KR101306665B1

KR101306665B1 - 프로브 카드의 탐침 제조 방법

Info

Publication number: KR101306665B1
Application number: KR1020070005687A
Authority: KR
Inventors: 전태운; 김정식
Original assignee: (주) 미코에스앤피
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2013-09-10
Also published as: KR20080068225A

Abstract

프로브 카드의 탐침 제조 방법은 식각 정지막이 내장된 희생기판의 제 1 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 1 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 1 개구부를 제 1 도전성 물질로 채우는 단계, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 희생기판의 제 2 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 2 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 2 개구부를 통해 노출된 상기 식각 정지막을 제거하여 상기 제 1 도전성 물질을 상기 제 2 개구부를 통해 노출시키는 단계, 상기 제 2 개구부를 제 2 도전성 물질로 채우는 단계, 및 상기 희생기판과 상기 식각 정지막을 제거하는 단계를 포함한다. 따라서, 희생기판에 내장된 식각 정지막을 이용해서 희생기판의 식각 깊이를 정확하게 제어할 수가 있게 된다.

Description

프로브 카드의 탐침 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING A NEEDLE OF A PROBE CARD}

도 1 내지 도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 카드의 탐침 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.

도 19 내지 도 25는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 카드의 탐침 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.

도 26 내지 도 30은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 프로브 카드의 탐침 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

110 : 희생기판 120 : 식각 정지막

154 : 탐침

본 발명은 프로브 카드의 탐침 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 장치나 평판표시장치와 같은 피검체와 접촉하는 프로브 카드의 탐침을 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근, 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성하는 팹(Fab) 공정, 패턴이 형성된 각각의 다이(die)를 전기적으로 검사하는 프로브 테스트(probe test) 공정, 각각의 다이를 컷팅(cutting)하는 컷팅 공정, 컷팅 공정에 의해 각각의 다이로 분할된 반도체 기판에 금 혹은 알루미늄 선을 용접하는 본딩(bonding) 공정, 본딩 공정이 종료된 반조체 기판을 세라믹 혹은 플라스틱으로 봉인하는 패키징 공정을 통해 제조된다.

상기 프로브 테스트 공정은 반도체 기판에 형성된 각각의 다이에 대한 전기적 특성을 검사하는 공정으로 통상적으로 이디에스(EDS : electrical die sorting) 공정이라고도 불린다.

상기 프로브 테스트 공정은 반도체 기판에 형성된 각각의 다이들이 전기적으로 양호한 상태 또는 불량한 상태인가를 판별하는 공정이다. 이는 상기 프로브 테스트 공정을 통하여 불량한 상태를 갖는 다이를 패키징 공정을 수행하기 이전에 제거함으로서 상기 패키징 공정에서 소모되는 노력 및 비용을 절감하기 위함이고, 상기 불량한 상태를 갖는 다이를 조기에 발견하고 재생하기 위함이다.

일반적인 프로브 카드는 메인 인쇄회로기판, 커넥터, 연성 인쇄회로기판, 지지 부재 및 탐침을 포함한다. 탐침이 피검체와 접촉한 상태에서, 테스트 전류가 메인 인쇄회로기판, 커넥터, 연성 인쇄회로기판 및 탐침을 통해서 피검체로 공급되 어, 피검체의 전기적 특성을 검사하게 된다.

종래의 프로브 카드의 탐침 제조 방법들이 한국등록특허공보 제441809호, 한국공개특허공보 제2002-33256호에 개시되어 있다.

상기된 공보들에 개시된 프로브 카드의 탐침 제조 방법들에 따르면, 반도체 기판과 같은 희생기판 상에 제 1 포토레지스트 패턴을 형성한다. 제 1 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 희생기판을 식각하여, 탐침의 팁부에 해당하는 제 1 개구부를 형성한다. 그런 다음, 제 1 포토레지스트 패턴을 제거한다. 제 1 개구부를 도전성 물질로 채운다. 도전성 물질을 노출시키는 제 2 개구부를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴을 희생기판 상에 형성한다. 제 2 개구부를 도전성 물질로 채운다. 이어서, 제 2 포토레지스트 패턴과 희생기판을 제거하면, 제 1 및 제 2 개구부의 형상과 대응하는 형상을 갖는 탐침이 완성된다.

