KR100915326B1

KR100915326B1 - 전기 검사 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR100915326B1
Application number: KR1020070105882A
Authority: KR
Inventors: 최우창; 하정민; 이용지; 황지희; 오성재
Original assignee: 주식회사 파이컴
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2009-09-03
Also published as: TW200931029A; KR20090040497A; JP2011501185A; US20100242275A1; WO2009054670A1; TWI368036B; CN101836121A

Abstract

개시된 전기 검사 장치의 제조 방법은 희생 기판을 패터닝하여 관통홀을 갖는 희생 기판 패턴으로 형성한다. 이어서, 상기 희생 기판 패턴의 관통홀에 전기 검사 장치용 기판의 내부 배선이 정렬되게 상기 희생 기판과 상기 전기 검사 장치용 기판을 위치시킨 후, 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 고정시킨다. 그리고, 상기 희생 기판 패턴의 관통홀 내에 상기 전기 검사 장치용 기판의 내부 배선과 전기적으로 연결되는 매립 구조물을 채운 후, 상기 희생 기판 패턴을 제거하여 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 내부 배선과 전기적으로 연결되는 매립 구조물을 전기 검사 장치용 프로브 구조물로 형성한다.

Description

전기 검사 장치의 제조 방법{Method of manufacturing an apparatus for inspecting electric condition}

본 발명은 전기 검사 장치의 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 전기 검사를 수행할 때 피검사체와 집적 접촉하는 마이크로-팁을 갖는 프로브 구조물을 포함하는 전기 검사 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 실리콘 웨이퍼 등과 같은 반도체 기판 상에 회로 패턴을 형성한 후, 이에 대한 전기적 신뢰도를 검사하는 이디에스(EDS : electrical die sorting) 공정 등과 같은 전기 검사를 수행한다. 그리고, 전기 검사를 수행한 결과, 회로 패턴에 대한 전기적 신뢰도에 별다른 문제가 없을 경우 이를 칩 단위로 정리하고, 포장(package)하여 최종 제품으로 마무리한다.

상기 이디에스 공정 등과 같은 전기 검사에서는 상기 프로브 카드(probe card) 등과 같은 전기 검사 장치를 사용한다. 특히, 상기 전기 검사 장치의 경우에는 회로 패턴이 형성된 반도체 기판 등과 같은 피검사체와 접촉 가능한 마이크로-팁(micro-tip)을 갖는 프로브 구조물이 구비되는 제1 기판과, 제1 기판으로부터 인가되는 전기 신호를 전달받는 제2 기판, 그리고 제1 기판과 제2 기판 사이를 전기적으로 연결하는 연결부 등을 포함한다.

그리고, 상기 전기 검사 장치에서 상기 프로브 구조물은 주로 솔더(solder) 등과 같은 본더(bonder)를 사용하여 상기 제1 기판과 전기적으로 연결시킨다. 즉, 상기 프로브 구조물은 솔더 등을 사용한 본딩 공정을 수행함에 의해 상기 제1 기판과 전기적으로 연결시키는 것이다.

그러나, 상기 전기 검사 장치에서 상기 전기적 연결을 위하여 솔더 등과 같은 본더를 사용할 경우에는 상기 솔더 등과 같은 본더가 전기적 신호의 흐름을 방해하기 때문에 전기 저항에 영향을 끼치는 요소로 작용한다. 아울러, 상기 솔더 등을 사용한 본딩 공정의 경우에는 약 300℃의 온도에서 공정이 이루어지기 때문에 상기 제1 기판과 프로브 구조물에 열적 스트레스를 가할 수 있다.

따라서, 종래의 전기 검사 장치는 제1 기판과 프로브 구조물 사이에 솔더 등과 같은 본더가 개재됨에 의해 전기 저항의 상승을 초래하여 전기 검사에 따른 신뢰도를 저하시키고, 또한 제1 기판과 프로브 구조물의 연결을 위한 본딩 공정을 고온에서 수행함에 의해 열적 스트레스를 가함으로써 전기 검사 장치의 제조에 따른 생산성을 저하시킨다.

