 길기 때문에 주파수특성 및 임피던스콘트롤(Impedance Control)이 좋지 않게 되고, 또한, 패드(104)의 크기, 배열, 간격 및 위치에 따라 니들모듈제작에 공간적한계를 갖게 되고, 이 때문에 제작될 니들의 수량이 제한되어, 다수의 칩을 검사하기 위한 니들모듈의 제작에는 니들장착을 2차, 3차, 4차적으로 층을 쌓아가야 하므로, 각층의 니들의 길이와 두께 및 배열등의 조절이 더욱더 어려워지고 불량률도 더 많아진다.Further, since the length of the needles is long, the frequency characteristics and the impedance control become poor, and the space is limited in the manufacture of the needle module according to the size, arrangement, spacing and position of the pads 104, Since the number of needles to be manufactured is limited, a needle module for inspecting a plurality of chips needs to be stacked with layers of second, third, and fourth needle mounting, so that the length, thickness, and arrangement The control becomes more difficult and the defect rate becomes higher.

또한, 이러한 적층구조에서는 각각 니들의 텐션(Tension)제어를 일정하게 유지하는 것은 매우 어려운 실정이다.Further, in such a laminated structure, it is very difficult to keep the tension control of the needles constant.

따라서, 상술한 문제점 때문에 반도체 IC칩의 패드디자인위치가 한정되고 멀티칩 테스트에도 한계가 생길 수밖에 없다.Therefore, the pad design position of the semiconductor IC chip is limited due to the above-described problems, and there is a limit to the multi-chip test.

상기의 문제점들을 해결하기 위한 종래의 또다른 기술로서, 제8a도와 제8b도에 도시된 바와 같이 멤브레인타입(Membrane type)의 프로브 카드가 있다. 상기 멤브레인타입의 프로브카드의 구조는 기본적으로 수평형니들방식의 프로브카드의 구조를 그대로 유지한다. 그러나, 반도체 IC칩 상부의 패드(104)와 접촉하는 부분이 수평형니들이 아닌 소프트터치를 할 수 있는 도트(112)이다. 이때, 도트(112)의 텐션유지는 탄성(flexible)을 가지는 멤브레인(111)에 의하며, 이것으로 도트(112)와 패드(104)와의 접촉을 일정하게 유지한다.As another conventional technique for solving the above problems, there is a membrane type probe card as shown in Figs. 8A and 8B. The structure of the membrane type probe card basically maintains the structure of the horizontal needle type probe card. However, the portion contacting the pad 104 on the semiconductor IC chip is not a horizontal needle but a dot 112 capable of performing a soft touch. At this time, the tension of the dot 112 is retained by the flexible membrane 111, thereby keeping the contact between the dot 112 and the pad 104 constant.

또한, 멤브레인(111)상부에 도트(112)의 가벼운 접촉을 더욱 원활히 하고, 패드의 손상을 방지하기 위하여, 또다른 텐션유지 보조장치로써 피폿스프링(Pivot Skpring)으로 구성된 압력유지조정자(114)와 압력유지박스커버(113)를 형성한다.In order to further facilitate the light contact of the dot 112 on the membrane 111 and to prevent the pad from being damaged, another pressure holding adjuster 114 composed of a pivot spring is used as another tension holding assist device Thereby forming a pressure holding box cover 113. [

상기의 멤브레인타입의 도트프로브카드는 수평형니들방식의 프로브카드의 많은 단점을 보완하였다.The above-mentioned membrane type dot probe card compensated for many drawbacks of the horizontal needle type probe card.

그러나, 그 구조가 근본적으로 수평형타입이기 때문에 수평형니들타입이 가지는 문제점을 여전히 가진다. 즉, 일정한 텐션을 유지하기 위한 멤브레인의 크기에는 한계가 있기 때문에 다수의 칩을 검사하기 위한 멤브레인타입의 도트프로브카드의 제작의 확장성이 어렵다. 또한, 멤브레인(111)의 텐션을 전체적으로 콘트롤하기가 어려우므로, 각각의 도트(112)와 패드가 접촉할 때마다 부분적으로 접촉불량을 유발시킬 수 있는 또다른 문제점이 있다.However, since the structure is fundamentally a horizontal type, it still has a problem with the horizontal needle type. That is, since the size of the membrane for maintaining a constant tension is limited, it is difficult to expand the production of a membrane type dot probe card for inspecting a large number of chips. Further, since it is difficult to control the tension of the membrane 111 as a whole, there is another problem that it is possible to partially cause a contact failure each time the dots 112 and the pad come in contact with each other.

