KR100959797B1 - 접촉 구조물의 제조 방법 - Google Patents

접촉 구조물의 제조 방법 Download PDF

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    • G01R1/067—Measuring probes

Abstract

검사 공정의 신뢰성이 향상될 수 있는 접촉 구조물의 제조 방법이 제공된다.
접촉 구조물의 제조 방법은 도전층이 상면에 형성된 제 1 기판을 포함하는 제 1 마더 기판을 마련하는 단계, 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 관통구가 형성된 제 2 기판을 포함하는 제 2 마더 기판을 마련하는 단계, 상기 도전층을 사이에 두고 상기 제 1 마더 기판 상에 상기 제 2 마더 기판을 접착하는 단계, 상기 도전층 상에 위치한 상기 관통구에 도전성 물질을 채워 상기 접촉 구조물을 형성하는 단계 및 상기 제 1 마더 기판 및 상기 제 2 마더 기판을 제거하는 단계를 포함한다.
제 1 마더 기판, 제 2 마더 기판, 도전층

Description

접촉 구조물의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING CONTACT STRUCTURE}
본 발명은 접촉 구조물의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 웨이퍼 등의 피검사체에 형성된 접촉 패드에 접촉하는 접촉 구조물의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스는 웨이퍼(wafer) 상에 회로 패턴 및 검사를 위한 접촉 패드를 형성하는 패브리케이션(fabrication) 공정과 회로 패턴 및 접촉 패드가 형성된 웨이퍼를 각각의 반도체 칩으로 조립하는 어셈블리(assembly) 공정을 통해서 제조된다.
패브리케이션 공정과 어셈블리 공정 사이에는 웨이퍼 상에 형성된 접촉 패드에 전기 신호를 인가하여 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 검사 공정이 수행된다. 이 검사 공정은 웨이퍼의 불량을 검사하여 어셈블리 공정 시 불량이 발생한 웨이퍼의 일 부분을 제거하기 위해 수행하는 공정이다.
검사 공정 시에는 웨이퍼에 전기적 신호를 인가하는 테스터라고 하는 검사 장비와 웨이퍼와 테스터 사이의 인터페이스 기능을 수행하는 프로브 카드라는 검사 장비가 주로 이용된다. 이 중에서 프로브 카드는 테스터로부터 인가되는 전기 신호 를 수신하는 인쇄 회로 기판 및 웨이퍼 상에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 복수개의 프로브를 포함한다.
최근에, 고 집적 칩의 수요가 증가함에 따라서, 패브리케이션 공정에 의해 웨이퍼에 형성되는 회로 패턴 및 회로 패턴과 연결된 접촉 패드가 고 집적으로 형성된다. 즉, 이웃하는 접촉 패드간의 간격이 매우 좁고, 접촉 패드 자체의 크기도 미세하게 형성된다. 이에 의해, 접촉 패드와 접촉하는 프로브 카드의 접촉 구조물의 크기를 미세하게 제조할 수 있는 포토리소그래피(photolithography) 기술을 이용한 제조 방법이 개발되었다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 접촉 구조물의 제조 방법을 살펴본다.
도 1 내지 도 3은 종래의 접촉 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 접촉 구조물의 제조 방법은 희생 기판(10) 상에 순차적으로 희생층(20), 접착층(30), 도전층(40) 및 포토레지스트층(50)을 형성한 후, 노광 및 현상 공정 등을 포함하는 포토리소그래피 기술을 이용해 개구(A)를 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 개구(A)는 접촉 구조물의 형상에 대응한 형상으로 형성되어 있다.
다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 개구(A)에 도전층(40)과 다른 도전성 물질을 채워 접촉 구조물(60)을 형성시킨 후, 포토레지스트층(50)을 박리하고, 희생층(20)을 에칭(etching)함으로써, 희생 기판(10)을 접착층(30), 도전층(40) 및 접 촉 구조물(60)로부터 분리한다.
다음, 접착층(30) 및 도전층(40)을 에칭하여 접촉 구조물(60)을 형성한다.