본 발명의 목적은 솔더 등과 같은 본더를 사용하지 않고도 전기 검사 장치용 기판과 프로브 구조물을 전기적으로 연결하는 전기 검사 장치의 제조 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따른 전기 검사 장치의 제조 방법은 희생 기판을 마련한 후, 상기 희생 기판을 패터닝하여 관통홀을 포함하는 희생 기판 패턴으로 형성한다. 그리고, 일측 표면과 타측 표면을 전기적으로 연결하는 내부 배선을 갖는 전기 검사 장치용 기판을 마련한다. 이어서, 상기 희생 기판 패턴의 관통홀에 상기 전기 검사 장치용 기판의 일측 표면에 노출된 내부 배선이 위치하게 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 정렬시킨 후, 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 고정시킨다. 그리고, 상기 희생 기판 패턴의 관통홀 내에 상기 전기 검사 장치용 기판의 일측 표면에 노출된 내부 배선과 전기적으로 연결되는 매립 구조물을 채운 후, 상기 희생 기판 패턴을 제거하여 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 상기 매립 구조물을 전기 검사 장치용 프로브 구조물로 형성한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양태에 따른 전기 검사 장치의 제조 방법은 실리콘 재질의 희생 기판을 마련하고, 상기 희생 기판을 패터닝하여 상기 희생 기판의 두께가 낮추어진 어깨를 구비하는'ㄱ'자 구조의 관통홀을 포함하는 희생 기판 패턴을 형성한 후, 상기 희생 기판 패턴의 어깨 부위 상에만 시드 박막을 형성한다. 그리고, 일측 표면과 타측 표면을 전기적으로 연결하는 내부 배선을 갖는 세라믹 재질의 전기 검사 장치용 기판을 마련하고, 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 상기 전기 검사 장치용 기판의 일측 표면에 노출된 내부 배선과 전기적으로 연결되는 표면 배선을 형성한 후, 상기 표면 배선을 갖는 기판 상에 포토레지스트 박막을 형성한다. 이어서, 상기 희생 기판 패턴의 관통홀에 상기 전기 검사 장치용 기판의 표면 배선이 형성된 부위가 위치하게 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 상기 희생 기판 패턴을 정렬시킨 후, 상기 포토레지스트 박막을 베이킹시켜 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 접착시킨다. 그리고, 상기 희생 기판 패턴의 관통홀에 의해 노출되는 포토레지스트 박막을 제거하여 상기 표면 배선을 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 표면 배선이 노출된 희생 기판 패턴의 관통홀 내에 상기 전기 검사 장치용 기판의 표면 배선과 전기적으로 연결되는 매립 구조물을 형성한다. 이어서, 상기 희생 기판 패턴, 포토레지스트 패턴 및 시드 박막을 제거하여 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 표면 배선과 전기적으로 연결되는 매립 구조물을 전기 검사 장치용 프로브 구조물로 형성한다.

본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판의 고정과 접착은 80 내지 150℃의 온도에서 상기 포토레지스트 조성물을 베이킹시킬 수 있고, 상기 프로브 구조물로 형성하기 위한 매립 구조물은 니켈, 코발트, 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있고, 상기 프로브 구조물 상에 전기 검사를 수행할 때 피검사체와 직접 접촉하는 마이크로-팁을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 전기 검사 장치용 기판과 프로브 구조물을 전기적으로 연결시킬 때 포토레지스트 박막을 접착 구조물로 사용한다. 이에, 전기 검사 장치용 기판과 프로브 구조물의 직접적인 연결이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 전기 검사 장치의 제조 방법을 적용할 경우에는 종래와 같이 솔더 등과 같은 본더의 사용을 생략할 수 있다.