또한, 도트(112)의 길이가 길지 않으므로, 웨이퍼와 프로브카드의 불량접촉을 유발할 수 있는 문제점도 있다.In addition, since the length of the dot 112 is not long, there is a problem that the wafer 112 may cause a poor contact between the wafer and the probe card.

상기 수평형니들방식의 프로브카드와 멤브레인타입 프로브카드의 문제점들을 해결하기 위하여 본 출원인에 의하여 대한민국 특허청에 1995년 8월 17일자로 출원된 특허출원 제25232호에 따르면 프로브카드에 사용되는 니들을 노치를 갖는 수직형니들로 제작하고, 전체의 텐션콘트롤은 메스를 사용하는 방법으로 프로브카드를 제조하였다.In order to solve the problems of the horizontal needle type probe card and the membrane type probe card, according to the patent application No. 25232 filed on August 17, 1995 by the applicant of the present invention, the needle used in the probe card is inserted into the notch And a probe card was manufactured by a method using a scalpel as a whole.

그러나 상기 수직형니들을 갖는 프로브카드도 수평형니들을 갖는 프로브카드와 마찬가지로 그 제작과정에 일부 현미경 수작업이 필요하다는 문제점이 있다. 또한, 수평형니들을 갖는 프로브카드와 마찬가지로 반도체 IC칩의 번인테스트는 여전히 어렵다는 문제점이 있다.However, the probe card having the vertical needle has a problem that some microscope manual work is required in the manufacturing process like the probe card having the horizontal needle. Further, there is a problem that the burn-in test of the semiconductor IC chip is still difficult as in the case of the probe card having the horizontal type needles.

따라서 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 웨이퍼상에서 집적된 다양한 형태의 실리콘마이크로팁과 그 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드를 제조하여 웨이퍼에 집적된 반도체IC칩에 있는 모든 패드와 웨이퍼브로브카드의 마이크로팁 상부에 형성되는 수직형 프로브와 일대일로 직접 대응시키게 함으로써, 프로빙방법을 일체화시켜 어떤 종류의 IC칩이 제조된 웨이퍼라도 웨이퍼프로빙검사를 할 수 있고, 또한 웨이퍼에 있는 모든 IC칩도 동시에 검사할 수 있으며, 웨이퍼상태에서도 번인테스트를 할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention proposes a wafer probe card having various types of silicon micro-tips integrated on a wafer and a vertical probe on the wafer, The probing method can be integrated so that the wafer on which the IC chip is manufactured can be subjected to the wafer probing test and all ICs on the wafer can be inspected. Chip can be inspected at the same time, and the burn-in test can be performed even in the wafer state.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 웨이퍼의 소정부분이 식각되어 공간을 가지는 기판과, 상기 기판상부에 형성되는 캔티레버형 팁과, 상기 캔티레버형 팁 상부에 형성되는 수직형 프로브를 가지는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 갖는 웨이퍼프로브카드를 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a substrate having a predetermined portion of a semiconductor wafer etched to have a space; a cantilever tip formed on the substrate; and a microtip upper portion having a vertical probe formed on the cantilever- And a vertical probe on the wafer probe card.

