KR20000027658A

KR20000027658A - Vertical probe card

Info

Publication number: KR20000027658A
Application number: KR1019980045618A
Authority: KR
Inventors: 김동일; 안영겸; 정삼원; 송병창; 정하풍
Original assignee: 김동일; 송병창; 안영겸; 정삼원; 정하풍
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2000-05-15
Also published as: KR100328540B1

Abstract

PURPOSE: A vertical probe card is provided to manufacture vertical probes having appropriate elastic transformations and mechanical intensity, to attach the probes on a substrate with high density, to eliminate leakage current between the probes, to restore the probes to original shapes after measuring the probes, and to eliminate transformations during a determined life span of the card. CONSTITUTION: A vertical probe card fixing a plurality of probes by accordingly arranging the probes, when measuring the probes with a pad or a bonding pad of an element for being measured, comprises an insulating substrate(1), a plurality of probes, and conductive wiring(4). The insulating substrate is electrically insulated on a circuit board. The projected probes having elasticity are fixed on the insulating substrate. The conductive wiring is formed to the circuit board via the insulating substrate from the probes according to a design. The probes are manufactured as a method of leaving a necessary part with an etching method, after determining patterns with an optical lithographic method. One pointed end(3) of a probe is contacted with a special pad of the element for being measured, and the probes enter a trench(5) etched on the insulating substrate as being transformed. Each probes is connected on the insulating substrate as each pad, and is connected to a probe card in the pad.

Description

Vertical probe card

본 발명은 소형 전기적 소자 제작시 전기적 검사에 사용되는 탐침카드의 일종인 수직형 탐침카드의 구조 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 기존의 탐침카드는 탐침이 크고 길어서 그 배치 개수와 위치에 제약이 있고, 전기적 특성이 좋지 않았다. 새 형태의 탐침 카드를 개발함으로써 이루려는 목적은 기존의 방식보다 더 많은 수의 탐침을 정해진 면적내에 설치하고, 탐침의 크기도 소형화하여, 전기적 특성이 향상되도록 하는 것이다.The present invention relates to a structure of a vertical probe card, which is a type of probe card used for electrical inspection in the manufacture of small electrical devices, and a method of manufacturing the same. Conventional probe cards have large and long probes, which limit the number and location of the probes, and have poor electrical characteristics. The goal of developing a new type of probe card is to install a larger number of probes in a given area than conventional methods, and to reduce the size of the probes so that the electrical characteristics can be improved.

본 발명은 반도체 웨이퍼 등에 제작된 전기적 소자의 전기적 특성을 측정하는 탐침카드(Probe card)의 제작에 관련된 것이다.The present invention relates to the manufacture of a probe card (Probe card) for measuring the electrical characteristics of the electrical device fabricated in semiconductor wafers and the like.

반도체 집적회로 소자(semiconductor integrated circuit device)등의 전기 회로 소자(electrical circuit device)를 제작할 때에는 소자의 제작 공정중, 또는 그 후에, 그리고 리드프레임(lead frame)을 붙이기 전에 그 전체적인 또는 부분적인 전기적 특성이 설계와 일치하게 형성되었는지를 시험하게 된다. 이러한 시험에 사용되는 장비가 시험장비(test station)이며, 도 4에 그 개략도를 제시하였다. 이 장비에는 탐침카드(Probe card)가 장착되는데, 이 탐침카드는 시험장비내의 각종 전기적 신호의 측정 장치와, 측정의 대상이 되는 반도체 웨이퍼(wafer)상에 형성된 단일 또는 복수의 소자상의 전기 접점(Pad) 사이를 연결시켜 주는 역할을 한다. 탐침 카드의 구조는 두 부분으로 구성되어 있다. 그 하나는 탐침을 구조적으로 지지하며 시험장비와 탐침을 연결하는 회로가 형성되어 있는 회로 기판(10)이며, 다른 하나는 기판에 장착되는 탐침(11)으로, 이 탐침이 도 5에 보인바와 같이 직접 측정 대상 소자(7)에 접촉한다.When fabricating an electrical circuit device, such as a semiconductor integrated circuit device, its overall or partial electrical properties during or after the fabrication process of the device and prior to attaching a lead frame. Test to see if it matches the design. The equipment used for this test is a test station, the schematic of which is shown in FIG. This equipment is equipped with a probe card, which is a device for measuring various electrical signals in a test equipment, and electrical contacts on a single or plural elements formed on a semiconductor wafer to be measured. It plays a role of connecting the pads. The probe card consists of two parts. One is a circuit board 10 which structurally supports the probe and forms a circuit connecting the test equipment and the probe, and the other is a probe 11 mounted on the substrate, which is shown in FIG. It directly contacts the element to be measured 7.