따라서, 본 발명은 언급한 바와같이 솔더 등과 같은 본더의 사용을 생략함에 의해 전기 저항의 상승을 초래하는 원인을 제거함으로써 전기 검사에 따른 신뢰도를 확보할 수 있고, 더불어 고온의 본딩 공정을 수행하지 않음에 의해 전기 검사 장치용 기판과 프로브 구조물에 가해지는 열적 스트레스를 줄임으로써 전기 검사 장치의 제조에 따른 생산성을 확보할 수 있다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 검사 장치의 제조 방법에서 희생 기판 패턴을 제조하는 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 검사 장치의 제조 방법에서 전기 검사 장치용 기판을 제조하는 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.

도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 검사 장치의 제조 방법을 나타내는 개략적인 단면도들이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 검사 장치의 제조 방법에 의해 수득하는 전기 검사 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

희생 기판 패턴의 제조 방법

도 1a를 참조하면, 프로브 구조물을 제조할 때 사용하는 희생 기판 패턴을 수득하기 위한 희생 기판(10)을 마련한다. 여기서, 상기 희생 기판(10)은 주로 실리콘 기판을 포함한다. 이와 같이, 상기 실리콘 기판을 희생 기판(10)으로 마련하는 것은 그 가공이 용이할 뿐만 아니라 후술하는 접착 구조물인 포토레지스트 박막과의 접착성을 확보하기 위함이다.

도 1b를 참조하면, 상기 희생 기판(10)을 패터닝하여 희생 기판 패턴(12)으로 형성한다. 여기서, 상기 희생 기판(10)의 패터닝은 상기 희생 기판(10)의 두께가 낮추어진 어깨(13)를 구비하는 'ㄱ'자 구조의 관통홀(14)을 갖도록 이루어진다. 특히, 상기 희생 기판(10)의 패터닝은 주로 포토리소그라피 공정과 식각 공정을 수행함에 의해 이루어진다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 희생 기판 패턴(12)의 형성을 위한 희생 기판(10)의 패터닝을 상기 어깨(13)를 포함하는'ㄱ'자 구조의 관통홀(14)을 갖도록 이루어지지만, 본 발명의 다른 실시예로서 상기 희생 기판 패턴(12)의 형성을 위한 희생 기판(10)의 패터닝을 수직 구조의 관통홀을 갖도록 이루어질 수도 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서는 켄틸레버 구조를 갖는 프로브 구조물을 수득하기 위하여 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14)을 어깨(13)를 구비하는'ㄱ'자 구조를 갖도록 형성하는 것이다.

도 1c 및 도 1d를 참조하면, 상기 희생 기판 패턴(12)의 어깨(13) 부위 상에만 시드 박막(16)을 형성한다. 이때, 상기 시드 박막(16)으로 사용할 수 있는 물질의 예로서는 티타늄, 구리 등을 들 수 있다. 특히, 이들은 단독으로 사용하거나 복합적으로도 사용할 수 있다. 여기서, 상기 시드 박막(16)을 복합적으로 사용하는 예는 티타늄과 구리를 순차적으로 적층하는 것이다. 아울러, 상기 시드 박막(16)을 형성하는 것은 후술하는 매립 구조물을 형성할 때 상기 매립 구조물의 상부 표면의 균일도를 확보하기 위함이다.

구체적으로, 증발(evaporation) 공정, 증착 공정, 도금 공정 등과 같은 박막 적층 공정을 수행하여 상기 희생 기판 패턴(12) 상에 예비-시드 박막(16a)을 형성한다. 이에, 상기 희생 기판 패턴(12)의 상부 표면, 어깨(13) 부위에 상기 예비-시드 박막(16a)이 형성된다. 이어서, 상기 희생 기판 패턴(12)의 상부 표면에 형성된 예비-시드 박막(16a)을 제거한다. 이때, 상기 예비-시드 박막(16a)의 제거는 주로 화학기계적 연마에 의해 달성된다.

이와 같이, 상기 예비-시드 박막(16a)의 형성과 상기 예비-시드 박막(16a)의 부분적 제거를 수행함에 의해 상기 희생 기판 패턴(12)의 어깨(13) 부위 상에만 시드 박막(16)이 형성된다.