그런데, 상기된 종래의 탐침 제조 방법에 있어서, 제 1 개구부를 형성하기 위한 식각 공정시, 식각 종말점이 정확하게 제어하기가 상당히 어렵다. 따라서, 설계된 깊이대로 식각 종말점이 제어되지 않으면, 탐침의 팁부 길이도 설계된 길이를 갖지 못하게 된다. 결과적으로, 프로브 카드의 설정된 위치 이하에서 탐침의 팁부가 피검체에 접촉되지 않거나 또는 프로브 카드의 설정된 위치 이상에서 탐침의 팁부가 피검체에 접촉하게 되는 검사 오류가 발생된다.

또한, 상기 식각 공정은 반도체 기판의 여러 영역들에 대해서 수행된다. 식각 종말점을 정확하게 제어할 수가 없게 되면, 반도체 기판의 각 영역들로부터 수득한 탐침들의 팁부 길이들이 서로 다르게 된다. 이러한 경우, 팁부들이 선택적으 로 피검체에 접촉하게 되므로, 검사 신뢰도가 크게 저하되는 문제도 있다.

본 발명은 식각 종말점을 정확하게 제어할 수 있는 프로브 카드의 탐침 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 견지에 따른 프로브 카드의 탐침 제조 방법은 식각 정지막이 내장된 희생기판의 제 1 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 1 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 1 개구부를 제 1 도전성 물질로 채우는 단계, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 희생기판의 제 2 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 2 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 2 개구부를 통해 노출된 상기 식각 정지막을 제거하여 상기 제 1 도전성 물질을 상기 제 2 개구부를 통해 노출시키는 단계, 상기 제 2 개구부를 제 2 도전성 물질로 채우는 단계, 및 상기 희생기판과 상기 식각 정지막을 제거하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 개구부들을 형성하는 단계는 상기 희생기판의 제 1 및 제 2 면들 상에 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴들을 각각 형성하는 단계, 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴들을 식각 마스크로 사용하여 상기 희생기판의 양면들을 식각하는 단계, 및 상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴들을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 개구부들 내를 제 1 및 제 2 도전성 물질로 채우는 단계는 상기 제 1 및 제 2 개구부들 내면에 시드층을 형성하는 단계, 및 상기 시드층에 대해서 도금 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 개구부들 내를 도전성 물질로 채우는 단계 이후에, 상기 희생기판의 제 1 및 제 2 면들 상에 상기 도전성 물질을 부분적으로 노출시키는 제 3 및 제 4 개구부들을 각각 갖는 제 3 및 제 4 포토레지스트 패턴들을 형성하는 단계, 상기 제 3 및 제 4 개구부들을 상기 도전성 물질과 동일한 도전성 물질로 채우는 단계, 및 상기 제 3 및 제 4 포토레지스트 패턴들을 제거하는 단계를 추가적으로 수행할 수도 있다.

