KR102452488B1 - 웨이퍼 프로브 카드 및 이를 포함하는 분석 장치 및 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
개시된 일 측면에 따르면 LED 웨이퍼와 같은 크기의 프로브 시스템을 구현함으로써, LED 웨이퍼와 일대일 매칭이 가능하고, 한번에 복수 개의 LED를 발광시켜 휘도 및 파장을 검사할 수 있는 웨이퍼 프로브 카드 및 이를 포함하는 분석 장치 및 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법을 제공한다.
Description
개시된 발명은 마이크로 LED(Light Emitting Diode)를 평가하기 위한 웨이퍼 프로브 카드 및 이를 포함하는 분석 장치 및 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법에 관한 것이다.
LED 또는 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser Diode)과 같은 발광소자는 제조를 완료한 후, 전기적, 광학적 특성을 검사하게 된다.
종래 일반적인 검사방법은 웨이퍼(Wafer)상에 마련된 LED를 전기가 통하는 작은 탐침을 직접 접촉시켜 전류를 인가하고, LED를 발광시켰다. 분석 시스템은 웨이퍼 상의 각 LED소자가 출력하는 전기적, 광학적 특성을 소위 블루 테이프(Blue Tape) 형태의 데이터로 확보한다.
이렇게 확보된 데이터를 기반으로 조명용 고휘도 LED 장치의 제조사는 제조과정에서 필요로 하는 파장과 휘도에 맞춰 LED를 웨이퍼에서 분리하고, 공급한다.
이러한 종래의 검사방법은 웨이퍼 상에 함께 마련된 사파이어를 포함한 LED 소자가 크기 때문에 탐침으로 충분하게 검사가 가능하였다. 그러나 최근 LED를 디스플레이 화소로 사용하는 LED 디스플레이 장치에서는 각 LED가 수십 마이크로 미터(μm) 단위로 작아지게 된다.
수십 마이크로 단위의 LED 소자를 검사하는 방법에서는 종래 탐침을 이용한 검사방법은 효율적으로 전류를 인가하지 못하여 검사 시간이 길어지며, 탐침의 잦은 파손으로 검사의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 개시된 일 측면에 따르면 LED 웨이퍼와 같은 크기의 프로브 시스템을 구현함으로써, LED 웨이퍼와 일대일 매칭이 가능하고, 한번에 복수 개의 LED를 발광시켜 휘도 및 파장을 검사할 수 있는 웨이퍼 프로브 카드 및 이를 포함하는 분석 장치 및 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법을 제공한다.
개시된 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드는 기판; 상기 기판 상에 형성되는 절연층; 상기 절연층 상에 형성되는 복수개의 제 1패드 및 복수개의 제 2패드; 및 TSV(Through Silicon Via)을 통해 상기 제 1패드 및 상기 제 2패드와 각각 연결되는 복수개의 후면 패드;를 포함하고, 상기 제 1패드 및 상기 제 2패드는 LED(Light emitting diode) 웨이퍼의 전극패드에 전기적 신호를 전달한다.
상기 복수개의 제 1패드는, 상기 TSV를 통해 제 1방향의 전기 배선으로 연결되고, 상기 복수개의 제 2 패드는, 상기 TSV를 통해 제 2방향의 전기 배선으로 각각 연결될 수 있다.
상기 기판의 재질은, 실리콘으로 마련될 수 있다.
상기 LED 기판과 정렬을 위한 홀이 구비될 수 있다.
제 1패드는, 상기 절연층이 식각된 후, 증착되어 형성될 수 있다.
상기 후면 패드 상에는, ACF(Anisotropic Conductive Film) 및 PI(PolyImide) 필름이 마련될 수 있다.
상기 후면 패드 상에는, ACF(Anisotropic Conductive Film) 및 PI(PolyImide) 필름이 마련될 수 있다.
개시된 다른 실시예에 따른 검사장치는 웨이퍼 프로브 카드에 전원을 전달하는 광학 소스 인가부; 복수개의 LED(Light emitting diode)가 발광하여 조사하는 광을 수집하는 광학 측정부; 및 상기 광학 소스 인가부를 제어하고, 상기 광학 측정부가 전달하는 측정 결과를 기초로 LED를 검사하는 제어부;를 포함하고, 상기 웨이퍼 프로브 카드는, 기판; 상기 기판 상에 형성되는 절연층;상기 절연층 상에 형성되는 복수개의 제 1패드; 및 TSV(Through Silicon Via)을 통해 상기 절연층을 관통하여 증착된 복수개의 제 2 패드;를 포함하고,상기 제 1패드 및 상기 제 2패드는 상기 광학 소스 인가부가 전달하는 전원을 상기 LED에 전달한다.
