KR101647494B1 - Probe Card Manufacturing Method - Google Patents
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Abstract
프로브 카드 제조방법이 개시된다. 본 발명의 프로브 카드 제조방법은, 희생기판 상에 복수 개의 프로브를 동시에 증착시킨 다음, 후 공정으로 회로기판에 프로브를 접착시켜 완성한다. 이를 위해, 프로브는 복수 개의 프로브 부속층으로 구분되어, 마그네트론 스퍼터링에 의한 후막 증착공정에 의해 단계적으로 증착된다. 이에 의하면, 종래의 전기도금 공정보다 공정이 간단해 질 뿐만 아니라, 도금에 의해 형성된 프로브보다 전기적 특성이 훨씬 우수한 프로브를 얻을 수 있다. A probe card manufacturing method is disclosed. A probe card manufacturing method of the present invention is a method of simultaneously depositing a plurality of probes on a sacrificial substrate and then bonding the probe to a circuit board in a subsequent step. To this end, the probe is divided into a plurality of probe sublayers, which are deposited stepwise by a thick film deposition process by magnetron sputtering. According to this, not only the process is simpler than the conventional electroplating process, but also a probe having a much higher electrical characteristic than a probe formed by plating can be obtained.
Description
본 발명은 멤스(MEMS: Micro Electro Mechanical System) 공정에 의해 복수 개의 프로브를 기판 상에 동시에 형성하여 프로브 카드를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해당 프로브의 각 구성부분을 마그네트론 스퍼터링 방법에 의한 후막 증착공정을 통해 3차원 패턴으로 형성하는 프로브 카드 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a probe card by simultaneously forming a plurality of probes on a substrate by a MEMS (Micro Electro Mechanical System) process, and more particularly, to a method of manufacturing a probe card by a magnetron sputtering method The present invention relates to a probe card manufacturing method for forming a probe card in a three-dimensional pattern through a thick film deposition process.
반도체 제조공정 중에는 웨이퍼(Wafer) 상에 구성되는 칩들의 불량 여부를 판별하기 위한 공정이 반드시 포함되며, 이를 위해 프로브 검사장치가 사용된다. 프로브 검사장치는 전체 검사를 진행하는 테스터(Tester)와, 웨이퍼에 접촉하는 프로브 카드를 수용하는 웨이퍼 프로버(Prober)를 포함한다. During the semiconductor manufacturing process, a process for determining whether chips formed on a wafer are defective or not is necessarily included. For this purpose, a probe inspection apparatus is used. The probe inspection apparatus includes a tester for conducting a full inspection and a wafer prober for receiving a probe card in contact with the wafer.
프로브 카드는 검사대상이 되는 반도체 다이(Die)에 직접 접촉하는 복수 개의 프로브(Probe)와, 기판 조립체를 포함한다. 기판 조립체는 프로브가 접착된 회로기판 등을 포함하여 프로브와 테스터 사이를 전기적으로 연결한다. The probe card includes a plurality of probes directly contacting a semiconductor die to be inspected, and a substrate assembly. The substrate assembly includes a circuit board or the like to which a probe is adhered and electrically connects the probe and the tester.
기존에 2차원 패턴으로 성형하여 제작한 프로브를 개별적으로 회로기판 상에 접착성형하는 프로브 카드 제조방법을 대신하여, 최근의 프로브 카드 제조방법은 3차원 패터닝을 위한 멤스(MEMS: Micro Electro Mechanical System) 공정에 의해 성형된 복수 개의 프로브를 한번의 공정으로 회로기판 상에 접착하는 방법이 개발되어 사용되고 있다. 멤스 공정에 의할 경우, 복수 개의 프로브가 동시에 형성되기 때문에 전체 프로브의 위치와 높이를 원하는 규격에 정확히 일치시킬 수 있는 장점이 있다.In place of the probe card manufacturing method in which probes conventionally formed by molding in a two-dimensional pattern are separately formed on a circuit board, a recent probe card manufacturing method is a MEMS (Micro Electro Mechanical System) for three- A method of bonding a plurality of probes formed by a process on a circuit board by a single process has been developed and used. In the MEMS process, since the plurality of probes are formed at the same time, the position and height of the entire probe can be exactly matched to the desired standard.
이러한 최근의 프로브 카드 제조방법에는, 이미 알려진 멤스의 다양한 3차원 패터닝 방법이 사용될 수 있다. 예컨대, 국내 공개특허 제10-2008-0114095호에 개시된 프로브 카드 제조방법은 다중노광 단일현상 방법에 의한 멤스의 3차원 패터닝방법을 이용한 것에 해당할 수 있다. 개시된 특허를 포함하여, 종래의 프로브 카드 제조방법에서 프로브 팁이나 프로브 몸통부는 전기 도금 공정에 의해 형성된다. For such a recent probe card manufacturing method, various known three-dimensional patterning methods of MEMS already known can be used. For example, the probe card manufacturing method disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0114095 corresponds to the three-dimensional patterning method of the MEMS by the multiple exposure single developing method. Including the disclosed patents, in the conventional probe card manufacturing method, the probe tip or the probe body is formed by an electroplating process.