또한, 본 발명은 실리콘웨이퍼상에 소정 깊이의 n+확산층을 형성하는 제1단계와, 상기 n+확산층 상부에 n-epi의 캔티레버형 팁을 형성하는 제2단계와, 상기 n+확산층을 양극반응시켜 다공질실리콘으로 변성하는 제3단계와, 상기 다공질실리콘을 식각하는 제4단계와, 상기 캔티레버형 팁 상부에 전도성 물질로 수직형 프로브를 형성하는 제5단계를 포함하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼 프로브카드의 제조방법을 특징으로 한다.The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a first step of forming an n + diffusion layer having a predetermined depth on a silicon wafer ; a second step of forming a cantilevered tip of n-epi on the n + diffusion layer ; A fourth step of etching the porous silicon; and a fifth step of forming a vertical probe with a conductive material on the cantilever-type tip, And a method of manufacturing a wafer probe card having a probe.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1a도 내지 제1e도는 본 발명에 따른 한 실시예로 마이크로 켄티레버형 팁을 형성하는 기본공정을 순차적으로 나타낸 것이다. 그 공정순서를 살펴보면, 먼저 제1a도는 n형 실리콘웨이퍼(11) 상에 일정한 넓이와 깊이의 n+확산층(13)이 형성되어 있는 것을 나타낸 것으로서, 그 제조공정은 먼저 n형 실리콘웨이퍼(11)를 표준기판세척방법으로 세척한다. 그 후 상기 세척된 n형 실리콘웨이퍼(11) 상부에 약 8000Å정도의 산화막(도시되지 않음)을 성장시킨다. 다음에 후술하는 실리콘마이크로팁이 형성될 영역을 정의하기 위해 포토레지스트로 마스크패턴을 형성한다. 다음에 사진식각법으로 n+확산층(13)이 형성될 부분의 산화막을 제거한 후, POCl3을 사용하여 산화막이 선택적으로 노출된 n형 실리콘웨이퍼(11)에 약 20㎛깊이의 n+확산층(13)을 만든다. 최종적으로, 상기 실리콘웨이퍼(11) 상부에 남아있는 산화막을 모두 제거한다. 제1b도는 상기 제1a도에서 도시된 공정후에 상부에 미세구조물의 캔티레버형 팁을 형성할 n-epi(12)가 성장되어 있는 것을 나타낸다. 여기서, n-epi(12)의 재질은 실리콘으로서 저항률이 약 10Ω·cm이고, 두께는 약2~10㎛이다. 제1c도는 상기 n-epi층(2)상부에 포토레지스트를 코팅한 후, 사진식각법에 의해 원하는 형태를 가지는 마스크패턴을 형성한다. 다음에 상기 마스크 패턴이 형성되지 않은 노출된 n-epi층(12)을 습식식각 또는 건식식각방법으로 선택적으로 식각하여 n+확산층의 소정부분을 노출시켜 원하는 형태의 미세구조물인 캔티레버형 팁(14)을 형성한 것을 나타낸다. 이때, 마스크의 형태를 캔티레버형 이외에 브리지형이나 그 외의 원하는 형태로 제조하여 제5도에 도시된 바와 같이 브리지형 팁(19)을 형성할 수도 있다. 제1d도는 제1c도에 도시된 n+확산층(13)을 다공질실리콘(15)으로 변성시키는 공정을 나타낸 것이다.Figures 1a-1e illustrate in sequence the basic steps of forming a microcantilever-type tip according to one embodiment of the present invention. Firstly, FIG. 1A shows that an n + diffusion layer 13 of a certain width and depth is formed on an n-type silicon wafer 11. The manufacturing process of the n-type silicon wafer 11 is similar to that of the n-type silicon wafer 11, Is cleaned with a standard substrate cleaning method. Thereafter, an oxide film (not shown) of about 8000 ANGSTROM is grown on the cleaned n-type silicon wafer 11. Next, a mask pattern is formed with a photoresist to define a region where a silicon micro-tip to be described later is to be formed. After removal of the photo etching process and then the n + diffusion layer 13, the oxide film of the portion is to be formed on, n + diffusion layer of about 20㎛ depth in the n-type silicon wafer 11 using POCl 3 the oxide film is selectively exposed ( 13). Finally, all the oxide film remaining on the silicon wafer 11 is removed. 1b shows the growth of the n-epi 12 to form the cantilevered tip of the microstructure after the process shown in FIG. 1a. Here, the material of the n-epi (12) is silicon and has a resistivity of about 10? 占 cm m and a thickness of about 2 to 10 占 퐉. 1c, a photoresist is coated on the n-epi layer 2, and then a mask pattern having a desired shape is formed by photolithography. Next, the exposed n-epi layer 12 on which the mask pattern is not formed is selectively etched by wet etching or dry etching to expose a predetermined portion of the n + diffusion layer to form a cantilever tip 14 ). At this time, the shape of the mask may be formed in a bridge shape or other desired shape in addition to the cantilever shape to form the bridge tip 19 as shown in FIG. 1d shows a step of denaturing the n + diffusion layer 13 shown in Fig. 1c with the porous silicon 15.