이와 같이, 종래의 접촉 구조물의 제조 방법은 접촉 구조물(60)이 형성되는 개구(A)가 포토레지스트층(50)에 형성된다.
그런데, 종래의 접촉 구조물의 제조 방법은 노광 공정 시 개구(A)가 형성되는 포토레지스트층(50)의 상측과 하측에 도달하는 빛의 양이 다르기 때문에, 현상 공정 후 형성되는 개구(A)의 상측 폭인 제 1 폭(d₁)과 개구(A)의 하측 폭인 제 2 폭(d₂)의 길이가 다르게 된다. 개구(A)의 제 1 폭(d₁)과 제 2 폭(d₂)이 다르기 때문에 개구(A)에 형성되는 접촉 구조물(60)의 상측 폭인 제 3 폭(d₃)과 접촉 구조물(60)의 하측 폭인 제 4 폭(d₄)이 다르게 된다. 이와 같이, 접촉 구조물(60)의 제 3 폭(d₃)과 제 4 폭(d₄)이 서로 다르기 때문에 검사 공정 시 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 접촉 구조물(60)에 편심이 작용할 수 있다. 검사 공정 시 이 편심으로 인해 접촉 구조물(60)이 원하지 않는 방향으로 이동하여 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 부분이 접촉 패드 상에서 원하지 않는 부분에 접촉하는 문제점이 있었다. 즉, 검사 공정의 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 종래의 접촉 구조물의 제조 방법은 도전층(40) 상에 위치하는 포토레지스트층(230)을 형성할 때, 포토레지스트층(230)의 두께를 전체적으로 균일하게 형성하지 못한 경우, 서로 이웃하는 개구(A)의 높이가 서로 다르게 형성된다. 서로 이웃하는 개구(A)의 높이가 서로 다르게 형성된 경우, 각각의 개구(A)에서 형성된 각 접촉 구조물(60)의 두께가 서로 다르게 된다. 이와 같이, 각각의 개구(A)에서 형성된 접촉 구조물(60)의 두께가 서로 다른 경우, 검사 공정 시 피검사체에 형성된 접촉 패드에 인가되는 압력이 서로 달라서 접촉 패드 또는 접촉 구조물(60)에 기계적 파손이 발생할 수 있다. 즉, 검사 공정의 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 종래의 접촉 구조물의 제조 방법은 접촉 구조물(60)의 형성 시 접촉 구조물(60)을 둘러싸고 있는 포토레지스트층(50)의 재료는 고분자 계열이고, 접촉 구조물(60)을 이루는 재료는 금속 등의 도전성 물질이기 때문에 포토레지스트층(50)의 표면 결정 구조가 접촉 구조물(60)의 표면 결정 구조가 매우 상이하다. 이와 같이, 서로 접하고 있는 두 재료의 결정 구조가 매우 다르기 때문에 접촉 구조물(60)의 형성 시 포토레지스트층(50)과 접촉한 접촉 구조물(60)의 표면 특성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 검사 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 접촉 구조물의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 접촉 구조물의 표면 특성을 향상시킬 수 있는 접촉 구조물의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 접촉 구조물의 제조 방법에 있어서, (a) 도전층이 상면에 형성된 제 1 기판을 포함하는 제 1 마더 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 관통구가 형성된 제 2 기판을 포함하는 제 2 마더 기판을 마련하는 단계, (c) 상기 도전층을 사이에 두고 상기 제 1 마더 기판 상에 상기 제 2 마더 기판을 접착하는 단계, (d) 상기 도전층 상에 위치한 상기 관통구에 도전성 물질을 채워 상기 접촉 구조물을 형성하는 단계 및 (e) 상기 제 1 마더 기판 및 상기 제 2 마더 기판을 제거하는 단계를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법을 제공한다.