탐침카드는 시험장비 외각의 머리판(HEAD PLATE)(8)에 의해 지지되는 삽입 링의 아래 면에 부착된다. 탐침카드 아래에는 작업선반(12)이 위치하며, 작업 선반은 수평방향(X, Y 축 방향)과 수직방향(Z축 방향)의 3차원으로 움직일 수 있도록 제작되어있다. 이 작업선반 위에 측정 대상 소자(7)가 놓인다.The probe card is attached to the underside of the insertion ring which is supported by the HEAD PLATE (8) on the outside of the test equipment. The work shelf 12 is located under the probe card, and the work shelf is made to move in three dimensions in the horizontal direction (X, Y axis direction) and vertical direction (Z axis direction). The element to be measured 7 is placed on the work shelf.

측정은 우선 측정 대상 소자를 작업선반에 고정시키는 것으로 시작된다. 그 후 작업 선반이 X와 Y축 방향으로 이동하여 탐침 카드의 탐침과 측정 대상 소자의 접점(6)이 일치되도록 한다. 그 후 Z축 방향으로 이동하여 탐침과 측정 대상 소자의 접점(6)과의 접촉이 일어나도록 한다. 그 후 시험장비는 소자의 전기적 특성을 측정하기 위한 전기적 신호를 발생시키는데, 이 전기적 신호는 일명 포고핀(pogo pin)(9)을 통하여 탐침 카드의 회로 기판(10)으로 전달된다. 이 신호는 회로기판에서 탐침(11)의 첨단까지 연결된 전기 배선을 통해 회로기판에서 탐침으로, 그리고 탐침에서 측정 대상 소자로 이동한다. 그 후 소자에서 나오는 전기적 응답 신호는 위의 역순으로 이동하여 시험장비로 전달된다.The measurement begins by first fixing the element to be measured to the working shelf. The work shelf then moves in the X and Y-axis directions so that the probe 6 of the probe card and the contact 6 of the device to be measured coincide. Then, it moves in the Z-axis direction so that contact between the probe and the contact 6 of the element to be measured occurs. The test equipment then generates an electrical signal for measuring the electrical characteristics of the device, which is transmitted via a pogo pin 9 to the circuit board 10 of the probe card. This signal travels from the circuit board to the probe and from the probe to the device to be measured via electrical wiring from the circuit board to the tip of the probe 11. The electrical response signal from the device is then transferred in reverse order to the test equipment.

도 5에 제시된 기존 방식은 수평 방식(horizontal type) 또는 텅스텐 바늘(tungsten needle) 탐침 방식이라 지칭된다. 이 방식은 끝을 뾰족하게 가공한 텅스텐 바늘(13)을 틀에 고정시키고 그 첨단을 측정 대상 소자의 접점(5)과 접촉하게 하여 측정을 시행하는 방식이다. 하지만 최근의 반도체 소자의 전기 접점은 매우 작아져서, 수십 마이크로미터 이하의 크기를 가진 접점이 수 마이크로 미터의 간격으로 소자당 수십 개씩 배열되어 있는 경우도 있다. 따라서 기존 방식의 경우 텅스텐 바늘의 두께는 수백 마이크로미터나 되기에 다수의 소자를 동시에 측정할 때 필요한 수(數)만큼의 탐침을 설치하기 어렵다. 또한 탐침을 미세한 접점의 특정 위치에 정확히 접촉하도록 설치하는 것도 어렵다. 그리고 탐침의 길이가 길고, 각각의 탐침의 길이가 다르며, 탐침이 굵어서 탐침과 탐침간의 간격이 작아, 전기 신호를 보낼 때 상호 간섭이 일어나기 쉽고 임피던스의 조절이 어렵다. 따라서 램버스 동적 랜돔 악세스 메모리(Rambus Dynamic Random Access Memory)와 같이 고속으로 작동하는 소자의 측정에는 사용이 불가능하다.The conventional scheme shown in FIG. 5 is referred to as the horizontal type or tungsten needle probe method. In this method, a tungsten needle 13 having a sharp tip is fixed to a frame, and its tip is brought into contact with the contact point 5 of the element to be measured, and measurement is performed. However, in recent years, the electrical contacts of semiconductor devices have become very small, and there are cases in which dozens of contacts are arranged per device at intervals of several micrometers. Therefore, in the conventional method, the thickness of the tungsten needle is hundreds of micrometers, so it is difficult to install as many probes as necessary to measure multiple devices simultaneously. It is also difficult to install the probe so that it contacts the specific position of the minute contact accurately. The length of the probe is long, the length of each probe is different, and the thickness of the probe is small, so that the distance between the probe and the probe is small. Therefore, they cannot be used to measure devices that operate at high speeds, such as Rambus Dynamic Random Access Memory.