상기 제어부는, 상기 광학 소스 인가부가 상기 전원을 교번하여 인가하도록 제어할 수 있다.
상기 웨이퍼 프로브 카드는, 상기 복수개의 제 1패드는 상기 TSV를 통해 제 1방향의 전기 배선으로 연결되고, 상기 복수개의 제 2 패드는 상기 TSV를 통해 제 2방향의 전기 배선으로 연결될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제 1 방향의 전기 배선 및 상기 제 2방향의 전기 배선을 통해 선택적으로 전원을 인가될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정 결과를 기초로 상기 복수개의 LED에 대한 맵 데이터를 생성될 수 있다.
상기 생성된 맵 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함할 수 있다.
상기 LED를 포함하는 웨이퍼를 수용하는 스테이지;를 더 포함하고, 상기 스테이지는, 조사되는 광을 통과시키는 유리 윈도우;를 포함할 수 있다.
상기 광학 측정부는, 상기 유리 윈도우가 통과시키는 광을 수집할 수 있다.
개시된 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법은 복수의 제 1패드가 노출되도록 절연층이 형성된 기판을 마련하고; 상기 절연층 상에 복수의 제 2 패드를 형성시키고; 및 상기 절연층이 형성된 상기 기판의 반대 면에 마련되는 후면 패드를 형성하는 것;을 포함하고, 상기 후면 패드는 상기 제 1패드 및 상기 2 패드와 TSV(Through Silicon Via)를 통해 연결한다.
상기 복수의 제 1패드 및 상기 복수의 제 2패드가 평탄하도록 형성되는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 후면 패드와 접촉하는 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 본딩하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 ACF 상에 마련되는 PI(PolyImide) 필름을 형성하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 마련하는 것은, 상기 기판에 절연층을 형성한 후, 포토 레지스터를 식각하여 제 1 패드를 증착시키는 것;을 포함할 수 있다.
상기 후면 패드를 형성하는 것은, 상기 제 2패드를 증착시킨 후, 상기 제 1패드가 형성된 절연층을 식각하여 제 1패드를 다시 증착시키는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 일 측면에 따른 웨이퍼 프로브 카드 및 이를 포함하는 분석 장치 및 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법은 LED 웨이퍼와 같은 크기의 프로브 시스템을 구현함으로써, LED 웨이퍼와 일대일 매칭이 가능하고, 한번에 복수 개의 LED를 발광시켜 휘도 및 파장을 검사할 수 있어 종래 탐침을 이용한 검사방법의 문제점을 해결한다.
도 1은 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드를 포함하는 분석 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드 및 LED 웨이퍼를 비교하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 서로 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드를 포함하는 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드의 상, 하면을 도시한 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드(100)의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법에 관한 순서도이다.
도 7 내지 20은 일 실시예에 따른 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드 및 LED 웨이퍼를 비교하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 서로 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드를 포함하는 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드의 상, 하면을 도시한 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드(100)의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법에 관한 순서도이다.
도 7 내지 20은 일 실시예에 따른 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드를 포함하는 분석 장치의 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 개시된 분석 장치(1)는 웨이퍼 프로브 카드(100), 웨이퍼 프로브 카드(100)에 전류 또는 전압을 인가하는 광학 소스 인가부(30), 웨이퍼 프로브 카드(100)가 전달하는 전압 또는 전류를 전달받아 발광하는 LED 웨이퍼(200), 발광하는 LED가 조사하는 빛을 전달하는 유리 윈도우(51), LED가 발광하는 수광하여 파장 또는 휘도를 측정하는 광학 측정부(70) 및 광학 측정부(70)가 전달하는 신호에 기초하여 맵 데이터(Map Data)를 작성하고, 분석 장치(1)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(90)를 포함한다.