전기 검사 장치용 기판의 제조 방법

도 2a를 참조하면, 내부 배선(21)을 갖는 전기 검사 장치용 기판(20)을 마련한다. 여기서, 상기 전기 검사 장치용 기판(20)은 주로 세라믹 기판을 포함한다. 아울러, 상기 전기 검사 장치용 기판(20)은 전기 검사 장치에서 주로 제1 기판에 해당하는 것으로써, 전기적 연결을 위하여 상기 내부 배선(21)을 구비한다. 여기서, 상기 내부 배선(21)은 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 일측 표면과 타측 표면을 전기적으로 연결하는 구조를 갖는다. 이에, 상기 내부 배선(21)은 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 일측 표면과 타측 표면에 노출되는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 일측 표면에 노출되는 내부 배선(21)은 후술하는 프로브 구조물과 전기적으로 연결되는 부분이고, 상기 타측 표면에 노출되는 내부 배선(21)은 후술하는 제2 기판과 전기적으로 연결되는 부분이다.

아울러, 상기 전기 검사 장치용 기판(20)은 프로브 카드와 같은 전기 검사 장치에서 주로 마이크로 프로브 헤드(micro probe head : MPH), 스페이스 트랜스포머(space transformer : 공간변형기) 등으로 통칭할 수 있다.

도 2b를 참조하면, 상기 전기 검사 장치용 기판(20) 상에 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 일측 표면에 노출된 내부 배선(21)과 전기적으로 연결되는 표면 배선(23)을 형성한다. 여기서, 상기 표면 배선(23)은 주로 표면 배선(23)으로 형성하기 위한 박막의 적층 및 박막의 패터닝을 수행함에 의해 수득할 수 있다. 아울러, 상기 표면 배선(23)의 경우에는 후술하는 프로브 구조물과 전기적으로 연결되는 부재로써 상기 내부 배선(21)을 적절하게 이용하여 프로브 구조물과 직접 연결할 경우 그 생략이 가능하다.

또한, 도시하지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 표면 배선(23)이 형성되는 부분의 반대면인 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 이면에 보호 박막을 더 형성할 수도 있다. 이때, 상기 보호 박막은 주로 티타늄, 구리, 포토레지스트 박막 등을 포함한다. 아울러, 상기 보호 박막을 형성하는 것은 후술하는 매립 구조물을 채울 때 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 이면에 매립 구조물이 형성되는 것을 방지하기 위함이다.

도 2c를 참조하면, 상기 표면 배선(23)이 형성된 전기 검사 장치용 기판(20) 상에 접착 구조물을 형성한다. 이때, 상기 접착 구조물은 주로 포토레지스트 조성물을 포함한다. 이와 같이, 상기 포토레지스트 조성물을 접착 구조물로 사용하는 것은 상기 포토레지스트 조성물이 베이킹(baking)의 수행만으로도 충분한 접착성을 가지기 때문이다.

이에, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 표면 배선(23)이 형성된 전기 검사 장치용 기판(20) 상에 접착 구조물로써 포토레지스트 박막(24)을 형성한다.

전기 검사 장치의 제조 방법

도 3a를 참조하면, 상기 희생 기판 패턴(12)과 상기 전기 검사 장치용 기판(20)을 제조한 후, 상기 전기 검사 장치용 기판(20) 상에 상기 희생 기판 패턴(12)을 위치시킨다. 이때, 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14)이 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 표면 배선(23)이 형성된 부위에 위치하게 상기 전기 검사 장치용 기판(20)과 상기 희생 기판 패턴(12)을 정렬시킨다. 만약, 상기 표면 배선(23)이 생략될 경우에는 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14)이 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 일측 표면에 노출된 내부 배선(21)이 형성된 부위에 위치되게 상기 전기 검사 장치용 기판(20)과 상기 희생 기판 패턴(12)을 정렬시킨다.

