KR100728453B1 - 프로브 배열체, 그 제조 방법, 프로브를 설치하는 방법 및 프로브를 설치하는 장치 - Google Patents

Abstract

도전성 포일(foil)과, 상기 도전성 포일에 형성된 다수의 지지체 상당 부분과, 상기 지지체 상당 부분의 각각의 일단부에 고정되어 있는 접촉 단자 상당부를 구비하는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체가 개시되어 있다.

또한, 이 프로브 배열체의 제조 방법, 이 프로브 배열체를 사용하는 접촉자 기판에 프로브를 설치하는 방법과 장치가 개시되어 있다.

Description

프로브 배열체, 그 제조 방법, 프로브를 설치하는 방법 및 프로브를 설치하는 장치{PROBE ARRANGEMENT ASSEMBLY, METHOD OF MANUFACTURING PROBE ARRANGEMENT ASSEMBLY, PROBE MOUNTING METHOD USING PROBE ARRANGEMENT ASSEMBLY, AND PROBE MOUNTING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 프로브의 설치 방법에 의해서 프로브를 장착한 접촉자의 요부를 도시하는 단면도,

도 2a, 도 2b는 도 1에 도시한 접촉자의 평면도로, 도 2a는 프로브측의 면을 도시하는 도면, 도 2b는 도 2a의 반대측의 면을 도시하는 도면,

도 3은 본 발명의 프로브 배열체가 프레임체에 장착된 상태를 도시하는 평면도,

도 4a, 도 4b는 도 3에 도시된 프로브 배열체를 확대하여 도시하는 도면으로 도 4a는 평면도, 도 4b는 도 4a의 단면도,

도 5a 내지 도 5e는 니켈 포일에 프로브의 지지체 상당 부분을 형성하는 프로세스를 도시하는 설명도,

도 6a 내지 도 6g는 실리콘 기판에 접촉 단자부 상당 부분을 형성하는 프로세스를 도시하는 설명도,

도 7은 도 5에 도시된 지지체 상당 부분에 도 6a 내지 도 6g에 도시된 접촉 단자부 상당 부분을 전사하는 모양을 도시하는 단면도,

도 8은 본 발명의 프로브 설치 장치의 일 실시예의 내부를 도시하는 측면도,

도 9는 도 8의 프로브 설치 장치를 이용하여, 프로브 상당 부분과 접촉자 기판을 접합하여, 프로브 상당 부분을 프로브 배열체로부터 절단 분리하는 동작을 설명하는 도면,

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 프로브 배열체의 일부를 도시하는 단면도,

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 프로브 배열체를 도시하는 평면도,

도 12a는 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 프로브 배열체를 도시하는 평면도이며, 도 12b는 그 단면도,

도 13은 도 12a에 도시된 프로브 배열체의 일부를 확대하여 도시하는 도면,

도 14는 본 발명의 프로브 설치 장치의 다른 실시예의 내부를 도시하는 도면으로, 도 14a는 그 평면도, 도 14b는 그 측면도,

도 15a 및 도 15b는 도 14a 및 도 14b에 도시된 프로브 설치 장치를 거쳐서 접촉자 기판에 프로브를 장착하는 상태를 도시하는 도면으로, 도 15a는 그 요부를 확대하여 도시하는 단면도, 도 15b는 접촉 단자부 상당 부분에 대응하여 개구부가 형성된 시트 기판을 구비한 프로브 배열체의 요부를 도시하는 단면도.

본 발명은 프로브 배열체, 그 제조 방법, 프로브 배열체를 사용한 프로브의 설치 방법 및 프로브의 설치 장치에 관한 것이다.

피 검사체, 예컨대 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 칭함)상에 다수 형성된 메모리 회로나 로직(logic) 회로 등의 집적 회로 소자(이하, 「IC 칩」이라고 칭함)의 전기적 특성을 검사하기 위해서, 프로브 카드가 이용된다. 이 프로브 카드는 예컨대 각 IC 칩의 다수의 전극 패드에 대응하여 배치된 다수의 프로브를 갖는다. 각 프로브는 웨이퍼의 전극 패드와 전기적으로 접촉하여, 프로브 카드에 접속된 테스터와 IC 칩의 전극 사이를 전기적으로 접속한다. 이 프로브를 거쳐서 테스터와 IC 칩 사이에서 검사용 신호가 수수(授受)된다.

최근에는 IC 칩이 고 집적화되고, 전극 패드는 좁은 피치로 배열되어 있다. 이에 따라서, 프로브 카드에 있어서의 프로브의 배열도 피치가 좁아지고 있다. 이러한 프로브를 좁은 피치로 배열하기 위한 프로브 카드가, 예컨대 일본 특허 공개 공보 제 1996-50146 호나 일본 특허 공개 공보 제 1999-133062 호에 제안되어 있다. 이들 기술은 모두 석판 인쇄(lithography) 기술을 이용하여, 다수의 프로브를 세라믹이나 실리콘 등으로 이루어지는 접촉자 기판의 표면에 일괄해서 형성한다. 이 프로브는, 예컨대 피 검사체의 검사용 전극과 전기적으로 접촉하기 위한 접촉 단자부와, 리드부를 갖고 있다. 상기 리드부는 상기 접촉 단자부를 그 선단에서 캔틸레버식으로 지지하는 지지체를 겸하고 있다. 접촉 단자부는 피 검사체의 검사용 전극의 배열 패턴과 동일한 배열 패턴으로 접촉자 기판상에 형성된다.

그러나, 석판 인쇄 기술을 이용하여 프로브 카드를 제조하는 경우에는 종류가 다른 프로브 카드를 제조할 때마다 각각의 프로브의 배열 패턴에 의거한 포토 마스크를 사용해야 한다. 더구나, 한 종류의 프로브 카드를 제조하는 경우라도, 프로브를 구성하는 접촉 단자부 및 리드부 등의 다수의 부재를 형성하기 위해서, 다수매의 포토 마스크가 필요하게 된다. 다품종 소량 생산 시대에 있어서는, 피 검사체의 종류가 증가하고, 각 피 검사체 마다 독자의 프로브 카드를 준비해야 할 필요가 있다. 이 때문에, 포토 마스크의 사용 매수는 급격히 증가하여, 포토 마스크의 제조만으로도 막대한 시간과 비용이 필요하게 되고, 프로브 카드의 고비용을 초래한다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이다.

본 발명은 종류를 달리하는 프로브 카드에 대하여, 공통으로 사용될 수 있는 프로브를 양산할 수 있도록 하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 다품종 소량 생산을 위한 프로브 카드이면서, 저 비용으로 제조하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 한 종류의 프로브를 배열을 달리하는 다수 종의 프로브 카드에 확실하게 장착할 수 있는 프로브의 설치 방법 및 프로브 설치 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본원 발명의 제 1 관점에 따라서, 지지체와, 상기 지지체의 일단부에 고정된 접촉 단자부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체가 제공되며, 상기 프로브 배열체는,

도전성 포일로서,

상기 도전성 포일에는 다수의 지지체 상당 부분이 상기 포일과 일체적으로 형성되어 있고, 상기 지지체 상당 부분의 각각은 상기 도전성 포일로부터 분리 가능한 상태로 되어 있는, 상기 도전성 포일과,

상기 지지체 상당 부분의 각각의 일단부에 고정되어 있는 접촉 단자 상당부를 구비한다.

이 프로브 배열체에 있어서, 상기 지지체 상당 부분의 각각이 상기 도전성 포일로부터 분리 가능한 상태로 되는 것은 상기 지지체 상당 부분의 주위 단부의 적어도 일부를 남기고, 상기 도전성 포일로부터 절단 분리함으로써 실현되는 것이 바람직하다.