본 발명의 다른 견지에 따른 프로브 카드의 탐침 제조 방법은 식각 정지막이 내장된 희생기판의 제 1 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 1 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 1 개구부를 통해 노출된 상기 식각 정지막을 제거하는 단계, 상기 제 1 개구부를 제 1 도전성 물질로 채우는 단계, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 희생기판의 제 2 면을 상기 제 1 도전성 물질이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 2 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 2 개구부를 제 2 도전성 물질로 채우는 단계, 및 상기 희생기판과 상기 식각 정지막을 제거하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 견지에 따른 프로브 카드의 탐침 제조 방법은 제 1 식각 정지막이 내장된 제 1 희생기판의 제 1 면을 상기 제 1 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 1 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 1 개구부를 제 1 도전성 물질로 채우는 단계, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 제 1 희생기판의 제 2 면을 상기 제 1 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 2 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 2 개구부를 통해 노출된 상기 제 1 식각 정지막을 제거하여 상기 제 1 도전성 물질을 상기 제 2 개구부를 통해 노출시키는 단계, 상기 제 2 개구부를 제 2 도전성 물질로 채우는 단계, 제 2 식각 정지막이 내장된 제 2 희생기판의 제 1 면을 상기 제 2 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 3 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 3 개구부를 제 3 도전성 물질로 채우는 단계, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 제 2 희생기판의 제 2 면을 상기 제 2 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 4 개구부를 형성하는 단계, 상기 제 4 개구부를 통해 노출된 상기 제 2 식각 정지막을 제거하여 상기 제 3 도전성 물질을 상기 제 2 개구부를 통해 노출시키는 단계, 상기 제 4 개구부를 제 4 도전성 물질로 채우는 단계, 상기 제 1 및 제 2 희생기판들을 접합하여 상기 제 1 및 제 3 도전성 물질을 연결시키는 단계, 및 상기 제 1 및 제 2 희생기판들과 상기 제 1 및 제 2 식각 정지막들을 제거하는 단계를 포함한다.

상기된 본 발명에 따르면, 희생기판에 내장된 식각 정지막을 이용해서 희생기판의 식각 깊이를 정확하게 제어할 수가 있게 된다. 따라서, 설계된 길이를 정확하게 갖는 탐침의 팀부들을 제조할 수가 있게 된다. 또한, 희생기판의 여러 영역들도 동일한 깊이로 식각할 수가 있게 되므로, 동일한 길이들을 갖는 탐침의 팁부들을 제조할 수가 있게 된다. 결과적으로, 프로브 카드를 이용한 피검체의 검사 신뢰도가 대폭 향상될 수가 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접 속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

실시예 1

도 1을 참조하면, 프로브 카드의 탐침을 제조하는데 사용되는 희생기판(110)을 준비한다. 희생기판(110)은 상부 기판(112), 하부 기판(114) 및 상하부 기판(112, 114)들 사이에 개재된 식각 정지막(120)을 포함한다. 즉, 식각 정지막(120)이 희생기판(110)에 내장된다. 따라서, 원하는 탐침의 형상에 따라 상부 기판(112)과 하부 기판(114)의 두께를 정확하면서 용이하게 결정할 수가 있고, 상하부 기판(112, 114)의 두께들이 식각 깊이로 결정된다. 결과적으로, 후술되는 식각 공정에서, 식각 종말점이 정확하게 제어될 수가 있다. 본 실시예에서, 상하부 기판(112, 114)들은 실리콘 기판을 포함할 수 있다. 또한, 식각 정지막(120)은 산화막과 같은 절연막을 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 제 1 포토레지스트 패턴(130)을 상부 기판(112) 상에 형성한다. 상부 기판(112)의 표면이 제 1 포토레지스트 패턴(130)을 통해서 부분적으로 노출된다.

도 3을 참조하면, 제 1 포토레지스트 패턴(130)을 식각 마스크로 사용하여 식각 정지막(120)이 노출될 때까지 상부 기판(112)을 식각하여, 상부 기판(112)에 제 1 개구부(160)를 형성한다. 즉, 식각 깊이가 식각 정지막(120)에 의해 정해지므로, 식각 공정의 식각 종말점을 정확하게 제어할 수가 있게 된다.

도 4를 참조하면, 애싱 및/또는 스트립 공정을 통해서 제 1 포토레지스트 패턴(130)을 제거한다.

도 5를 참조하면, 제 1 개구부(160)를 통해서 노출된 식각 정지막(120)을 제 거하여, 제 2 기판(114)을 제 1 개구부(160)를 통해서 노출시킨다. 식각 정지막(120)은 습식 식각 또는 건식 식각을 통해서 제거할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제 1 시드층(140)을 제 1 개구부(160)의 내면과 상부 기판(112) 상에 형성한다. 제 1 시드층(140)은 스크린 프린팅법, 스퍼터링법, 전자빔 증착법 등을 통해서 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 시드층(140)의 예로는 니켈, 코발트, 티타늄, 이들의 적층막 등을 들 수 있다.

