KR100796202B1

KR100796202B1 - 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법

Info

Publication number: KR100796202B1
Application number: KR1020070014471A
Authority: KR
Inventors: 김봉환; 김종복; 박범진
Original assignee: 주식회사 유니테스트
Priority date: 2007-02-12
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2008-01-24
Also published as: US20080190891A1; US7875193B2

Abstract

본 발명은 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 프로브 빔 영역과 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 윈도우의 교차점을 통하여 노출된 기판을 식각하여 자기 정렬적인 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성함으로써 프로브 팁의 오정렬을 방지할 수 있는 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프로브 구조물 제조 방법은 기판 상부에 하나 이상의 프로브 빔 영역을 정의하는 제1 마스크층 패턴을 형성하는 단계; 상기 하나 이상의 프로브 빔 영역의 단부에 각각 구비되는 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역을 적어도 노출시키는 윈도우를 포함하는 제2 마스크층 패턴을 형성하는 단계; 상기 윈도우를 통하여 노출된 상기 기판을 식각하여 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성하는 단계; 상기 제2 마스크층 패턴을 제거하는 단계; 상기 제1 마스크층 패턴에 의해 노출된 기판을 식각하여 상기 하나 이상의 프로브 빔 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크층 패턴을 제거하는 단계; 및 상기 하나 이상의 프로브 빔 영역 및 하나 이상의 프로브 팁 영역을 매립하여 프로브 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PROBE STRUCTURE OF PROBE CARD}

도 1a 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법을 도시한 평면도 및 단면도.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법을 도시한 평면도 및 단면도.

본 발명은 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법에 관한 것으로, 특히 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 프로브 빔 영역과 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 윈도우의 교차점을 통하여 노출된 기판을 식각하여 자기 정렬적인 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성함으로써 프로브 팁의 오정렬을 방지할 수 있는 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법에 관한 것이다.

웨이퍼 상부에는 하나 이상의 다이가 형성되는데, 각 다이가 정상적으로 제조되었는지 확인하기 위해서는 웨이퍼 레벨 테스트(wafer-level test)를 수행하여야 한다. 통상적으로, 웨이퍼 레벨 테스트는 프로브 빔, 팁 및 범프로 구성되는 복 수개의 캔틸레버 구조물이이 형성된 프로브 카드를 이용하여 수행된다. 캔틸레버 구조물은 웨이퍼 상부에 형성된 복수개의 패드에 가압 접속되며, 테스터로부터 테스트 신호를 수신하여 상기 복수개의 패드에 전달함으로써 테스트를 수행하게 된다.

반도체 소자의 크기가 축소됨에 따라, 패드의 피치도 감소하게 되었으며, 패드에 가압 접속하여 테스트를 수행하는 프로브 팁 사이의 간격도 급격하게 감소하게 되었다. 또한, 한 번의 테스트로 많은 수의 다이를 테스트하여야 하므로 프로브 팁의 개수도 급격히 증가하고 있다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법을 도시한 평면도 및 상기 평면도의 A-A를 따른 단면도이다.

도 1a를 참조하면, 기판(10) 상부에 제1 마스크층(미도시)를 형성한다. 다음에는, 상기 제1 마스크층을 선택적으로 식각하여 하나 이상의 프로브 빔 영역(30)을 정의하는 제1 마스크층 패턴(20)을 형성한다.

도 1b를 참조하면, 기판(10) 상부에 제2 마스크층(미도시)을 형성한다. 다음에는, 상기 제2 마스크층을 선택적으로 식각하여 하나 이상의 프로브 빔 영역(30)의 단부에 각각 구비되는 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역(40)을 각각 노출시키는 하나 이상의 윈도우를 포함하는 제2 마스크층 패턴(50)을 형성한다.

도 1c를 참조하면, 상기 하나 이상의 윈도우를 통하여 노출된 기판(10)을 식각하여 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성한다. 다음에는, 제2 마스크층 패턴(50)을 제거한다.

도 1d를 참조하면, 제1 마스크층 패턴(20)에 의해 노출된 기판(10)을 식각하여 하나 이상의 프로브 빔 영역(30)을 형성한다. 다음에는, 제1 마스크층 패턴(20)을 제거한다.

