KR100593778B1 - 프로브 유닛 및 그 제조 방법 - Google Patents

프로브 유닛 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR100593778B1
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사와다슈우이찌
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야마하 가부시키가이샤
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Abstract

프로브 유닛은 기부(20)와 복수의 프로브(10)들을 갖는 빗살형 프로브 시트를 포함하고, 각각의 프로브(10)는 기부에 의해 다른 돌출 기부(14)들에 연결되는 돌출 기부(14)보다 넓은 팁(12)을 갖는다. 프로브(10)의 팁(12)들을 넓게 함으로써, 프로브들이 샘플의 전극들의 상부면으로부터 탈락되는 것을 방지한다. 또한, 프로브(10)들의 배열 방향으로 팁(12)들을 변칙적으로 제조함으로써, 팁(12)들은 프로브(10)들의 중심축의 피치를 확대하지 않고 넓어질 수 있다. 따라서, 배열 방향에 인접한 프로브(10)들 사이의 최소 거리가 짧아질 수 있고, 평행하게 정렬된 복수의 길고 좁은 전극들을 갖는 샘플에 이용하는 것이 프로브(10)들의 피치를 좁게 하지 않고 개선될 수 있다.
프로브 유닛, 샘플, 프로브, 팁, 전극

Description

프로브 유닛 및 그 제조 방법{PROBE UNIT AND ITS MANUFACTURING METHOD}
도1a 내지 도1c는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)과 샘플(5) 사이의 일치를 도시하는 평면도.
도2a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 구조를 도시하는 평면도이고, 도2b는 도2a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도2c는 도2a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도3a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 구조를 도시한 평면도이고, 도3b는 도3a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도3c는 도3a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도4a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제3 구조를 도시한 평면도이고, 도4b는 도4a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도4c는 도4a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도5a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제4 구조를 도시한 평면도이고, 도5b는 도5a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도5c는 도5a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도6a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제5 구조를 도시한 평면도이고, 도6b는 도6a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도6c는 도6a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도7a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제6 구조를 도시한 평면도이고, 도7b는 도7a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도7c는 도7a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도8a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제7 구조를 도시한 평면도이고, 도8b는 도8a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도8c는 도8a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도9a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제8 구조를 도시한 평면도이고, 도9b는 도9a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도9c는 도9a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도10a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제9 구조를 도시한 평면도이고, 도10b는 도10a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도10c는 도10a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도11a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제10 구조를 도시한 평면도이고, 도11b는 도11a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도11c는 도11a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도12a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제11 구조를 도시한 평면도이고, 도12b는 도10a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도12c는 도12a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도13a는 본 실시예에 따른 프로브 유닛의 제12 구조를 도시한 평면도이고, 도13b는 도13a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도13c는 도13a의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도14는 본 발명에 따른 프로브 유닛의 제13 구조를 도시하는 사시도.
도15는 본 발명에 따른 프로브 유닛의 제14 구조를 도시하는 사시도.
도16은 본 발명에 따른 프로브 유닛의 제15 구조를 도시하는 사시도.
도17은 본 발명에 따른 프로브 유닛의 제16 구조를 도시하는 사시도.
도18은 본 발명에 따른 프로브 유닛의 제17 구조를 도시하는 사시도.
도19는 본 발명에 따른 프로브 유닛의 제18 구조를 도시하는 사시도.
도20은 본 발명에 따른 프로브 유닛의 제19 구조를 도시하는 사시도.
도21a는 종래의 프로브 유닛과 샘플 사이의 접촉 상태를 도시하는 평면도이고, 도21b는 도21a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도21c는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛과 샘플 사이의 접촉 상태를 도시하는 평면도이고, 도21d는 도21c의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이고, 도21e는 도21c의 선 c-c를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도.
도22a1 내지 도22a4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법을 도시하는 평면도이고, 도22b1 내지 도22b4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법을 도시하는 단면도.
도23a5 내지 도23a7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법을 도시하는 평면도이고, 도23b5 내지 도23b7은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법을 도시하는 단면도.
도24a1 내지 도24a2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법을 도시하는 평면도이고, 도24b1 내지 도24b2는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법을 도시하는 단면도.
도25a1 내지 도25a4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 제조 방법을 도시하는 평면도이고, 도25b1 내지 도25b4는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 제조 방법을 도시하는 단면도.
도26a5 내지 도26a8은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 제조 방법을 도시하는 평면도이고, 도26b5 내지 도26b8은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 제조 방법을 도시하는 단면도.
도27a9 및 도27a10은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 제조 방법을 도시하는 평면도이고, 도27b9 및 도27b10은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 제조 방법을 도시하는 단면도.
도28은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 이용예를 도시하는 단면도.
도29는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 이용예를 도시하는 단면도.
도30a 및 도30b는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제3 이용예를 도시하는 단면도.
도31a 및 도31b는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제4 이용예를 도시하는 단면도.
도32a 및 도32b는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제5 이용예를 도시하는 단면도.
도33a 내지 도33c는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)과 샘플(5) 사이의 일치를 도시하는 평면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1: 프로브 유닛
5: 샘플
10: 프로브
12: 팁
50: 전극
본 출원은 전체 내용이 본원에서 참조로 합체된 2003년 5월 8일자로 출원된 일본 특허 출원 제2003-130529호에 기초한다.
본 발명은 반도체 인테저(integer) 및 액정 패널과 같은 전자 장치의 전기 특성을 검사하기 위한 프로브 유닛과 프로브 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.
종래에는, 전자 장치의 복수의 전극에 빗살 톱니형으로 형성된 전기 도전체의 팁을 접촉시킴으로써 전자 장치의 전기 특성을 검사하는 방법이 공지되었다.
일본 특허 공개 제1983-83271호는 실리콘으로 제조된 빗살 톱니 형상을 갖는 전기 도전체를 이용하는 검사 방법을 개시한다. 일본 특허 공개 제1983-83271호에 개시된 빗살 톱니형 형상을 갖는 전기 도전체에서, 프로브들은 샘플의 전극들의 피치보다 더 좁은 피치로서 빗살 톱니형 형상으로 배열된다. 샘플의 전극들의 피치보다 바람직하게 더 좁은 피치로 프로브들을 배열함으로써, 일 형식의 프로브 유닛이 전극의 피치가 서로 상이한 복수의 샘플들을 취급하는 것이 가능하기 때문에 프로브 유닛의 이용은 개선될 수 있다.