즉, 제1c도의 노출된 n+확산층(13)을 고농도의 HF용액내에서 정전압 또는 정전류원을 사용하여 적절한 시간동안 양극반응시켜 n+확산층(13)을 다공질 실리콘(15, PSL)으로 변성시키는 공정을 나타낸 것이다. 다음으로 제1e도는 제1d도에 도시된 다공질실리콘(15)을 제거하는 공정을 나타낸 것으로서, 다공질실리콘(15)상부에 캔티레버형 팁(14)이 형성되어 있는 n형 실리콘웨이퍼(11)를 5%의 NaOH 용액등의 식각용액에 담그어 다공질실리콘(15)을 제거하여 n형 실리콘웨이퍼(11)상에 일정한 크기와 형태의 캔티레버형 팁(14)을 형성한다.That is, the exposed n + diffusion layer 13 is subjected to an anodic reaction in a high concentration HF solution for a suitable time using a constant voltage or a constant current source to denature the n + diffusion layer 13 with the porous silicon 15 (PSL) FIG. 1D shows a process of removing the porous silicon 15 shown in Fig. 1D. The n-type silicon wafer 11 having the cantilever tip 14 formed on the porous silicon 15 is placed in a position 5 % NaOH solution or the like to remove the porous silicon 15, thereby forming a cantilever tip 14 of a predetermined size and shape on the n-type silicon wafer 11. Then,

다음에 제2도는 상기 제1a도 내지 제1e도에 도시된 공정으로 제조된 마이크로 캔티레버형 팁(14) 상부의 원하는 부분에 도전성 금속(Pb 또는 Au 등)을 범퍼(Bump)형 프로브(16)로 형성한 것을 나타낸 것으로, 캔티레버형 팁(16) 상부에 도전성 금속을 증착하고, 프로브를 형성할 부분에 마스크 패턴을 형성한 후 등방성 식각을 실시하여 범퍼형 프로브(16)를 형성한 것이다. 상기와 같은 프로브는 제3도에 도시된 바와 같은 볼형(17) 또는 제4도에 도시된 바와 같은 봉형(18)으로 제조할 수 있다.2, a conductive metal (such as Pb or Au) is bonded to a desired portion of the microcantilever tip 14 manufactured by the process shown in FIGS. 1a through 1e through a bump type probe 16, A bimetal probe 16 is formed by depositing a conductive metal on the cantilever tip 16, forming a mask pattern on a portion to be probed, and then performing isotropic etching. Such a probe may be made of a ball 17 as shown in FIG. 3 or a rod 18 as shown in FIG.

이때, 범퍼형, 볼형 또는 봉형 프로브는 기존에 알려진 여러 가지 방법으로도 제조할 수 있다.At this time, the bumper type, the ball type probe or the rod probe can be manufactured by various known methods.

또한 상기 범퍼형, 볼형, 봉형 프로브(16, 17, 18)가 형성되는 마이크로 팁의 형상은 제1a도 내지 제1e도의 공정 중 제1c도의 마스크 패턴을 브리지형으로 형성하여 제5도에 도시된 바와 같이 브리지형 팁 상부에 수직형 프로브가 형성되어 있는 웨이퍼프로브카드를 제조할 수 있다.The shapes of the micro-tips in which the bumpers, balls, and bar probes 16, 17, and 18 are formed are shown in FIG. 5 (b) by forming the mask pattern of FIG. It is possible to manufacture a wafer probe card in which a vertical probe is formed on the bridge-type tip as shown in Fig.

이상에서와 같이 제조된 마이크로 캔티레버형 팁 상부에 프로브를 갖는 개개의 크기를 검사할 반도체IC칩 PAD의 크기와 일치하도록 제조할 수 있으며, 웨이퍼프로브카드의 재질이 검사할 반도체 웨이퍼와 같은 재질이므로 모든 물성적특성이 일치한다. 따라서 프로빙테스트를 실시할 경우 검사할 웨이퍼와 검사하는 웨이퍼프로브카드 상호간의 연계성이 우수하여 여러가지 테스트에 응용 가능하며, 또한 그 제조방법이 기존의 웨이퍼제조공정을 그대로 이용하므로 제조가 간단하고, 자동적인 생산체제를 갖출 수 있으므로 생산성을 향상시키며, 생산원가를 절감할 수 있다. 또한 본 발명은 웨이퍼프로빙검사의 공정을 완전 자동화 및 단순화로 발전시킬 수 있으며, 프로빙테스트 시 테스트 원가를 대폭 절감할 수가 있다.The microcantilever tip manufactured as described above can be manufactured so that the size of each individual probe having the probe matches the size of the semiconductor IC chip PAD to be inspected. Since the material of the wafer probe card is the same material as the semiconductor wafer to be inspected, The physical properties of the water are consistent. Therefore, when the probing test is performed, the wafer to be inspected and the wafer probe card to be inspected are excellent in connection with each other, so that it can be applied to various tests. Moreover, since the manufacturing method uses the existing wafer manufacturing process as it is, Because it can be equipped with a production system, productivity can be improved and production cost can be reduced. Further, the present invention can develop the wafer probing inspection process with complete automation and simplification, and can greatly reduce the test cost in the probing test.