그러나 금속 팁이나 몸체가 도금 공정에 의해 형성될 경우, 원하는 프로브의 3차원 형상을 만드는 것 이외에도 전기 도금을 위한 금속 전극을 만드는 공정이 반드시 필요하게 되어 공정을 복잡하게 할 뿐만 아니라, 도금이 가지는 전기적 특성의 한계에 의해 점점 미세해지는 반도체 다이에서는 원하는 전기적 특성을 가지지 못할 수 있다.
However, when a metal tip or a body is formed by a plating process, in addition to making a desired three-dimensional shape of a probe, a process of forming a metal electrode for electroplating is necessarily required, which complicates the process, But may not have desired electrical characteristics in a semiconductor die that becomes finer due to the limitations of the characteristics.
본 발명의 목적은, 멤스(MEMS) 공정에 의해 복수 개의 프로브를 기판 상에 동시에 형성하여 프로브 카드를 제조함에 있어서, 해당 프로브의 각 구성부분을 마그네트론 스퍼터링 방법에 의한 후막 증착공정을 통해 3차원 패턴으로 형성하는 프로브 카드 제조방을 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a probe card by simultaneously forming a plurality of probes on a substrate by a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) process, wherein each component of the probes is subjected to a thick film deposition process by a magnetron sputtering method, And a probe card manufacturing chamber formed with the probe card.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 프로브 카드 제조 방법은, 희생기판상에, 제1금속을 증착시켜 지지층을 형성하고 상기 지지층에 의해 형성된 공간부에 제2금속을 증착하여 프로브 부속층을 형성하는 단계; 상기 지지층과 프로브 부속층을 형성하는 단계를 반복함으로써 적층되는 상기 프로브 부속층들이 상호 연결되어 프로브를 형성하는 단계; 및 상기 형성된 프로브를 전기적 배선이 형성된 회로기판 상에 접착시키고 상기 적층된 지지층을 제거함으로써 프로브 카드를 형성하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a probe card manufacturing method comprising forming a support layer by depositing a first metal on a sacrificial substrate, depositing a second metal on the space formed by the support layer, ; Repeating the steps of forming the support layer and the probe sublayers to form a probe by interconnecting the probe sublayers to be laminated; And forming the probe card by bonding the formed probe to a circuit board on which an electrical wiring is formed and removing the laminated support layer.
여기서, 상기 제1금속 및 제2금속의 증착은, 교류 또는 직류 펄스에 의한 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 인장잔류응력을 가지는 제1박막과, 직류에 의한 상기 스퍼터링 방법에 의해 압축잔류응력을 가지는 제2박막을 상호 교번적으로 반복 증착함으로써 형성되는 것이 바람직하다.The deposition of the first metal and the second metal may be performed by a first thin film having a tensile residual stress by a magnetron sputtering method using AC or DC pulses and a second thin film having a second residual stress by a sputtering method using a direct current It is preferable that they are formed by alternately repeating repeatedly depositing thin films.
실시 예에 따라, 상기 지지층과 프로브 부속층을 형성하는 단계는, 음각법에 따라, 상기 희생기판 또는 직전에 형성된 층상에, 포토레지스터를 이용하여 상기 프로브 부속층의 형상을 가지는 마스터 층을 형성하는 단계; 상기 마스터 층이 형성된 상기 희생기판 또는 직전에 형성된 층상에, 상기 제1금속을 증착시키고 상기 마스터 층을 제거하여 상기 지지층을 형성하는 단계; 및 상기 지지층이 형성된 상기 희생기판 또는 직전에 형성된 층상에, 상기 제2금속을 증착시킨 다음, 상기 지지층이 드러나도록 상기 제2금속을 연삭하여 상기 프로브 부속층을 형성하는 단계에 의해 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the support layer and the probe sub-layer may include forming a master layer having the shape of the probe sub-layer using a photoresist on the sacrificial substrate or a layer formed immediately before the sacrificial substrate, step; Depositing the first metal on the sacrificial substrate on which the master layer is formed or a layer formed immediately before the sacrificial substrate and removing the master layer to form the support layer; And depositing the second metal on a layer formed immediately before the sacrificial substrate on which the support layer is formed and then grinding the second metal to expose the support layer to form the probe sublayers .
다른 실시 예에 의하면, 상기 프로브 부속층과 지지층을 형성하는 단계는, 양각법에 따라, 프로브 부속층을 지지층보다 먼저 생성할 수 있다. 양각법에 의하면, 상기 희생기판 또는 직전에 형성된 층상에, 포토레지스터를 이용하여 상기 프로브 부속층의 형상의 공간부를 가지는 주형층을 형성하는 단계; 상기 주형층이 형성된 상기 희생기판 또는 직전에 형성된 층상에, 상기 제2금속을 증착시키고 상기 주형층을 제거하여 상기 프로브 부속층을 형성하는 단계; 및 상기 프로브 부속층이 형성된 상기 희생기판 또는 직전에 형성된 층상에, 상기 제1금속을 증착시킨 다음, 상기 프로브 부속층이 드러나도록 상기 제1금속을 연삭하여 상기 지지층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment, the step of forming the probe accessory layer and the support layer may produce the probe accessory layer earlier than the support layer, according to the embossing method. According to the embossing method, a step of forming a template layer having a space portion in the shape of the probe sub-layer using a photoresist is formed on the sacrificial substrate or a layer formed immediately before the sacrificial substrate. Depositing the second metal on the sacrificial substrate on which the mold layer is formed or a layer formed immediately before the sacrificial substrate and removing the mold layer to form the probe sublayers; And depositing the first metal on the sacrificial substrate or the layer formed immediately before the probe sub-layer is formed, and then grinding the first metal to expose the probe sub-layer to form the support layer have.
상기 희생기판 상에 상기 지지층과 프로브 부속층을 처음 형성하기 전에, 시드층을 형성하여, 상기 희생기판과 지지층 및 프로브 부속층 사이의 접착성을 높일 수 있다.
A seed layer may be formed before the support layer and the probe sublayers are formed on the sacrificial substrate for the first time to improve the adhesion between the sacrificial substrate and the support layer and the probe sublayers.
본 발명에 따른 프로브 카드 제조방법은 도금공정에 의하지 아니하고, 스퍼터링 방법에 의해 프로브 금속을 증착하기 때문에, 프로브 금속을 도금으로 형성하기 위한 별도의 전극을 만들 필요가 없게 되어, 공정이 간단해진다. The probe card manufacturing method according to the present invention does not require a separate electrode for forming the probe metal by plating because the probe metal is deposited by the sputtering method instead of the plating process.
또한, 프로브 자체가 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 증착되기 때문에, 도금과 비교하여 프로브 자체의 전기적 저항 값 등과 같은 전기적 특성이 매우 우수해진다.
Further, since the probe itself is deposited by the magnetron sputtering method, the electrical characteristics such as the electrical resistance value of the probe itself are very excellent as compared with the plating.
도 1은 본 발명에 따른 프로브 카드를 프로브를 중심으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 프로브의 단면을 도시한 도면,
도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 프로브 카드 제조방법의 설명에 제공되는 제조공정도,
도 4는 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 후막으로 증착된 지지층 및 프로브 부속층의 단면도, 그리고
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로브 카드 제조방법의 설명에 제공되는 제조공정도이다. 1 is a view showing a probe card as a center of a probe according to the present invention,
2 is a cross-sectional view of a probe of the present invention,
FIGS. 3A to 3I are diagrams illustrating a manufacturing process provided in the explanation of the probe card manufacturing method of the present invention,
4 is a cross-sectional view of a support layer and a probe accessory layer deposited as a thick film by the magnetron sputtering method of the present invention, and
5A to 5D are manufacturing process diagrams provided in a description of a probe card manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1에 도시된 프로브 카드(100)를 참조하면, 검사대상이 되는 반도체 다이(Die)에 직접 접촉하는 복수 개의 프로브(Probe)(101)가, 접착층(103)에 의해 회로 기판(105)에 접착되어 있다. Referring to the
기본적으로, 프로브 카드(100)의 복수 개의 프로브(101)는 아래에서 설명될 희생기판 상에 한꺼번에 증착 형성된 다음, 접착층(103)을 이용하여 후공정으로 회로 기판(105) 상에 동시에 접착되어 형성된다. 따라서 각 프로브(101)의 증착공정은 후막 증착에 해당한다. Basically, a plurality of
후막 증착은 필연적으로 그 후막의 휘어짐이나 비틀리는 문제를 일으키는 응력 제어가 필요하다. 이를 해결하기 위해, 본 발명의 프로브 카드 제조방법은 아래에서 설명될 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 인장잔류응력을 가지는 제1박막과 압축잔류응력을 가지는 제2박막을 상호 교번적으로 반복 증착함으로써, 용인 가능한 범위 내의 응력을 가지는 후막으로 증착하는 방법을 사용한다. Thick film deposition necessarily requires stress control to cause warping or twisting of the thick film. In order to solve this problem, the probe card manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a probe card by alternately repeating repeatedly depositing a first thin film having a tensile residual stress and a second thin film having a compressive residual stress using a magnetron sputtering method, A method of depositing a thick film having a stress within a possible range is used.
이에 따라 복수 개의 프로브(101)는 후막으로 증착됨에도 불구하고 휘어지지 아니하고 따라서 희생기판으로부터 박리되는 등의 문제가 발생하지 아니한다. 도 1을 참조하면, 프로브(101)는 복수 개의 금속 박막이 반복 증착되어 적층된 구조를 가진다. Accordingly, even though the plurality of
또한, 각 프로브(101)는 그 형태적, 또는 기능적 특징에 따라 복수 개의 프로브 부속층으로 구분되며, 나아가 동일한 형태적 또는 기능적 특징을 가지더라도 그 안정적인 후막 증착을 위해 복수 개의 프로브 부속층으로 구분될 수 있다. 도 2는, 제1 내지 제6 프로브 부속층(309, 313, 317, 321, 325, 329)의 6개의 프로브 부속층으로 구분된 예이다. 제1 프로브 부속층(309)은 프로브의 팁(Tip)에 해당하고, 제2 및 제3 프로브 부속층(313, 317)은 팁을 지지하는 팁 지지부에 해당하고, 제4 프로브 부속층(321)은 프로브에 탄성을 제공하는 탄성구조부에 해당하고, 제5 및 제6 프로브 부속층(325, 329)은 프로브의 하부 지지부에 해당한다. 팁 지지부와 하부 지지부는 그 두께를 고려하여 2단의 프로브 부속층으로 구분되었음을 알 수 있다. 따라서 프로브 카드 제조방법은, 개별 프로브 부속층을 연속적으로 적층하여 상호 연결하는 방법으로 이루어진다. In addition, each
복수 개의 프로브 부속층의 적층을 위해, 프로브 부속층의 형성에 제공된 지지층을 그대로 유지하거나, 프로브 부속층의 형성 후에 동일한 높이의 지지층을 형성하여 유지함으로써 다음 프로브 부속층을 적층하게 된다. 지지층은 후공정에 의해 한꺼번에 제거된다.
For lamination of a plurality of probe sublayers, the following probe sublayer is laminated by keeping the support layer provided for formation of the probe sublayer or by forming and holding a support layer of the same height after formation of the probe sublayers. The support layer is removed at one time by a post-process.
이하에서는, 도 3을 참조하여 프로브 카드 제조방법을 더욱 상세히 설명한다. 이상의 설명에 불구하고, 도 3은 하나의 프로브가 형성되는 과정을 도시한 것이며, 아래의 설명도 그에 따른다. 다만, 본 발명의 방법에 의한 프로브 카드는 복수 개의 프로브를 한꺼번에 동시에 형성하는 것이므로, 도 3에 도시된 프로브 부속층 내지 프로브가 병렬적으로 희생기판 상에 배치되는 형태로 동시에 형성됨을 알 수 있다. Hereinafter, the probe card manufacturing method will be described in more detail with reference to FIG. Notwithstanding the above description, FIG. 3 shows a process in which one probe is formed, and the following description is followed. However, since the probe card according to the method of the present invention forms a plurality of probes at the same time, it can be seen that the probe sub-layers and probes shown in FIG. 3 are simultaneously formed on the sacrificial substrate in parallel.
<1. 희생기판의 준비: 도 3a><1. Preparation of sacrificial substrate: Fig. 3a >
복수 개의 프로브(101)는 먼저 희생기판(301)상에 한꺼번에 후막 증착되어 형성된 다음, 접착층(103)에 의해 후공정으로 회로 기판(105) 상에 동시에 접착되어 형성된다. The plurality of
희생기판(301)은 글래스(Glass)와 같은 세라믹 기판이나, 실리콘 기판 등이 사용될 수 있다. 희생기판(301)은 그 재료에 따라 제1지지층(307) 또는 제1 프로브 부속층(309)과의 결합력을 높이거나 낮추기 위해 희생기판(301)상에 시드층(303)을 형성할 수 있다. 시드층(303)은 희생기판(301)과 제1지지층(307) 또는 제1프로브 부속층(309)의 소재에 따라 정해질 수 있다. The
시드층(303)도 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용할 수 있다.
The
<2. 프로브 부속층의 적층><2. Lamination of probe sublayers>
복수 개의 프로브(101)는 각각의 프로브 부속층을 단계적으로 적층함으로써 희생기판(301)상에 동시에 형성된다. A plurality of
하나의 프로브 부속층이 형성된 다음, 연속하는 다음 레벨의 프로브 부속층을 형성하기 위해, 프로브 부속층이 형성된 층의 나머지 부분을 메워 다음에 형성될 층을 지지하는 '지지층'이 요구된다. 그리고 지지층은 후공정에 의해 한꺼번에 제거된다. A 'support layer' is required to support the layer to be subsequently formed by filling the remaining portion of the layer in which the probe sub-layer is formed, in order to form a single probe sub-layer, followed by formation of a subsequent next level of the probe sub-layer. And the support layer is removed all at once by a post-process.
지지층을 형성하기 위해, 프로브 부속층을 먼저 형성하고 지지층을 형성하는 방법(소위, 양각법)을 사용하거나, 먼저 지지층을 형성하고 프로브 부속층을 형성하는 방법(소위, 음각법)을 사용할 수 있다.
To form a support layer, a method (firstly, embossing method) in which a probe attachment layer is first formed and a support layer is formed (so-called embossing method) or a method in which a support layer is formed first and a probe attachment layer is formed .
<2-a-1. 음각법에 의한 제1 프로브 부속층의 형성: 도 3b ~ 도 3e>≪ 2-a-1. Formation of first probe sublayer by intaglio method: Figs. 3b to 3e>
음각법에 의한 제1지지층(307)은 동일한 계층의 제1 프로브 부속층(309)을 형성하기 위한 금형(Mold) 역할을 한다. 제1지지층(307)을 형성하기 위해, 먼저 희생기판(301) 상에 포토 레지스터의 마스터층(305)을 형성한다. The first supporting
도 3b를 참조하면, 마스터층(305)은 반도체 제조를 위한 일반적인 사진 공정 또는 멤스 공정에 따른 2차원 또는 3차원 패턴 형성방법에 따라, 포토 레지스터를 이용하여 제1 프로브 부속층(309)의 형상으로 희생기판(301)상에 형성된다. Referring to FIG. 3B, the
도 3c를 참조하면, 마스터층(305)이 형성된 다음, 마스터층(305)이 형성된 희생기판(301)상에 제1금속을 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 후막 증착시킴으로써 제1지지층(307)을 형성한다. 제1지지층(307)의 재료가 되는 제1금속은 제1 프로브 부속층(309)의 소재가 되는 제2 금속에 영향을 주지 않으면서 화학적으로 제거될 수 있는 소재이면 가능하다. 예컨대, 제2 금속이 로듐(Rhodium) 또는 니켈-코발트(Nickel-Cobalt) 합금인 경우, 제1지지층(307)의 제1 금속은 구리(Cu)를 사용할 수 있다.3C, a
도 3d 및 도 3e를 참조하면, 제1지지층(307)이 형성된 다음, 제1지지층(307)에 의해 형성된 공간부(308)에 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 제2금속을 후막 증착하고, 제1지지층(307) 드러나도록 후막 증착된 제2금속을 연삭하여 제거함으로써 제1 프로브 부속층(309)을 형성한다. 이에 의하여, 제1지지층(307) 및 제1 프로브 부속층(309)이 형성되었다.
3D and 3E, after a
<2-a-2. 음각법에 의한 프로브 부속층의 적층: 도 3f>≪ 2-a-2. Lamination of probe sublayers by intaglio method: Fig. 3f>
제2 내지 제6지지층(311, 315, 319, 323, 327) 및 제2 내지 제6 프로브 부속층(313, 317, 321, 325, 329)은 제1지지층(307)과 제1 프로브 부속층(309)을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 생성된다. The second to sixth support layers 311, 315, 319, 323 and 327 and the second to sixth probe accessory layers 313, 317, 321, 325 and 329 are formed by the
제2 내지 제6지지층(311, 315, 319, 323, 327)은 제1지지층(307)과 동일한 소재의 금속을 사용할 수 있다. 반면, 제2 내지 제6 프로브 부속층(313, 317, 321, 325, 329)은 팁(Tip)의 역할을 하는 제1 프로브 부속층(309)과 다른 소재를 사용할 수 있으며, 예컨대 니켈-코발트(Nickel-Cobalt) 합금이 바람직하다.The second to sixth support layers 311, 315, 319, 323, and 327 may be made of the same metal as the
이상의 반복적인 공정에 의해, 제1 내지 제6 프로브 부속층(309, 313, 317, 321, 325, 329)이 상호 연결 적층되어 프로브(101)를 형성한다. The first to sixth probe accessory layers 309, 313, 317, 321, 325, and 329 are stacked and interconnected to form the
여기서, 제1 내지 제6지지층(307, 311, 315, 319, 323, 327)과, 제1 내지 제6 프로브 부속층(309, 313, 317, 321, 325, 329)의 스퍼터링에 사용되는 후막증착방법은 다음과 같이 이루어진다. Here, the first to sixth support layers 307, 311, 315, 319, 323 and 327 and the thick film used for sputtering the first to
기본적으로, 마그네트론 스퍼터링 방법은, 불활성 가스인 아르곤(Ar) 등을 플라즈마화시켜 아르곤 양이온을 생성하고, 아르곤 양이온이 음으로 대전된 제1금속 또는 제2금속 등의 타겟에 충돌하도록 제어함으로써, 타겟 원자 또는 원자 클러스터들이 타겟으로부터 스퍼터링 되도록 한다. 스퍼터링된 원자들이 기판 또는 직전에 스퍼터링 되어 증착된 면에 증착함으로써 지지층 또는 프로브 부속층을 형성하게 된다. Basically, the magnetron sputtering method is a method in which argon (Ar) or the like, which is an inert gas, is converted into plasma to generate argon cations and the argon cations are controlled to collide with a target such as a negatively charged first metal or a second metal, Allowing atoms or atomic clusters to be sputtered from the target. The sputtered atoms are sputtered on the substrate or just prior to deposition on the deposited surface to form the support layer or probe sublayer.
도 4를 참조하면, 스퍼터링에 의한 지지층 또는 프로브 부속층은 대략 5㎛ ~ 300㎛의 두께의 후막으로 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 두께의 후막 형성은 1 나노미터 내지 10 마이크로 미터 두께의 제1박막(401, 405, 409, 413, 417) 및 제2박막(403, 407, 411, 415, 419)을 잔류응력에 따라 교번적으로 반복 증착하여 전체 응력을 용인 가능한 범위 내로 제한함으로써 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 4, it is preferable that the support layer or the probe accessory layer by sputtering is formed as a thick film having a thickness of about 5 to 300 탆, The second
제1박막(401, 405, 409, 413, 417)은 인장 잔류 응력의 특성을 갖는 막으로서, 마그네트론 스퍼터 증착원에는 직류 펄스 또는 교류가 공급되어 발생하는 직류 펄스 또는 교류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어짐으로써 형성된다. 제2박막(403, 407, 411, 415, 419)은 압축 잔류응력의 특성을 갖는 막으로서, 직류 전원이 스퍼터 증착원에 공급되어 발생하는 직류 플라즈마에 의하여 스퍼터링이 이루어짐으로써 형성된다.The first
스퍼터링에 의해 증착되는 금속은 고밀도로 형성되어 뛰어난 전기적 특성 및 열전달 특성을 가지게 된다. 특히, 스퍼터링에 의한 프로브 부속층은 본 발명의 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 이루어짐으로써, 그 전기적 특성이 매우 뛰어나게 되는 장점이 있다. The metal deposited by sputtering is formed at a high density and has excellent electrical characteristics and heat transfer characteristics. Particularly, the probe-attached layer by sputtering is made by the magnetron sputtering method of the present invention, so that it has an advantage that its electrical characteristics are extremely excellent.