일본 특허 공개 제1998-274662호는 샘플의 전극들의 피치보다 더 좁은 피치로 빗살 톱니형 파일(piles)의 복수의 전기 도전체를 이용함으로써 모든 프로브들을 동시에 2차원적으로 배열된 샘플의 전극들에 접촉시킴으로써 샘플의 전기 특성을 검사하기 위한 방법을 개시한다.
일본 특허 공개 제1995-199219호, 일본 특허 공개 제1998-206464호 및 일본 특허 공개 제1998-288629호는 빗살의 톱니형으로 배열된 변칙적인 팁을 갖는 프로브들을 갖는 빗살형 전기 도전체를 이용하는 검사 방법을 개시한다. 상기 특허 문헌들에 개시된 각각의 빗살형 전기 도전성 프로브는 샘플의 전극들에 상응하도록 일 대 일로 배열된다.
일본 특허 공개 제1983-83271호와 일본 특허 공개 제1998-274662호는 샘플의 전극들의 피치보다 더 좁은 피치로 배열되는 프로브들이 요구되고, 따라서 프로브 유닛의 제조 비용은 증가할 것이고 수율은 감소될 것이다.
일본 특허 공개 제1995-199219호, 일본 특허 공개 제1998-206464호 및 일본 특허 공개 제1998-288629호에 개시된 검사 방법에서, 전기 도전체에 배열된 프로브 들과 샘플의 전극들은 프로브와 샘플이 일 대 일로 상응할 수 있도록 정확하게 위치 설정되어야 한다. 또한, 프로브들이 오버드라이브될 때, 프로브들은 전극의 상부면으로부터 드롭 오프(dropped off)될 수 있다. 특히, 가요성 인쇄 기판, TAB 기판, 액정 기판, 유리 에폭시 기판 등은 큰 범프와 파형을 갖는 면을 포함한다. 따라서, 오버드라이브를 크게 설정하는 것이 필요하고, 프로브가 전극의 상부면으로부터 탈락될(left out) 가능성이 증가한다. 게다가, 프로브가 소형화될 때, 샘플의 전극과 프로브들에 작용하는 압력은 오버드라이브시에 작아지게 되고, 샘플의 전극들과 프로브들이 확실하게 접촉하는 것이 어렵게된다. 또한, 프로브들이 소형화될 때, 프로브들의 전기 저항은 크게 된다.
본 발명의 목적은 프로브가 샘플의 전극의 상부면으로부터 탈락되는 것을 방지할 수 있는 프로브 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따라, 기부와 복수의 프로브들을 포함하고, 각각의 프로브는 기부에 의해 다른 돌출 기부에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 빗살형 프로브 시트를 포함하는 프로브 유닛이 제공된다. 프로브의 팁을 넓게 함으로써, 프로브들이 샘플의 전극들의 상부면으로부터 탈락되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명에 따른 프로브 유닛에서, 프로브들의 배열 방향으로 복수의 프로브들의 팁을 변칙적으로 제조함으로써, 프로브들의 팁은 프로브들의 중심축의 피치(이후부터, 프로브의 중심축의 피치는 단지 프로브의 피치라고 함)를 확장하지 않고 넓어질 수 있다. 따라서, 배열 방향으로 인접한 프로브들 사이의 최소 거리 는 짧아질 수 있다. 따라서, 평행하게 배열된 복수의 길고 좁은 전극들을 갖는 샘플에 이용하는 것은 프로브의 피치를 좁게 하지 않고 개선될 수 있다. 또한, 복수의 프로브들의 팁들의 배열 방향으로 변칙적인 상태는 프로브들의 팁들을 연결하는 가상선의 적어도 일부가 최소 거리에서 구부러지는 상태를 의미한다.
또한, 본 발명에 따른 프로브 유닛에서, 각각의 프로브의 팁에서 돔형 범프를 형성함으로써, 돔형 범프는 샘플의 전극과 접촉될 수 있다. 이는 프로브들의 팁들이 샘플의 전극들에 손상을 일으키는 것을 방지한다.
게다가, 본 발명에 따라, 프로브의 배열 방향으로 팁들 사이의 최소 거리(d)를 0 또는 0보다 작게(d ≤0) 설정함으로써, 프로브 유닛은 임의의 피치로 배열된 전극을 갖는 샘플의 도전 테스트용으로 이용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따라, 기부 금속보다 경질인 금속 필름으로 샘플과 접촉하는 프로브의 일부를 커버함으로써, 프로브가 마모되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라, 기부 금속보다 작은 체적 저항을 갖는 금속 필름으로 샘플과 접촉하는 프로브의 일부를 커버함으로써, 프로브의 전기 저항을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따라, 기부와 복수의 프로브들을 갖고 각각의 프로브는 기부에 의해 다른 돌출 기부에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 제1 빗살형 프로브 시트와, 기부와 복수의 프로브들을 갖고 각각의 프로브는 기부에 의해 다른 돌출 기부에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 제1 빗살형 프로브를 포함하고, 제1 및 제2 프로브 시트들은 제2 프로브 시트의 프로브들에 오버랩되지 않 도록 제1 프로브 시트의 프로브들을 배열함으로써 적층되는 프로브 유닛이 제공된다. 본 발명에 따라, 프로브 유닛은 프로브들이 다른 프로브들로부터 오버레이되지 않도록 유지하면서 복수의 프로브 시트들을 적층함으로써 각각의 프로브 시트의 프로브들보다 좁은 피치로 프로브들이 배열되도록 구성된다.
본 발명의 다른 태양에 따라, (a) 기판을 준비하는 단계와, (b) 상기 기판의 전체 표면에 금속으로 제조된 희생층을 형성하는 단계와, (c) 패터닝에 의해 희생층의 표면에 빗살형 개구를 갖는 레지스트층을 형성하는 단계와, (d) 기부와 복수의 프로브를 갖고, 각각의 프로브는 도금에 의해 개구에서 기부에 의해 다른 돌출 기부에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 빗살형 프로브 시트를 형성하는 단계와, (e) 레지스트층을 제거하는 단계와, (f) 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 프로브 유닛의 제조 방법이 제공된다. 본 제조 방법을 이용함으로써, 소형화된 프로브가 우수한 크기 정밀도로 제조될 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 따라, 기부에 관통 홀(hall)을 형성함으로써, 희생층을 제거하는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 복수의 관통 홀을 형성함으로써, 희생층의 제거 효율성이 개선될 수 있다. 또한, 전술한 관통 홀 또는 위치설정용 공통 관통 홀 이외에 위치 설정용 관통 홀을 형성함으로써, 우수한 크기 정밀도가 유지될 수 있다.