도 1e를 참조하면, 하나 이상의 프로브 빔 영역(30) 및 하나 이상의 프로브 팁 영역을 매립하여 프로브 구조물(60)을 형성한다.

상술한 종래 기술에 따른 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법은 프로브 구조물 사이의 간격이 크고 프로브 팁이 일정 크기 이상인 경우에는 프로브 팁을 정확한 위치에 형성할 수 있으나, 프로브 구조물 사이의 간격 및 프로브 팁의 크기가 감소하면 노광 상의 문제, 예를 들면, 간섭 현상 등에 의해 정확한 위치에 프로브 팁을 형성할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서, 도 1b 및 도 1d에 도시된 바와 같이 프로브 팁 영역의 위치가 조금씩 어긋나게 되어 프로브 팁을 정확한 위치에 형성할 수 없다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 프로브 빔 영역과 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 윈도우의 교차점을 통하여 노출된 기판을 식각하여 자기 정렬적인 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성함으로써 프로브 팁의 오정렬을 방지할 수 있는 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 제1 면에 따른 프로브 구조물 제조 방법은 기판 상부에 하나 이상 의 프로브 빔 영역을 정의하는 제1 마스크층 패턴을 형성하는 단계; 상기 하나 이상의 프로브 빔 영역의 단부에 각각 구비되는 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역을 적어도 노출시키는 윈도우를 포함하는 제2 마스크층 패턴을 형성하는 단계; 상기 윈도우를 통하여 노출된 상기 기판을 식각하여 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성하는 단계; 상기 제2 마스크층 패턴을 제거하는 단계; 상기 제1 마스크층 패턴에 의해 노출된 기판을 식각하여 상기 하나 이상의 프로브 빔 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크층 패턴을 제거하는 단계; 및 상기 하나 이상의 프로브 빔 영역 및 하나 이상의 프로브 팁 영역을 매립하여 프로브 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하나 이상의 프로브 빔 영역은 그 길이 방향과 수직한 방향으로 정렬되는 것이 바람직하다.

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역 및 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역 각각의 삼면에 인접한 제1 마스크층 패턴을 노출시키는 것이 바람직하다.

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역을 동시에 노출시키는 직사각형 윈도우를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 면에 따른 프로브 구조물 제조 방법은 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 하나 이상의 프로브 빔 영역과 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 윈도우의 교차점을 통하여 노출된 기판을 식각하여 자기 정렬적인 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 영역 및 하나 이상의 프로브 팁 영역 각각의 삼면에 인접한 제1 마스크층 패턴을 노출시키는 것이 바람직하다.

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 영역을 동시에 노출시키는 직사각형 윈도우를 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법을 도시한 평면도 및 상기 평면도의 B-B를 따른 단면도이다.

도 2a를 참조하면, 기판(100) 상부에 제1 마스크층(미도시)를 형성한다. 다음에는, 상기 제1 마스크층을 선택적으로 식각하여 하나 이상의 프로브 빔 영역(120)을 정의하는 제1 마스크층 패턴(110)을 형성한다.

프로브 빔 영역(120)은 하나 이상 형성될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 길이 방향과 수직한 방향으로 정렬될 수 있다.

도 2b를 참조하면, 기판(100) 상부에 제2 마스크층(미도시)을 형성한다. 다음에는, 상기 제2 마스크층을 선택적으로 식각하여 하나 이상의 프로브 빔 영역(120)의 단부에 각각 구비되는 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역(140)을 적어도 노출시키는 윈도우(130)를 포함하는 제2 마스크층 패턴(150)을 형성한다.

윈도우(130)는 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역(140) 및 하나 이상의 프로 브 팁 예정 영역(140) 각각의 삼면에 인접한 제1 마스크층 패턴(110)을 노출시키도록 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 윈도우(130)가 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역(140) 및 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역(140) 사이의 제1 마스크층 패턴(110)만을 노출시키는 경우보다 노광 공정에서 간섭 현상 등이 발생할 가능성이 감소하여 정확한 노광이 가능하다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 마스크층의 식각 공정은 종래 기술에 따른 방법과 달리 복수개의 프로브 팁 예정 영역을 각각 노출시키는 복수개의 윈도우를 형성하지 않고 하나의 윈도우가 형성되도록 수행한다.