도 7을 참조하면, 제 1 시드층(140)에 대해서 도금 공정을 수행하여, 제 1 개구부(160)를 제 1 도전물질(150a)로 채운다. 부가적으로, 제 1 도전물질(150a)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 제 1 도전물질(150a)이 상부 기판(112)의 상부에도 형성될 경우, 제 1 시드층(140)이 노출될 때까지 상부 기판(112) 상부에 위치한 제 1 도전물질(150a)을 제거할 수도 있다.

그런 다음, 상부 기판(112) 상에 잔류하는 제 1 시드층(140)을 제거한다. 제 1 도전물질(150a)의 예로는 니켈, 코발트, 텅스텐, 이들의 적층막 등을 들 수 있다.

도 8을 참조하면, 제 1 도전물질(150a)을 부분적으로 노출시키는 제 2 개구부(162)를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(132)을 상부 기판(112) 상에 형성한다.

도 9를 참조하면, 스크린 프린팅법, 스퍼터링법, 전자빔 증착법 등을 통해서 제 2 시드층(142)을 제 2 개구부(162)의 내면과 제 2 포토레지스트 패턴(132) 상에 형성한다. 여기서, 제 2 시드층(142)은 제 1 시드층(140)과 동일한 물질을 포함한다. 따라서, 제 2 시드층(142)은 니켈, 코발트, 티타늄, 이들의 적층막 등을 포함 할 수 있다.

도 10을 참조하면, 제 2 시드층(142)에 대한 도금 공정을 수행하여, 제 2 개구부(162)를 제 2 도전물질(150b)로 채운다. 부가적으로, 제 2 도전물질(150b)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 구체적으로, 제 2 도전물질(150b)이 제 2 포토레지스트 패턴(132)의 상부에도 형성될 경우, 제 2 시드층(142)이 노출될 때까지 제 2 포토레지스트 패턴(132) 상부에 위치한 제 2 도전물질(150b)을 제거할 수도 있다. 이어서, 제 2 포토레지스트 패턴(132) 상에 잔류하는 제 2 시드층(142)을 제거한다.

제 1 도전물질(150a)과 제 2 도전물질(150b)은 동일한 물질이므로, 제 1 및 제 2 도전물질(150a, 150b)들이 하나로 합쳐져서, 탐침의 상부 몸체(150)가 형성된다. 여기서, 탐침의 상부 몸체(150)가 제 1 도전물질(150a)의 형상과 대응할 경우, 제 2 도전물질(150b)을 형성하는 공정을 생략할 수 있다. 즉, 제 1 도전물질(150a)만으로 제조하려는 탐침의 상부 몸체(150)를 형성할 수가 있을 경우에, 제 2 도전물질(150b)의 형성 공정이 생략될 수 있다.

한편, 제 2 시드층(142)을 형성하는 공정을 생략하고, 제 1 도전물질(150a)에 대해서 도금 공정을 직접 수행하여, 제 2 개구부(162)를 제 2 도전물질(150b)로 채울 수도 있다. 이러한 경우, 제 2 포토레지스트 패턴(132) 상의 제 2 시드층(142)을 제거하는 공정도 생략된다.

도 11을 참조하면, 하부 기판(114) 상에 제 3 포토레지스트 패턴(134)을 형성한다. 하부 기판(114)은 제 3 포토레지스트 패턴(134)을 통해서 부분적으로 노출 된다.

도 12를 참조하면, 제 3 포토레지스트 패턴(134)을 식각 마스크로 사용하여, 탐침의 상부 몸체(150)가 노출될 때까지 하부 기판(114)을 식각하여, 하부 기판(114)에 제 3 개구부(164)를 형성한다. 탐침의 상부 몸체(150)가 식각 정지막으로 작용하므로, 식각 깊이가 정확하게 제어된다. 그런 다음, 애싱 및/또는 스트립 공정을 통해서 제 3 포토레지스트 패턴(134)을 제거한다.