상기 (b)단계는 상기 제 2 기판을 마련하는 단계, 상기 제 2 기판 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트층을 노광 및 현상하여 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 개구부를 형성하는 단계, 상기 개구부에 의해 노출된 상기 제 2 기판을 식각하여 상기 관통구를 형성하는 단계 및 상기 포토레지스트층 을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b)단계는 상기 제 2 기판과 상기 포토레지스트층 사이에 위치하도록 상기 제 2 기판 상에 절연층을 형성하는 단계, 상기 개구부에 의해 노출된 상기 절연층을 식각하여 상기 제 2 기판을 노출시키는 단계 및 상기 절연층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (a)단계는 상기 제 1 기판을 마련하는 단계 및 상기 제 1 기판 상에 상기 도전층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (a)단계는 상기 제 1 기판과 상기 도전층 사이에 위치하도록 상기 제 1 기판 상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 접착층은 티타늄(Ti) 또는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.
상기 (d)단계는 상기 도전층을 이용한 도금 공정을 이용하는 수행할 수 있다.
상기 (d)단계는 상기 제 2 마더 기판 상으로 돌출된 상기 도전성 물질을 연마하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 도전성 물질은 니켈(Ni), 니켈 합금(Ni alloy), 베릴륨구리(BeCu) 및 스테인레스 스틸 중 하나 이상을 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
상기 도전층은 금(Au), 은(Ag) 및 구리(Cu) 중 하나 이상을 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중 하나 이상은 실리콘 웨이퍼(Si Wafer)일 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼는 양면 연마(DSP: double side polishing) 웨이퍼일 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면은 접촉 구조물의 제조 방법에 있어서, (a) 제 1 기판을 포함하는 제 1 마더 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 형상의 관통구가 형성된 제 2 기판을 포함하는 제 2 마더 기판을 마련하는 단계, (c) 상기 제 1 마더 기판 상에 상기 제 2 마더 기판을 접착하는 단계, (d) 상기 관통구에 도전성 물질을 채워 상기 접촉 구조물을 형성하는 단계 및 (e) 상기 제 1 마더 기판 및 상기 제 2 마더 기판을 제거하는 단계를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법을 제공한다.
상기 (b)단계는 상기 제 2 기판을 마련하는 단계, 상기 제 2 기판 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트층을 노광 및 현상하여 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 개구부를 형성하는 단계, 상기 개구부에 의해 노출된 상기 제 2 기판을 식각하여 상기 관통구를 형성하는 단계 및 상기 포토레지스트층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b)단계는 상기 제 2 기판과 상기 포토레지스트층 사이에 위치하도록 상기 제 2 기판 상에 절연층을 형성하는 단계, 상기 개구부에 의해 노출된 상기 절연층을 식각하여 상기 제 2 기판을 노출시키는 단계 및 상기 절연층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (d)단계는 스퍼터링(sputtering) 공정을 이용해 수행할 수 있다.
상기 도전성 물질은 니켈, 니켈 합금, 베릴륨구리 및 스테인레스 스틸 중 하 나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중 하나 이상은 실리콘 웨이퍼일 수 있다.
상기 실리콘 웨이퍼는 양면 연마 웨이퍼일 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 도전층이 형성된 제 1 마더 기판 및 개구부가 형성된 제 2 마더 기판을 사용하여 접촉 구조물을 형성함으로써, 검사 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 접촉 구조물의 표면 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층이 다른 층에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 층 사이에 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 도 4 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5 내지 도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ을 따른 단면도이며, 도 13은 도 12의 ⅩⅢ-ⅩⅢ을 따른 단면이다.
우선, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 제 1 마더 기판(100)을 마련한다(S100).
구체적으로, 우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(110)을 마련한다. 제 1 기판(110)은 상면 및 하면이 연마된 양면 연마(DSP: double side polishing) 실리콘 웨이퍼(Si wafer)인 것이 바람직하다.
다음, 스퍼터링(sputtering) 공정 등을 이용해 제 1 기판(110) 상에 접착층(120)을 형성한다. 접착층(120)은 티타늄(Ti) 또는 크롬(Cr) 등을 포함하며, 제 1 기판(110)과 후술할 도전층(130) 사이의 접착을 도와주는 역할을 한다.