우선, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 기본 구조가 설명된다.
도1a 내지 도1c 및 도33은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)과 샘플 (5) 사이의 일치를 도시하는 평면도이다.
도1a 내지 도1c 및 도33에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(1)은 기부(20)에 의해 일체식으로 연결된 돌출 기부(14)들을 갖도록 배열된 복수의 프로브(10)들을 갖는 프로브 시트를 포함한다. 도1a, 도1b 및 도1c에 도시된 바와 같이, 복수의 프로브(10)들이 일 전극(50)과 접촉하도록 프로브(10)의 피치가 설정될 때, 샘플의 다양한 종류의 전극(50)의 피치에 대한 프로브의 이용이 개선될 수 있다. 또한, 전극들의 피치에 대한 일반적인 이용은 프로브(50)의 피치가 작아질 때 개선될 수 있다. 또한, 각각의 프로브(10)가 다른 프로브(10)들로부터 독립적으로 변형 가능하기 때문에, 프로브(10)들은 파형 배열을 갖는 각각의 전극(50)들에 확실하게 접촉될 수 있다. 또한, 복수의 프로브(10)들이 일 전극(50)에 접촉되므로, 프로브(10)와 전극(50)들은 큰 접촉 면적으로 접촉된다. 따라서, 프로브 유닛(1)과 샘플(5) 사이의 전기 접촉은 확실하게 된다.
복수의 프로브(10)들에서, 팁이 다른 부품보다 넓게 형성되는 프로브와, 돌출 기부로부터 팁까지 동일한 폭에서 직선 형상으로 형성된 프로브들이 교호식으로 배열된다. 원형 팁(12)들은 직선 프로브들의 팁(12)에 비해 종방향으로 기부(20)로부터 먼 위치에 배열된다. 즉, 프로브들의 팁(12)들의 두 컬럼들은 프로브(10)의 배열 방향으로 변칙적으로 배열된다. 프로브(10)들의 팁(12)들의 위치를 변칙적으로 제조하고, 프로브(10)들의 팁(12)들의 폭을 넓게 제조함으로써, 배열 방향으로 프로브들 사이의 최소 거리(d)는 프로브(10)들의 중심축들 사이의 피치를 확대하지 않고 짧아질 수 있게 된다. 프로브 유닛(1)이 평행하게 정렬된 복수의 길 고 좁은 전극들을 갖는 샘플(5)용으로 이용될 때, 프로브 배열 방향에서 프로브들 사이의 최소 거리(d)가 짧아지게 되므로 전극(50)들의 피치에 대한 프로브 유닛의 일반적인 이용은 개선될 수 있다. 최소 거리(d)가 "0"과 동일하면, 프로브 유닛(1)은 전극들의 임의의 피치들에 이용될 수 없다. 또한, 최소 거리(d)가 "0"보다 작을 수 있다. 전극(50)들의 피치에 대한 일반적인 이용이 프로브(10)들의 중심축들 사이의 피치를 작게 만들지 않고 개선될 수 있기 때문에, 프로브 유닛(1)의 제조 비용은 감소될 수 있고, 수율은 증가될 수 있다. 또한, 프로브(10)들의 중심축 사이의 피치가 프로브(10)를 소형화시키도록 짧아지지 않으면, 프로브(10)와 전극(50) 사이의 접촉 압력은 확대될 수 있고, 프로브와 전극(50)은 확실하게 도전될 수 있다. 또한, 프로브(10)가 검사 처리에서 변형되고 프로브(10)의 피치가 이동되어 크게 되더라도, 프로브(10)와 전극(50)은 최소 거리(d)가 "0"보다 작을 때 확실하게 도전될 수 있다.
프로브 시트는 도전성 재료로 제조되고, 5 ㎛ 이상에서 100 ㎛ 이하의 두께와 12 ㎛ 이상에서 100 ㎛ 이하의 길이를 갖는다. 샘플(5)과 접촉하는 프로브들의 접촉부들, 즉 프로브의 팁들은 프로브의 기부 금속보다 경질인 금속으로 커버될 수 있다. 샘플(5)과 접촉하는 프로브들의 접촉부들을 기부 금속보다 경질인 금속 필름으로 커버함으로써, 프로브들의 마찰은 제어될 수 있다. 프로브들의 팁들은 기부 금속보다 작은 체적 저항을 갖는 금속으로 커버될 수 있다. 샘플(5)과 접촉하는 프로브의 접촉부들을 기부 금속보다 작은 체적 저항을 갖는 금속 필름으로 커버함으로써, 프로브들의 전기 저항은 감소될 수 있다.
이후부터, 본 발명의 실시예에 따른 다양한 프로브 유닛의 상세한 구조가 설명된다.
도2a, 도2b 및 도2c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 구조에서, 프로브 유닛(1)은 프로브 시트를 포함하고, 프로브들의 다른 부품보다 넓게 형성된 원형 팁(12)들을 갖는 프로브(10)들과, 돌출 기부(14)로부터 팁(12)들까지 동일한 폭으로 연속적으로 형성된 직선 프로브(12)들이 복수회 교호식으로 배열된다. 원형 팁(12)들은 직선 프로브들의 팁(12)들에 비해 종방향으로 기부(20)로부터 이격된 위치에 배열된다. 두 종류의 프로브(10)들이 기판(20)에 연결된다.
도3a, 도3b 및 도3c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제2 구조에서, 프로브(10)의 팁(12)들의 형상은 제1 구조와 상이하고 구멍(22)들이 기부(20)에 형성된다. 더 상세히는, 제1 구조의 원형 팁(12)들을 형성하는 대신에, L형 팁(12)들이 프로브(10)용으로 형성된다. 복수의 원형 구멍(22)들은 펀칭 등에 의해 형성되고, 기부(20)에 배열된다.