이 프로브 배열체에 있어서, 상기 접촉 단자 상당부의 적어도 선단부 표면은 피 검사체의 검사용 전극보다 높은 경도를 갖는 도전성 재료에 의해서 피복되어 있는 것이 바람직하다.

이 프로브 배열체에 있어서, 상기 접촉 단자 상당부의 적어도 선단면은 탄화 텅스텐에 의해서 피복되어 있는 것이 바람직하다.

이 프로브 배열체에 있어서, 상기 접촉 단자 상당부는 니켈 및 니켈 합금중 하나로 이루어지고, 상기 접촉 단자 상당부의 선단부 표면은 탄화 텅스텐으로 피복되어 있고,

상기 도전성 포일은 탄성이 있는 금속에 의해서 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 프로브 배열체에 있어서, 상기 지지체 상당 부분의 각각이 상기 도전성 포일로부터 분리 가능한 상태로 되기 위해서,

상기 도전성 포일에는 시트 기판이 피복되고,

상기 도전성 포일에 일체적으로 형성된 다수의 지지체 상당 부분의 주위 단부는 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일에서 절단 분리되어 있는 것이 바람직하다.

본원 발명의 제 2 관점에서, 도전성 포일에 의해서 형성된 지지체와, 상기 지지체의 일단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체의 제조 방법이 제공되며, 상기 프로브 배열체의 제조 방법은,

도전성 포일에 다수의 지지체 상당 부분을 형성하고,

상기 각 지지체 상당 부분은 상기 도전성 포일로부터 분리 가능하게 형성되어 있고,

피 에칭 기판내에 다수의 접촉 단자 상당부를 그 바닥면이 상기 피 에칭 기판의 외측을 향하도록 형성하고,

상기 다수의 접촉 단자 상당부는 상기 도전성 포일에 형성된 각 지지체 상당 부분에 있어서의 상기 접촉 단자 상당부가 고정되는 위치에 대응하여 배열되고,

상기 도전성 포일에 형성된 다수의 지지체 상당 부분에 있어서의 상기 접촉 단자 상당부가 고정되는 상기 각 위치에 상기 피 에칭 기판내에 형성된 각 접촉 단자 상당부를 일괄해서 전사하여 고착하는 것을 포함한다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 피 에칭 기판은 실리콘 기판이며, 상기 각 지지체 상당 부분의 주위 단부의 적어도 일단부를 남기고, 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일로부터 절단 분리됨으로써, 상기 각 지지체 상당 부분은 상기 도전성 포일에서 분리 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 도전성 포일에 다수의 지지체 상당 부분을 형성하는 공정은,

상기 도전성 포일의 적어도 한 면에 레지스트막을 형성하고,

상기 레지스트막에 상기 슬릿에 상당하는 개구부를 형성하고,

상기 개구부에 노출된 상기 도전성 포일을 에칭하여 상기 도전성 포일에 상기 슬릿을 형성하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판내에 다수의 접촉 단자 상당부를 형성하는 상기 공정은,

피 에칭 기판에 레지스트막을 형성하고,

상기 접촉 단자 상당부가 배열되어야 할 위치와 그 크기에 대응하여 상기 레지스트막에 개구부를 형성하고,

상기 개구부로부터 상기 피 에칭 기판을 에칭함으로써, 상기 피 에칭 기판에 다수의 소정 형상의 오목부를 형성하고,

상기 오목부에 도전성 재료를 매설하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 도전성 포일에는 시트 기판이 피복되어 있고, 그리고 상기 도전성 포일중에 일체적으로 형성된 다수의 상기 지지체 상당 부분의 주위 단부는 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일로부터 절단 분리됨으로써, 상기 각 지지체 상당 부분은 상기 도전성 포일로부터 분리 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.

본원 발명의 제 3 관점으로부터, 도전성 포일에 의해서 형성된 지지체와, 상기 지지체의 일단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체의 제조 방법이 제공되며, 상기 프로브 배열체의 제조 방법은,

피 에칭 기판내에 다수의 접촉 단자부를 그 바닥면이 피 에칭 기판의 외측을 향하도록 형성하고,

상기 피 에칭 기판상에 도전성층을 형성하고, 상기 도전성층에 의해서 상기 다수의 접촉 단자 상당부의 바닥면은 일체적으로 고착되고,

상기 도전성층에 다수의 슬릿을 형성함으로써, 다수의 상기 지지체에 상당하는 부분을 형성하고,

상기 다수의 지지체에 상당하는 부분은 상기 접촉 단자 상당부가 고착된 개소를 포함하고, 또한 이들 지지체에 상당하는 부분은 상기 도전성층으로부터 분리 가능하게 형성되어 있고,

상기 다수의 지지체에 상당하는 부분이 형성된 상기 도전성층을 상기 피 에칭 기판으로부터 박리하는 것을 포함한다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 피 에칭 기판은 실리콘 기판이며, 상기 다수의 지지체에 상당하는 부분은 상기 슬릿에 의해서 그 주위 단부의 적어도 일부를 남기고 상기 도전성층에서 절단됨으로써, 상기 도전성층에서 분리 가능하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 실리콘 기판내에 상기 접촉 단자 상당부를 형성하는 공정은,

상기 실리콘 기판에 레지스트막을 형성하고,

상기 레지스트막에 상기 접촉 단자 상당부에 상당하는 부분의 배열과 크기에 대응한 개구부를 형성하고,

상기 레지스트막의 개구부로부터 상기 실리콘 기판을 에칭하여, 상기 실리콘 기판에 오목부를 형성하고,

상기 오목부에 접촉 단자 상당부용 도전성 재료를 매설하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 도전성층에 다수의 상기 지지체에 상당하는 부분을 형성하는 공정은,

상기 도전성층의 표면에 레지스트막을 형성하고,

상기 레지스트막에 상기 슬릿의 배열과 크기에 대응한 개구부를 형성하고,

상기 레지스트막의 개구부로부터 상기 도전성층을 에칭하여 상기 도전성층에 상기 슬릿을 형성하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 실리콘 기판상에 상기 도전성층을 형성하는 공정은 도금 공정인 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 도전성층은 탄성이 있는 도전성 금속에 의해서 구성되는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 접촉 단자 상당부의 적어도 선단부 표면은 상기 검사용 전극보다 경도가 높은 도전성이 우수한 금속층에 의해서 피복되어 있는 것이 바람직하다.

이 제조 방법에 있어서, 상기 도전성 포일에는 시트 기판이 피복되고, 상기 도전성 포일에 일체적으로 형성된 다수의 지지체 상당 부분의 주위 단부는 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일로부터 절단 분리됨으로써, 상기 다수의 지지체에 상당하는 부분이 상기 도전성층으로부터 분리 가능하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본원 발명의 제 4 관점으로부터, 도전성 포일에 의해서 형성된 다수의 지지체와 이 각 지지체의 일단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체를 사용하여 접촉자 기판에 다수의 프로브를 설치하는 방법이 제공되며, 상기 프로브의 설치 방법은,

탑재대에 탑재된 상기 접촉자 기판과 상기 프로브 배열체를 위치 정렬하고,

상기 프로브 배열체내의 다수의 지지체 상당 부분 중 하나를 상기 접촉자 기판에 고착하고,

상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 것을 포함한다.

이 방법에 있어서, 상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 공정은 상기 프로브 배열체의 도전성 포일로부터 상기 지지체 상당 부분을 절단 분리하는 것을 구비하는 것이 바람직하다.

이 방법은 상기 프로브중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

본원 발명의 제 5 관점에서, 도전성 포일에 의해서 형성된 다수의 지지체와 이 각 지지체의 일단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체를 사용하여 접촉자 기판에 다수의 프로브를 설치하는 장치가 제공되며, 상기 프로브의 설치 장치는,

상기 접촉자 기판이 탑재되고, X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동 가능한 탑재대,

상기 프로브 배열체를 지지하고, 또한 적어도 X 및 Y 방향으로 이동 가능한 지지체,

상기 탑재대와 상기 지지체 중 적어도 하나를 이동시킴으로써, 상기 접촉자 기판과 상기 프로브 배열체의 위치를 맞추는 기구,

상기 프로브 배열체의 다수의 지지체 상당 부분 중 하나를 상기 접촉자 기판에 고착하는 기구,

상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 기구를 포함한다.

이 장치는, 상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 기구는, 상기 프로브 배열체의 도전성 포일로부터 상기 지지체 상당 부분의 주위 단부를 절단 분리하는 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 이하의 명세서에 기재되고, 그 일부는 상기 개시로부터 자명하거나, 또는 본 발명의 실행에 의해서 얻을 수 있을 것이다. 본 발명의 상기 목적 및 이점은 여기에 특히 지적되는 수단과 조합에 의해서 실현되고 얻어진다.

첨부한 도면은 명세서의 일부와 제휴하고 또한 일부를 구성하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다. 그리고, 상기 도면은 상기에서 기술한 일반적인 기술과 이하에 기술하는 바람직한 실시예에 관한 상세한 설명에 의해서 본 발명의 설명에 이바지한다.

이하, 도 1 내지 도 15b에 도시된 실시예에 근거하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명의 프로브의 제조 방법 및 프로브의 설치 방법을 이용하여 제조된 접촉자를 확대하여 도시하는 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 접촉자의 전체를 도시하는 평면도이다. 이 접촉자(1)는, 예컨대 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 접촉자 기판(예, 세라믹)(2)의 표면에 다수의 제 1 전극(3)이 배치되는 구조로 될 수 있다. 이 제 1 전극(3)은 매트릭스형상으로 배치될 수 있고, 또한 니켈, 니켈 합금 등의 도전성 금속으로 구성될 수 있다. 이들 각 전극(3)상에는 다수의 프로브(4)가 설치된다. 각 프로브(4)는 검사시에 피 검사체의 검사용 전극 패드(도시하지 않음)에 접촉한다. 이 접촉자를 사용하여 다수(예컨대 16개 또는 32개)의 피 검사체(IC 칩)가 동시에 검사될 수 있다. 접촉자 기판은, 예컨대 도 2a, 도 2b에 도시된 바와 같이 대략 원형 형상으로 형성될 수 있다. 접촉자 기판(2)상의 정방형 형상의 중앙 영역(2A)에는, 예컨대 도 2a에 도시된 바와 같이 각 프로브(4)가 매트릭스형상으로 배열될 수 있다. 접촉자 기판(2)의 이면상의 주연부 영역(2B)에는 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 2 전극(5)이 배열되어 있다. 이 제 2 전극(5)은 원형 형상으로 배열될 수 있다. 제 1 전극(3)과 제 2 전극(5)은 도 1에 도시된 바와 같이 접촉자 기판(2)내에 설치된 배선(6)에 의해서 전기적으로 접속될 수 있다.

프로브(4)는, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이, 피 검사체 표면에 형성된 전극 패드(도시하지 않음)와 전기적으로 접촉하는 접촉 단자부(4A)와 지지체(4B)를 갖고 있다. 접촉 단자부(4A)는 사각뿔형상으로 될 수 있고, 지지체(4B)는 접촉 단자부(4A)를 그 선단부(자유단부)에서 지지하고, 또한 리드부를 겸할 수 있다. 접촉자 기판(2)의 제 1 전극(3)상에는 프로브(4)를 지지하기 위한 지지 기둥(7)이 형성될 수 있다. 상기 지지 기둥(7)은 도전성 재료(예, 니켈)로 형성된다. 프로브(4)의 지지체(4B)의 기단부는 지지 기둥(7)에 전기적으로 접합된다. 접촉 단자부(4A)는 피 검사체의 전극 패드보다 높은 경도의 도전성 금속으로 이루어지는 피복층을 가질 수도 있다. 이 피복층의 재료는 탄화 텅스텐으로 될 수 있다. 이 피복층을 설치할 것이지 여부는 적절히 결정될 수 있다. 지지체(4B)는 탄성력 및 인성이 있는 도전성 금속(예, 니켈, 니켈-코발트 합금)에 의해서 형성되는 것이 바람직하다. 프로브(4)는 접촉 단자부(4A)가 피 검사체의 전극 패드에 접촉했을 때에 지지체(4B)의 탄성력에 의해서 접촉 단자부(4A)는 전극 패드에 가압 밀착된다. 그 결과, 접촉 단자부(4A)는 전극 패드와 전기적으로 접촉함과 동시에, 전극 패드의 고저 차이가 흡수된다.

본 실시예에서는 도 3에 도시되는 바와 같은 프로브 배열체에 의해서 다수의 프로브(4)에 상당하는 부분(이하, 「프로브 상당 부분」이라고 칭함)(4')이 동시에 제조된다. 프로브 배열체의 각 프로브 상당 부분(4')은 1개씩 접촉자 기판(2)에 장착되어 프로브(4)가 된다.

본 실시예의 프로브 배열체 및 프로브 배열체의 제조 방법이 도 3, 도 4b를 참조하면서 설명된다. 도 3에 도시되는 프로브 배열체(10)에 있어서는 도전성 포일(예, 니켈 포일)(11)에 프로브 상당 부분(4')이 매트릭스 형상으로 형성된다. 이들 프로브 상당 부분(4')의 배열은 접촉자(1)에 있어서의 프로브(4)의 배열 패턴과는 무관하다. 즉, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 니켈 포일(11)에는 프로브(4)의 긴변보다 긴 슬릿(예컨대, 슬릿폭δ=100㎛)(11A)이 종횡으로 다수 형성된다. 이들 슬릿(11A, 11A) 사이에 프로브 상당 부분(4')이 형성된다. 프로브 상당 부분(4')은 접촉 단자부(4A)에 상당하는 부분(이하, 「접촉 단자부 상당 부분」이라고 칭함)(4'A) 및 지지체에 상당하는 부분(이하, 「지지체 상당 부분」이라고 칭함)(4'B)을 구비한다. 접촉 단자부 상당 부분(4'A)은 예컨대 80㎛의 밑변, 56㎛의 높이로 될 수 있다. 지지체 상당 부분(4'B)은 예컨대 100㎛의 폭(W), 500㎛의 길이(L)로 될 수 있다. 지지체 상당 부분(4'B)은 그 길이 방향 양단으로 니켈 포일(11)로부터 절단 분리될 수 있도록 형성되어 있다. 접촉 단자부 상당 부분(4'A)은 지지체 상당 부분(4'B)과는 별도로 제조되어, 지지체 상당 부분(4'B)의 소정 개소에 고착된다. 또한, 도 3은 니켈(11)이 프레임체(12)에 장착된 상태를 도시하고 있다.

본 실시예의 프로브 배열체의 제조 방법이 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명된다. 본 실시예의 프로브 배열체의 제조 방법은 도전성 포일(니켈 포일)(11)에 다수의 지지체 상당 부분(4'B)을 형성하는 공정과, 피 에칭 기판(예, 실리콘 기판)내에 다수의 접촉 단자부 상당 부분(4'A)을 형성하는 공정과, 실리콘 기판내에 형성된 각 접촉 단자부 상당 부분(4'A)을 지지체 상당 부분(4'B)의 소정 개소에 전사하는 공정을 갖고 있다.

지지체 상당 부분을 형성하는 공정을 도 5a 내지 도 5e를 참조하면서 설명한다. 이들 공정에서는 에칭에 의해서 니켈 포일(11)에 다수의 슬릿(13A)이 형성되고, 각 슬릿(11A, 11A) 사이에 지지체 상당 부분(4'B)이 절단 분리 가능하게 형성된다. 우선, 도 3에 도시된 슬릿의 배열 패턴을 갖는 포토 마스크(도시하지 않음)가 제조된다. 그 때문에, 도 5a에 도시된 바와 같이, 니켈 포일(11)의 양면에 레지스트막(13)을 형성한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 양면의 레지스트막(13)은 노광(露光)되고, 현상되어 슬릿(11A)의 배열 패턴에 의거한 개구부(13A)가 형성된다. 이 개구부(13A)는 한 면의 레지스트막에만 형성될 수도 있다. 또한, 니켈 포일로 형성하는 레지스트막은 한 면만으로 하는 것도 가능하다. 이 때의 양면의 개구부(13A, 13A)는 서로 중첩되도록 배치되어 있다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 레지스트막(13)의 개구부(13A)를 거쳐서 니켈 포일(11)은 에칭액(예컨대, 황산액)에 의해서 에칭되어, 도 5d에 도시된 바와 같이 니켈 포일(11)에 슬릿(11A)이 형성된다. 모든 슬릿(11A, 11A) 사이에 다수의 지지체 상당 부분(4'B)이 형성된다.

그 후, 도 4a, 도 4b에 도시한 바와 같이, 지지체 상당 부분(4'B)의 상기 개소에 접촉 단자부 설치용 땜납제(예컨대, 인듐)(4'C) 및 프로브를 접촉자 기판에 장착하기 위한 땜납재(예컨대, 인듐)(4'D)가 인쇄나 전기도금 등의 수법으로 형성된다.

다음에, 접촉 단자부 상당 부분(4'A)을 만드는 공정을 도 6a 내지 도 6g를 참조하면서 설명한다. 이들 공정에서는 니켈 포일(11)에 형성된 모든 지지체 상당 부분(4'B)에 형성된 땜납제(4'C)의 배열 패턴에 맞춰, 다수의 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 피 에칭 기판(예컨대 실리콘 기판)(14)중에 형성된다. 우선, 각 지지체 상당 부분(4'B)상의 접촉 단자부 상당 부분(4'A)의 배열 패턴에 대응한 개구부를 갖는 포토 마스크(15)(도 6a)를 제조한다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 실리콘 기판(14)의 표면을 열산화함으로써, 실리콘 산화막(14A)이 형성된다. 그 표면에 레지스트막(16)이 형성된다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 레지스트막은 포토 마스크(15)를 거쳐서 노광되고, 현상되어 도 6b에 도시된 바와 같이 접촉 단자부 상당 부분(4'A)의 배열 패턴에 대응한 개구부(16A)가 레지스트막(16)에 형성된다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(14)을 에칭함으로써, 개구부(16A)에 노출된 실리콘 산화막(14A)이 제거된다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(14)을 이방성 에칭함으로써, 역사각뿔형상의 오목부(14B)가 형성된다. 실리콘 기판(14)의 표면에 남은 레지스트막(16)이 제거된 후에, 실리콘 산화막(14A)은 에칭액[예컨대, 불산(hydrofluoric acid)액]에 의해서 에칭된다. 도 6e에 도시된 바와 같이, 열산화에 의해서 실리콘 기판(14) 표면에 실리콘 산화막(14'A)이 형성된다. 이와 같이, 실리콘 산화막(14'A)은 새롭게 형성되었지만, 이것에 대신해서, 도 6d에 도시된 실리콘 산화막(14A)을 그대로 이용하는 것도 가능하다. 이 실리콘 산화막(14'A)상에는 스퍼터링(sputtering)에 의해서 티타늄막(17)이 전기도금용 전극으로서 적층된다. 티타늄막(17)의 표면에 레지스트막(16')이 형성되고, 노광되고, 현상되어 오목부(14B)에 상기하는 개소에 개구부가 형성된다(도 6f 참조). 도 6g에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(14)의 오목부(14B)내에, 예컨대 탄화 텅스텐막이 스퍼터링에 의해서 형성된다. 이 탄화 텅스텐막의 위에 전기도금에 의해서 니켈이 퇴적되어, 오목부(14B)내는 탄화 텅스텐막으로 메워진다. 그 후, 레지스트막(16')이 제거된다.

도 7을 참조하여, 상기 접촉 단자부 상당 부분(4'A)을 지지체 상당 부분(4'B)에 전사하는 공정이 설명된다. 니켈 포일(11)상의 각 납땜부(4'C)와 실리콘 기판(14)의 각 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 위치 정렬된다. 지지체 상당 부분(4'B)에 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 초음파 접합, 열압착 접합 등의 수단에 의해서 접합된다. 이 접합된 것을, 예컨대 불산액 등의 처리액을 이용하여 처리함으로써, 실리콘 기판(14) 표면의 실리콘 산화막(14'A)과 티타늄막(17)이 용해하고, 실리콘 기판(14)으로부터 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 박리되어, 니켈 포일(11)로 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 전사된다. 이 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 프로브 상당 부분(4')이 배열된 프로브 배열체(10)가 형성된다.

상기 프로브 배열체(10)의 각 프로브 상당 부분(4')은 도 8에 도시되는 프로브 설치 장치를 이용하여, 접촉자 기판(2)에 장착됨으로써, 접촉자가 형성된다. 본 실시예의 프로브 설치 장치는 접촉자 기판에 형성된 각 도전성 지지 기둥에 각 프로브를 고정하는 장치이다. 이 프로브 설치 장치(50)는 도 8에 도시된 바와 같이, 접촉자 기판(2)을 탑재한 탑재대(51)와, 프로브 배열체(10)를 지지하는 지지체(52)와, 이들을 둘러싸는 프레임(53)과, 이 프레임(53)에 장착된 정렬기구를 구비하고 있다. 이 정렬기구는 줌 기능을 내장하는 CCD 카메라(54)를 구비할 수 있다.

상기 탑재대(51)는 다수의 지지 기둥(7)을 구비하는 접촉자 기판(2)을 탑재하고, 또한 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동할 수 있다. 지지체(52)는 지지부재(52A)를 거쳐서, 프로브 배열체(10)를 소정의 방향에서 접촉자 기판(2)에 대하여 평행하게 지지하고, 또한 X, Y 및 Z 방향으로 이동할 수 있다. 프레임(53)은 프레임형상으로 형성된 수평 프레임(53A)과, 수평 프레임(53A)을 지지하는 지지 기둥(53B)을 갖는다. 수평 프레임(53A)은 가이드 레일(도시하지 않음)을 거쳐서 CCD 카메라(54)와 레이저 가공기(55)가 좌우 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 탑재대(51)가 CCD 카메라(54)의 바로 아래까지 이동하면, CCD 카메라(54)는 접촉자 기판(2)의 지지 기둥(7)을 촬상한다. 탑재대(51)는 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동하여, 접촉자 기판(2)을 프로브 배열체(10)의 프로브 상당 부분(4')의 방향에 맞춘다. CCD 카메라(54)는 접촉자 기판(2)의 지지 기둥(7)을 촬상하여 그 위치 좌표(X0, Y0, Z0)를 인식한다. 프로브 배열체(10)는 프레임체(12)에 의해서 항상 일정한 방향으로 지지체(52)에 의해서 지지된다. 지지체(52)가 CCD 카메라(54)의 바로 아래까지 이동하면, CCD 카메라(54)는 프로브 배열체(10)의 기준이 되는 프로브 상당 부분(4')의 기단을 촬상하여 그 위치 좌표(X0, Y0, Z0)를 인식한다. 이것에 의해서, 기준이 되는 지지 기둥(7)과 납땜부(4'C) 사이의 Z 방향의 거리가 산출된다. 접촉자 기판(2)의 각 지지 기둥(7)의 위치 정보는 사전에 데이터 입력되어 있다. 프로브 배열체(10)의 각 납땜부(4'C)는 서로 일정 간격을 두고 배치되어 있기 때문에, 탑재대(51) 및 지지체(52)를 일정한 거리만큼 순차적으로 X, Y, Z 방향으로 이동함으로써, 모든 지지 기둥(7)과 납땜부(4'C)의 위치 정렬이 실행될 수 있다.

레이저 가공기(55)가 상기 수평 프레임(53A)에 좌우 방향으로 이동 가능하게 장착된다. 이 레이저 가공기(55)는 지지 기둥(7)과 프로브 배열체(10)의 납땜부(4'C)를 접합하고, 프로브 상당 부분(4')을 프로브 배열체(10)로부터 절단 분리하여 접촉자 기판(2)에 장착한다. 레이저 가공기(55)가 프로브 상당 부분(4')을 지지 기둥(7)에 접합하는 공정이 설명된다. 도 9의 실선으로 도시한 바와 같이, 레이저광(L)의 초점이 프로브 상당 부분(4')의 아래쪽에 맞춰진 상태에서, 레이저 가공기(55)는 프로브 상당 부분(4')을 지지 기둥(7)에 접합한다. 이 결과, 레이저광(L)에 의해서 니켈 포일(11)이 용해하는 것은 회피된다. 프로브 상당 부분(4')이 니켈 포일(11)로부터 절단 분리될 때에는 상기 도면의 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 레이저광(L)의 초점은 프로브 상당 부분(4')의 양단부(11B, 11C)에 맞춰진다. 프로브 상당 부분(4')이 프로브 배열체(10)로부터 절단 분리될 때에는 탑재대(51) 및 지지체(52)는 동기하여 이동되어도 무방하고, 또한 레이저 가공기(55)만이 이동되어도 무방하다.

본 실시예의 프로브 설치 장치를 이용한 프로브의 설치 방법이 설명된다. 탑재대(51)에 접촉자 기판(2)이 탑재되고, 지지체(52)의 지지부재(52A)에 프로브 배열체(10)가 장착된다. CCD 카메라(54)가 소정 위치까지 이동하여 탑재대(51)상의 접촉자 기판(2)의 지지 기둥(7)을 촬상한다. 탑재대(51)가 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동하여, 접촉자 기판(2)의 방향은 프로브(4)의 설치 방향에 맞춰지고, 기준이 되는 지지 기둥(7)의 위치가 인식된다. 지지체(52)가 X, Y 방향으로 이동하여, 프로브 배열체(10)가 접촉자 기판(2)의 위쪽에 도달한다. CCD 카메라(54)에 의해서, 프로브 배열체(10)의 기준 프로브 상당 부분(4')이 촬상되어, 납땜부(4'C)와 기준 지지 기둥(7) 사이의 Z 방향의 거리가 산출된다.

CCD 카메라(54)가 이동하여, 레이저 가공기(55)가 CCD 카메라(54)의 위치로 이동한다. 탑재대(51) 및 지지체(52)가 도 9에서 실선으로 도시되는 레이저 가공기(55)의 위치까지 Z 방향으로 이동한다. 지지 기둥(7)과 납땜부(4'C)가 접촉함과 동시에, 레이저 가공기(55)의 초점이 납땜부(4'C)의 아래쪽에 위치된다. 이 상태에서 레이저 가공기(55)로부터 레이저광(L)을 펄스 조사함으로써, 납땜부(4'C)를 거쳐서 지지체 상당 부분(4'B)과 지지 기둥(7)이 접합된다. 도 9에 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 지지체 상당 부분(4'B)의 양단부가 레이저광(L)의 초점 위치가 되도록, 탑재대(51) 및 지지체(52)가 X, Y, Z 방향으로 이동한다. 레이저 가공기(55)로부터 레이저광(L)이 조사되어, 지지체 상당 부분(4'B)의 폭에 적당한 거리만큼 탑재대(51) 및 지지체(52)가 이동한다. 지지체 상당 부분(4'B)의 한쪽 단부(11B)가 절단된다. 지지체 상당 부분(4'B)의 다른쪽 단부(11C)도 마찬가지로 절단 분리되고, 지지체 상당 부분(4'B)이 프로브(4)로서 접촉자 기판(2)의 지지 기둥(7)에 장착된다. 이후, 상술한 동작이 반복됨으로써, 접촉자 기판(2)의 모든 지지 기둥(7)에 프로브(4)가 장착된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면 니켈 포일(11)에 다수의 슬릿(11A)이 설치됨으로써, 각 슬릿(11A, 11A) 사이에 지지체 상당 부분(4'B)이 형성된다. 이 지지체 상당 부분(4'B)은 그 양단부를 절단함으로써, 니켈 포일(11)로부터 떨어질 수 있도록 형성된다. 니켈 포일(11)에 형성된 각 지지체 상당 부분(4'B)의 한쪽 단부의 위치에 맞춘 배치에서, 다수의 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 피 에칭 기판(예, 실리콘 기판)(14)에 만들어진다. 니켈 포일(11)에 형성된 각 지지체 상당 부분(4'B)에 실리콘 기판(14)에 형성된 각 접촉 단자부 상당 부분(4'A)을 전사한다. 본 발명은 이상의 공정을 구비함으로써, 종래와 같이 접촉자마다 프로브 전용 포토 마스크를 제조할 필요가 없다. 본 발명은 접촉자(1)와는 별도의 니켈 포일로 이루어지는 프로브 배열체(10)속에 접촉자(1)에 공통으로 이용될 수 있는 프로브(4)를 대량 또한 동시에 제조할 수 있다.

본 실시예에 있어서는 프로브 설치 장치(50)를 사용함으로써, 프로브 배열체(10)의 각 프로브 상당 부분(4')은 접촉자 기판(2)의 지지 기둥(7)에 자동적으로 장착된다. 본 발명에 의하면, 한 종류의 프로브 배열체(10)를 대량으로 제조해 둠으로써 다품종 소량 생산으로, 프로브의 배열 패턴이 다른 접촉자(1)를 형성할 수 있다. 본 발명에 의하면, 접촉자(1)마다 프로브 전용 포토 마스크를 필요로 하지 않고, 저비용으로 접촉자(1) 및 프로브 카드를 제조할 수 있다.

도 10은 본 발명의 프로브의 제조 방법의 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예의 프로브 제조 방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 피 에칭 기판(예, 웨이퍼)(27)에 다수의 접촉 단자부 상당 부분(4'A)을 매트릭스형상의 배치로 만드는 공정과, 이 웨이퍼(27)에 니켈 포일층(21)을 전기도금 등의 수단으로 형성하는 공정과, 이 니켈 포일층(21)에 슬릿(21A)을 매트릭스형상의 배열로 형성하는 공정[각 슬릿(21A) 사이에 지지체 상당 부분(4'B)이 형성되고, 각 지지체 상당 부분(4'B)은 그 양단부를 절단함으로써, 니켈 포일층으로부터 떨어질 수 있게 됨]과, 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 형성된 니켈 포일층(21)을 웨이퍼(27)로부터 박리하여, 프로브 배열체(10A)(도 11 참조)를 제조하는 공정을 구비하고 있다. 도 10에서 참조부호(29)는 티타늄막이다.

상기 접촉 단자부 상당 부분(4'A)을 만드는 공정에서는 다수의 프로브 상당 부분(4')의 배열 상태에 맞춰, 접촉 단자부 상당 부분(4'A)이 배열된다. 이 공정은 기본적으로는 도 6에 도시된 것과 같은 순서를 채용할 수 있다. 니켈 포일층(21)을 형성하는 공정에서는 웨이퍼(27) 표면을 니켈도금하여, 예컨대 약 15㎛의 니켈 포일층(21)이 형성된다. 지지체 상당 부분(4'B)을 형성하는 공정에서는 니켈 포일층(21)의 표면에 레지스트막(도시하지 않음)이 형성된 후에 이 레지스트막이 노광되고, 현상되어, 슬릿(21A)의 배열 패턴에 의거한 개구부가 레지스트막에 형성된다. 이 레지스트막의 개구부에 노출된 니켈 포일층(21)이 에칭되어, 니켈 포일층(21)에 슬릿(21A)이 형성된다. 웨이퍼(27)는 예컨대 불산액으로 처리되어, 웨이퍼(27)로부터 니켈 포일층(21)이 박리된다. 이 결과, 도 11에 도시된 프로브 배열체(10A)가 얻어진다. 이 프로브 배열체(10A)의 양면의 소정 개소에 상기 실시예와 같이, 납땜부(도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 도 8에 도시되는 프로브 설치 장치(50)를 이용하여, 도 9에 도시된 바와 같이 접촉자 기판에 각 프로브가 장착된다. 본 실시예에 있어서도, 상기 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 12a는 본 발명의 다른 실시예에 관한 프로브 배열체를 도시하고, 도 12b는 그 단면을 도시한다. 본 실시예의 프로브 배열체(110)는 이하에 설명되는 부분을 제외하고, 도 3, 도 4a 내지 도 4b에 도시된 프로브 배열체(10)에 준하여 구성할 수 있다. 본 실시예의 프로브 배열체(110)는 다수의 프로브 상당 부분(104')이 형성된 프로브 배열 포일(112)과, 이 프로브 배열 포일(112)에 피복된 시트 기판(예컨대, 염화 비닐계 수지, 4 불화 에틸렌계 수지 등으로 이루어지는 수지 시트)(113)을 갖는다. 프로브 배열 포일(112)[니켈 포일(111)]에 피복된 시트 기판(113)은, 도 12b에 도시된 바와 같이, 프레임체(114)에 팽팽하게 설치되는 것이 바람직하다. 프로브 상당 부분(104')은 도 13에 도시된 바와 같이, 니켈 포일(111)로부터 절단 분리된 상태로 되어 있고, 또한 시트 기판(113)으로부터 박리 가능하게 되어 있다. 이 프로브 배열체(110)도 상기 프로브 배열체(10)와 같이, 프레임체에 장착되어 사용된다.

본 실시예에서는 니켈 포일(111)에 프로브 상당 부분(104')이 형성된다. 이 단계에서는 프로브 상당 부분(104')은 도 4와 같이 니켈 포일(111)과 일체적으로 형성되어 있다. 이 니켈 포일(111)은 시트 기판(113)에 접착제를 거쳐서 접합됨으로써, 프로브 배열체(110)가 제조된다. 접착제는 사전에 니켈 포일(111) 또는 시트 기판(113)의 어느 한쪽에 도포될 수 있다. 도포된 접착제는 사전에 자외선 등이 조사되어, 그 접착력이 저하된다. 이 결과, 니켈 포일(111)과 시트 기판(113)은 서로 박리하기 쉽게 될 수 있다. 이와 같이 프로브 배열체(110)가 제조된 후, 예컨대 엑시머 레이저 가공기를 이용하여, 슬릿(111A, 111A)의 양단부 사이의 부분, 즉 지지체 상당 부분(104'B)의 양단부를 절단하기 위한 슬릿(111B)이 형성된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 프로브 상당 부분(104')은 슬릿(111A, 111B)에 의해 둘러싸이고, 니켈 포일(111)로부터 절단 분리된 상태로 된다. 이들 일련의 처리에 의해서, 프로브 상당 부분(104')은 시트 기판(113)으로부터 간단하게 박리되기 때문에, 프로브를 접촉자 기판에 장착할 때마다, 프로브 상당 부분(104')을 니켈(111)로부터 절단 분리하는 조작이 불필요하게 된다. 프로브 설치 장치의 구조는 간단해짐과 동시에, 프로브의 설치 작업 시간도 단축될 수 있다. 또한, 도 13에 있어서, 참조부호(104'A)는 접촉 단자부 상당 부분, 참조부호(104'D)는 납땜부이다.

상기 프로브 배열체(110)의 각 프로브 상당 부분(104')은 도 14a, 도 14b에 도시되는 프로브의 설치 장치를 이용하여, 접촉자 기판(2)에 장착됨으로써, 접촉자가 제조된다. 본 실시예의 프로브 설치 장치(150)는 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 접촉자 기판(2)을 탑재하고 또한 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동하는 탑재대(151)와, 프로브 배열체(110)를 지지부(152A)를 거쳐서 지지하고 또한 X, Y 및 Z 방향으로 이동하는 지지체(152)와, 프로브 배열체(110)의 프로브 상당 부분(104')을 접촉자 기판(2)에 초음파에 의해서 접합하는 접착기(bonder)(153)와, 접촉자 기판(2)과 프로브 배열체(110)를 정렬하기 위한 줌기능을 내장하는 CCD 카메라(154A, 154B)를 주체로 하는 정렬기구(154)를 구비하고 있다. 접착기(153), CCD 카메라(154A) 및 CCD 카메라(154B)가 고정되는 위치 좌표는 서로 일정한 관계에 있다. 접착기(153)의 접합 위치와 CCD 카메라(154A)의 광축 또는 CCD 카메라(154B)의 광축은 일정한 거리를 두고 배치된다. CCD 카메라(154A)를 접촉자 기판(2)의 특정한 점에 정렬하면, 특정한 점과 접착기(153)의 접합 위치까지의 X, Y 방향의 이동량은 일정값(X, Y 고유값)이 된다. CCD 카메라(154B), 접착기(153) 및 CCD 카메라(154A) 사이에도 동일한 관계가 성립한다.

본 실시예의 프로브 설치 장치(150)를 이용한 프로브의 설치 방법이 설명된다. 접촉자 기판(2)이 탑재대(151)에 탑재된다. 탑재대(151)가 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동하여, 접촉자 기판(2)이 정렬된다. 프로브 배열체(110)가 지지체(152)의 지지부(152A)에 장착된 후, 지지체(152)는 X, Y 방향으로 이동하여, 프로브 배열체(110)가 정렬된다. 사전에 지정된 거리만큼 탑재대(151)가 X, Y 방향으로 이동하여, 지지 기둥(7)이 CCD 카메라(154A)의 아래쪽에 도달한다. 이 때, 지지 기둥(7)이 CCD 카메라(154A)의 광축과 일치하지 않는 경우, 위치 보정을 하여 지지 기둥(7)의 중심이 CCD 카메라(154A)의 광축에 맞춰진다. 접합해야 할 프로브 배열체(110)의 프로브 상당 부분(104')에 대하여, 사전에 지정된 거리만큼 지지체(152)가 X, Y 방향으로 이동한다. 프로브 상당 부분(104')의 납땜부(104'D)가 CCD 카메라(154B)의 아래쪽에 도달한다. 납땜부(104'D)가 CCD 카메라(154B)의 광축과 일치하지 않는 경우, 위치보정을 하여 납땜부(104'D)의 중심이 CCD 카메라(154B)의 광축에 맞춰진다. 프로브 상당 부분(104')의 형상 등에 불량품이 발견되면, 그 불량품 프로브 상당 부분(104')은 사용되지 않고, 스킵되어 다음 프로브 상당 부분(104')이 CCD 카메라(154B)의 바로 아래에 도달한다.