이어서, 상기 희생 기판 패턴(12)과 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 고정시킨다. 이때, 상기 희생 기판 패턴(12)과 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 고정은 주로 포토레지스트 박막(23) 등과 같은 접착 구조물을 사용한다. 상기 접착 구조물을 사용한 희생 기판 패턴(12)과 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 고정, 접착은 언급한 바와 같이 접착 구조물인 포토레지스트 박막(24)의 접착성을 활용한다. 이에, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 전기 검사 장치용 기판(20) 상에 상기 희생 기판 패턴(12)을 위치시킨 후, 베이킹을 수행한다.

이와 같이, 상기 포토레지스트 박막(23)과 같은 접착 구조물을 대상으로 베이킹을 수행함에 의해 상기 전기 검사 장치용 기판(20)과 상기 희생 기판 패턴(12)은 서로 단단하게 고정되는 상태로 접착이 이루어진다.

여기서, 상기 베이킹을 약 80℃ 미만의 온도에서 수행할 경우에는 상기 베이킹에 의한 접착성을 확보하지 못하기 때문에 바람직하지 않고, 상기 베이킹을 약 150℃ 초과의 온도에서 수행할 경우에는 상기 전기 검사 장치용 기판(20)에 열적 스트레스를 가하기 때문에 바람직하지 않다. 이에, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 베이킹을 약 80 내지 150℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하고, 약 90 내지 130℃이 온도에서 수행하는 것이 보다 바람직하고, 약 100 내지 120℃의 온도에서 수행하는 것이 더욱 바람직하고, 약 110℃의 온도에서 수행하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 접착 구조물로 사용하는 포토레지스트 박막(24)의 경우에는 그 두께를 충분하게 두껍게 형성할 수 있다. 그러므로, 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14)로부터 수득하는 프로브 구조물의 두께를 용이하게 조정할 수 있다. 즉, 상기 포토레지스트 박막(24)을 다소 높은 두께로 형성할 경우에는 프로브 구조물을 형성하기 위한 관통홀(14)의 종횡비를 충분하게 확보할 수 있고, 이에 프로브 구조물의 높이를 용이하게 조정할 수 있는 것이다.

도 3b를 참조하면, 상기 전기 검사 장치용 기판(20) 상에 상기 희생 기판 패턴(12)을 위치시키고, 충분하게 접착시킴으로써 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14)에 의해 노출되는 포토레지스트 박막(24)을 제거한다. 이때, 상기 포토레지스트 박막(24)의 제거는 주로 상기 희생 기판 패턴(12)을 식각 마스크로 사용하는 식각 공정을 수행함에 의해 달성된다.

이와 같이, 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14)에 의해 노출되는 포토레지스트 박막(24)을 제거함으로써 상기 전기 검사 장치용 기판(20)과 희생 기판 패턴(12) 사이에는 상기 표면 배선(23)을 부분적으로 노출시키는 포토레지스트 패턴(25)이 개재 형성된다.

도 3c를 참조하면, 상기 전기 검사 장치용 기판(20)과 희생 기판 패턴(12)을 충분하게 접착시키고, 상기 표면 배선(23)을 부분적으로 노출시키는 포토레지스트 패턴(25)을 형성한 후, 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14) 내에 프로브 구조물로 형성하기 위한 매립 구조물(30)을 충분하게 채운다. 이때, 매립 구조물(30)로 사용할 수 있는 물질의 예로서는 주로 니켈, 코발트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용할 수도 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 이들의 혼합물을 사용한다.

상기 매립 구조물(30)의 형성은 주로 증발, 스퍼터링, 증착, 도금 등의 공정을 수행하여 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14) 내에 매립 구조물(30)을 충분하게 채운 후, 화학기계적 연마 등을 수행하여 상기 희생 기판 패턴(12)의 상부 표면이 노출될 때까지 그 두께를 낮춤으로써 달성할 수 있다.

또한, 언급한 바와 같이 상기 희생 기판 패턴(12)의 어깨(13) 부위에 시드 박막(16)을 형성함으로써 그 상부에 형성되는 매립 구조물(30)의 상부 표면의 균일도를 용이하게 확보할 수 있다.

이와 같이, 상기 희생 기판 패턴(12)의 관통홀(14) 내에 상기 전기 검사 장치용 기판(20)의 표면 배선(23)과 전기적으로 연결되는 매립 구조물(30)을 충분하게 채운다.