도4A, 도4B 및 도4C에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제3 구조에서, 프로브들의 팁(12)들의 형상이 제2 구조와 상이하고 위치설정 구멍(24)들이 기부(20)에 형성된다. 더 상세히는, 제2 구조의 L형 팁들을 형성하는 대신에, 장방형[또는 직사각형(oblong)] 팁(22)들이 프로브(10)에 형성된다. 구멍(22)들에 부가하여, 프로브 유닛(1)을 프로브 기부에 위치설정하기 위한 두 개의 위치 설정 구멍들이 기부(20)에 형성된다. 위치설정 구멍 중 하나는 원형이고 프로브 유닛(1)의 x 위치 및 y 위치를 결정하기 위한 것이다. 다른 위치설정 구멍은 둥근 정방형이고 각도(θ)를 결정하기 위한 것이다. 또한, 프로브 유닛(1)의 x, y, θ가 결정될 수 있으면, 위치설정 구멍은 예를 들어 하나의 정방형 구멍일 수 있다.
도5a, 도5b 및 도5c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제4 구조에서, 프로브들의 다른 부분보다 두꺼운 직사각형 형상으로 형성되는 팁(12)들을 갖는 복수의 프로브(10)들이 프로브들의 배열 방향으로 교호식으로 변위시킴으로써 톱니 모양(jagged) 체크의 두 개의 컬럼으로 배열된다. 펀칭 등에 의해 형성된 복수의 원형 구멍(22)들은 기부(20)에 배열된다. 또한, 프로브 기부에 프로브 유닛(1)을 위치설정하기 위한 두 개의 정방형 위치설정 구멍(24)들은 기부(20) 상에 형성된다. 구멍들 중 하나는 정방형이고, 나머지는 직사각형이다.
도6a, 도6b 및 도6c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제5 구조에서, 프로브 유닛(1)은 프로브 시트를 포함하고, 크거나 작은 직사각형 팁(12)들을 각각 갖는 프로브(10)의 두 개의 형식들은 교호식으로 배열된다. 프로브(10)들은 프로브(10)의 종방향으로 큰 팁(12)들이 작은 팁(12)들보다 기부(20)로부터 더 멀리 위치 설정되도록 배열된다. 크고 작은 팁(12)들은 프로브(10)의 다른 부분보다 두껍게 형성된다. 각각의 프로브(10)들의 목부(26)는 본체부보다 얇게 형성된다. 두 종류의 프로브들의 본체부의 길이는 동일하다. 기부(20)의 구조는 제3 실시예와 동일하다.
도7a, 도7b 및 도7c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제6 구조에서, 프로브 유닛(1)은 프로브 시트를 포함하고, 크거나 작은 타원형 팁(12)들을 각각 갖는 프로브(10)의 두 개의 형식들이 교호식으로 배열된다. 프로브(10) 들은 프로브(10)들은 프로브(10)의 종방향으로 큰 팁(12)들이 작은 팁(12)들보다 기부(20)로부터 더 멀리 위치 설정되도록 교호식으로 배열된다. 크고 작은 팁(12)들은 프로브(10)의 다른 부분보다 두껍게 형성된다. 각각의 프로브(10)에서, 목부(16)는 가장 얇게 형성되고, 본체부(18)는 목부(16)로부터 팁(14)쪽으로 점진적으로 넓어진다. 기부(20)의 구조는 제3 구조와 동일하다.
도8a, 도8b 및 도8c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제7 구조에서, 프로브(10)들의 팁(12)들의 형상은 제3 실시예의 것과 상이하다. 더 상세히는, 제3 구조의 장방형 팁(12)들을 형성하는 대신에, 사다리꼴 팁(12)들이 프로브(10)용으로 배열된다. 사다리꼴 팁(12)들은 교호식으로 상하 반전된다.
도9a, 도9b 및 도9c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제8 구조에서, 프로브(10)의 배열과 기부(20)에서의 위치 설정 구멍(24)들의 형상은 제4 구조의 것과 상이하다. 더 상세히는, 장방형 팁(12)들을 갖는 복수의 프로브(10)들은 일 대 일로 프로브(10)들의 배열 방향으로 팁(12)들의 위치를 변위시키고 톱니 모양 체크의 트리 컬럼으로 배열된다. 기부(20)에서 두 개의 위치 설정 구멍들 중 하나가 원형으로 형성되고, 다른 하나는 둥근 정방형으로 형성된다.
도10a, 도10b 및 도10c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제9 구조에서, 프로브들의 다른 부분보다 넓게 형성된 원형 팁(12)들을 갖는 프로브(10)를 갖는 제1 프로브 시트(2)와, 직선형 프로브(10)들을 갖는 제2 프로브 시트(3)들은 상하로 적층된다. 제1 프로브 시트(2)는 제1 프로브 시트(2)의 프로브(10)들이 제2 프로브 시트(3) 상의 프로브(10)들과 오버랩되지 않도록 제2 프로브 시트(3) 상에 배열된다. 제1 프로브 시트의 프로브(10)들은 제2 프로브 시트(3)의 프로브(10)들보다 길게 형성된다. 제3 구조와 유사하게 각각 구성된 프로브 시트(2, 3)의 기부(20)들은 관통 구멍(22)들과 위치 설정 구멍(24)들을 서로 조절함으로써 적층된다.
도11a, 도11b 및 도11c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제10 구조에서, 제1 프로브 시트(2)의 프로브(10)의 팁(12)들의 형상은 제9 구조의 것과 상이하다. 더 상세히는, 제9 구조의 원형 팁(12)들 대신에 장방형 팁(12)들이 제1 프로브 시트(2)의 프로브(10)들에 형성된다.
도12a, 도12b 및 도12c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제11 구조에서, 제1 프로브 시트(2)의 프로브(10)의 팁(12)들의 형상은 제9 구조 및 제10 구조의 것과 상이하다. 더 상세히는, 제9 구조의 원형 팁(12)들과 제10 구조의 장방형 팁(12)들을 형성하는 대신에, 사다리꼴 팁(12)들이 제1 프로브 시트(2)의 프로브(10)들에 형성된다. 또한, 도12a에 도시된 바와 같이, 사다리꼴 팁(12)들은 교호식으로 상하 반전된다.
도13a, 도13b 및 도13c에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제12 구조에서, 각각의 프로브들의 다른 부분보다 넓게 형성된 장방형 팁(12)들을 갖는 프로브(10)들이 배열된 제1 프로브 시트(2), 제2 프로브 시트(3) 및 제3 프로브 시트(4)들이 순서대로 적층된다. 각각의 프로브 시트(2, 3, 4)들의 각각의 프로브(10)는 다른 프로브 시트의 프로브들을 오버랩하지 않도록 배열된다. 최상부층에 배열된 제1 프로브 시트(2)의 프로브(10)들은 제일 길고, 중간에 배열된 제2 프로 브 시트(3)의 프로브(10)들은 두 번째로 길고, 최하층에 배열된 제3 프로브 시트(4)의 프로브(10)들은 가장 짧다. 각각의 프로브 시트(2, 3, 4)들의 기부(20)는 제3 구조와 유사하게 형성되고, 기부(20)들은 관통 구멍(22)과 위치 설정 구멍(24)에 상응하여 적층된다.