구체적으로 웨이퍼 프로브 카드(100)는 LED 웨이퍼(200)와 대응되도록 LED 웨이퍼와 동일한 크기로 마련되며, 이후에서 후술하는 패드(도 3의 110, 130)를 통해 LED 웨이퍼(200)로 전류 또는 전압을 전달한다. 웨이퍼 프로브 카드(100)에 대한 구체적인 설명은 다른 도면을 통해 후술한다.
LED 웨이퍼(200)는 분석 장치(1)가 분석하고자 하는 대상이며, 분석 장치(1)의 스테이지(50)에 놓여진다.
LED 웨이퍼(200)는 일정한 크기의 LED를 포함하고, 웨이퍼 프로브 카드(100)의 각 패드(110, 130)와 맞닿을 수 있는 패드(도 3의 210, 230)를 포함한다.
광학 소스 인가부(30)는 제어부(90)의 제어 신호에 따라 전압 또는 전류를 웨이퍼 프로브 카드(100)로 전달하며, 구체적으로 웨이퍼 프로브 카드(100)에 포함된 PI film(polyimide film, 도 20의 170)와 연결된다.
광학 측정부(70)는 발광하는 LED가 조사하는 광을 수신하고, 측정 결과를 제어부(90)로 전달한다. 구체적으로 광학 측정부(70)는 조사되는 광량을 측정하고, 광의 스펙트럼을 수집할 수 있다. 광학 측정부(70)는 수집된 광의 휘도 또는 파장을 분석하여 전기적 신호로 변환한 후, 제어부(90)로 전기적 신호를 전달한다.
제어부(90)는 분석 장치(1)의 전반을 제어하는 프로세서(Processor)이다. 구체적으로 제어부(90)는 광학 소스 인가부(30), 광학 측정부(70) 및 스테이지(50)의 동작을 제어하며, 광학 측정부(70)의 측정 결과를 수신하여 LED를 평가 결과가 포함되는 맵 데이터를 출력할 수 있다.
제어부(90)는 분석 장치(1) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
또한, 제어부(90)는 처리한 데이터를 저장하는 저장부(미도시)와 연결될 수 있으며, 이러한 저장부는 ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부는 제어부(90)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
한편, 분석 장치는 도 1에 도시된 구성요소 이외에도 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다.
일 예로, 분석 장치(1)는 제어부(90)가 처리한 데이터를 출력하고, 사용자의 입력 명령을 수신하는 인터페이스(Interface)를 포함할 수 있으며, 처리한 데이터를 외부로 전달하는 통신 모듈 등을 더 포함할 수 있다.
인터페이스는 제어부(90)가 작성한 맵 데이터를 출력하는 디스플레이(Display)와 연결될 수 있으며, 디스플레이는 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT), 디지털 광원 처리(Digital Light Processing: DLP) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 인터페이스는 사용자의 입력 명령을 수신하는 각종 버튼 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치와 연결되거나 전술한 디스플레이와 함께 사용자의 터치 신호를 연결하는 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface) 등 소프트웨어인 장치와 연결된다.
도 2는 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드 및 LED 웨이퍼를 비교하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, LED 웨이퍼(200)는 적어도 하나의 LED(250)를 포함할 수 있다. 각각의 LED(250) 상에는 P형과 N형에 해당하는 두 개의 전극패드(210, 230)가 마련된다. 이하에서는 P형 및 N형 전극패드를 제 1 LED 전극패드(210) 및 제 2 LED 전극패드(230)라고 후술한다.
개시된 일 실시예에 따라 웨이퍼 프로브 카드(100)는 제 1 LED 전극패드(210) 및 제 2 LED 전극패드(230)에 맞닿아 전류 또는 전압을 전달하는 제 1 패드(110) 및 제 2패드(130)가 마련된다.
또한, 웨이퍼 프로브 카드(100)는 검사하고자 하는 LED 웨이퍼(200)에 마련된 LED(250)와 대응되도록 같은 개수 및 크기를 가지는 제 1 패드(110) 및 제 2패드(130)를 포함한다.
이를 통해서 웨이퍼 프로브 카드(100)는 종래 탐침을 사용하여 LED 웨이퍼(200)에 마련된 LED(250)를 일일이 검사할 필요가 없고, 웨이퍼 프로브 카드(100)를 통해 일괄적으로 LED(250)에 전류 및 전극을 공급함으로써, 검사의 효율성을 높일 수 있다.