다음, 증발 공정 또는 스퍼터링 공정 등을 이용해 접착층(120) 상에 도전층(130)을 형성한다. 도전층(130)은 금(Au), 은(Ag) 및 구리(Cu) 중 하나 이상을 포함하며, 후술할 접촉 구조물(1000)을 형성할 때 이용되는 도금 공정에서 시드(seed) 역할을 한다.
이상과 같은 공정에 의해, 제 1 마더 기판(100)이 마련된다.
다음, 도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이 제 2 마더 기판(200)을 마련한 다(S200).
구체적으로, 우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 기판(210)을 마련한다. 제 2 기판(210)은 상면 및 하면이 연마된 양면 연마 실리콘 웨이퍼인 것이 바람직하다.
다음, 제 2 기판(210) 상에 절연층(220)을 형성한다. 구체적으로, 제 2 기판(210)의 상면을 물(H₂O) 환경에서 습식 열 산화 방법을 이용해 산화시켜, 제 2 기판(210) 상에 산화 실리콘(SiO₂)으로 형성된 절연층(220)을 형성한다.
다음, 스핀 코팅(spin coating) 공정 등을 이용해 절연층(220) 상에 포토레지스트층(230)을 형성한다. 포토레지스트층(230)은 자외선을 조사 받으면 입자간의 연결 고리가 끊어지는 포지티브(positive) 타입이거나, 또는 자외선을 조사 받으면 입자간의 연결 고리가 단단해지는 네거티브(negative) 타입일 수 있다.
다음, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 포토레지스트층(230)을 노광 및 현상하여, 후술할 접촉 구조물(1000) 이미지와 대응하는 개구부(231)를 형성한다. 포토레지스트층(230)의 노광에 사용하는 마스크는 포토레지스트층(230)이 포지티브 타입인 경우와 네거티브 타입인 경우에 따라 달라지며, 구체적으로는 포토레지스트층(230)이 포지티브 타입인 경우, 노광에 사용하는 마스크는 접촉 구조물(1000)의 이미지와 대응하는 광 투과부를 가진다. 반면, 포토레지스트층(230)이 네거티브 타입인 경우, 노광에 사용하는 마스크는 접촉 구조물(1000)의 이미지와 대응하는 광 차단부를 가진다. 한편, 개구부(231)에 의해 절연층(220)이 외부로 노출된다.
다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 이온 반응 식각(RIE: Reactive Ion Etch) 공정 등의 건식 식각 공정을 이용해 개구부(231)에 의해 외부로 노출된 절연층(220)을 식각한다. 한편, 절연층(220)의 식각에 의해 제 2 기판(210)이 외부로 노출된다.
다른 실시예에서, 절연층(220)은 습식 식각 공정을 이용해 식각될 수 있다.
다음, 도 10에 도시된 바와 같이, 개구부(231) 및 절연층(220)의 식각에 의해 외부로 노출된 제 2 기판(210)을 식각하여 관통구(211)를 형성한다. 구체적으로, 이온 반응 식각 공정 등의 건식 식각 공정을 이용해 개구부(231) 및 절연층(220)의 식각에 의해 외부로 노출된 제 2 기판(210)의 상면으로부터 제 2 기판(210)의 하면까지 관통되도록 제 2 기판(210)을 식각하여 관통구(211)를 형성한다. 관통구(211)를 형성할 때 관통구(211)의 식각면이 제 2 기판(210)의 상면 및 하면과 실질적으로 수직으로 이루도록 제 2 기판(210)을 식각하여 관통구(211)를 형성하는 것이 바람직하다.
다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 포토레지스트층(230) 및 절연층(220)을 제거한다. 구체적으로, 에슁(ashing) 공정 또는 리프트 오프(lift off) 공정 등을 이용해 포토레지스트층(230)을 절연층(220)으로부터 분리하고, 식각액을 이용한 습식 공정 등을 이용해, 절연층(220)을 제 2 기판(210)으로부터 분리한다.