즉, 종래 기술에 따른 방법에서는 제2 마스크층 상부에 복수개의 프로브 팁 예정 영역을 각각 노출시키는 감광막 패턴을 형성하고 상기 감광막 패턴을 마스크로 제2 마스크층을 식각하여 복수개의 프로브 팁 예정 영역을 각각 노출시키는 복수개의 윈도우를 포함하는 제2 마스크층 패턴을 형성하는 반면, 본 발명에 따른 방법에서는 제2 마스크층 상부에 복수개의 프로브 팁 예정 영역을 동시에 노출시키는 감광막 패턴을 형성하고 상기 감광막 패턴을 마스크로 제2 마스크층을 식각하여 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역(140)을 동시에 노출시키는 윈도우(130)(예를 들면 직사각형)를 포함하는 제2 마스크층 패턴을 형성한다.

하나 이상의 프로브 팁 예정 영역(140)을 동시에 노출시키는 윈도우(130)를 형성하는 경우 윈도우의 크기가 상대적으로 크기 때문에 정렬이 용이하고 노광시 간섭 현상 등이 적어 정확한 마스크층 패턴을 형성할 수 있다.

도 2c를 참조하면, 윈도우(130)를 통하여 노출된 기판(100)을 식각하여 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성한다. 즉, 제1 마스크층 패턴(110)에 의해 정의된 하나 이상의 프로브 빔 영역(120)과 제1 마스크층 패턴(110)에 의해 정의된 윈도우(130)의 교차점을 통하여 노출된 기판(100)을 식각하여 자기 정렬적인(self-aligned) 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성한다.

다음에는, 제2 마스크층 패턴(150)을 제거한다.

도 2d를 참조하면, 제1 마스크층 패턴(110)에 의해 노출된 기판(100)을 식각하여 하나 이상의 프로브 빔 영역(120)을 형성한다. 다음에는, 제1 마스크층 패턴(110)을 제거한다.

도 2e를 참조하면, 하나 이상의 프로브 빔 영역(120) 및 하나 이상의 프로브 팁 영역을 매립하여 프로브 구조물(160)을 형성한다. 프로브 구조물(160)은 도금 등의 공정을 수행하여 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 프로브 카드의 프로브 구조물 제조 방법은 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 프로브 빔 영역과 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 윈도우의 교차점을 통하여 노출된 기판을 식각하여 자기 정렬적인 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성함으로써 프로브 팁의 오정렬을 방지할 수 있으며, 프로브 팁을 정확한 위치에 형성할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

기판 상부에 하나 이상의 프로브 빔 영역을 정의하는 제1 마스크층 패턴을 형성하는 단계;

상기 하나 이상의 프로브 빔 영역의 단부에 각각 구비되는 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역을 적어도 노출시키는 윈도우를 포함하는 제2 마스크층 패턴을 형성하는 단계;

상기 윈도우를 통하여 노출된 상기 기판을 식각하여 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성하는 단계;

상기 제2 마스크층 패턴을 제거하는 단계;

상기 제1 마스크층 패턴에 의해 노출된 기판을 식각하여 상기 하나 이상의 프로브 빔 영역을 형성하는 단계;

상기 제1 마스크층 패턴을 제거하는 단계; 및

상기 하나 이상의 프로브 빔 영역 및 하나 이상의 프로브 팁 영역을 매립하여 프로브 구조물을 형성하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 하나 이상의 프로브 빔 영역은 그 길이 방향과 수직한 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역 및 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역 각각의 삼면에 인접한 제1 마스크층 패턴을 노출시키는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 예정 영역을 동시에 노출시키는 직사각형 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.
제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 하나 이상의 프로브 빔 영역과 제1 마스크층 패턴에 의해 정의된 윈도우의 교차점을 통하여 노출된 기판을 식각하여 자기 정렬적인 하나 이상의 프로브 팁 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.
제5항에 있어서,

상기 하나 이상의 프로브 빔 영역은 그 길이 방향과 수직한 방향으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.
제5항에 있어서,

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 영역 및 하나 이상의 프로브 팁 영역 각각의 삼면에 인접한 제1 마스크층 패턴을 노출시키는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.
제5항에 있어서,

상기 윈도우는 상기 하나 이상의 프로브 팁 영역을 동시에 노출시키는 직사각형 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물 제조 방법.