탑재대(151) 및 지지체(152)가 각각의 고유값만큼 X, Y 방향으로 이동하여, 접촉자 기판(2)의 지지 기둥(7) 및 프로브 상당 부분(104')의 납땜부(104'D)가 각각 접착기(153)의 바로 아래에 도달한다. 탑재대(151)가 Z 방향으로 소정의 거리(Z 방향의 고유값)만큼 상승하여, 도 15a에 도시된 바와 같이, 지지 기둥(7)이 프로브 상당 부분(104')의 납땜부(104'D)에 접촉한다. 접착기(153)의 초음파 헤드(153A)가 강하하여, 프로브 상당 부분(104')에 접촉하고, 초음파에 의해서 지지 기둥(7)과 프로브 상당 부분(104')을 접합한다. 탑재대(151)가 본래의 위치까지 하강하고, 프로브(104)가 프로브 배열체(110)의 시트 기판(113)으로부터 박리되어, 접촉자 기판(2)으로의 프로브(104)의 설치 조작이 종료된다. 접촉자 기판(2)의 지지 기둥(7) 및 프로브 배열체(110)의 프로브 상당 부분(104')의 정렬 동작으로부터, 이들 양자를 접합하기까지의 공정이 예컨대 3초 이내의 사이클로 실시될 수 있다. 도 15b는 접촉 단자부 상당 부분(104'A)에 대응하는 개구부(113A)가 형성된 시트 기판(113)의 요부 단면이 도시되어 있다.

상기 각 실시예에 있어서는 프로브 배열체(10, 10A, 110)의 슬릿(11A, 21A, 111A)이 서로 평행하게 형성된 것에 대하여 설명했다. 프로브의 지지체(4B)의 평면형상에 대응하여, 슬릿(11A, 21A, 111A)의 배열은 적절하게 변경될 수 있다. 본 실시예에서 슬릿은 에칭에 의해서 형성되었지만, 그 밖의 방법(예컨대 레이저 가공)에 의해서도 형성될 수 있다. 상기 실시예에서는 프로브 상당 부분(4')은 그 전체 폭에 있어서 니켈 포일(11)에 연결되어 있지만, 프로브 상당 부분은 전체 폭의 일부에서 니켈 포일에 연결되어 있어도 무방하다. 이 경우, 가는 연결부에 과전류를 통과시킴으로써 연결부를 달구어서 끊어지도록 해도 무방하다. 접촉 단자부 상당 부분(4'A)의 형상으로서 사각뿔형상이 설명되었지만, 그 형상은 필요에 따라서 적절히 변경될 수 있다. 접촉자 기판(2)의 형상으로서 대략 원형 형상이 설명되었지만, 그 형상은 필요에 따라서 적절한 형상으로 될 수 있다. 프로브(4)가 접촉자 기판(2)상에 매트릭스형상으로 배치된 구조가 설명되었지만, 본원 발명은 이 배치에 제한되지 않고, 검사 대상에 따라 그 배열은 적절하게 변경될 수 있다. 접촉 단자부가 만들어지는 피 에칭 기판은 실리콘 기판으로 제한되지 않고, 여러 가지 기판(그 밖의 반도체 기판 등)이 이용될 수 있다.

상기 실시예에서는 프로브 배열체(10, 10A, 110)를 이용하여, 신규의 프로브 카드가 제조되는 경우가 설명되었다. 본 실시예의 프로브 배열체(10, 10A, 110) 및 프로브의 설치 장치(50, 150)를 이용하여, 프로브 카드중의 손상된 프로브가 보수되도록 할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 프로브의 배열 패턴이 다른 접촉자에 대하여, 공통으로 채용될 수 있는 프로브를 양산하는 제조 방법이 제공될 수 있다.

본 발명에 의하면, 다품종 소량 생산의 프로브 각각에 고유의 프로브를 제조하기 위한 포토 마스크를 필요로 하지 않는다. 한 종류의 프로브가 종류를 달리하는 프로브 카드에 채용될 수 있으므로, 프로브 카드를 저 비용으로 제조할 수 있는 프로브의 설치 방법 및 프로브 설치 장치가 제공될 수 있다.

또 다른 특징 및 변경은 상기 기술분야의 당업자라면 생각해 낼 수 있는 것이다. 그러므로, 본 발명은 보다 넓은 관점에 서는 것이며, 특정의 상세한 그리고 여기에 개시된 대표적인 실시예에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부된 청구항에 정의된 넓은 발명 개념 및 그 균등물의 해석과 범위에 있어서, 거기에서 멀어지지 않고 여러 가지 변경을 할 수 있다.

Claims (23)

1. 지지체와, 상기 지지체의 일단부에 고정된 접촉 단자부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체에 있어서,

   도전성 포일로서, 상기 도전성 포일에는 다수의 지지체 상당 부분이 상기 포일과 일체적으로 형성되어 있고, 상기 지지체 상당 부분의 각각은 상기 도전성 포일로부터 분리 가능한 상태로 되어 있는, 상기 도전성 포일과,

   상기 지지체 상당 부분의 각각의 일단부에 고정되어 있는 접촉 단자 상당부를 포함하는

   프로브 배열체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지체 상당 부분의 각각이 상기 도전성 포일로부터 분리 가능한 상태로 되는 것은 상기 지지체 상당 부분의 주위 단부의 적어도 일부를 남기고, 상기 도전성 포일로부터 절단 분리됨으로써 실현되는

   프로브 배열체.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 접촉 단자 상당부의 적어도 선단 표면은 피 검사체의 검사용 전극보다 높은 경도를 갖는 도전성 재료에 의해서 피복되는

   프로브 배열체.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 접촉 단자 상당부의 적어도 선단 표면은 탄화 텅스텐에 의해서 피복되는

   프로브 배열체.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 접촉 단자 상당부는 니켈 및 니켈 합금중 하나로 이루어지고, 상기 접촉 단자 상당부의 선단 표면은 탄화 텅스텐으로 피복되어 있고,

   상기 도전성 포일은 탄성이 있는 금속으로 구성되는

   프로브 배열체.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지체 상당 부분의 각각이 상기 도전성 포일로부터 분리 가능한 상태로 되기 위해서,

   상기 도전성 포일에 시트 기판이 피복되고,

   상기 도전성 포일에 일체적으로 형성된 다수의 지지체 상당 부분의 주위 단부는 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일로부터 절단 분리되는

   프로브 배열체.
7. 도전성 포일에 의해서 형성된 지지체와, 상기 지지체의 한쪽 단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체의 제조 방법에 있어서,

   도전성 포일에 다수의 지지체 상당 부분을 형성하는 단계와,

   상기 각 지지체 상당 부분은 상기 도전성 포일로부터 분리 가능하게 형성되는 단계와,

   피 에칭 기판내에 다수의 접촉 단자 상당부를 그 바닥면이 상기 피 에칭 기판의 외측을 향하도록 형성하는 단계와,

   상기 다수의 접촉 단자 상당부는 상기 도전성 포일에 형성된 각 지지체 상당 부분에 있어서의 상기 접촉 단자 상당부가 고정되는 위치에 대응하여 배열되는 단계와,