또한, 종래의 방법에서는 실시하지 못했던 웨이퍼상태의 번-인(burn-in)테스트가 가능하며, 실리콘마이크로팁의 신호전달의 총 길이가 약 100㎛이하로 정의될 수가 있으므로, 고주파신호처리가 필요한 디바이스를 비롯한 어떠한 디바이스의 종류 및 형태에도 프로브테스트를 할 수 있다는 장점이 있으며, 집적회로기술 및 마이크로머시닝기술로 제작되므로 극소형화하고 정교화하여 규격화, 양산화, 집적화 및 재현성이 쉽고 저가격화할 수 있다.In addition, it is possible to perform a burn-in test of a wafer state which has not been performed in the conventional method, and the total length of signal transmission of the silicon micro-tip can be defined as about 100 탆 or less. It has the advantage of being able to perform probe test on the types and types of devices including devices, and it is manufactured with integrated circuit technology and micromachining technology, so it can be miniaturized and refined to standardize, mass-produce, integrate and reproduce easily and at low price.

또한, 마이크로팁의 신호처리회로를 동일 웨이퍼 위에 집적하는 것이 가능하기 때문에 종래의 프로브카드피씨비(PCB)기판이 불필요하다. 따라서 신호 대 잡음특성이 우수한 장점이 있다.In addition, since a micro-tip signal processing circuit can be integrated on the same wafer, a conventional probe card PCB (PCB) substrate is not required. Therefore, there is an advantage of excellent signal-to-noise characteristics.

또한, 각각의 한 패드에 콘택할 수직형 프로브의 숫자, 크기, 높이, 각도, 텐션 힘 및 형태 등을 자유자재로 다양화할 수 있으며 자동적으로 콘트롤할 수 있으므로 실제 콘택상에서 제기될 수 있는 원하지 않는 불량 발생을 극소화하여 콘택의 신뢰성을 극대화할 수 있다.In addition, the number, size, height, angle, tension force, and shape of the vertical probe to be contacted to each pad can be freely varied and can be controlled automatically. Therefore, an undesirable defect Thereby maximizing the reliability of the contact.

Claims (11)

반도체 웨이퍼의 소정부분이 식각되어 공간을 가지는 기판과, 상기 기판상부에 형성되는 마이크로 팁과, 상기 팁 상부에 형성되는 수직형 프로브를 포함하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼 프로브카드.1. A wafer probe card having a vertical probe on a top of a microtip comprising a substrate having a predetermined portion of a semiconductor wafer etched, a microtip formed on the substrate, and a vertical probe formed on the top of the substrate. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 팁은 캔티래버형인 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드.2. The wafer probe card of claim 1, wherein the microtip is a cantilever type. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 팁은 브리지형인 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드.2. The wafer probe card of claim 1, wherein the microtip is a bridge type. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 팁 상부에 형성되는 프로브는 범퍼형인 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드.The wafer probe card of claim 1, wherein the probes formed on the microtip are bumper-shaped. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 팁 상부에 형성되는 프로브는 볼형인 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드.2. The wafer probe card of claim 1, wherein the probes formed on the microtip are ball-shaped. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 팁 상부에 형성되는 프로브는 봉형인 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼 프로브카드.2. The wafer probe card of claim 1, wherein the probe formed on the microtip is a bar. 실리콘웨이퍼상에 소정깊이의 n+확산층을 형성하는 제1단계와, 상기 n+확산층상부에 n-epi의 마이크로 팁을 형성하는 제2단계와, 상기 n+확산층을 양극반응시켜 다공질실리콘으로 변성하는 제3단계와, 상기 다공질실리콘을 식각하는 제4단계와, 상기 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 형성하는 제5단계를 포함하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼 프로브카드의 제조방법.A second step of forming an n + diffusion layer of a predetermined depth on a silicon wafer ; a second step of forming a micro-tip of n-epi on the n + diffusion layer ; A fourth step of etching the porous silicon, and a fifth step of forming a vertical probe on the microtip. The method of manufacturing a wafer probe card according to claim 1, 제7항에 있어서, 상기 제2단계의 마이크로 팁을 캔티래버형 또는 브리지형으로 제조하는 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드의 제조방법.The method of manufacturing a wafer probe card according to claim 7, wherein the micro-tip of the second step is manufactured as a cantilever type or a bridge type. 제7항에 있어서, 상기 제5단계의 프로브는 범퍼형으로 제조하는 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드의 제조방법.8. The method of claim 7, wherein the probe of the fifth step is manufactured in a bumper shape. 제7항에 있어서, 상기 제5단계의 프로브는 볼형으로 제조하는 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드의 제조방법.8. The method of claim 7, wherein the probe of the fifth step is formed in a ball shape. 제7항에 있어서, 상기 제5단계의 프로브는 봉형으로 제조하는 것을 특징으로 하는 마이크로 팁 상부에 수직형 프로브를 가지는 웨이퍼프로브카드의 제조방법.The method according to claim 7, wherein the probe of the fifth step is formed in a bar shape.
KR1019960048192A 1996-10-25 1996-10-25 Manufacture of semiconductor device KR100214162B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960048192A KR100214162B1 (en) 1996-10-25 1996-10-25 Manufacture of semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960048192A KR100214162B1 (en) 1996-10-25 1996-10-25 Manufacture of semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980028980A KR19980028980A (en) 1998-07-15
KR100214162B1 true KR100214162B1 (en) 1999-08-02