웨이퍼 프로브 카드(100)에 대한 구체적인 설명은 이하 제조방법을 통해서 후술한다.
도 3a 및 도 3b는 서로 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드를 포함하는 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 제어부(90)의 제어에 기초하여 광학 소스 인가부(30)는 검사에 필요한 전류 또는 전압을 웨이퍼 프로브 카드(100)의 제 1패드(110) 및 제 2패드(130)로 전달한다.
웨이퍼 프로브 카드(100)는 제 1패드(110) 및 제 2패드(130)를 통해서 LED 웨이퍼(200)에 마련된 제 1전극패드(210) 및 제 2전극패드(230)로 전압 또는 전류를 전달한다.
LED(250)는 각각의 전극패드(210, 230)를 통해 전원을 수신하여 발광한다.
LED(250)가 발광하는 빛은 스테이지(50)에 마련된 유리 윈도우(51)를 통해 광학 측정부(70)로 조사되고, 광학 측정부(70)는 조사된 광을 수집하여 LED의 휘도 또는 파장을 분석한다.
이와 비교하여 도 3b는 검사장치(1)에 포함된 광학 측정부(70)가 광학 소스 인가부(30)와 같은 방향에 마련될 수 있다.
일반적으로 LED(250)가 방광하는 광은 일정한 방향성을 가지는 것이 아니므로, 스테이지(51)에 반사될 수 있다.
또한, 개시된 웨이퍼 프로브 카드(100)는 제 1 및 제 2패드(110, 130)가 마련되는 기판으로 실리콘(Silicon)이 사용된다. 따라서 LED(250)에서 발광된 광은 다시 반사될 것이다. 그러나 개시된 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드(100)는 TSV(Through Silicon Via, 150)를 포함하고, 일정 간격으로 LED(250)가 조사하는 광을 통과시킬 수 있다.
따라서 검사장치(1)에 마련된 광학 측정부(70)는 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드(100)가 통과시킨 광을 수집하여 제어부(90)로 전달할 수 있다.
한편, 도 3a 및 3b는 일 예에 따른 다양한 변형례를 개략적으로 설명한 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드의 상, 하면을 도시한 도면이다. 중복되는 설명을 피하기 위해서 이하 함께 설명한다.
구체적으로 도 4a는 웨이퍼 프로브 카드(100)의 하면(101)을 도시한 것이고, 도 4b는 웨이퍼 프로브 카드(100)의 상면(102)을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 웨이퍼 프로브 카드(100)의 구조는 검사하고자 하는 LED 웨이퍼(200)에 마련된 제 1 및 제 2 전극패드(210, 230)와 일대일 매칭이 되는 제 1패드(110) 및 제 2패드(130)가 마련된다. 각각의 패드(110, 130)는 크기가 서로 같다.
또한, 웨이퍼 프로브 카드(100)는 LED와 매칭되는 정렬을 위한 목적으로 얼라인 홀(Align Hole, 190)를 구비한다. 얼라인 홀(190)은 웨이퍼 프로브 카드(100)의 하면(101)과 상면(102)에 형성되면 이러한 홀은 웨이퍼 프로브 카드(100)를 관통한다. 사용자는 얼라인 홀(190)을 통해서 웨이퍼 프로브 카드(100)와 접촉하는 LED 웨이퍼(200)의 틀어짐을 방지할 수 있다.
도 4a에 도시된 웨이퍼 프로브 카드(100)에서 마련된 각각의 제 1패드(110)는 세로 방향(제 1방향)으로 전선에 의해서 다른 제 1패드(110)와 Line-by-Line으로 연결된다. 또한, 제 2패드(130)는 다른 제 2패드(130)와 가로 방향(제 2방향)으로 전선을 통해 연결된다.
또한, 웨이퍼 프로브 카드(100)에서 각각의 패드(110, 130)를 연결하는 전선은 최종적으로 웨이퍼 프로브 카드(100)의 상단면과 연결되는 TSV 포인트(115, 135)와 연결된다. 여기서 TSV 포인트(115, 135)는 TSV(Through Silicon Via)이며, 명칭의 중복을 방지하기 위함이다.,
TSV 포인트(115, 135)는 제 1패드(110) 및 제 2패드(130)를 상면과 하면으로 연결시키는 통로이다.
