KR101313841B1 - 탐침 모듈의 제조 방법 및 그의 구조 - Google Patents

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Abstract

탐침 모듈의 제조방법 및 그의 구조가 제공된다. 그의 제조방법은 기판 상에 배선 패턴을 형성하는 단계와, 상기 배선 패턴의 일부를 노출하는 홀을 갖는 하부 및 상부 몰드 층들을 형성하는 단계와, 상기 홀 내의 상기 배선 패턴 상에 범프 탐침을 형성하는 단계와, 상기 상부 몰드 층을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

탐침 모듈의 제조 방법 및 그의 구조{METHOD FOR MANUFACTURING PROBE MODULE AND THE STRUCTURE OF THE SAME}
본 발명은 탐침 모듈 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 희생 몰드 층을 이용한 탐침 모듈의 제조방법 및 그의 구조에 관한 것이다.
반도체 집적 회로 장치, 액정 표시 장치 등의 제작 시, 반도체 웨이퍼 혹은 엘씨디 액정 패널이 정상적으로 작동하는지 테스트할 필요가 있다. 이와 같은 테스트는 액정 패널 등의 패드에 전기적 신호를 인가할 수 있는 탐침 장치에 의하여 수행될 수 있다. 탐침 장치는 액정 패널의 패드들에 전기적으로 접촉되는 탐침 모듈과, 상기 탐침 모듈에 연결되어 상기 액정 패널의 전기적인 테스트를 수행하는 테스트 모듈을 포함할 수 있다. 탐침 모듈의 종류는 니들 타입(needle type), 블레이드 타입(blade type), 및 필름 타입(film type) 등이 있다.
여기서, 필름 타입의 탐침 모듈은 기판 상의 배선 패턴들과, 상기 배선 패턴의 말단에 형성된 탐침들을 포함할 수 있다. 탐침 범프들은 측정 대상인 액정 패널의 패드에 접촉(contact)될 수 있다. 탐침 범프들 간의 간격은 측정 대상의 집적도에 증가됨에 따라 줄어들 수 있다. 이와 같은 탐침 범프들은 제조방법에 따라 다양한 문제들이 발생할 수 있다. 탐침 범프들은 일반적으로 배선 패턴의 말단에 접합(attached)될 수 있었다. 그러나, 배선 패턴의 말단에 접합되는 탐침 범프들은 쉽게 쓰러질 수 있는 단점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 탐침 범프의 쓰러짐을 최소화할 수 있는 탐침 모듈의 제조방법 및 그의 구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는, 탐침 범프의 사용 수명을 증대 또는 극대화할 수 있는 탐침 모듈의 제조방법 및 그의 구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 탐침 모듈의 제조방법 및 그의 구조를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 탐침 모듈의 제조방법이 제공된다. 그의 제조방법은,기판 상에 배선 패턴을 형성하는 단계; 상기 배선 패턴의 일부를 노출하는 홀을 갖는 상부 몰드 층들을 형성하는 단계; 상기 홀 내의 상기 배선 패턴 상에 범프 탐침을 형성하는 단계; 및 상기 상부 몰드 층을 제거하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 배선 패턴의 형성 단계는, 금속 시드 층을 갖는 상기 기판을 제공하는 단계; 상기 금속 시드 층을 부분적으로 노출하는 트렌치를 갖는 하부 몰드 층을 형성하는 단계; 상기 트렌치 내에 상부 배선 패턴을 형성하는 단계; 상기 하부 몰드 층을 제거하는 단계; 및 상기 상부 배선 패턴으로부터 노출되는 상기 금속 시드 층을 제거하여 상기 배선 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 범프 탐침의 형성 후에 상기 상부 몰드 층을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 몰드 층은 열처리 공정에 의해 경화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 상부 몰드 층은 열경화성 수지의 제 1 포토레지스트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 포토레지스트는 열경화성 폴리 이미드를 포함할 수 있다. 상기 제 1 포토레지스트는 반응성 모노머류 고분자 또는 올로고머류 고분자를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 1 포토레지스트의 열처리 공정은 180도씨에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부 몰드 층은 열가소성 수지의 제 2 포토레지스트를 포함할 수 있다. 상기 제 2 포토레지스트는 열가소성 폴리이미드를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 범프 탐침은 전기 도금법에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 범프 탐침은 상기 하부 몰드 층과 동일한 레벨의 하부 범프와, 상기 하부 범프 상에 형성된 상부 범프를 포함할 수 있다.
삭제
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상부 배선 패턴은 전기 도금법으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판의 제공 단계는, 상기 기판 하부에 평판을 접합하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부 몰드 층은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지의 제 3 포토레지스트를 포함할 수 있다. 상기 제 2 포토레지스트는 열가소성 폴리이미드를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탐침 모듈의 제조방법은, 기판의 하부에 평판을 접착하는 단계; 상기 기판 상에 배선 패턴을 형성하는 단계; 상기 배선 패턴을 노출하는 제 1 홀을 갖는 절연 몰드 층을 형성하는 단계; 상기 제 1 홀 내에 하부 범프를 형성하는 단계; 상기 절연 몰드 층 상에 상기 하부 범프를 노출시키는 제 2 홀을 갖는 상부 몰드 층을 형성하는 단계; 상기 제 2 홀들 내에 상부 범프들을 형성하는 단계; 상기 희생 몰드 층을 제거하는 단계; 및 상기 기판으로부터 평판을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부 범프들의 형성 후에, 상기 절연 몰드 층을 경화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 절연 몰드 층의 경화 단계는 열처리 공정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 절연 몰드 층은 열경화 수지의 포토레지스트를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 하부 범프와 상기 상부 범프는 전기 도금법에 의해 형성될 수 있다.
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본 발명의 실시예들에 따르면, 절연 몰드 층은 배선 패턴들을 덮을 수 있다. 배선 패턴들의 말단에 범프 탐침들이 연결될 수 있다. 범프 탐침들은 절연 몰드 층의 상부로 돌출될 수 있다. 절연 몰드 층은 열처리 공정으로 경화된 제 1 포토레지스트 패턴을 포함할 수 있다. 경화된 절연 몰드 층은 범프 탐침들을 견고하게 고정할 수 있다. 절연 몰드 층은 범프 탐침의 쓰러짐을 방지할 수 있다. 범프 탐침들은 제 1 포토레지스트 패턴과 상기 제 1 포토레지스트 패턴 상에 적층된 제 2 포토레지스트 패턴으로부터 형성될 수 있다. 제 1 포토레지스트 패턴과 제 2 포토레지스트 패턴은 한번의 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다. 이후, 제 2 포토레지스트 패턴은 제거될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 탐침 모듈의 제조방법은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선상을 절취하여 나타낸 단면도들이다.
도 3 내지 도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈의 제조방법을 나타내는 공정 단면도들이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 15의 II-II' 선상을 절취하여 나타낸 단면도이다.
도 17 내지 도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈의 제조방법을 순차적으로 나타내는 공정 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서, 도전막, 반도체막, 또는 절연막 등의 어떤 물질막이 다른 물질막 또는 기판"상"에 있다고 언급되는 경우에, 그 어떤 물질막은 다른 물질막 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 또 다른 물질막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어가 물질막 또는 공정 단계를 기술하기 위해서 사용되었지만, 이는 단지 어느 특정 물질막 또는 공정 단계를 다른 물질막 또는 다른 공정 단계와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이며, 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탐침 구조체 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈을 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선상을 절취하여 나타낸 단면도들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈(100)은, 배선 패턴들(20) 상에 적층된 하부 및 상부 범프들(42, 44)을 갖는 범프 탐침들(40)을 포함할 수 있다. 하부 범프들(42)은 배선 패턴들(20)을 덮는 절연 몰드 층(30)과 동일한 높이(level)로 배치될 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 하부 범프들(42)을 수평 방향으로 고정시킬 수 있다. 하부 범프들(42)은 상부 범프들(44)의 쓰러짐을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈(100)은 사용 수명을 증대 또는 극대화할 수 있다.
배선 패턴들(20)은 플렉시블 기판(10) 상에 평행한 직선들 또는 굽은 직선들(curved lines)로서 배치될 수 있다. 플렉시블 기판(10)은 투명성이 우수한 폴리이미드 필름 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 범프 탐침들(40)은 배선 패선들(20) 양측 말단에 각기 배치될 수 있다. 배선 패턴들(20)의 일측 범프 탐침들(40)은 표시장치의 패드들에 접촉(contact)되고, 타측의 범프 탐침들(40)은 테스트 모듈(미도시)의 탐침에 접촉될 수 있다. 탐침 모듈(100)은 표시장치와 테스트 모듈간을 전기적으로 연결하는 탐침(probe) 필름이 될 수 있다. 탐침 필름은 약 700개 내지 약 1400개 정도의 배선 패턴들(20)을 가질 수 있다. 배선 패턴들(20)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 배선 패턴들(20)의 양측에 각기 배치된 한쌍의 범프 탐침들(40)은 패드 및 탐침과의 접촉 효율을 높일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 범프 탐침들(40)은 배선 패턴들(20)의 양측에 각기 하나씩 배치되거나 그 이상으로 배치될 수도 있다.
배선 패턴들(20)은 금속 시드 패턴(28)과 상부 배선 패턴들(26)을 포함할 수 있다. 배선 패턴들(20)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 니켈 코발트(Ni-Co)합금, 루비듐(Rh), 금(Au), 다이오몬드, 또는 탄소나노튜브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하부 범프들(42)은 구리(Cu), 또는 인듐(In) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 구리(Cu)는 인듐(In)에 비해 전기전도도가 높다. 반면, 인듐(In)은 구리에 비해 내마모성이 우수하다. 따라서, 상부 범프들(44)은 인듐을 포함할 수 있다. 하부 범프들(42)과 상부 범프들(44)은 직사각형 또는 정사각형의 단면을 갖는 기둥(pillar)을 포함할 수 있다.
하부 범프들(42)은 상부 범프들(44)을 지지할 수 있다. 하부 범프들(42)은 상부 범프들(44)를 고정하는 기초 기둥(foundation pillar)이다. 하부 범프들(42)은 상부 범프들(44)보다 넓은 단면적을 가질 수 있다. 하부 범프들(42)과 상부 범프들(44)은 배선 패턴들(20)로부터 순차적으로 줄어든 단면적을 가질 수 있다. 상부 범프들(44)은 직사각형 또는 정사각형의 단면을 갖는 돌출 기둥(protrusion pillar)이다. 예를 들어, 상부 범프들(44)은 절연 몰드 층(30)으로부터 약 10㎛ 내지 약 25㎛정도의 높이를 가질 수 있다.
절연 몰드 층(30)은 배선 패턴들(20)을 덮는다. 절연 몰드 층(30)은 상부 범프들(44)을 제외한 플렉시블 기판(10)의 전면을 덮을 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 하부 범프들(42)를 고정할 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 열경화성 폴리이미드를 포함할 수 있다. 열경화성 폴리이미드는 반응성 모노머류 또는 올리고머류의 고분자를 포함할 수 있다. 열경화성 폴리이미드는 열경화성 수지의 포토레지스트일 수 있다. 열경화성 수지는 열가소성 수지에 비해 강한 경도를 가질 수 있다. 범프 탐침들(40)은 절연 몰드 층(30)에 의해 견고하게 지지될 수 있다. 범프 탐침들(40)은 표시장치의 패드에 대 약 10만회 이상의 접촉(contact) 테스트에 대해 신뢰성을 보장할 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 범프 탐침들(40)의 쓰러짐을 최소화 또는 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈(100)은 사용 수명이 증대 또는 극대화될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈(100)의 제조방법을 나타내는 공정 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 평판 기판(12) 상에 플렉시블 기판(10)을 접합한다. 플렉시블 기판(10)은 접착 층(14)에 의해 평판 기판(12)에 접착될 수 있다. 접착 층(14)은 에폭시계 고분자를 포함할 수 있다. 평판 기판(12)은 실리콘 웨이퍼 또는 글라스 웨이퍼를 포함할 수 있다. 평판 기판(12) 또는 접착 층(14)에 대향되는 플렉시블 기판(12) 상에 금속 시드 층(22)이 제공될 수 있다. 금속 시드 층(22)은 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 금속 시드 층(22)을 부분적으로 노출하는 트렌치(23)를 갖는 제 1 희생 몰드 층(24)을 형성한다. 제 1 희생 몰드 층(24)은 포토리소그래피 공정으로 형성된 제 1 포토레지스트 패턴을 포함할 수 있다. 제 1 포토레지스트 패턴은 열가소성 폴리이미드 또는 열경화성 폴리이미드를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 트렌치(23) 내에 상부 배선 패턴들(26)을 형성한다. 상부 배선 패턴들(26)은 전기 도금법으로 형성된 구리를 포함할 수 있다. 전기 도금법은 트렌치(23)으로부터 노출된 금속 시드 층(22)의 상부 표면으로부터 상부 배선 패턴(26)을 성장시킬 수 있다. 상부 배선 패턴(26)은 전해액(미도시) 내의 금속 시드 층(22)에서 석출될 수 있다. 금속 시드 층(22)은 전극 판(electrode plate)이 될 수 있다. 상부 배선 패턴(26)은 제 1 희생 몰드 층(24)과 동일한 레벨까지 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제 1 몰드 희생층(24)을 제거한다. 제 1 희생 몰드 층(24)은 아세톤, 메틸알코올과 같은 휘발성 용매에 의해 스트립될 수 있다. 또한, 제 1 희생 몰드 층(24)은 고온의 산소에 의해 에싱될 수 있다.
도 7을 참조하면, 배선 패턴(20)으로부터 노출되는 금속 시드 층(24)을 제거하여 하부 배선 패턴(28)을 형성한다. 배선 패턴(20)은 하부 배선 패턴(28) 및 상부 배선 패턴(26)을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상부 배선 패턴(26)을 부분적으로 노출시키는 제 1 홀들(32)을 갖는 절연 몰드 층(30)을 형성한다. 절연 몰드 층(30)은 포토리소그래피 공정으로 형성된 제 2 포토레지스트 패턴을 포함할 수 있다. 제 1 홀들(32)은 포토리소그래피 공정에 의해 트렌치(23)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 제 2 포토레지스트 패턴은 열경화성 폴리 이미드를 포함할 수 있다. 열경화성 폴리 이미드는 반응성 모노머류 또는 올리고머류의 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열경화성 폴리 이미드는 약 180℃ 이상에서 경화될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제 1 홀들(32) 내에 하부 범프들(42)을 형성한다. 하부 범프들(42)은 전기 도금법으로 형성된 구리 또는 인듐을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 홀들(32)은 하부 범프들(42)의 몰드로 사용될 수 있다. 하부 범프들(42)은 절연 몰드 층(30)과 동일한 높이까지 형성될 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 하부 범프들(42)의 상부 표면을 선택적으로 노출시킬 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 하부 범프들(42)을 수평 방향으로 고정할 수 있다. 하부 범프들(42)은 배선 패턴(20)에 안정적으로 지지될 수 있다.
도 10을 참조하면, 절연 몰드 층(30)을 경화시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 절연 몰드 층(30)은 열경화성 폴리 이미드를 포함할 수 있다. 열(49)은 열경화성 폴리 이미드의 불가역적 반응을 유도할 수 있다. 때문에, 절연 몰드 층(30)은 열처리 공정에 의해 경화될 수 있다. 열처리 공정은 약 180℃ 정도의 온도에서 약 1시간 이상 수행될 수 있다. 경화된 절연 몰드 층(30)은 휘발성 용매로부터 내식성을 가질 수 있다. 경화된 절연 몰드 층(30)은 가소성 또는 연성을 갖는 일반적인 코팅 층보다 높은 신뢰성으로 하부 범프들(42)을 고정시킬 수 있다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 하부 범프들(42)을 노출하는 제 2 홀들(45)을 갖는 제 2 희생 몰드 층(46)을 형성한다. 제 2 희생 몰드 층(46)은 포토리소그래피 공정으로 형성된 제 3 포토레지스트 패턴을 포함할 수 있다. 제 3 포토레지스트 패턴은 열가소성 폴리 이미드 또는 열경화성 포토레지스트를 포함할 수 있다. 제 2 홀들(45)은 제 1 홀들(32)보다 작거나 동일한 크기로 형성될 수 있다. 제 2 홀들(45)은 하부 범프들(42)의 상부 표면의 일부 또는 전체를 노출시킬 수 있다. 제 2 희생 몰드 층(46)은 상부 몰드 절연 층이 되고, 절연 몰드 층(30)은 하부 몰드 층이 될 수 있다.
도 1 및 도 12를 참조하면, 제 2 홀들(45) 내에 상부 범프들(44)을 형성한다. 상부 범프들(44)은 전기 도금법으로 형성된 구리 또는 인듐을 포함할 수 있다. 상부 범프들(44)은 하부 범프(42) 상에 적층될 수 있다. 상부 범프들(44)은 제 2 홀들(45)로부터 노출되는 하부 범프들(42)의 상부 표면에서부터 성장될 수 있다. 상부 범프들(42)은 하부 범프들(44)에서 치밀한 구조로 성장되기 때문에 일반적인 접합 방식의 범프들보다 결합력이 높을 수 있다.
상부 범프들(44)은 제 2 홀들(45)의 모양과 크기에 대응되는 단면을 갖는다. 상부 범프들(44)은 하부 범프들(42)보다 작거나 동일한 크기의 단면을 가질 수 있다. 상부 범프들(44)은 제 2 홀들(45)의 깊이에 대응되는 높이까지 형성될 수 있다. 즉, 상부 범프들(44)의 높이는 제 2 희생 몰드 층(46)의 두께에 의해 결정될 수 있다. 상부 범프들(44)은 제 2 희생 몰드 층(46)의 두께와 동일한 높이까지 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 범프들(44)은 직사각형 또는 정사각형의 단면을 갖는 기둥(pillar)을 포함할 수 있다. 상부 범프들(44)은 하부 범프들(42) 보다 작거나 동일한 크기로 형성될 수 있다. 상부 범프들(44)은 하부 범프들(42)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈(100)의 제조 방법은 종래보다 견고한 범프 탐침들(40)을 제공할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제 2 희생 몰드 층(46)을 제거한다. 제 2 희생 몰드 층(46)은 아세톤, 메틸알코올과 같은 휘발성 용매에 의해 스트립될 수 있다. 이때, 절연 몰드 층(30)은 휘발성 용매에 대해 내식성 또는 내화학성을 갖는다. 절연 몰드 층(30)은 플렉시블 기판(10)의 기판 상에 잔존될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈(100)의 제조방법은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
상부 범프들(44)은 외부로 노출된다. 상부 범프들(44)은 몰드 절연막(30)의 상부로 돌출될 수 있다. 상부 범프들(44)은 하부 범프들(42)에 의해 지지될 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 하부 범프들(42)을 고정한다. 하부 범프들(42)은 상부 범프들(44)의 주변에서 절연 몰드 층(30)으로부터 노출될 수 있다.
도 14를 참조하면, 플렉시블 기판(10)에서 평판 기판(12)과 접착 층(14)을 제거한다. 플렉시블 기판(10)은 물리적인 힘에 의해 접착 층(14)으로부터 분리될 수 있다. 또한, 평판 기판(12) 및 접착 층(14)은 물리적인 힘 또는 약액에 의해 제거될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 탐침 모듈(100)은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈을 나타내는 평면도이다. 도 16은 도 15의 II-II'선상을 절취하여 나타낸 단면도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈(100)은 기판(10) 상의 배선 패턴들(20)을 덮고, 범프 탐침들(40)의 하부를 고정하는 절연 몰드 층(30)을 포함할 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 열경화성 폴리이미드를 포함할 수 있다. 열경화성 폴리이미드는 열경화성 수지의 포토레지스트를 포함할 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈(100)은 제 1 실시예에서의 하부 범프들(도 1의 42)와 상부 범프들(도 1의 44)이 일체(one body)로 형성된 범프 탐침들(40)을 포함할 수 있다. 범프 탐침들(40)은 절연 몰드 층(30)에 의해 견고하게 고정될 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 범프 탐침들(40)의 쓰러짐을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈(100)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 17 내지 도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈의 제조방법을 순차적으로 나타내는 공정 단면도들이다.
먼저, 도 3 내지 도 7을 참조하면, 플렉시블 기판(10)의 하부에 평판 기판(12)를 접합하고, 상기 플렉시블 기판(10)의 상부에 배선 패턴들(20)을 형성한다.
다음, 도 17을 참조하면, 제 3 홀들(48)을 갖는 절연 몰드 층(30)과, 제 2 희생 몰드 층(46)을 형성한다. 제 2 희생 몰드 층(46)은 상부 몰드 절연 층이 되고, 절연 몰드 층(30)은 하부 몰드 층이 될 수 있다. 절연 몰드 층(30)은 열경화성 수지의 제 2 포토레지스트 패턴을 포함할 수 있다. 제 2 포토레지스트 패턴은 열경화성 폴리이미드를 포함할 수 있다. 제 2 희생 몰드 층(46)은 열가소성 수지의 제 3 포토레지스트 패턴을 포함할 수 있다. 제 3 포토레지스트 패턴은 열가소성 폴리이미드를 포함할 수 있다. 제 2 포토레지스트 패턴 및 제 3 포토레지스트 패턴은 동일한 포토리소그래피 공정으로부터 형성될 수 있다. 즉, 제 3 홀들(48)은 1회의 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다.
여기서, 포토리소그래피 공정은 도포 공정과, 노광 공정과, 현상 공정을 포함할 수 있다. 도포 공정은 스핀 코팅 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스핀 코팅 공정은 2회에 걸쳐 순차적으로 수행될 수 있다. 이때, 한번의 스핀 코팅 공정 이후에 포토레지스트로부터 솔벤트 성분을 제거하는 베이크 공정이 추가된다. 예를 들어, 스핀 코팅 공정은 제 2 포토레지스트 및 제 3 포토레지스트에 대해 각기 수행될 수 있다. 이때, 제 2 포토레지스트는 도포 공정 이후, 약 120℃에서 소프트 베이크될 수 있다. 다음, 제 3 포토레지스트는 제 2 포토레지스트 상에 도포될 수 있다. 이후, 제 3 포토레지스트는 소프트 베이크될 수 있다.
노광 공정은 마스크 패턴을 따라 제 2 포토레지스트 및 제 3 포토레지스트를 자외선에 부분적으로 감광시키는 공정이다. 자외선은 KrF(248nm 파장), i-line(365nm 파장), 또는 G-line(436nm 파장) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 제 2 포토레지스트 및 제 3 포토레지스트는 자외선에 감광되면 분자간의 결합력이 제거된다. 마지막으로, 현상 공정은 제 2 포토레지스트와 제 3 포토레지스트의 감광된 부분을 제거하는 공정이다. 제 3 홀들(48)은 1회의 포토리소그래피 공정에 의해 형성될 수 있다. 제 3 홀들(48)은 배선 패턴들(20)의 상부 표면을 노출시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈(100)의 제조방법은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
도 18을 참조하면, 제 3 홀들(48) 내에 범프 탐침들(40)을 형성한다. 범프 탐침 홀들(40)은 전기 도금법으로 형성될 수 있다. 범프 탐침들(40)은 제 3 홀들(48)에서 노출되는 배선 패턴들(20)의 상부 표면에서부터 성장될 수 있다. 범프 탐침들(40)은 배선 패턴들(20)에서부터 치밀한 구조로 성장되기 때문에 일반적인 접합 방식의 범프들보다 결합력이 높을 수 있다.
도 19를 참조하면, 절연 몰드 층(30)을 선택적으로 경화시킨다. 상술한 바와 같이, 절연 몰드 층(30)은 열경화성 폴리 이미드를 포함할 수 있다. 열(49)은 열경화성 폴리 이미드의 불가역적 반응을 유도할 수 있다. 때문에, 절연 몰드 층(30)은 열처리 공정에 의해 경화될 수 있다. 열처리 공정은 약 180℃ 정도의 온도에서 약 1시간 이상 수행될 수 있다. 절연 몰드 층(30)의 열처리 공정은 약 180℃ 정도에서 약 1시간 이상 수행될 수 있다. 경화된 절연 몰드 층(30)은 범프 탐침들(40)을 고정시킬 수 있다. 제 2 희생 몰드 층(46)은 열처리 공정 중 리플로우(reflow)될 수 있다. 열가소성 수지를 함유하는 제 2 희생 몰드 층(46)은 열(49)에 의해 용융된 후 상온에서 다시 응고될 수 있다.