다른 실시예에서, 절연층(220)을 제 2 기판(210)으로부터 분리하지 않고 접촉 구조물(1000)을 제조할 수 있다.
이상과 같은 공정에 의해 제 2 마더 기판(200)이 마련된다.
다음. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 마더 기판(100) 상에 제 2 마더 기판(200)을 접착한다(S300).
구체적으로, 열 압착 공정 등의 접착 공정을 이용해 제 1 마더 기판(100)의 도전층(130) 상에 제 2 마더 기판(200)을 접착한다. 이 때, 제 1 마더 기판(100) 상에 위치한 제 2 마더 기판(200)에 형성된 관통구(211)의 식각면이 제 2 기판(210)의 상면 및 하면과 실질적으로 수직으로 이루기 때문에 관통구(211)의 상측 폭인 제 1 폭(L₁)과 관통구(211)의 하측 폭인 제 2 폭(L₂)의 길이가 실질적으로 동일하다.
다음, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 접촉 구조물(1000)을 형성한다(S400).
구체적으로, 우선, 도 14에 도시된 바와 같이, 도전층(130)을 시드층으로 이용한 전해 도금 공정 등의 도금 공정을 이용하여 제 2 마더 기판(200)의 관통구(211)에 니켈(Ni), 니켈 합금(Ni alloy), 베릴륨구리(BeCu) 및 스테인레스 스틸 등의 도전성 재료를 포함하는 도전성 물질(1100)을 채운다.
다음, 도 15에 도시된 바와 같이, 도전성 물질(1100)을 채운 후 도금 공정으로 인해, 제 2 마더 기판(200) 상으로 돌출된 도전성 물질(1100)을 화학적 또는 물리적 연마 공정을 이용해 연마하여 접촉 구조물(1000)을 형성한다.
다음, 도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 마더 기판(100) 및 제 2 마더 기판(200)을 제거한다(S500).
구체적으로, 접촉 구조물(1000)을 둘러싸고 있는 제 1 마더 기판(100) 및 제 2 마더 기판(200)을 습식 식각 공정 등을 이용해 접촉 구조물(1000)로부터 제거하 여, 접촉 구조물(1000)을 제조한다. 이 때, 제조된 접촉 구조물(1000)은 접촉 구조물(1000)이 형성된 관통구(211)의 상측 폭인 제 1 폭(L₁) 및 관통구(211)의 하측 폭인 제 2 폭(L₂)의 길이가 실질적으로 동일하기 때문에 접촉 구조물(1000)의 상층 폭인 제 3 폭(L₃)과 접촉 구조물(1000)의 하측 폭인 제 4 폭(L₄) 실질적으로 동일하다.
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법에 의해 접촉 구조물(1000)이 제조된다.
한편, 제 2 마더 기판(200)은 복수의 관통구(211)를 포함할 수 있으며, 이 경우, 접촉 구조물(1000)은 하나의 제 2 마더 기판(200)에 형성된 복수의 관통구(211)에 의해 복수개가 하나의 제조 방법에 의해 동시에 제조될 수 있다. 이와 같이, 복수개의 접촉 구조물(1000)을 단시간 내에 제조할 수 있으며, 이에 의하여, 접촉 구조물(1000)의 제조 시간이 절감된다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법에 의해 제조된 접촉 구조물(1000)은 접촉 구조물(1000)의 상측 폭인 제 3 폭(L₃)과 하측 폭인 제 4 폭(L₄)이 실질적으로 동일하기 때문에 검사 공정 시 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 접촉 구조물(1000)에 편심 등의 힘이 작용하지 않는다. 이에 의하여, 검사 공정 시 편심 등의 힘으로 인해 접촉 구조물(1000)이 원하지 않는 방향으로 이동하여 피검사체에 형성된 접촉 패드와 접촉하는 부분이 접촉 패드 상에서 원하지 않는 부분에 접촉하는 것이 방지된다. 다시 말하면, 접촉 구조물(1000)이 접촉 패드 상에 접촉하고자 하는 정확한 위치에 접촉한다. 따라서, 피검체에 대 한 접촉 신뢰도가 향상된다.