Family

ID=19478865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960048192A KR100214162B1 (en) 1996-10-25 1996-10-25 Manufacture of semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100214162B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100451627B1 (en) * 2001-04-18 2004-10-08 주식회사 아이씨멤즈 Prove apparatus for testing a semiconductor device and method for fabricating the same
US7616015B2 (en) 2006-08-23 2009-11-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Wafer type probe card, method for fabricating the same, and semiconductor test apparatus having the same
KR100980349B1 (en) * 2004-10-18 2010-09-06 박연재 Probe assembly and method for fabricating the same
KR101126690B1 (en) 2009-07-02 2012-04-02 남재우 Test Socket fabricated by MEMS technology for using to test of semiconductor devices and manufacturing method ath the same
KR20150106721A (en) 2014-03-12 2015-09-22 조희갑 Lighting device for fishing rod

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100451627B1 (en) * 2001-04-18 2004-10-08 주식회사 아이씨멤즈 Prove apparatus for testing a semiconductor device and method for fabricating the same
KR100980349B1 (en) * 2004-10-18 2010-09-06 박연재 Probe assembly and method for fabricating the same
US7616015B2 (en) 2006-08-23 2009-11-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Wafer type probe card, method for fabricating the same, and semiconductor test apparatus having the same
KR101126690B1 (en) 2009-07-02 2012-04-02 남재우 Test Socket fabricated by MEMS technology for using to test of semiconductor devices and manufacturing method ath the same
KR20150106721A (en) 2014-03-12 2015-09-22 조희갑 Lighting device for fishing rod

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980028980A (en) 1998-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5828226A (en) Probe card assembly for high density integrated circuits
US7218131B2 (en) Inspection probe, method for preparing the same, and method for inspecting elements
US5189363A (en) Integrated circuit testing system having a cantilevered contact lead probe pattern mounted on a flexible tape for interconnecting an integrated circuit to a tester
US7271015B2 (en) Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device and probe card
KR100580008B1 (en) Contactor, method for manufacturing the same, and probe card using the same
US5773987A (en) Method for probing a semiconductor wafer using a motor controlled scrub process
JP4514855B2 (en) Probing card manufacturing method
US20040246010A1 (en) Probe tip in single-sided compliant probe apparatus
US20070103178A1 (en) Probe sheet adhesion holder, probe card, semiconductor test device, and manufacturing method of semiconductor device
JPH11125646A (en) Vertical needle type probe card, and its manufacture and exchange method for defective probe of the same
KR20010086060A (en) Probe card for probing wafers with raised contact elements
JP2002082130A (en) Apparatus and method for inspecting semiconductor device
KR20070111327A (en) Transfer circuit, connection sheet, probe sheet, probe card, semiconductor inspection apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
KR20040089244A (en) Needle assembly of probe card
KR20090094841A (en) Reinforced contact elements
KR100202998B1 (en) Wafer probe card having a micro-tip and manufacturing method thereof
US20050093559A1 (en) Connection pin
KR101990458B1 (en) Probe card and method for manufacturing the same
KR100214162B1 (en) Manufacture of semiconductor device
JP2000121673A (en) Contactor
JP2004503784A (en) Connector device
JP2004015030A (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR100473430B1 (en) Vertical type probe card
JP2002139540A (en) Probe structure and its manufacturing method
JP3620982B2 (en) Manufacturing method of semiconductor inspection equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120514

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130320

Year of fee payment: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee