KR100791217B1 - 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자 검사용 프로브 카드 니들(probe card needle)의 구조에 관한 것으로서, 반도체 소자의 패드와 접촉하는 프로브 카드 니들의 끝단부에 실리사이드를 증착시켜 패드와 접촉시의 표면저항을 낮추고, 프로브 카드 니들의 손상을 방지하기 위한 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들은, 반도체 소자의 검사용 패드와 접촉하여 프로브 카드 내부의 회로에 전기적 신호를 전달하는 프로브 카드 니들;및 상기 프로브 카드 니들의 끝단부에 반복적으로 도포되어 형성되는 실리사이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 프로브 카드 니들 끝단부에 실리사이드를 증착시킴으로써 반도체 소자의 검사용 패드 상에 메탈이 형성되기 이전에도 프로브 테스트를 가능하게 하여 반도체 소자의 전기적 특성을 신속히 테스트할 수 있는 장점이 있다.
프로브 카드 니들, 실리사이드, 접촉저항, PCM

Description

끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들{Probe card needle with silicide on the end part}
도 1은 종래 일반적인 프로브 카드를 도시한 도면,
도 2는 종래 프로브 카드 니들의 구조를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들의 구조를 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프로브 카드 11 : 메인 인쇄회로기판
12 : 회로 패턴 13 : 프로브 카드 니들
14 : 고정판 15 : 절연판
20 : 패드 21 : 메탈
25 : 웨이퍼 30 : 실리사이드
본 발명은 반도체 소자 검사용 프로브 카드 니들의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 소자의 패드와 접촉하는 프로브 카드 니들의 끝단부에 실 리사이드를 증착시켜 패드와 접촉시의 표면저항을 낮추고, 프로브 카드 니들의 손상을 방지하기 위한 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정은 기판 상에 사진, 식각, 확산, 이온주입, 화학기상증착, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하게 됨으로써 요구되는 회로 패턴을 형성시키는 패브리케이션(Fabrication)공정과 회로 패턴이 형성된 기판을 각 단위 칩으로 조립하거나 금선연결 등을 포함한 패키징(Packaging)과정을 거치게 됨으로써 제품으로 완성된다.
패브리케이션 공정과 패키징 공정 사이에 기판을 구성하고 있는 각 단위 칩의 전기적 특성을 검사하는 EDS(Electric Die Soting)공정이 수행된다.
EDS 공정은 기판을 구성하고 있는 단위 칩들 중에서 불량 칩을 판별하기 위한 것으로서, 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해 불량여부를 판단함으로써, 불량 칩 중에서 수리 가능한 칩은 수리하고, 제작공정에서의 문제점을 조기에 피드백함과 아울러, 불량 칩의 조기 제거로 조립 및 검사에서의 원가절감을 할 수 있도록 한다.
EDS의 기본 요소로는 테스터시스템, 프로버시스템, 프로브 카드, 테스터 프로그램을 들 수 있으며, 그 중에서 프로브 카드는 아주 가는 프로브 카드 니들을 인쇄회로 기판에 고정시켜 놓은 것으로 테스터에서 발생한 신호가 프로브 카드 니들까지 전달되고, 이 프로브 카드 니들이 기판 내 칩의 검사용 패드에 접촉되어 디바이스 내부의 회로에 전기적 신호가 전달되게 함으로써 전기적 특성을 측정하게 된다.
도 1은 종래 일반적인 프로브 카드를 도시한 도면이다.
프로브 카드(10)는 상면에 회로 패턴(12)이 형성된 메인 인쇄회로기판(11)과, 메인 인쇄회로기판(11)의 중앙에 설치된 고정판(14)과, 고정판(14)에 설치된 절연판(15)에 의해 고정되는 프로브 카드 니들(13)로 구성된다.
이러한 프로브 카드(10)는 검사장비의 테스트 헤드 하부에 설치되며, 검사공정 진행시 테스트 헤드의 포고핀이 메인 인쇄회로기판(11)의 상면에 형성된 회로 패턴(12)에 접촉되고, 각 프로브 카드 니들(13)은 기판의 상면에 형성된 검사용 패드에 접촉됨으로써 전기적 특성 검사를 수행하게 된다.
도 2는 종래 프로브 카드 니들의 구조를 나타내는 도면이다.
상기 EDS 공정을 위해 사용되는 프로브 카드 니들(13)은 텅스텐(W) 재질로 구성되어 있으며, 프로브 카드 니들(13)과 접촉되는 패드(20)는 표면이 메탈(21)로 구성되어 있다. 만약 패드(20) 표면에 메탈(21)이 형성되기 전에 프로브 카드 니들(13)이 패드(20)에 닿게 되면 패드(20)에 심각한 손상을 주거나 심한 경우에는 프로브 카드 니들(13)이 패드(20)에 파묻혀 부러질 수도 있는 문제점이 있다.
따라서 종래의 프로브 테스트에서는 패드(20) 상에 메탈(21)이 형성된 이후에만 테스트가 가능하고, 메탈(21)이 형성되기 이전에는 상기의 문제점으로 인하여 테스트가 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 소자의 검사용 패드와 접촉하는 프로브 카드 니들의 끝단부에 실리사이드를 증착시켜 패드와의 접촉시의 표면저항을 낮추고, 프로브 카드 니들의 손상을 방지하기 위한 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들을 제공함을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들은, 반도체 소자의 검사용 패드와 접촉하여 프로브 카드 내부의 회로에 전기적 신호를 전달하는 프로브 카드 니들;및 상기 프로브 카드 니들의 끝단부에 반복적으로 도포되어 형성되는 실리사이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 실리사이드의 끝단부는 라운드 형상인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 실리사이드는 저압 화학 기상 증착법을 이용하여 형성되는 텅스텐 실리사이드인 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들의 구조를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 반도체 소자의 검사용 패드(20)와 접촉하는 프로브 카드 니들(13)의 끝단부에 실리콘화합물을 반복적으로 증착시켜 표면적이 넓 은 실리사이드(30)를 형성함을 특징으로 한다. 또한 상기 실리사이드(30)의 형상은 마치 면봉의 끝처럼 둥글게 형성하여 패드(20)의 손상을 최대한 줄여준다.
프로브 테스트 과정은 웨이퍼(25) 상에 형성된 반도체 칩의 스크라이브 라인 상에 존재하는 검사용 패드(20) 상면으로 반도체 검사장비인 프로버가 이동하여 내부에 장착된 프로브 카드 니들(13)을 패드(20)와 접촉시켜 이루어진다.
이때 프로브 카드 니들(13)의 끝단부가 패드(20)의 상면을 눌러주게 되며, 프로브 카드 니들(13)의 끝단부와 패드(20)가 맞닿는 부분의 접촉면적에 따라서 접촉저항값은 달라지게 된다.
상기 접촉면적이 좁을수록 접촉저항값은 커지고, 접촉면적이 넓을수록 접촉저항값은 작아진다. 접촉저항값은 작을수록 반도체 소자의 정확한 측정 데이터를 얻을 수 있다.
본 발명은 실리사이드(30)와 접촉되는 패드(20) 또는 패드(20) 상면에 형성되는 메탈(21)과의 접촉면적을 넓게 할 수 있으므로, 그만큼 접촉저항을 낮출수 있게 되어 프로브 테스트시 정확한 측정값을 얻을 수 있게 된다.
프로브 카드 니들(13)은 텅스텐(W) 재질로 구성되므로, 프로브 카드 니들(13) 끝단부에 증착시키는 실리사이드(30)는 텅스텐 실리사이드(WSi2)막을 반복적으로 도포시켜 형성시킨다.
텅스텐 실리사이드막은 일반적으로 모스 트랜지스터의 게이트나 전기신호 전달의 배선도체로 사용되는 막질로서 텅스텐과 실리콘으로 이루어진 금속막이다.
다만, 실리사이드(30)는 텅스텐 실리사이드막으로 구성되므로 종래의 프로브 카드 니들(13)의 재료인 텅스텐 금속에 비하여 전기전도도 면에서 다소 불리한 점이 있을 수 있으나(텅스텐(W)의 비저항값(ρ)은 6 ~ 15 μΩ·cm , 텅스텐 실리사이드(WSi2)의 비저항값(ρ)은 30 ~ 70 μΩ·cm), 상기한 바와 같이 접촉면적을 넓힘으로써 접촉저항을 감소시킬 수 있으므로 이러한 단점을 극복할 수 있다.
또한 실리사이드(30)를 텅스텐 실리사이드막으로 증착시킴으로써 기타의 실리사이드막에 비해 프로브 카드 니들(13)의 균일성을 유지할 수 있다.
상기 텅스텐 실리사이드막의 증착방법은 저압 화학 기상 증착법(LPCVD;Low Pressure Chemical Vapor Deposition)을 사용한다.
화학 기상 증착법(CVD;Chemical Vapor Deposition)은 반응기라고 부르는 증착실에서 화학 혼합물들이 혼합되고 반응될 때 발생하는 화학적 반응을 이용하여, 원자 또는 분자들이 증착 대상물의 표면에 증착되어 박막을 형성시키는 방법이다.
화학 기상 증착법(CVD) 중 본 발명에 사용되는 저압 화학 기상 증착법(LPCVD)을 적용하는 시스템은 낮은 가격, 높은 생산 처리량, 우수한 막 특성 때문에 대기압 화학 기상 증착법(APCVD;Atmospheric Pressure CVD) 보다 일반적으로 더 많이 사용되는 방법이다. 저압 화학 기상 증착법을 이용하여 중간 진공상태(약 0.1~5 torr)에서 증착 공정을 진행시킨다.
텅스텐 실리사이드막 형성을 위한 저압 화학 기상 증착법은 감압장치로 콜드 월 CVD 장치를 사용하며, 장치 내부 온도는 500 ~ 600 ℃ 범위를 유지시킨다.
상기 콜드 월 CVD 장치 내에 프로브 카드 니들(13)의 끝단부를 개방시켜 저압 상태에서 기체의 확산에 의해 실리사이드(30)의 증착이 이루어진다.
증착 공정 시간은 패드(20)의 크기와 패드(20)간의 간격 및 실리사이드(30)의 증착 두께, 증착 속도를 고려하여 장치별로 다르게 선정한다.
실리사이드(30) 끝단부를 라운드 형상으로 형성하기 위해서는, 프로브 카드 니들(13)의 부위 별로 텅스텐 실리사이드막의 증착량을 달리 조절하여 단계별로 증착시키는 방법에 의한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들에 의하면 프로브 카드 니들 끝단부에 실리사이드를 증착시킴으로써 반도체 소자의 검사용 패드 상에 메탈이 형성되기 이전에도 프로브 테스트를 가능하게 하여 반도체 소자의 전기적 특성을 신속히 테스트할 수 있는 장점이 있다.
또한 프로브 테스트의 정확성을 기할 수 있으므로 웨이퍼 수율향상도 기대할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 소자 검사용 프로브 카드 니들의 구조에 있어서,
    반도체 소자의 검사용 패드와 접촉하여 프로브 카드 내부의 회로에 전기적 신호를 전달하는 프로브 카드 니들;및
    상기 프로브 카드 니들의 끝단부에 반복적으로 도포되어 형성되는 실리사이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실리사이드의 끝단부는 라운드 형상인 것을 특징으로 하는 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 실리사이드는 저압 화학 기상 증착법을 이용하여 형성되는 텅스텐 실리사이드인 것을 특징으로 하는 끝단부가 실리사이드로 형성된 프로브 카드 니들.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060074760A (ko) * 2004-12-28 2006-07-03 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 검사용 프로브 카드의 프로브 니들 구조 및 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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