제12 구조에 대해 제9 구조에 따라, 오버랩되지 않도록 팁(12)에서 넓어지는 프로브(10)들을 갖는 복수의 프로브 시트를 적층함으로써, 일 프로브 시트의 프로브보다 작은 피치를 갖도록 프로브가 배열되는 프로브 유닛(1)이 형성될 수 있다. 따라서, 각각의 프로브 시트의 프로브(10)들이 작은 피치로 배열될 필요가 없고, 제조 비용이 감소될 수 있고, 수율이 개선될 수 있다.
도14에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제13 구조에서, 프로브 유닛(1)은 각각의 프로브(10)의 원형 팁(12)들의 전체 표면에 형성된 돔형 범프를 갖는 프로브 시트로 구성된다. 프로브(10)들의 팁(12)들은 프로브(10)들의 배열 방향으로 변칙적으로 배열된다.
도15에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제14 구조에서, 프로브 유닛(1)은 프로브 시트를 포함하고, 타원형(oval) 팁(12)들과 돔형 범프(30)들을 갖는 프로브(10)들이 팁(12)들의 표면의 종방향과 폭방향으로 형성된다. 프로브(10)들의 팁들은 프로브(10)들의 배열 방향으로 변칙적으로 배열된다.
도16에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제15 구조에서, 범프(30)들의 형상과 배열은 제14 구조와 상이하다. 더 상세히는, 복수의 반원통형 범프(30)들은 프로브(10)들의 배열 방향으로 각각의 프로브(10)의 장원형 팁(12)의 상부면에 형성된다.
도17에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제16 구조에서, 범프(30)들의 배열은 제14 구조와 상이하다. 더 상세히는, 복수의 돔형 범프(30)들은 팁(12)들의 표면 전체에 형성되지 않지만, 팁(12)들의 양 에지측에 집중적으로 배열된다.
이에 의해, 프로브(10)들의 팁(12)들이 샘플(5)의 전극(50)들로부터 떨어지는 것이 방지될 수 있다.
도18에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제17 구조에서, 범프(30)들의 배열은 제16 구조와 상이하다. 더 상세히는, 3개의 돔형 범프(30)들이 프로브(10)들의 팁의 상부면에 삼각형으로 형성하도록 배열된다. 이러한 배열에 의해, 제16 구조와 동일하게, 프로브(10)들의 팁(12)들이 샘플(5)의 전극(50)들로부터 떨어지는 것이 방지될 수 있다.
도19에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제18 구조에서, 범프(30)들의 형상은 제16 구조와 상이하다. 더 상세히는, 제16 구조의 돔형 범프(30)들을 형성하는 대신에, 반원통형 범프들이 각각의 프로브(10)의 팁(12)들의 양 에지측에 형성된다. 이러한 배열에 의해, 제16 구조 및 제17 구조와 동일하게, 프로브(10)들의 팁(12)들이 샘플(5)의 전극(50)들로부터 떨어지는 것이 방지될 수 있다.
제18 구조에 대해 제14 구조에 따라, 각각의 팁(12)들에 반원통형 범프(30)들을 형성함으로써, 범프(30)들의 굴곡면은 샘플(5)의 전극(50)들과 접촉할 수 있 고, 전극(50)을 손상시키지 않는 장점이 있다.
도20에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제19 구조에서, 프로브 시트들은 프로브 유닛(10)들이 대면하도록 서로 연결되어 내측에 관통 구멍을 갖는 정방형 프로브 유닛(1)이 형성된다. 두 개의 위치 설정 구멍들은 프로브 유닛(1)의 각각의 4개의 코너부에 형성된다. 또한, 다른 부분보다 넓게 형성된 팁들은 도20에는 도시되지 않는다.
도21a 내지 도21e는 샘플(5)의 전극(50)과 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1) 및 샘플(5)의 전극(50)과 종래의 프로브 유닛(6)의 접촉 상태를 도시한다. 도21a는 종래의 프로브 유닛(6)과 샘플(5)의 전극(50) 사이의 접촉 상태를 도시하는 평면도이다. 도21b는 도21a의 선 a-a를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이다. 도21c는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛과 샘플(5)의 전극(50) 사이의 접촉 상태를 도시하는 평면도이다. 도21d는 도21c의 선 b-b를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이다. 도21e는 도21c의 선 c-c를 따라 절결한 프로브 유닛의 단면도이다. 또한, 이들 도면에서, 제4 구조에 따른 프로브 유닛(1)이 예로써 이용되고, 관통 구멍(22)들과 위치 설정 구멍(24)들은 도면에서 생략된다.
도21a 내지 도21e에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛의 프로브들의 피치가 샘플(5)의 전극(50)들의 피치와 일치하지 않더라도, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛이 팁(12)에서 프로브(10)들이 넓어지기 때문에 전극(50)들의 접촉 면적은 종래의 프로브 유닛보다 더 확대될 수 있다. 또한, Cu 배선의 선폭이 Cu 배선의 습식 에칭 처리에 의해 소산되기 쉽기 때문에, Au 도금된 Cu 배선으로 제조된 샘플의 전극(50)들은 도21b, 도21d 및 도21e에 도시된 바와 같이 팁(12)쪽으로 얇아질 수 있다. 본 실시예에 따른 프로브 유닛(1)은 접속부들과 전극(50)들이 접속되는 면적이 충분히 넓기 때문에 도21d 및 21e에 도시된 바와 같이 단부(팁)들 쪽으로 얇아지는 전극들과 확실하게 접속을 달성할 수 있고, 따라서, 큰 오버드라이브가 가해지더라도, 본 실시예에 따른 프로브 유닛은 종래의 프로브 유닛(6)과 달리 배선의 드롭 오프(dropping-off)없이 단부들 쪽으로 얇아지는 전극(50)들과의 안정적인 접속을 유지한다. 또한, 복수의 프로브(10)의 배열 방향 쪽으로 변위된 복수의 프로브(10)들의 팁(12)들을 배열함으로써, 복수의 프로브(10)들은 도21a 내지 도21e에 도시된 바와 같이 1차원적으로 배열된 전극(50)들뿐만 아니라 2차원적으로 배열된 전극도 동시에 접촉할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)의 제조 방법이 설명된다.