도 13을 참조하면, 스크린 프린팅법, 스퍼터링법, 전자빔 증착법 등을 통해서 제 3 시드층(144)을 제 3 개구부(164)의 내면과 하부 기판(114) 상에 형성한다. 제 3 시드층(144)도 제 1 시드층(140)과 동일한 물질을 포함한다. 따라서, 제 3 시드층(144)은 니켈, 코발트, 티타늄, 이들의 적층막 등을 포함할 수 있다.

도 14를 참조하면, 제 3 시드층(144)에 대한 도금 공정을 수행하여, 제 3 개구부(164)를 제 3 도전물질(152a)로 채운다. 부가적으로, 제 3 도전물질(152a)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 구체적으로, 제 3 도전물질(152a)이 하부 기판(114)의 하부에도 형성될 경우, 제 3 시드층(144)이 노출될 때까지 하부 기판(114) 상부에 위치한 제 3 도전물질(152a)을 제거할 수도 있다. 이어서, 하부 기판(114) 상에 잔류하는 제 3 시드층(144)을 제거한다.

한편, 제 3 시드층(144)을 형성하는 공정을 생략하고, 제 3 개구부(164)를 통해 노출된 제 1 도전물질(150a)에 대해서 도금 공정을 직접 수행하여, 제 3 개구부(164)를 제 3 도전물질(152a)로 채울 수도 있다. 이러한 경우, 하부 기판(114) 상의 제 3 시드층(144)을 제거하는 공정도 생략된다.

도 15를 참조하면, 제 3 도전물질(152a)을 부분적으로 노출시키는 제 4 개구부(166)를 갖는 제 4 포토레지스트 패턴(136)을 하부 기판(114) 상에 형성한다. 여기서, 제 4 개구부(166)의 형상이 탐침의 팁부 형상과 대응한다.

도 16을 참조하면, 스크린 프린팅법, 스퍼터링법, 전자빔 증착법 등을 통해서 제 4 시드층(146)을 제 4 개구부(166)의 내면과 제 4 포토레지스트 패턴(136) 상에 형성한다. 제 4 시드층(146)도 제 1 시드층(140)과 동일한 물질을 포함한다. 따라서, 제 4 시드층(146)은 니켈, 코발트, 티타늄, 이들의 적층막 등을 포함할 수 있다.

도 17을 참조하면, 제 4 시드층(146)에 대한 도금 공정을 수행하여, 제 4 개구부(166)를 제 4 도전물질(152b)로 채운다. 부가적으로, 제 4 도전물질(152b)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 구체적으로, 제 4 도전물질(152b)이 제 4 포토레지스트 패턴(136)의 하부에도 형성될 경우, 제 4 시드층(146)이 노출될 때까지 제 4 포토레지스트 패턴(136) 하부에 위치한 제 4 도전물질(152b)을 제거할 수도 있다.

여기서, 탐침의 하부 몸체(152)가 제 3 도전물질(152a)의 형상과 대응할 경우, 제 4 도전물질(152b)을 형성하는 공정을 생략할 수 있다. 이어서, 하부 기판(114) 상에 잔류하는 제 4 시드층(146)을 제거한다.

한편, 제 4 시드층(146)을 형성하는 공정을 생략하고, 제 3 도전물질(152a)에 대해서 도금 공정을 직접 수행하여, 제 4 개구부(166)를 제 4 도전물질(152b)로 채울 수도 있다. 이러한 경우, 하부 기판(114) 상의 제 4 시드층(146)을 제거하는 공정도 생략된다.

제 3 도전물질(152a)과 제 4 도전물질(152b)은 동일한 물질이므로, 제 3 및 제 4 도전물질(152a, 152b)들이 하나로 합쳐져서, 탐침의 하부 몸체(152)가 형성된다. 하부 몸체(152)는 전술된 바와 같이 팁부를 갖는다. 또한, 상하부 몸체(150, 152)들도 동일한 물질이므로, 상하부 몸체(150, 152)가 합쳐져서 하나의 탐침(154)을 이루게 된다.