앞서 설명된 시드층(303)도 이상의 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착될 수 있다. The
<3. 회로기판에의 접착하여 프로브 카드 완성: 도 3g ~ 도 3i><3. Completion of the probe card by bonding to the circuit board: Figs. 3g to 3i>
앞서 설명된 방법으로 희생기판(301)상에 형성된 복수 개의 프로브(101)는 전기적 배선이 형성된 회로 기판(105) 상에 접착된다. 회로기판(105)에 프로브(101)를 접착하기 위하여, 마지막 프로브 부속층(도 2의 329)의 증착 후에, 제6 프로브 부속층(329)과 회로기판(105)을 접착하기 위하여 상기 제6 프로브 부속층(329) 상에 접착층(103)을 형성한 다음, 열접착 방법 등에 의해 프로브(101)의 접착층(103)을 회로기판(105)에 접착한다.A plurality of
다른 방법으로, 접착층(103)은 회로기판(105)에 마련된 패드(미도시)에 형성될 수 있다. 이후에 접착층(103)은 열접착 방법 등에 의해 프로브(101)와 회로기판(301)을 상호 접착시킬 수도 있다.Alternatively, the
희생기판(301)은 복수 개의 프로브(101)를 증착하기 위해 사용된 것이므로, 프로브(101)의 증착이 완료되면 제거된다. 희생기판(301)의 제거는 회로 기판(105)과의 접착 이전에 이루어질 수도 있고, 접착층(103)을 회로 기판(105)에 접착한 후에 이루어질 수도 있다. 도 3g와 도 3h는 프로브(101)에 형성된 접착층(103)을 회로 기판(105)에 접착한 후에 희생기판(301)을 제거하는 예를 보인다. Since the
도 3i를 참조하면, 회로 기판(105)에 접착된 후, 제1 내지 제6지지층(307, 311, 315, 319, 323, 327)을 한꺼번에 제거함으로써 프로브 카드를 형성한다. 지지층 소재인 제1금속(예컨대, 구리)은 프로브 부속층의 소재가 되는 제2 금속(예컨대, 로듐 또는 니켈-코발트 등)에 영향을 주지 않으면서 화학적으로 제거될 수 있는 소재이므로 프로브 부속층 또는 프로브에 영향을 주지 않으면서, 지지층만을 제거할 수 있다. Referring to FIG. 3I, after the probe card is bonded to the
이상의 프로브 카드의 제조는 음각법에 의한 프로브 부속층 및 지지층의형성과정을 설명한 것이다. The fabrication of the probe card described above describes the process of forming the probe sublayers and support layers by the embossing method.
양각법에 의할 경우, 도 3b 내지 도 3f의 프로브 부속층 및 지지층을 형성하는 과정을 제외한 나머지 공정은 음각법과 동일하다. 프로브 부속층 및 지지층을 형성하는 과정은, 프로브 부속층을 형성하기 위한 금형으로 지지층을 대신하여 포토 레지스터가 이용되면서 전체 공정이 음각법과 반대가 된다. 따라서 앞서 음각법을 도시한 도 3b 내지 도 3f의 과정이 다음에서 설명되는 과정으로 치환된다. In the case of the embossing method, the remaining processes except for the process of forming the probe sublayers and the support layers in FIGS. 3B to 3F are the same as those of the engraved method. In the process of forming the probe accessory layer and the supporting layer, a photoresist is used instead of a supporting layer as a mold for forming the probe accessory layer, and the whole process is opposite to the etching process. Therefore, the processes of FIGS. 3B to 3F showing the engraved method are replaced with the processes described below.
<2-b-1. 양각법에 의한 제1 프로브 부속층의 형성>≪ 2-b-1. Formation of first probe sub layer by embossing method >
도 5a를 참조하면, 먼저 희생기판(301) 상에, 반도체 제조를 위한 사진 공정 또는 멤스 공정에 따른 2차원 또는 3차원 패턴 형성방법에 따라, 포토 레지스터를 이용하여 제1 프로브 부속층(505) 형상의 공간부(501)를 가지는 주형(Mold)층(503)을 형성헌다. 5A, a
도 5b를 참조하면, 주형층(503)이 형성된 다음, 주형층(503)이 형성된 희생기판(301)상에 제2금속을 증착시킴으로써 제1 프로브 부속층(505)을 형성하고, 기 형성된 주형층(503)을 제거함으로써 제1 프로브 부속층(505)만 남긴다. 5B, a
도 5c를 참조하면, 제1 프로브 부속층(505)만 남은 희생기판(301) 상에 제1금속을 증착시킨 다음, 제1 프로브 부속층(505)이 드러나도록 증착된 제1 금속을 연삭하여 제거함으로써 제1 프로브 부속층(505)과 동일한 높이를 가지는 제1 지지층(507)을 형성한다. 5C, a first metal is deposited on the
<2-b-2. 양각법에 의한 프로브 부속층의 적층>≪ 2-b-2. Lamination of probe sublayer by embossing method>
제2 내지 제6 프로브 부속층(509, 513, 517, 521, 525) 및 제2 내지 제6 지지층(511, 515, 519, 523, 527)은 제1 프로브 부속층(505)과 제1 지지층(507)을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 반복 형성된다. The second to
이에 따라, 제1 내지 제6 프로브 부속층(505, 509, 513, 517, 521, 525)이 상호 연결 적층되어 프로브(101)를 형성한다. Accordingly, the first through
이상의 방법에 의해 프로브 부속층과 지지층이 형성된 다음, 앞서 설명한 <2-a2. 음각법에 의한 프로브 부속층의 적층: 도 3f>에 따라 프로브(101)를 회로기판(105)에 접착하고, 희생기판(301) 및 제1 내지 제6 지지층(507, 511, 515, 519, 523, 527)을 제거하는 과정에 의하여 프로브 카드를 완성하게 된다. By the above method, the probe accessory layer and the support layer are formed, and then the <2-a2. The
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
101: 프로브 103: 접착층
105: 회로기판 301: 희생기판
303: 시드층 305: 마스터층
308: 공간부
307, 507: 제1지지층 309, 507: 제1 프로브 부속층
311, 511: 제2지지층 313, 509: 제2 프로브 부속층
315, 515: 제3지지층 317, 513: 제3 프로브 부속층
319, 519: 제4지지층 321, 517: 제4 프로브 부속층
323, 523: 제5지지층 325, 521: 제5 프로브 부속층
327, 527: 제6지지층 329, 525: 제6 프로브 부속층
401, 405, 409, 413, 417: 제1박막
403, 407, 411, 415, 419: 제2박막
503: 주형층101: probe 103: adhesive layer
105: circuit board 301: sacrificial substrate
303: Seed layer 305: Master layer
308:
307, 507:
311, 511:
315, 515:
319, 519:
323, 523:
327, 527:
401, 405, 409, 413, 417: first thin film
403, 407, 411, 415, 419:
503: Mold layer
Claims (8)
상기 지지층과 프로브 부속층을 형성하는 단계를 반복함으로써 적층되는 상기 프로브 부속층들이 상호 연결되어 프로브를 형성하는 단계; 및
상기 형성된 프로브를 전기적 배선이 형성된 회로기판 상에 접착시키고 상기 적층된 지지층을 제거함으로써 프로브 카드를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1금속 및 제2금속의 증착은,
교류 또는 직류 펄스에 의한 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 인장잔류응력을 가지는 제1박막과, 직류에 의한 상기 스퍼터링 방법에 의해 압축잔류응력을 가지는 제2박막을 상호 교번적으로 반복 증착함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
Depositing a first metal on the sacrificial substrate to form a support layer and depositing a second metal on the space formed by the support layer to form a probe sublayer;
Repeating the steps of forming the support layer and the probe sublayers to form a probe by interconnecting the probe sublayers to be laminated; And
Forming a probe card by adhering the formed probe onto a circuit board on which an electrical wiring is formed and removing the laminated support layer,
The deposition of the first metal and the second metal,
A first thin film having a tensile residual stress by a magnetron sputtering method using alternating current or direct current pulses and a second thin film having a compressive residual stress by the sputtering method using a direct current are alternately repeatedly vapor- Gt;
상기 지지층과 프로브 부속층을 형성하는 단계는,
상기 희생기판상에, 포토레지스터를 이용하여 상기 프로브 부속층의 형상을 가지는 마스터 층을 형성하는 단계;
상기 마스터 층이 형성된 상기 희생기판상에, 상기 제1금속을 증착시키고 상기 마스터 층을 제거하여 상기 지지층을 형성하는 단계; 및
상기 지지층이 형성된 상기 희생기판상에, 상기 제2금속을 증착시킨 다음, 상기 지지층이 드러나도록 상기 제2금속을 연삭하여 상기 프로브 부속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
The method according to claim 1,
The step of forming the support layer and the probe sub-
Forming a master layer having the shape of the probe sub-layer on the sacrificial substrate using a photoresist;
Depositing the first metal on the sacrificial substrate on which the master layer is formed and removing the master layer to form the support layer; And
Depositing the second metal on the sacrificial substrate on which the support layer is formed and then grinding the second metal to expose the support layer to form the probe sub- .
상기 프로브 부속층과 지지층을 형성하는 단계를 반복함으로써 적층되는 상기 프로브 부속층들이 상호 연결되어 프로브를 형성하는 단계; 및
상기 형성된 프로브를 전기적 배선이 형성된 회로기판 상에 접착시키고 상기 적층된 지지층을 제거함으로써 프로브 카드를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1금속 및 제2금속의 증착은,
교류 또는 직류 펄스에 의한 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 인장잔류응력을 가지는 제1박막과, 직류에 의한 상기 스퍼터링 방법에 의해 압축잔류응력을 가지는 제2박막을 상호 교번적으로 반복 증착함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
Depositing a second metal on the sacrificial substrate to form a probe sublayer and depositing a first metal on the remaining areas of the probe sublayer to form a support layer;
Repeating the steps of forming the probe accessory layer and the support layer, the probe accessory layers being laminated are interconnected to form a probe; And
Forming a probe card by adhering the formed probe onto a circuit board on which an electrical wiring is formed and removing the laminated support layer,
The deposition of the first metal and the second metal,
A first thin film having a tensile residual stress by a magnetron sputtering method using alternating current or direct current pulses and a second thin film having a compressive residual stress by the sputtering method using a direct current are alternately repeatedly vapor- Gt;
상기 프로브 부속층과 지지층을 형성하는 단계는,
상기 희생기판상에, 포토레지스터를 이용하여 상기 프로브 부속층의 형상의 공간부를 가지는 주형층을 형성하는 단계;
상기 주형층이 형성된 상기 희생기판상에, 상기 제2금속을 증착시키고 상기 주형층을 제거하여 상기 프로브 부속층을 형성하는 단계; 및
상기 프로브 부속층이 형성된 상기 희생기판상에, 상기 제1금속을 증착시킨 다음, 상기 프로브 부속층이 드러나도록 상기 제1금속을 연삭하여 상기 지지층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein forming the probe accessory layer and the support layer comprises:
Forming a template layer on the sacrificial substrate, the template layer having a space in the shape of the probe sub-layer using a photoresist;
Depositing the second metal on the sacrificial substrate on which the mold layer is formed and removing the mold layer to form the probe sublayers; And
Depositing the first metal on the sacrificial substrate on which the probe sub-layer is formed, and then grinding the first metal to expose the probe sub-layer to form the support layer. Gt;
상기 희생기판 상에 상기 지지층과 프로브 부속층을 처음 형성하기 전에, 상기 희생기판과 지지층 및 프로브 부속층 사이의 접착성을 높이기 위한 시드층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
The method according to claim 1 or 3,
Further comprising the step of forming a seed layer for increasing the adhesion between the sacrificial substrate and the support layer and the probe sublayers before forming the support layer and the probe sublayers on the sacrificial substrate for the first time, Way.
상기 프로브 카드를 형성하는 단계는,
상기 프로브를 형성하는 단계에 의해 마지막에 증착된 프로브 금속층 상에 접착층을 형성한 다음, 열 접착으로 상기 회로기판에 접착하는 단계;
상기 프로브로부터 상기 희생기판을 제거하는 단계; 및
상기 프로브가 상기 회로기판에 접착된 상태에서, 상기 지지층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
The method according to claim 1 or 3,
Wherein forming the probe card comprises:
Forming an adhesive layer on the finally deposited probe metal layer by the step of forming the probe, and then adhering the adhesive layer to the circuit board by thermal bonding;
Removing the sacrificial substrate from the probe; And
And removing the support layer while the probe is bonded to the circuit board.
상기 프로브를 형성하는 단계에서 상기 지지층과 프로브 부속층을 형성하는 단계를 반복하는 단계는,
상기 지지층과 프로브 부속층 상에, 포토레지스터를 이용하여 새로운 프로브 부속층의 형상을 가지는 마스터 층을 형성하는 단계;
상기 마스터 층이 형성된 상기 지지층과 프로브 부속층 상에, 상기 제1금속을 증착시키고 상기 마스터 층을 제거하여 새로운 지지층을 형성하는 단계; 및
상기 새로운 지지층이 형성된 상기 지지층과 프로브 부속층 상에, 상기 제2금속을 증착시킨 다음, 상기 새로운 지지층이 드러나도록 상기 제2금속을 연삭하여 상기 새로운 프로브 부속층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
The method according to claim 1,
And repeating the step of forming the supporting layer and the probe sub-layer in the step of forming the probe,
Forming a master layer having a shape of a new probe sub-layer on the support layer and the probe sub-layer using a photoresist;
Depositing the first metal and removing the master layer to form a new support layer on the support layer and the probe accessory layer on which the master layer is formed; And
Depositing the second metal on the support layer and the probe accessory layer on which the new support layer is formed and then grinding the second metal to expose the new support layer to form the new probe accessory layer Wherein the probe card is made of a metal.
상기 프로브를 형성하는 단계에서 상기 프로브 부속층과 지지층을 형성하는 단계를 반복하는 단계는,
상기 프로브 부속층과 지지층 상에, 포토레지스터를 이용하여 새로운 프로브 부속층의 형상의 공간부를 가지는 주형층을 형성하는 단계;
상기 주형층이 형성된 상기 프로브 부속층과 지지층 상에, 상기 제2금속을 증착시키고 상기 주형층을 제거하여 상기 새로운 프로브 부속층을 형성하는 단계; 및
상기 새로운 프로브 부속층이 형성된 상기 프로브 부속층과 지지층 상에, 상기 제1금속을 증착시킨 다음, 상기 새로운 프로브 부속층이 드러나도록 상기 제1금속을 연삭하여 새로운 지지층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
The method of claim 3,
And repeating the step of forming the probe sub-layer and the support layer in the step of forming the probe,
Forming a template layer having a space in the shape of a new probe sublayer using the photoresist on the probe sublayer and the support layer;
Depositing the second metal and removing the mold layer to form the new probe sublayers on the probe sublayers and support layers on which the moldlayers are formed; And
Depositing the first metal on the probe sub-layer and the support layer on which the new probe sub-layer is formed, and then grinding the first metal so that the new probe sub-layer is exposed to form a new support layer Wherein the probe card comprises a plurality of probe cards.
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