또한, 접촉 구조물(1000)이 접촉 패드 상에 접촉하고자 하는 정확한 위치에 접촉할 수 있기 때문에, 검사 공정 시 접촉 구조물(1000)에 의해 접촉 패드에 형성되는 자국인 스크럽(scrub)이 일정하고 작게 형성된다. 이에 의해, 검사 공정으로 인한 피검사체의 불량이 억제된다.
즉, 상술한 바에 의해 검사 공정의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법에 의해 제조된 접촉 구조물(1000)은 제 2 마더 기판(200)에 포함된 제 2 기판(210)으로서 양면 연마 실리콘 웨이퍼를 사용함으로써, 관통구(211)가 형성된 제 2 기판(210)의 두께가 전체적으로 균일하다. 이에 의해, 관통구(211)의 두께가 균일하기 때문에 접촉 구조물(1000)의 두께 역시 균일하게 제조된다. 이와 같이, 관통구(211)의 두께가 균일하기 때문에, 제 2 마더 기판(200)이 복수의 관통구(211)를 포함할 경우, 각각의 관통구(211)에서 형성된 복수개의 접촉 구조물(1000)은 서로 실질적으로 동일한 두께를 가지게 된다. 이에 의해, 검사 공정 시 피검사체에 형성된 접촉 패드에 인가되는 압력이 서로 동일하게 되어 접촉 패드 또는 접촉 구조물(1000)에 발생할 수 있는 기계적 파손이 방지된다. 즉, 검사 공정의 신뢰성이 향상된다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법에 의해 제조된 접촉 구조물(1000)은 접촉 구조물(1000)을 형성할 때, 접촉 구조물(1000)이 형성되는 관통구(211)를 둘러싸는 물질이 실리콘이므로, 고분자 계열의 포토레지스트층(230)과 같은 수지에 비해 접촉 구조물(1000)과 접촉 구조물(1000)을 둘러싸는 물질 사이의 계면 상에 결함 발생이 억제된다. 이에 의하여, 접촉 구조물(1000)의 표면 특성이 향상된다.
이하, 도 17 내지 도 19를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법을 설명한다.
도 17 내지 도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 18은 도 17의 ⅩⅦ-ⅩⅦ을 따른 단면도이다.
이하, 제 1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제 1 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제 2 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 제 1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
우선, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 제 1 마더 기판(100) 및 제 2 마더 기판(200)을 마련하고, 제 1 마더 기판(100) 상에 제 2 마더 기판(200)을 접착한다. 제 1 마더 기판(100)은 양면 연마 실리콘 웨이퍼인 제 1 기판(110)만을 포함한다.
다음, 도 19에 도시된 바와 같이, 접촉 구조물(1000)을 형성한다.
구체적으로, 관통구(211)가 형성된 제 2 마더 기판(200) 상에 관통구(211)가 노출되도록 마스크를 정렬한 후, 스퍼터링 공정을 이용해 관통구(211)에 도전성 물질을 채워 접촉 구조물을 형성한다.
다음, 제 1 마더 기판(100) 및 제 2 마더 기판(200)을 제거한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법에 의 해 접촉 구조물(1000)이 제조된다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법에 의해 제조된 접촉 구조물(1000)은 검사 공정의 신뢰성 및 표면 특성이 향상된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 내지 도 3은 종래의 접촉 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법을 나타낸 순서도이고,
도 5 내지 도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ을 따른 단면도이고,
도 13은 도 12의 ⅩⅢ-ⅩⅢ을 따른 단면이고,
도 17 내지 도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 접촉 구조물의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이며,
도 18은 도 17의 ⅩⅦ-ⅩⅦ을 따른 단면도이다.