도 3d 및 도 3e를 참조하면, 상기 매립 구조물(30)의 단부에 후술하는 프로브 구조물의 마이크로-팁으로 수득하기 위한 박막(32)을 형성한다.

구체적으로, 상기 마이크로-팁을 수득하기 위한 부분을 노출시키는 포토레지스트 패턴(31)을 상기 매립 구조물(30)을 갖는 결과물 상에 형성한다. 즉, 상기 희생 기판 패턴(12)과 상기 매립 구조물(30) 상에 상기 매립 구조물(30)의 단부 영역을 노출시키는 개구를 갖는 포토레지스트 패턴(31)을 형성하는 것이다. 이어서, 상기 포토레지스트 패턴(31)의 개구 내에 상기 마이크로-팁으로 수득하기 위한 박막(32)을 채운다. 이때, 상기 마이크로-팁으로 수득하기 위한 박막(32)은 상기 매립 구조물(30)과 동일한 물질로써, 니켈, 코발트, 이들이 혼합물 등을 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 마이크로-팁으로 수득하기 위한 박막(32)의 형성을 1회에 한정되는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 마이크로-팁의 모양에 따라 상기 마이크로-팁으로 수득하기 위한 박막(32)의 형성을 2회 이상 수행할 수도 있다.

도 3f를 참조하면, 상기 마이크로-팁으로 수득하기 위한 박막(32)을 형성한 이후, 상기 희생 기판 패턴(12), 시드 박막(16), 포토레지스트 패턴(31, 25)을 제거한다. 이에, 상기 전기 검사 장치용 기판(20) 상에는 표면 배선(23)과 전기적으로 연결되는 프로브 구조물(35)이 형성된다. 특히, 상기 전기 검사 장치용 기판(20) 상에는 그 단부에 마이크로-팁(37)이 위치하는 프로브 구조물(35)이 형성된다.

이와 같이, 본 발명에서는 상기 희생 기판 패턴(12)과 전기 검사 장치용 기판(20)을 각각 형성한 이후에 포토레지스트 박막(24)과 같은 접착 구조물을 사용하여 상기 희생 기판 패턴(12)과 전기 검사 장치용 기판(20)을 접착시킨 후, 상기 전기 검사 장치용 기판(20) 상에 프로브 구조물(35)을 형성한다. 이에, 본 발명에서는 솔더 등과 같은 본더를 사용하지 않고도 상기 전기 검사 장치용 기판(20)과 프로브 구조물(35)을 전기적으로 용이하게 연결시킬 수 있다.

전기 검사 장치

도 4를 참조하면, 상기 전기 검사 장치(400)는 프로브 팁(300)을 포함하는 제1 기판(200), 상기 제1 기판(200)과 전기적으로 연결되는 제2 기판(40) 그리고 상기 제1 기판(200)과 제2 기판(40)을 전기적으로 연결하는 전기 연결부(42)를 포함한다. 여기서, 상기 프로브 팁(300)을 포함하는 제1 기판(300)은 언급한 제조 공정에 의해 수득하는 프로브 구조물(35)과 마이크로-팁(37)을 포함하는 전기 검사 장치용 기판(20)에 해당한다.

아울러, 상기 제2 기판(40)은 주로 인쇄회로기판에 해당하고, 상기 전기 연결부(42)는 포고-핀, 인터포저 등에 해당한다.

이에, 본 발명의 전기 검사 장치의 제조 방법에 의해 수득하는 프로브 구조물(35)과 마이크로-팁(37)을 포함하는 전기 검사 장치용 기판(20)은 통상의 프로브 카드와 같은 전기 검사 장치에 용이하게 적용할 수 있다.