TSV 포인트(115, 135)는 광학 소스 인가부(30)가 전달하는 전원의 +극, -극에 해당한다. 즉, 개시된 웨이퍼 프로브 카드(100)는 각각의 패드(110, 130)와 광학 소스 인가부(30)에 포함된 +극 -극과 일대일로 연결할 필요 없이, TSV 포인트(115, 135)만을 제어하여 웨이퍼 프로브 카드(100) 전체의 패드(110, 130)에 선택적으로 전류 또는 전압을 인가할 수 있다.
예를 들어, 도 4a의 도면에서 도면 부호와 화살표가 가리키는 제 1패드(110) 및 제 2패드(130)에 전류 및 전압을 인가하기 위해서는 도면 부호115가 직접적으로 가리키는 제 1 TSV 포인트(115)와 제 2 TSV 포인트(135)가 배열된 열 중 마지막 두번째의 제 2 TSV 포인트(135)에 전류 또는 전압을 인가하면 된다.
이러한 구성을 통해서 종래 검사장치에서 필요한 기판, 몰드, 골드와 같은 재료 또는 구성을 생략할 수 있다. 또한, 각각의 패드(110, 130)는 LED 웨이퍼(250)에 마련된 LED를 모두 발광시킬 수 있기 때문에 종래 검사장치에서 수반되었던 분리/재정렬하는 공정을 생략할 수 있으며, 검사장치(1)의 이동 수단(예를 들어, 척(Chuck))이 필요하지 않아 검사 시간의 단축이 가능하다.
도 4b에서 도시된 웨이퍼 프로브 카드(100)의 상면(102)에는 제 1패드(110) 및 제 2패드(130) 사이에 TSV로 홀(155)이 형성된다. 이러한 홀(155)는 웨이퍼 프로브 카드(100) 상면(102)에서 전도성 금속으로 채워져 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드(100)의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b와 달리, 개시된 다른 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드(100)는 제 1 TSV 포인트(115) 및 제 2 TSV 포인트(135)에 -와 + 전원을 서로 교번하여 인가시킬 수 있다.
이를 회로 형식으로 도시하면, 도 5의 각각의 다이오드는 제 1 및 제 2 패드(110, 130)에 해당한다. D1 다이오드에 해당하는 제 1패드 및 제 2패드(110, 130)에 맞닿은 LED를 점등시키기 위해서는. 제 1게이트(G1) 및 제 1소스(S1)에 - 및 + 전원을 인가한다. D1-2 다이오드에 해당하는 LED를 점등시키기 위해서는. 제 1게이트(G1) 및 제 1소스(S1)에 +및 -전원을 인가하면 된다.
즉, 도 5에 회로도와 같이 웨이퍼 프로브 카드(100)를 제조하면서 광학 소스 인가부(30)가 +, -를 교번 구동하게 되면, 1개의 배선으로 2 개의 LED를 발광시킬 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법에 관한 순서도이다. 또한, 도 7 내지 20은 일 실시예에 따른 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 중복되는 설명을 피하기 위해 이하 함께 설명한다.
웨이퍼 프로브 카드(100)의 제조방법은 먼저 도 7과 같이, 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer,105)에 포토 레지스터(Photo Register, 400)를 도포한다(300).
이후, 제조방법은 화소 수에 맞추어 제 1패드(110)를 형성할 위치에 맞추어 포토 레지스터(400)를 식각한다(310).
구체적으로 제 1패드(110)를 형성하기 위해서는 제 1패드(110)의 위치에 대응하는 마스크(500)를 사용한다.
제조방법은 도 8과 같이 노광기를 통해 빛을 노광하고, 도 9와 같이 포토 레지스터를 식각한다.
식각이 이뤄진 후, 제조방법은 제 1패드(110)를 증착시키고, 전연막을 코팅시켜 절연층(106)을 형성한다(320).
구체적으로 제조방법은 도 10과 같이, 식각된 영역에 증착을 통해 제 1패드(110)를 형성한다. 이후, 제 2패드(130)를 형성하기 위해 절연막으로 전체를 코팅한 후, 도 11과 같이 다시 포토 레지스터(400)를 도포한다. 여기서 절연막은 이산화 규소(SiO2)로 마련될 수 있다.
제조방법은 제 2패드(130)를 형성할 위치에 포토 레지스터(400)를 식각한다(330).