도21a1 내지 도22b4 및 도23a5 내지 도23b7은 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법을 도시한다. 도21a1 내지 도22a4 및 도23a5 내지 도23a7은 평면도이다. 도22b1 내지 33b4 및 도23b5 내지 23b7은 도21a1 내지 도22b4 및 도23a5 내지 도23a7의 선 a-a에 상응하는 단면도이다.
우선, 도22a1 및 도22b1에 도시된 바와 같이, 금속으로 제조된 희생층(72)이 기판(70)의 일측의 전체 표면에 형성된다. 더 상세히는, 예를 들어, 희생층이 구리 등을 스패터링함으로써 형성된다.
다음에, 도22a2 및 도22b2에 도시된 바와 같이, 프로브(10)의 기부인 도금된 시드층(seed layer)(74)이 희생층(72) 상에 형성된다. 예를 들어, Ti 또는 Ni-Fe 합금이 도금된 시드층(74)용으로 이용된다. 또한, Ni 또는 Ni-Fe 합금이, 도금된 시드층의 접착성을 개선시키도록 Ti 스패터링 후에 스패터링될 수 있다.
도22a3 및 도22b3에 도시된 바와 같이, 포토 레지스트가 도금된 시드층(74) 상에 도포되고 고정된 형상의 마스크를 이용하여 노출된 후에 현상된다. 그 다음에, 도금된 영역에 개구(76)를 갖는 레지스트 필름(78)이 형성된다.
다음에, 도22a4 및 도22b4에 도시된 바와 같이, 개구(76)에 의해 노출된 도금된 시드층(74)의 표면을 도금함으로써, 프로브(10) 또는 기부(20)가 되는 도금된 층(80)이 형성된다. 도금에 이용되는 재료는 예를 들어, Ni-Fe 합금 등이다.
다음에, 도23a5 및 도23b5에 도시된 바와 같이, 레지스트 필름(78)은 엔-메틸-2-피롤리던(N-Methyl-2-Pyrrolidone, NMP) 등과 같은 화학물질에 의해 제거된다.
다음에, 도23a6과 도23b6에 도시된 바와 같이, 레지스트 필름(78)을 제거함으로써 노출된 도금된 시드층(74)이 예를 들어 밀링에 의해 제거된다.
다음에, 도23a7 및 도23b7에 도시된 바와 같이, 도금된 시드층(74)과 기판(70) 사이에 위치된 희생층(72)이 제거된다. 예를 들어, 희생층(72)이 구리로 제조될 때, 희생층(72)은 구리를 용해시키는 에칭 액체를 이용함으로써 용해된다. 희생층(72)을 용해시킴으로써, 기판(70)은 박락되고 도금된 시드층(74) 또는 도금층(80)으로 제조된 프로브 유닛(1)이 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 제조 방법에서, 기판(20)에 관통 구멍(22)을 형성하기 위한 처리가 부가될 때, 희생층(72)을 제거하는데 소 요되는 시간이 짧아질 수 있다. 또한, 금속층이 프로브(10)의 전극(50)들에 연결되는 적어도 일부, 즉 프로브(10)의 팁(12)들을 포함하는 영역에 형성될 수 있다.
도24는 도금층(80)에 금속층(82)을 형성하기 위한 처리가 부가된 제1 제조 방법을 도시한다. 도24a1 및 도24a2는 평면도이고, 도24b1 및 도24b2는 도22a1의 선 A-A에 상응하는 단면도이다.
도22a4 및 도22b4의 처리 후에, 도24a1 및 도24b1에 도시된 바와 같이, 낮은 체적 저항을 갖거나 또는 도금층(80)보다 경질인 금속을 도금함으로써, 금속층(82)이 도금층(80)에 형성될 수 있다. 예를 들어, Au 또는 Au-Cu 합금이 도금층(80)보다 낮은 체적 저항을 갖는 금속용으로 이용되고, Pd 또는 Rh가 도금층(80)보다 경질인 금속용으로 이용된다.
도23a5, 23b5, 23a6 및 23b6을 참조하여 설명된 처리를 수행함으로써, 도금된 시드층(74), 도금층(80) 및 금속층(82)을 갖는 프로브 유닛(1)은 도24a2 및 도24b2에 도시된 바와 같이 얻어질 수 있다.
도24에 도시된 제1 제조 방법에서, 금속층(82)이 도금층(80)의 전체 표면에 형성되지만, 금속층(82)은 전극(50)과 접촉하는 프로브(10)의 적어도 일부에 형성될 수 있다.
도25 내지 도27은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)의 제2 제조 방법을 도시한다. 도25a1 내지 도25a4, 도26a5 내지 도26a8 및 도27a9 내지 도27a10들은 평면도이다. 도25b1 내지 도25b4, 도26b5 내지 도26b8 및 도27b9 내지 도27b10들은 도25a1의 선 A-A에 상응하는 단면도이다.
우선, 도25a1 및 도25b1에 도시된 바와 같이, 금속으로 제조된 희생층(72)이 기판(70)의 전체 표면에 형성된다. 예를 들어, 희생층(72)은 구리 등을 스패터링함으로써 형성된다.
다음에, 도25a2 및 도25b2에 도시된 바와 같이, 프로브(10)의 팁(12)의 범프(30)들을 형성하기 위한 범프 형성 희생층(84)이 희생 필름(84)에 형성된다. 더 상세히는, 예를 들어, 현상하기 위해 고정된 형상의 마스크로 노출함으로써 희생층(72)의 표면에 포토 레지스트를 인가한 후에 예비 베이킹(bake)되고, 희생층(72)은 범프 형성 희생 필름(84)들은 범프(30)의 형상을 형성하도록 패터닝된다. 포토 레지스트에 부가하여, 예를 들어, PSG, BSG, BPSG 등과 같은 낮은 용융점을 갖는 유리와 Pb, Sn, In 등과 같은 낮은 용융점을 갖는 금속이 범프 형성 희생 필름(84)을 제조하기 위해 이용될 수 있다.