도 18을 참조하면, 상부기판(112), 하부 기판(114), 식각 정지막(120), 제 2 포토레지스트 패턴(132) 및 제 4 포토레지스트 패턴(136)을 제거하면, 팁부를 갖는 탐침(154)이 완성된다.

본 실시예에 따르면, 희생기판에 내장된 식각 정지막이 식각 깊이를 결정한다. 따라서, 원하는 탐침 형상에 따라 식각 정지막을 희생기판 내에 적절하게 배치하면, 원하는 형상을 갖는 탐침을 제조할 수가 있게 된다.

실시예 2

본 실시예에 따른 탐침의 제조 방법은 실시예 1의 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 공정들을 포함한다. 따라서, 여기에서는, 도 3의 공정 이후의 공정들에 대해서만 설명한다.

도 19를 참조하면, 식각 정지막(220)이 노출될 때까지 상부 기판(212)을 식 각하여, 제 1 개구부(260)를 상부 기판(212)에 형성한다.

도 20을 참조하면, 제 1 개구부(260)를 제 1 도전물질(250a)로 채운다. 구체적으로, 시드층(미도시)을 제 1 개구부(260)의 내면에 형성한 후, 시드층에 대해서 도금 공정을 수행하여 제 1 개구부(260)를 제 1 도전물질(250a)로 채운다. 부가적으로, 시드층이 노출될 때까지 제 1 도전물질(250a)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 즉, 본 실시예에서는, 제 1 개구부(260)를 통해 노출된 식각 정지막(220)을 후속 공정을 통해서 제거하게 된다.

도 21을 참조하면, 제 1 도전물질(20a)을 부분적으로 노출시키는 제 2 개구부를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(232)을 상부 기판(212) 상에 형성한다. 그런 다음, 제 2 개구부를 제 2 도전물질(250b)로 채운다. 제 1 및 제 2 도전물질(250a, 250b)들이 하나로 합쳐져서, 탐침의 상부 몸체(250)가 형성된다.

도 22를 참조하면, 하부 기판(214) 상에 제 3 포토레지스트 패턴을 형성한다. 그런 다음, 제 3 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여, 식각 정지막(220)이 노출될 때까지 하부 기판(214)을 식각하여, 하부 기판(214)에 제 3 개구부(264)를 형성한다. 그런 다음, 애싱 및/또는 스트립 공정을 통해서 제 3 포토레지스트 패턴을 제거한다.

도 23을 참조하면, 제 3 개구부(264)를 통해 노출된 식각 정지막(220)을 제거하여, 상부 몸체(250)를 제 3 개구부(264)를 통해서 노출시킨다.

도 24를 참조하면, 제 3 개구부(264)를 제 3 도전물질(252a)로 채운다. 부가적으로, 하부 기판(214)이 노출될 때까지 제 3 도전물질(252a)을 평탄화시키는 공 정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 제 3 도전물질(252a)의 형성 방법은 실시예 1에서 설명한 방법과 실질적으로 동일하므로 반복 설명은 생략한다.

도 25를 참조하면, 제 3 도전물질(252a)을 부분적으로 노출시키는 제 4 개구부(266)를 갖는 제 4 포토레지스트 패턴(236)을 하부 기판(214) 상에 형성한다. 제 4 개구부(266)를 제 4 도전물질(252b)로 채운다. 부가적으로, 제 4 포토레지스트 패턴(236)이 노출될 때까지 제 4 도전물질(252b)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 제 3 및 제 4 도전물질(252a, 252b)들이 하나로 합쳐져서, 탐침의 하부 몸체(252)가 형성된다. 그런 다음, 상부기판(212), 하부 기판(214), 식각 정지막(220), 제 2 포토레지스트 패턴(232) 및 제 4 포토레지스트 패턴(236)을 제거하면, 도 18에 도시된 상하부 몸체(250, 252)들이 합쳐진 탐침(254)이 완성된다.