도 20을 참조하면, 제 2 희생 몰드 층(46)을 제거한다. 제 2 희생 몰드 층(46)은 아세톤, 메틸알코올과 같은 휘발성 용매에 의해 스트립될 수 있다. 경화된 절연 몰드 층(30)은 휘발성 용매에 대해 내식성 또는 내화학성을 갖는다. 절연 몰드 층(30)은 플렉시블 기판(10)의 플렉시블 기판(10) 상에 잔존될 수 있다. 범프 탐침들(40)은 절연 몰드 층(30)에 의해 견고하게 고정될 수 있다. 범프 탐침들(40)은 절연 몰드 층(30)으로부터 돌출될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 탐침 모듈(100)의 제조방법은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
도 21을 참조하면, 플렉시블 기판(10)에서 평판 기판(12)과 접착 층(14)을 제거한다. 플렉시블 기판(10)은 물리적인 힘에 의해 접착 층(14)으로부터 분리될 수 있다. 또한, 평판 기판(12) 및 접착 층(14)은 물리적인 힘 또는 약액에 의해 제거될 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예들에 따른 탐침 모듈(100)의 제조방법은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 플렉시블 기판 20: 배선 패턴들
30: 절연 몰드 층 40: 범프 탐침들
100: 탐침 모듈

Claims (30)

  1. 기판 상에 배선 패턴을 형성하는 단계;
    상기 배선 패턴의 일부를 노출하는 홀을 갖는 상부 몰드 층들을 형성하는 단계;
    상기 홀 내의 상기 배선 패턴 상에 범프 탐침을 형성하는 단계; 및
    상기 상부 몰드 층을 제거하는 단계를 포함하되,
    상기 배선 패턴의 형성 단계는,
    금속 시드 층을 갖는 상기 기판을 제공하는 단계;
    상기 금속 시드 층을 부분적으로 노출하는 트렌치를 갖는 하부 몰드 층을 형성하는 단계;
    상기 트렌치 내에 상부 배선 패턴을 형성하는 단계;
    상기 하부 몰드 층을 제거하는 단계; 및
    상기 상부 배선 패턴으로부터 노출되는 상기 금속 시드 층을 제거하여 상기 배선 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 범프 탐침의 형성 후에 상기 상부 몰드 층을 경화하는 단계를 더 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 몰드 층은 열처리 공정에 의해 경화되는 탐침 모듈의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부 몰드 층은 열경화성 수지의 제 1 포토레지스트를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 포토레지스트는 열경화성 폴리 이미드를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 열경화성 폴리 이미드는 반응성 모노머류 고분자 또는 올로고머류 고분자를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 포토레지스트의 열처리 공정은 180도씨에서 수행되는 탐침 모듈의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부 몰드 층은 열가소성 수지의 제 2 포토레지스트를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 포토레지스트는 열가소성 폴리이미드를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 범프 탐침은 전기 도금법에 의해 형성된 탐침 모듈의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 범프 탐침은 상기 하부 몰드 층과 동일한 레벨의 하부 범프와, 상기 하부 범프 상에 형성된 상부 범프를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 배선 패턴은 전기 도금법으로 형성된 탐침 모듈의 제조방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 제공 단계는, 상기 기판 하부에 평판을 접합하는 것을 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 몰드 층은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지의 제 3 포토레지스트를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  16. 기판의 하부에 평판을 접착하는 단계;
    상기 기판 상에 배선 패턴을 형성하는 단계;
    상기 배선 패턴을 노출하는 제 1 홀을 갖는 절연 몰드 층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 홀 내에 하부 범프를 형성하는 단계;
    상기 절연 몰드 층 상에 상기 하부 범프를 노출시키는 제 2 홀을 갖는 희생 몰드 층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 홀들 내에 상부 범프들을 형성하는 단계;
    상기 희생 몰드 층을 제거하는 단계; 및
    상기 기판으로부터 평판을 제거하는 단계를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 하부 범프들의 형성 후에, 상기 절연 몰드 층을 경화하는 단계를 더 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 절연 몰드 층의 경화 단계는 열처리 공정을 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 절연 몰드 층은 열경화 수지의 포토레지스트를 포함하는 탐침 모듈의 제조방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 하부 범프와 상기 상부 범프는 전기 도금법에 의해 형성된 탐침 모듈의 제조방법.
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