Claims (19)

  1. 접촉 구조물의 제조 방법에 있어서,
    (a) 도전층이 상면에 형성된 제 1 기판을 포함하는 제 1 마더 기판을 마련하는 단계,
    (b) 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 관통구가 형성된 제 2 기판을 포함하는 제 2 마더 기판을 마련하는 단계,
    (c) 상기 도전층을 사이에 두고 상기 제 1 마더 기판 상에 상기 제 2 마더 기판을 접착하는 단계,
    (d) 상기 도전층 상에 위치한 상기 관통구에 도전성 물질을 채워 상기 접촉 구조물을 형성하는 단계 및
    (e) 상기 제 1 마더 기판 및 상기 제 2 마더 기판을 제거하는 단계
    를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 제 2 기판을 마련하는 단계,
    상기 제 2 기판 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계,
    상기 포토레지스트층을 노광 및 현상하여 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응 하는 개구부를 형성하는 단계,
    상기 개구부에 의해 노출된 상기 제 2 기판을 식각하여 상기 관통구를 형성하는 단계 및
    상기 포토레지스트층을 제거하는 단계
    를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 제 2 기판과 상기 포토레지스트층 사이에 위치하도록 상기 제 2 기판 상에 절연층을 형성하는 단계,
    상기 개구부에 의해 노출된 상기 절연층을 식각하여 상기 제 2 기판을 노출시키는 단계 및
    상기 절연층을 제거하는 단계
    를 더 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 제 1 기판을 마련하는 단계 및
    상기 제 1 기판 상에 상기 도전층을 형성하는 단계
    를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 제 1 기판과 상기 도전층 사이에 위치하도록 상기 제 1 기판 상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접착층은 티타늄(Ti) 또는 크롬(Cr)을 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 도전층을 이용한 도금 공정을 이용하는 수행하는 것인 접촉 구조물의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 제 2 마더 기판 상으로 돌출된 상기 도전성 물질을 연마하는 단계를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 물질은 니켈(Ni), 니켈 합금(Ni alloy), 베릴륨구리(BeCu) 및 스테인레스 스틸 중 하나 이상을 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전층은 금(Au), 은(Ag) 및 구리(Cu) 하나 이상을 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중 하나 이상은 실리콘 웨이퍼(Si Wafer)인 것인 접촉 구조물의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘 웨이퍼는 양면 연마(DSP: double side polishing) 웨이퍼인 것인 접촉 구조물의 제조 방법.
  13. 접촉 구조물의 제조 방법에 있어서,
    (a) 제 1 기판을 포함하는 제 1 마더 기판을 마련하는 단계,
    (b) 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 형상의 관통구가 형성된 제 2 기판을 포함하는 제 2 마더 기판을 마련하는 단계,
    (c) 상기 제 1 마더 기판 상에 상기 제 2 마더 기판을 접착하는 단계,
    (d) 상기 관통구에 도전성 물질을 채워 상기 접촉 구조물을 형성하는 단계 및
    (e) 상기 제 1 마더 기판 및 상기 제 2 마더 기판을 제거하는 단계
    를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 제 2 기판을 마련하는 단계,
    상기 제 2 기판 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계,
    상기 포토레지스트층을 노광 및 현상하여 상기 접촉 구조물의 이미지와 대응하는 개구부를 형성하는 단계,
    상기 개구부에 의해 노출된 상기 제 2 기판을 식각하여 상기 관통구를 형성하는 단계 및
    상기 포토레지스트층을 제거하는 단계
    를 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 제 2 기판과 상기 포토레지스트층 사이에 위치하도록 상기 제 2 기판 상에 절연층을 형성하는 단계,
    상기 개구부에 의해 노출된 상기 절연층을 식각하여 상기 제 2 기판을 노출시키는 단계 및
    상기 절연층을 제거하는 단계
    를 더 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    스퍼터링(sputtering) 공정을 이용해 수행하는 것인 접촉 구조물의 제조 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 도전성 물질은 니켈, 니켈 합금, 베릴륨구리 및 스테인레스 스틸 중 하나 이상을 포함하는 접촉 구조물의 제조 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 중 하나 이상은 실리콘 웨이퍼인 것인 접촉 구조물의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 실리콘 웨이퍼는 양면 연마 웨이퍼인 것인 접촉 구조물의 제조 방법.
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