실시예 3

도 26을 참조하면, 제 1 식각 정지막(320)이 노출될 때까지 제 1 희생기판(310)의 하부기판(314)을 부분적으로 식각하여, 제 1 개구부(360)를 하부기판(314)에 형성한다. 또한, 제 1 식각 정지막(320)이 노출될 때까지 제 1 희생기판(310)의 상부기판(312)을 식각하여, 제 2 개구부(362)를 상부기판(312)에 형성한다.

도 27을 참조하면, 제 1 개구부(360)를 제 1 예비 도전물질(미도시)로 채운다. 그런 다음, 제 2 개구부(362)를 통해 노출된 제 1 식각 정지막(320)을 제거하여, 제 1 예비 도전물질을 제 2 개구부(362)를 통해 노출시킨다. 노출된 제 1 예비 도전물질에 대해서 도금 공정을 수행하여, 제 2 개구부(362)를 제 2 예비 도전물질로 채운다. 그러면, 제 1 및 제 2 개구부(360, 362)들이 제 1 및 제 2 예비 도전물질들이 합쳐진 제 1 도전물질(350)로 채워지게 된다.

부가적으로, 제 1 도전물질(350)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 여기서, 제 1 식각 정지막(320) 제거 단계와 제 1 및 제 2 개구부(360, 362)를 제 1 도전물질(350)로 채우는 단계는 실시예 1에 따른 공정이나 실시예 2에 따른 공정 중의 어느 하나를 선택하여 수행할 수 있다.

도 28을 참조하면, 제 2 식각 정지막(420)이 노출될 때까지 제 2 희생기판(410)의 상부기판(412)을 부분적으로 식각하여, 제 3 개구부(464)를 상부기판(412)에 형성한다. 또한, 제 2 식각 정지막(420)이 노출될 때까지 제 2 희생기판(410)의 하부기판(414)을 식각하여, 제 4 개구부(466)를 하부기판(414)에 형성한다.

도 29를 참조하면, 제 2 식각 정지막(420)을 제거한다. 이어서, 제 3 및 제 4 개구부(464, 466)를 제 2 도전물질(452)로 채운다. 부가적으로, 제 2 희생기판(410)의 상부 기판(412)과 하부 기판(414)이 각각 노출될 때까지 제 2 도전물질(452)을 평탄화시키는 공정이 추가적으로 수행될 수도 있다. 여기서, 제 2 식각 정지막(420) 제거 단계와 제 3 및 제 4 개구부(464, 466)를 제 2 도전물질(452)로 채우는 단계는 실시예 1에 따른 공정이나 실시예 2에 따른 공정 중의 어느 하나를 선택하여 수행할 수 있다.

도 30을 참조하면, 제 1 희생기판(310)과 제 2 희생기판(410)을 접합하여, 제 1 도전물질(350)과 제 2 도전물질(452)이 서로 연결되도록 한다. 그런 다음, 제 1 및 제 2 희생기판(310, 410)을 제거하면, 도 18에 도시된 탐침이 완성된다.

본 실시예에 따르면, 식각 정지막이 내장된 복수개의 희생기판들을 서로 접합하는 것에 의해서 탐침을 제조하게 된다. 따라서, 포토레지스트 패턴을 사용하지 않고도 원하는 형상을 갖는 탐침을 제조할 수가 있게 된다. 한편, 본 실시예에서는, 희생기판의 수를 2개인 것으로 예시하였으나, 탐침의 형상에 따라 희생기판의 수는 변경될 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 희생기판에 내장된 식각 정지막을 이용해서 희생기판의 식각 깊이를 정확하게 제어할 수가 있게 된다. 따라서, 설계된 길이를 정확하게 갖는 탐침의 팀부들을 제조할 수가 있게 된다. 또한, 희생기판의 여러 영역들도 동일한 깊이로 식각할 수가 있게 되므로, 동일한 길이들을 갖는 탐침의 팁부들을 제조할 수가 있게 된다. 결과적으로, 프로브 카드를 이용한 피검체의 검사 신뢰도가 대폭 향상될 수가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