다음에, 도23a3 및 도23b3에 도시된 바와 같이, 범프 형성 희생 필름(84)들은 구체의 매끄러운 면을 갖는 돔형으로 범프 형성 희생 필름(84)을 제조하기 위해 연화되고 유동하게 한 후에 경화된다. 더 상세히는, 예를 들어, 희생 필름(84)들은 연화되고 베이킹에 의해 경화된다. 범프 형성 희생 필름(84)의 용융 온도는 베이킹 처리 전에 적어도 범프 형성 희생 필름(84)이 연화되는 영역에 i 광선보다 긴 파장을 갖는 장파장 자외선을 조사함으로써 낮춰질 수 있다.
다음에, 도25a4, 도25b4, 도26a5, 도26b5 내지 도26a8, 도26b8, 도27a9 내지 도27b9에 도시된 바와 같이, 도22a2, 도22b2 내지 도23a7 및 도23b7을 참조하여 설명된 처리가 수행된다. 최종적으로, 도27a10 및 도17b10에 도시된 바와 같이, 예 를 들어, 범프 형성 희생 필름(84)들은 n-메틸-2-피롤리던(NMP) 등과 같은 화학 물질을 이용하여 제거된다.
이러한 제2 제조 방법을 이용하여, 제18 구조에 대해 제13 구조에 있어서, 범프(30)가 팁(12)에 형성되면서 프로브(10)를 갖는 프로브 유닛(1)이 제조될 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)의 예의 이용이 설명된다.
도28은 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제1 이용예를 도시하는 단면도이다.
도28에 도시된 제1 이용예에서, 프로브 기부(40)에 기부(20)를 결합하고 고정시키도록 단부에서 위치 설정함으로써, 프로브 유닛(1)은 프로브 기부(40)에 고정된다. 제1 및 제2 구조에서와 같이 기부(20)에 위치설정 구멍(24)이 없을 때, 기부(20)의 단부에서 위치설정하기 위한 방법에 의해, 프로브 유닛(1)은 가압 플레이트와 함께 기부에 고정되도록 프로브 기부(40)에서 위치 설정된다. 프로브 유닛(1)은 구리 배선과 가요성 인쇄 회로 보드(도면에서 도시 안됨)에 연결된다. 또한, 프로브 유닛(1)은 검사 장치(도면에서 도시 안됨)의 주 본체의 전기 회로에 연결된다. 가요성 인쇄 회로 보드는 검사 장치의 주 본체의 상승-하강 기능에 의해 내려가고, 프로브(10)들의 팁(12)들은 샘플(5)의 전극(50)들 상에 가압된다. 또한, 프로브 기부(40)가 금속 등과 같은 도전성 재료로 제조될 때, 배선은 프로브 기부(40)를 통해 뽑아낼 수 있다.
도29는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)의 제2 이용예를 도시하는 단면도이다.
도29에 도시된 제2 이용예에서, 기부(20)의 위치 설정 방법은 제1 이용예와 상이하다. 더 상세히는, 본 위치 설정 방법은 제3 구조 내지 제12 구조 및 제19 구조와 같이 위치 설정 구멍(24)들이 기부(20)에 형성되는 경우에 적용된다. 프로브 유닛(1)이 기부(20)의 정착물(42)과 함께 프로브 기부(40)의 바람직한 위치에 위치 설정된 후에, 정착물(42)은 위치 설정 구멍(24)에 고정되고, 프로브 유닛(1)은 가압 플레이트(43)와 함께 프로브 기부(40)에 고정된다. 이러한 구조에 의해, 프로브 유닛의 교환 후에 위치 조절이 불필요하게 되기 때문에, 검사 장치의 중단 시간이 짧아질 수 있고, 처리량이 증가될 수 있다.
도30a 및 도30b는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)의 제3 이용예를 도시하는 단면도이다.
도30a 및 도30b에 도시된 제3 이용예에서, 프로브 유닛(1)은 상하로 분할되는 프로브 기부(40a)와 프로브 기부(40b) 사이에 위치된다. 다음에, 프로브 유닛(1)을 프로브 기부(40a, 40b)들로 가압하도록 위치 설정 구멍(24)들에 정착물을 조임으로써, 프로브 유닛(1)은 프로브 기부(40)[프로브 기부(40a, 40b)]의 내측에 고정되고, 프로브(10)들은 굴곡된다. 특히, 도20에 도시된 단일 본체 프로브의 경우에, 기부(20)와 프로브(10)를 굴곡시킴으로써, 프로브 유닛(1)의 상태 정밀도가 개선될 수 있다. 이러한 이용은 제12 구조 및 제19 구조에 대해 제3 구조와 같이 기부(20)에 위치 설정 구멍(24)들을 갖는 프로브 유닛(1)용으로 적용된다. 또한, 검사 장치 주 본체로의 전기 접속 방법 및 검사 장치의 주 본체의 상승 하강 기능을 이용하는 샘플의 검사 방법들은 제1 이용예에 기초한다.
도31a 및 도31b는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛(1)의 제4 이용예를 도시하는 단면도이다.
도31a 및 도31b에 도시된 제4 이용예에서, 프로브(10)들이 실시예의 기부(20)에 연결된 프로브 시트를 갖는 연결식 프로브 유닛(1)에 부가하여, 독립 배선식 프로브 유닛(7)이 이용된다. 연결식 프로브 유닛(1)과 독립 배선식 프로브 유닛(7)들은 인쇄 회로 보드(44)에 고정시키기 위해 각각의 프로브 기부(40)에 고정되고, 복수의 프로브 카드(8)들로 구성된다. 전기 배선(46)에 의해, 연결식 프로브 유닛(1)은 인쇄 회로 보드(44)에 연결되고, 독립 배선식 프로브 유닛(7)은 가요성 인쇄 회로 보드(48)에 의해 인쇄 회로 보드(44)에 연결된다. 연결식 프로브 유닛(1)과 독립 배선식 프로브 유닛(7)은 독립적으로 상승 및 하강할 수 있다. 도31a에 도시된 바와 같이, 연결식 프로브 유닛(1)과 독립 배선식 프로브 유닛(7)들은 도전시키기 위해 샘플(5)의 전극(50)들과 접촉하고, 샘플(5)의 단선 테스트가 수행될 수 있다. 도31b에 도시된 바와 같이, 연결식 프로브 유닛(1)은 전극(50)들로부터 프로브(10)들을 분리시키도록 상승시키고, 독립 배선식 프로브 유닛(7)은 독립 배선식 프로브 유닛(7)에만 접촉한 상태로 도전된다. 다음에, 샘플의 단락 테스트가 수행될 수 있다.