   상기 도전성 포일에 형성된 다수의 지지체 상당 부분에 있어서의 상기 접촉 단자 상당부가 고정되는 상기 각 위치에 상기 피 에칭 기판내에 형성된 각 접촉 단자 상당부를 일괄해서 고착하는 단계를 포함하는

   프로브 배열체의 제조 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 피 에칭 기판은 실리콘 기판이며,

   상기 각 지지체 상당 부분의 주위 단부의 적어도 일단부를 남기고, 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일로부터 절단 분리됨으로써, 상기 각 지지체 상당 부분은 상기 도전성 포일로부터 분리 가능하게 형성되는

   프로브 배열체의 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 도전성 포일에 다수의 지지체의 상당 부분을 형성하는 단계는,

   상기 도전성 포일의 적어도 한 면에 레지스트막을 형성하는 단계와,

   상기 레지스트막에 상기 슬릿에 상당하는 개구를 형성하는 단계와,

   상기 개구부에 노출된 상기 도전성 포일을 에칭하여, 상기 도전성 포일에 상기 슬릿을 형성하는 단계를 포함하는

   프로브 배열체의 제조 방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    실리콘 기판내에 다수의 접촉 단자 상당부를 형성하는 상기 단계는,

    피 에칭 기판에 레지스트막을 형성하는 단계와,

    상기 접촉 단자 상당부가 배열되어야 할 위치와 그 크기에 대응하여, 상기 레지스트막에 개구부를 형성하는 단계와,

    상기 개구부로부터 상기 피 에칭 기판을 에칭함으로써, 상기 피 에칭 기판에 다수의 소정 형상의 오목부를 형성하는 단계와,

    상기 오목부에 도전성 재료를 매설하는 단계를 포함하는

    프로브 배열체의 제조 방법.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 도전성 포일에는 시트 기판이 피복되고, 상기 도전성 포일내에 일체적으로 형성된 다수의 상기 지지체 상당 부분의 주위 단부는 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일로부터 절단 분리됨으로써, 상기 각 지지체 상당 부분은 상기 도전성 포일로부터 분리 가능하게 형성되는

    프로브 배열체의 제조 방법.
12. 도전성 포일에 의해서 형성된 지지체와, 상기 지지체의 한쪽 단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체의 제조 방법에 있어서,

    피 에칭 기판내에 다수의 접촉 단자부를 그 바닥면이 피 에칭 기판의 외측을 향하도록 형성하는 단계와,

    상기 피 에칭 기판상에 도전성층을 형성하고 상기 도전성층에 의해서 상기 다수의 접촉 단자 상당부의 바닥면은 일체적으로 고착되는 단계와,

    상기 도전성층에 다수의 슬릿을 형성함으로써, 다수의 상기 지지체에 상당하는 부분을 형성하는 단계와,

    상기 다수의 지지체에 상당하는 부분은 상기 접촉 단자 상당부가 고착된 개소를 포함하고, 또한 이들 지지체에 상당하는 부분은 상기 도전성층으로부터 분리 가능하게 형성되는 단계와,

    상기 다수의 지지체에 상당하는 부분이 형성된 상기 도전성층을 상기 피 에칭 기판에서 박리하는 단계를 포함하는

    프로브 배열체의 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 피 에칭 기판은 실리콘 기판이며,

    상기 다수의 지지체에 상당하는 부분은 상기 슬릿에 의해서 그 주위 단부의 적어도 일부를 남기고 상기 도전성층으로부터 절단 분리됨으로써, 상기 도전성층으로부터 분리 가능하게 형성되어 있는

    프로브 배열체의 제조 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 실리콘 기판내에 상기 접촉 단자 상당부를 형성하는 단계는,

    상기 실리콘 기판에 레지스트막을 형성하는 단계와,

    상기 레지스트막에 상기 접촉 단자 상당부에 상당하는 부분의 배열과 크기에 대응한 개구부를 형성하는 단계와,

    상기 레지스트막의 개구부로부터 상기 실리콘 기판을 에칭하여, 상기 실리콘 기판에 오목부를 형성하는 단계와,

    상기 오목부에 접촉 단자 상당부용 도전성 재료를 매설하는 단계를 포함하는

    프로브 배열체의 제조 방법.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 도전성층에 다수의 상기 지지체에 상당하는 부분을 형성하는 단계는,

    상기 도전성층의 표면에 레지스트막을 형성하는 단계와,

    상기 레지스트막에 상기 슬릿의 배열과 크기에 대응한 개구부를 형성하는 단계와,

    상기 레지스트막의 개구부로부터 상기 도전성층을 에칭하여, 상기 도전성층에 상기 슬릿를 형성하는 단계를 포함하는

    프로브 배열체의 제조 방법.
16. 제 13 항에 있어서,

    상기 실리콘 기판상에 상기 도전성층을 형성하는 단계는 도금 공정인

    프로브 배열체의 제조 방법.
17. 제 13 항에 있어서,

    상기 도전성층은 탄성이 있는 도전성 금속으로 구성되는

    프로브 배열체의 제조 방법.
18. 제 13 항에 있어서,

    상기 접촉 단자 상당부의 적어도 선단부 표면은 상기 검사용 전극보다 경도가 높고 도전성이 우수한 금속층에 의해서 피복되어 있는

    프로브 배열체의 제조 방법.
19. 제 12 항에 있어서,

    상기 도전성 포일에는 시트 기판이 피복되고,

    상기 도전성 포일에 일체적으로 형성된 다수의 지지체 상당 부분의 주위 단부는 슬릿에 의해서 상기 도전성 포일로부터 절단 분리됨으로써, 상기 다수의 지지체에 상당하는 부분이 상기 도전성층으로부터 분리 가능하게 형성되어 있는

    프로브 배열체의 제조 방법.
20. 도전성 포일에 의해 형성된 다수의 지지체와 이 각 지지체의 한쪽 단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체를 사용하여, 접촉자 기판에 다수의 프로브를 설치하는 방법에 있어서,

    탑재대에 탑재된 상기 접촉자 기판과, 상기 프로브 배열체를 위치 정렬하는 단계와,

    상기 프로브 배열체내의 다수의 지지체 상당 부분중 하나를 상기 접촉자 기판에 고착하는 단계와,

    상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 단계를 포함하는

    프로브를 설치하는 방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 단계는 상기 프로브 배열체의 도전성 포일로부터 상기 지지체 상당 부분을 절단 분리하는 단계를 포함하는

    프로브를 설치하는 방법.
22. 도전성 포일에 의해서 형성된 다수의 지지체와 이 각 지지체의 한쪽 단부에 고정된 접촉 단자 상당부를 갖는 프로브의 형성에 사용되는 프로브 배열체를 사용하여, 접촉자 기판에 다수의 프로브를 설치하는 장치에 있어서,

    상기 접촉자 기판이 탑재되고, X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동 가능한 탑재대와,

    상기 프로브 배열체를 지지하고, 또한 적어도 X 및 Y 방향으로 이동 가능한 지지체와,

    상기 탑재대와 상기 지지체 중 적어도 하나를 이동시킴으로써, 상기 접촉자 기판과 상기 프로브 배열체의 위치를 정렬하는 기구와,

    상기 프로브 배열체의 다수의 지지체 상당 부분 중 하나를 상기 접촉자 기판에 고착하는 기구와,

    상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 기구를 포함하는

    프로브를 설치하는 장치.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 프로브 배열체로부터 상기 고착된 지지체 상당 부분을 분리하는 기구는 상기 프로브 배열체의 도전성 포일로부터 상기 지지체 상당 부분의 주위 단부를 절단 분리하는 기구를 포함하는

    프로브를 설치하는 장치.

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