식각 정지막이 내장된 희생기판의 제 1 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 1 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 1 개구부를 제 1 도전성 물질로 채우는 단계;

상기 제 1 면과 반대되는 상기 희생기판의 제 2 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 2 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 2 개구부를 통해 노출된 상기 식각 정지막을 제거하여 상기 제 1 도전성 물질을 상기 제 2 개구부를 통해 노출시키는 단계;

상기 제 2 개구부를 제 2 도전성 물질로 채우는 단계; 및

상기 희생기판과 상기 식각 정지막을 제거하는 단계를 포함하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 개구부들을 형성하는 단계는

상기 희생기판의 제 1 및 제 2 면들 상에 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴들을 각각 형성하는 단계;

상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴들을 식각 마스크로 사용하여 상기 희생기판의 양면들을 식각하는 단계; 및

상기 제 1 및 제 2 포토레지스트 패턴들을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 개구부들 내를 제 1 및 제 2 도전성 물질로 채우는 단계는

상기 제 1 및 제 2 개구부들 내면에 시드층을 형성하는 단계; 및

상기 시드층에 대해서 도금 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 시드층은 니켈, 코발트, 티타늄, 또는 이들의 적층막을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 도전성 물질은 니켈, 코발트, 텅스텐 또는 이들의 적층막을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 개구부들 내를 도전성 물질로 채우는 단계 이후에,

상기 희생기판의 제 1 및 제 2 면들 상에 상기 도전성 물질을 부분적으로 노 출시키는 제 3 및 제 4 개구부들을 각각 갖는 제 3 및 제 4 포토레지스트 패턴들을 형성하는 단계;

상기 제 3 및 제 4 개구부들을 상기 도전성 물질과 동일한 도전성 물질로 채우는 단계; 및

상기 제 3 및 제 4 포토레지스트 패턴들을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 식각 정지막은 산화막을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
식각 정지막이 내장된 희생기판의 제 1 면을 상기 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 1 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 1 개구부를 통해 노출된 상기 식각 정지막을 제거하는 단계;

상기 제 1 개구부를 제 1 도전성 물질로 채우는 단계;

상기 제 1 면과 반대되는 상기 희생기판의 제 2 면을 상기 제 1 도전성 물질이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 2 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 2 개구부를 제 2 도전성 물질로 채우는 단계; 및

상기 희생기판과 상기 식각 정지막을 제거하는 단계를 포함하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 도전성 물질들은 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
제 1 식각 정지막이 내장된 제 1 희생기판의 제 1 면을 상기 제 1 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 1 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 1 개구부를 제 1 도전성 물질로 채우는 단계;

상기 제 1 면과 반대되는 상기 제 1 희생기판의 제 2 면을 상기 제 1 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 2 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 2 개구부를 통해 노출된 상기 제 1 식각 정지막을 제거하여 상기 제 1 도전성 물질을 상기 제 2 개구부를 통해 노출시키는 단계;

상기 제 2 개구부를 제 2 도전성 물질로 채우는 단계;

제 2 식각 정지막이 내장된 제 2 희생기판의 제 1 면을 상기 제 2 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 3 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 3 개구부를 제 3 도전성 물질로 채우는 단계;

상기 제 1 면과 반대되는 상기 제 2 희생기판의 제 2 면을 상기 제 2 식각 정지막이 노출될 때까지 부분적으로 식각하여 제 4 개구부를 형성하는 단계;

상기 제 4 개구부를 통해 노출된 상기 제 2 식각 정지막을 제거하여 상기 제 3 도전성 물질을 상기 제 2 개구부를 통해 노출시키는 단계;

상기 제 4 개구부를 제 4 도전성 물질로 채우는 단계;

상기 제 1 및 제 2 희생기판들을 접합하여, 상기 제 1 및 제 3 도전성 물질 을 연결시키는 단계; 및

상기 제 1 및 제 2 희생기판들과 상기 제 1 및 제 2 식각 정지막들을 제거하는 단계를 포함하는 프로브 카드의 탐침 제조 방법.
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