Claims

희생 기판을 마련하는 단계;

상기 희생 기판을 패터닝하여 관통홀을 포함하는 희생 기판 패턴으로 형성하는 단계;

일측 표면과 타측 표면을 전기적으로 연결하는 내부 배선을 갖는 전기 검사 장치용 기판을 마련하는 단계;

상기 희생 기판 패턴의 관통홀에 상기 전기 검사 장치용 기판의 일측 표면에 노출된 내부 배선이 위치하게 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 정렬시키는 단계;

상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 포토레지스트 조성물을 접착 구조물로 사용하여 고정시키는 단계;

상기 희생 기판 패턴의 관통홀 내에 상기 전기 검사 장치용 기판의 일측 표면에 노출된 내부 배선과 전기적으로 연결되는 매립 구조물을 채우는 단계; 및

상기 희생 기판 패턴을 제거하여 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 상기 매립 구조물을 전기 검사 장치용 프로브 구조물로 형성하는 단계를 포함하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제1 항에 있어서, 상기 희생 기판은 실리콘 기판을 포함하고, 상기 전기 검사 장치용 기판은 세라믹 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제1 항에 있어서, 상기 희생 기판 패턴의 관통홀은 수직 구조를 갖거나 또는 일측에 상기 희생 기판의 두께가 낮추어진 어깨를 구비하는'ㄱ'자 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
삭제
제1 항에 있어서, 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 고정시키는 것은 80 내지 150℃의 온도에서 상기 포토레지스트 조성물을 베이킹시킴에 의해 달성하는 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제1 항에 있어서, 상기 프로브 구조물로 형성하기 위한 매립 구조물은 니켈, 코발트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제1 항에 있어서, 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 상기 전기 검사 장치용 기판의 일측 표면에 노출된 내부 배선과 전기적으로 연결되는 표면 배선을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제1 항에 있어서, 상기 프로브 구조물 상에 전기 검사를 수행할 때 피검사체와 직접 접촉하는 마이크로-팁을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
실리콘 재질의 희생 기판을 마련하는 단계;

상기 희생 기판을 패터닝하여 상기 희생 기판의 두께가 낮추어진 어깨를 구비하는'ㄱ'자 구조의 관통홀을 포함하는 희생 기판 패턴을 형성하는 단계;

상기 희생 기판 패턴의 어깨 부위 상에만 시드 박막을 형성하는 단계;

일측 표면과 타측 표면을 전기적으로 연결하는 내부 배선을 갖는 세라믹 재질의 전기 검사 장치용 기판을 마련하는 단계;

상기 전기 검사 장치용 기판 상에 상기 전기 검사 장치용 기판의 일측 표면에 노출된 내부 배선과 전기적으로 연결되는 표면 배선을 형성하는 단계;

상기 표면 배선을 갖는 전기 검사 장치용 기판 상에 포토레지스트 박막을 형성하는 단계;

상기 희생 기판 패턴의 관통홀에 상기 전기 검사 장치용 기판의 표면 배선이 형성된 부위가 위치하게 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 정렬시키는 단계;

상기 포토레지스트 박막을 베이킹시켜 상기 희생 기판 패턴과 상기 전기 검사 장치용 기판을 접착시키는 단계;

상기 희생 기판 패턴의 관통홀에 의해 노출되는 포토레지스트 박막을 제거하여 상기 표면 배선을 노출시키는 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;

상기 표면 배선이 노출된 희생 기판 패턴의 관통홀 내에 상기 전기 검사 장치용 기판의 표면 배선과 전기적으로 연결되는 매립 구조물을 채우는 단계; 및

상기 희생 기판 패턴, 포토레지스트 패턴 및 시드 박막을 제거하여 상기 전기 검사 장치용 기판 상에 상기 매립 구조물을 전기 검사 장치용 프로브 구조물로 형성하는 단계를 포함하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제9 항에 있어서, 상기 시드 박막은 티타늄, 구리 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 매립 구조물은 니켈, 코발트 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제9 항에 있어서, 상기 포토레지스트 박막을 베이킹시키는 단계는 80 내지 150℃의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.
제9 항에 있어서, 상기 프로브 구조물 상에 전기 검사를 수행할 때 피검사체와 직접 접촉하는 마이크로-팁을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 검사 장치의 제조 방법.