도32a 및 도32b는 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제5 이용예를 도시하는 단면도이다.
도32a 및 도32b의 제5 이용예에서, 연결식 프로브 유닛(1)과 독립 배선식 프 로브 유닛(7)이 일 프로브 카드(8)를 구성하는 것이 제4 이용예와 상이하다. 더 상세히는, 동일한 인쇄 회로 보드(44)의 프로브 기부(40)에 고정되는 각각의 프로브 유닛(1, 7)을 고정함으로써, 일 프로브 카드(8)가 형성된다. 일 프로브 카드(8) 상에 각각의 프로브 유닛(1, 7)을 제공함으로써, 각각의 프로브 유닛(1, 7)은 동시에 상하로 승강된다. 도32a에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(1, 7)들의 프로브들의 팁의 높이를 변화시킴으로써, 프로브 유닛(1, 7)들은 접촉된 상태로 도전되고, 샘플의 단선 테스트가 수행될 수 있다. 또한, 도32b에 도시된 바와 같이, 프로브 유닛(7)이 전극(50)들과 접촉되어 도전될 때, 단락 테스트가 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛에 따라, 팁(12)들에서 각각의 프로브(10)들을 넓게 함으로써, 팁과 샘플(5)의 전극(50) 사이의 접촉 면적이 확대될 수 있고, 프로브(10)들이 전극(50)으로부터 떨어지는 것이 방지될 수 있다. 그 다음에, 샘플(5)이 확실하게 테스트될 수 있다.
복수의 프로브(10)들의 배열 방향쪽으로 변위하는 복수의 프로브(10)들의 팁을 배열함으로써, 프로브(10)들의 팁(12)들은 프로브(10)들의 중심축들 사이의 피치를 확대시키지 않고 넓어질 수 있다. 따라서, 평행하게 배열된 얇고 긴 전극들을 갖는 샘플에 대한 프로브 유닛(10)의 일반적인 이용은 프로브(10)들의 중심축들 사이의 피치의 짧아짐없이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 프로브 유닛(1)은 팁(12)에서 넓어지는 프로브(10)들을 갖고, 다른 프로브 시트의 프로브(10)들과 오버레이되는 것을 방지하도록 프로브를 유지시키면서 전극들의 피치보다 넓은 피치를 갖는 복수의 프로브 시트 (10)들을 적층시킴으로써 각각의 프로브 시트의 프로브(10)들보다 좁은 피치로 배열되는 프로브들을 갖고 구성될 수 있다. 즉, 샘플의 전극들의 피치와 유사하거나 이보다 좁은 피치로 배열된 프로브들을 갖는 프로브 유닛이 제공될 수 있다. 이에 의해, 일 프로브 시트의 프로브(10)들의 피치를 짧게 하는 것이 불필요하게 되고, 따라서, 프로브 유닛의 제조 비용이 감소되고, 프로브 유닛의 수율이 증가될 수 있다. 또한, 일 프로브 시트의 프로브(10)들의 피치를 소형화하는 것이 불필요하게 되고, 따라서, 프로브(10)들의 배선 저항이 작아질 수 있고, 프로브(10)들과 샘플의 전극(50)들의 접촉 면적이 확대될 수 있다. 따라서, 배선의 공극 테스트가 쉽게 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 프로브(10)의 팁(12)에 굴곡면을 갖는 범프(30)를 형성함으로써, 범프(30)의 굴곡면이 전극(50)과 접촉될 수 있기 때문에 프로브(10)들의 팁(12)들이 전극(50)들에 손상을 주는 것이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 유닛의 제조 방법에 따라, 소형화된 프로브들이 높은 정밀도로 제조될 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예와 관련하여 설명되었다. 본 발명은 전술한 실시예들에 제한되지 않는다. 다양한 번형, 개선, 조합 등은 해당 기술 분야 종사자들에 의해 실시될 수 있음이 명백하다.
상기와 같이 구성함으로써, 프로브가 샘플의 전극의 상부면으로부터 제외되는 것을 방지하는 프로브 유닛을 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기부와 복수의 프로브들을 갖고, 각각의 프로브는 기부에 의해 다른 돌출 기부들에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 빗살형 프로브 시트를 포함하는 프로브 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로브들의 팁들은 프로브들의 배열 방향으로 변칙적인 프로브 유닛.
  3. 제1항에 있어서, 돔형 범프가 프로브의 각각의 팁의 표면에 형성되는 프로브 유닛.
  4. 제1항에 있어서, 프로브들의 배열 방향으로 팁들 사이의 상기 최소 거리는 0 또는 0보다 작은 프로브 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 기부에 복수의 관통 홀이 형성되는 프로브 유닛.
  6. 기부와 복수의 프로브들을 갖고, 각각의 프로브는 기부에 의해 다른 돌출 기부들에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 제1 빗살형 프로브 시트와,
    기부와 복수의 프로브들을 갖고, 각각의 프로브는 기부에 의해 다른 돌출 기 부들에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 제2 빗살형 프로브 시트를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 프로브 시트들은 제1 프로브 시트의 프로브들이 제2 프로브 시트의 프로브들과 오버랩되지 않도록 배열함으로써 적층되는 프로브 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 프로브들의 팁들은 프로브들의 배열 방향으로 변칙적인 프로브 유닛.
  8. 제6항에 있어서, 상기 프로브의 각각의 팁의 표면에 돔형 범프가 형성되는 프로브 유닛.
  9. 제6항에 있어서, 프로브들의 배열 방향으로 팁들 사이의 최소 거리는 0 또는 0보다 작은 프로브 유닛.
  10. 제6항에 있어서, 상기 기부에 복수의 관통 홀이 형성되는 프로브 유닛.
  11. (a) 기판을 준비하는 단계와,
    (b) 상기 기판의 전체 표면에 금속으로 제조된 희생층을 형성하는 단계와,
    (c) 패터닝에 의해 희생층의 표면에 빗살형 개구를 갖는 레지스트층을 형성하는 단계와,
    (d) 기부와 복수의 프로브들을 갖고, 각각의 프로브는 도금에 의해 개구에서 기부에 의해 다른 돌출 기부들에 연결되는 돌출 기부보다 넓은 팁을 갖는 빗살형 프로브 시트를 형성하는 단계와,
    (e) 레지스트층을 제거하는 단계와,
    (f) 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 프로브 유닛의 제조 방법.
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