구체적으로, 제조방법은 식각 전, 도 12와 같이 형성된 제 1패드(110) 영역의 절연층(106)을 노광을 통해 걷어낸다. 이후, 제조방법은 도 13과 같이, 마스크(500)를 이용하여 제 2패드(130)를 형성할 위치에 포토 레지스터(400)를 식각한다.
제조방법은 제 2패드(130)를 증착시키고, 다시 포토 레지스터(400)를 도포한다(340).
구체적으로 제조방법은 도 14와 같이 제 2패드(130)를 증착시킨다. 이후 제조방법은 도 15와 같이 다시 포토 레지스터(400)를 도포하는데, 이는 각 패드의 평탄도를 맞추기 위함이다.
제조방법은 제 1패드(110) 및 제 2패드(130)에 해당하는 영역을 도 16과 같이, 식각한다(350).
이후, 제조방법은 제 1패드(100) 위치에 패드를 도 17과 같이 증착시킨다(360).
제조방법은 마스크(500)를 이용해 도 18과 같이, 후면 배선 연결을 위한 TSV 공정을 진행한다(370).
TSV 공정을 통해서 개시된 웨이퍼 프로브 카드(100)는 도 19와 같이, 실리콘 기판(105)의 상면에 후면 패드가 형성된다.
웨이퍼 프로브 카드(100)은 이후 ACF(160)및 PI 필름(170)으로 본딩된다(380).
여기서 ACF(Anisotropic Conductive Film, 160)는 미세 도전 입자를 접착수지(일반적으로 열경화성)에 혼합시켜 film 상태로 만들고 한쪽 방향으로만 전기를 통하게 하는 이방성 도전막이다. 개시된 일 예에서 ACF (160)에 포함되는 미세 도전 입자는 금 또는 은이 사용될 수 있다.
또한, PI(PolyImide) 필름(170)은 영상 400도 이상의 고온이나 영하 269도의 저온을 견디는 필름으로 광학 소스 인가부(30)와 연결된다.
한편, 후면 패드와 ACF(160)사이에는 TSV(150)가 형성되고, 웨이퍼 프로브 카드(100)는 형성된 TSV(150)와 각 패드(110, 130)는 접합시켜 도 4a 및 도 4b에서 전술한 바와 같이 전극인가를 위한 배선 연결될 수 있다.
이를 통해서 개시된 웨이퍼 프로브 카드(100)가 제작되면, 종래 탐침을 이용한 공정 부분을 생략할 수 있고, LED 웨이퍼와 일대일 매칭을 통해 검사를 수행함으로써, 검사 시간을 단축시키고 LED 발광에 필요한 배선을 줄여 공정 복잡도를 낮출 수 있다.
한편, 전술한 제조방법은 웨이퍼 프로브 카드(100)을 제조하기 위한 일 예에 불과하고, 다양한 변형례가 있을 수 있다.
1: 검사 장치 30: 광학 소스 인가부
50: 스테이지 70: 광학 측정부
90: 제어부 100: 웨이퍼 프로브 카드
50: 스테이지 70: 광학 측정부
90: 제어부 100: 웨이퍼 프로브 카드
Claims (20)
- 기판;
상기 기판 상에 형성되는 절연층;
상기 절연층 상에 형성되는 복수개의 제 1패드 및 복수개의 제 2패드; 및
TSV(Through Silicon Via)을 통해 상기 제 1패드 및 상기 제 2패드와 각각 연결되는 복수개의 후면 패드;를 포함하고,
상기 제 1패드 및 상기 제 2패드는 LED(Light emitting diode) 웨이퍼의 전극패드에 전기적 신호를 전달하고, 상기 복수의 제1 패드는 상기 TSV를 통해 제 1방향의 전기 배선으로 연결되고, 상기 복수개의 제 2 패드는 상기 TSV를 통해 제 2방향의 전기 배선으로 각각 연결되고,
상기 복수의 후면 패드는 상기 제2 패드가 증착된 후, 상기 제1 패드가 형성된 상기 절연층을 식각하여 상기 제1 패드가 다시 증착되어 형성되는 웨이퍼 프로브 카드. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 기판의 재질은,
실리콘으로 마련되는 웨이퍼 프로브 카드. - 제 1항에 있어서,
상기 LED 웨이퍼와 정렬을 위한 홀이 구비되는 웨이퍼 프로브 카드. - 제 1항에 있어서,
제 1패드는,
상기 절연층이 식각된 후, 증착되어 형성되는 웨이퍼 프로브 카드. - 제 1항에 있어서,
상기 후면 패드 상에는,
ACF(Anisotropic Conductive Film) 및 PI(PolyImide) 필름이 마련되는 웨이퍼 프로브 카드. - 웨이퍼 프로브 카드에 전원을 전달하는 광학 소스 인가부;
복수개의 LED(Light emitting diode)가 발광하여 조사하는 광을 수집하는 광학 측정부; 및
상기 광학 소스 인가부를 제어하고, 상기 광학 측정부가 전달하는 측정 결과를 기초로 LED를 검사하는 제어부;를 포함하고,
상기 웨이퍼 프로브 카드는,
기판;
상기 기판 상에 형성되는 절연층;
상기 절연층 상에 형성되는 복수개의 제 1패드 및 복수개의 제 2패드; 및
TSV(Through Silicon Via)을 통해 상기 제 1패드 및 상기 제 2패드와 각각 연결되는 복수개의 후면 패드;를 포함하고,
상기 제 1패드 및 상기 제 2패드는 상기 광학 소스 인가부가 전달하고, 상기 복수의 제1 패드는 상기 TSV를 통해 제 1방향의 전기 배선으로 연결되고, 상기 복수개의 제 2 패드는 상기 TSV를 통해 제 2방향의 전기 배선으로 각각 연결되고,
상기 복수의 후면 패드는 상기 제2 패드가 증착된 후, 상기 제1 패드가 형성된 상기 절연층을 식각하여 상기 제1 패드가 다시 증착되어 형성되는 전원을 상기 LED에 전달하는 검사장치. - ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 광학 소스 인가부가 상기 전원을 교번하여 인가하도록 제어하는 검사장치. - 삭제
- ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제 1 방향의 전기 배선 및 상기 제 2방향의 전기 배선을 통해 선택적으로 전원을 인가하는 검사장치. - ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정 결과를 기초로 상기 복수개의 LED에 대한 맵 데이터를 생성하는 검사장치. - ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 11항에 있어서,
상기 생성된 맵 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하는 검사장치. - ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 7항에 있어서,
상기 LED를 포함하는 웨이퍼를 수용하는 스테이지;를 더 포함하고,
상기 스테이지는,
조사되는 광을 통과시키는 유리 윈도우;를 포함하는 검사장치. - ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 13항에 있어서,
상기 광학 측정부는,
상기 유리 윈도우가 통과시키는 광을 수집하는 검사장치. - 복수의 제 1패드가 노출되도록 절연층이 형성된 기판을 마련하고;
상기 절연층 상에 복수의 제 2 패드를 형성시키고; 및
상기 제 2패드를 증착시킨 후, 상기 제 1패드가 형성된 절연층을 식각하여 제 1패드를 다시 증착시키고, 상기 절연층이 형성된 상기 기판의 반대 면에 마련되는 후면 패드를 형성하는 것;을 포함하고, 상기 복수의 제1 패드는 TSV를 통해 제 1방향의 전기 배선으로 연결되고, 상기 복수개의 제 2 패드는 상기 TSV를 통해 제 2방향의 전기 배선으로 각각 연결되는 상기 후면 패드는 상기 제 1패드 및 상기 2 패드와 TSV(Through Silicon Via)를 통해 연결되는 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법. - 제 15항에 있어서,
상기 복수의 제 1패드 및 상기 복수의 제 2패드가 평탄하도록 형성되는 것;을 더 포함하는 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법. - 제 15항에 있어서,
상기 후면 패드와 접촉하는 ACF(Anisotropic Conductive Film)를 본딩하는 것;을 더 포함하는 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법. - ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 17항에 있어서,
상기 ACF 상에 마련되는 PI(PolyImide) 필름을 형성하는 것;을 더 포함하는 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법. - 제 15항에 있어서,
상기 기판은 마련하는 것은,
상기 기판에 절연층을 형성한 후, 포토 레지스터를 식각하여 제 1 패드를 증착시키는 것;을 포함하는 웨이퍼 프로브 카드의 제조방법. - 삭제
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