이러한 점들을 개선하고자 개발된 것이 수직 방식이다. 수직 방식은 미세한 탐침을 기판에 배열하는 것이기에 많은 수의 탐침을 좁은 간격으로 배치할 수 있고, 탐침의 길이도 짧으며, 탐침이 가늘어 좁은 간격으로 배열하더라도 텅스텐 탐침 방식에 비해 탐침간 간격을 넓게 유지할 수 있기 때문에, 제작된 탐침카드의 전기적 특성이 우수하다.The vertical method was developed to improve these points. In the vertical method, micro probes are arranged on a substrate, so that a large number of probes can be arranged at narrow intervals, the length of the probes is short, and even though the probes are thin and arranged at narrow intervals, the interval between the probes is wider than that of the tungsten probe method. Because of this, the electrical characteristics of the manufactured probe card are excellent.

수직 탐침의 제작시 중요한 점은 설치된 탐침이 모두 측정 대상 소자의 전기 접점(Pad)과 접촉을 하도록 해야 한다는 것이다. 또한 이때 각각의 탐침이 특정한 값 이상의 압력으로 접점을 압박하여야 한다. 이를 위해서는 제작된 탐침의 첨단이 매우 균일하게 배열되어 있어서 그 평평도가 우수하고 각각의 탐침이 일정 정도 이상의 탄성을 지니고 있어야 한다. 이 탐침이 탄성을 가져 탄성 변형을 일으킬 수 있으면, 탐침 첨단의 평평도에 미세한 오차가 있거나 혹은 측정 대상 소자의 접점의 위치에 오차가 있는 경우, 예를 들어 소자가 형성된 반도체 웨이퍼가 완전히 평탄하지 않고 약간의 뒤틀림이 있는 경우에도 탐침 카드를 사용하여 필요한 전기적 측정을 시행할 수 있다. 이러한 새로운 방식의 탐침의 제작기술로 공개된 것은 미국 특허 번호 4,961,052나 미국 특허 번호 5,172,050, 그리고 미국 특허 번호 5,723,347등이 있다.An important point in the manufacture of the vertical probe is that all installed probes must be in contact with the electrical contacts (Pad) of the device under measurement. In addition, each probe must press the contacts with a pressure above a certain value. For this purpose, the tip of the manufactured probe is very uniformly arranged so that the flatness is excellent and each probe has a certain degree of elasticity. If the probe is elastic and can cause elastic deformation, if there is a slight error in the flatness of the tip of the probe or an error in the position of the contact point of the device to be measured, for example, the semiconductor wafer on which the device is formed is not completely flat. Even with minor distortions, the probe card can be used to make the required electrical measurements. Publications of this new type of probe are disclosed in US Pat. No. 4,961,052, US Pat. No. 5,172,050, and US Pat. No. 5,723,347.

본 발명은 요구되는 기계적 특성, 예를 들면 적절한 탄성 변형과 기계적 강도를 가진 수직형 탐침을 제작하고, 이 탐침을 기판(substrate)상의 적절한 위치에 고밀도로 부착한 탐침카드를 제작하는 것이다. 탐침카드에 부착된 탐침은 측정 대상 소자의 전기 접점과 접촉하여 측정 대상 소자의 전기적 특성을 측정할 수 있어야 한다.The present invention is to produce a vertical probe having the required mechanical properties, for example suitable elastic deformation and mechanical strength, and to produce a probe card having the probe attached at high density to an appropriate position on a substrate. Probes attached to the probe card shall be able to contact the electrical contacts of the device under test and measure the electrical properties of the device under test.

이때 탐침과 탐침 사이에는 누설 전류가 없어야 한다. 또한 탐침은 측정후 원래의 형태로 복원되어야 하며, 그 카드의 정해진 수명(예 : 30만회의 접촉)동안 변형이 없어야 한다.There should be no leakage current between the probe and the probe. In addition, the probe shall be restored to its original form after measurement and free of deformation for the life of the card (eg 300,000 contacts).

도 1은 전체를 조립한 투시도1 is a perspective view of the entire assembly

도 2는 제작된 소자의 측면도2 is a side view of the manufactured device

도 3은 제작된 소자가 사용될 시에 탄성 변형된 모양의 측면도Figure 3 is a side view of the elastically deformed shape when the fabricated device is used

도 4는 종래기술에 의한 탐침 장치의 개략도4 is a schematic diagram of a probe device according to the prior art;

도 5는 종래기술에 의한 탐침 장치의 탐침 부분의 확대 투시도5 is an enlarged perspective view of a probe portion of a probe device according to the prior art;

도면의 기호 설명Symbol description in drawings

1 : 절연 기판1: insulated substrate

2 : 탐침의 본체2: main body of the probe

3 : 탐침의 첨단3: tip of the probe

4 : 전기 배선4: electrical wiring

5 : 절연 기판에 형성된 홈(trench)5: trench formed in the insulating substrate

6 : 측정 대상 소자의 접점6: contact point of the element to be measured

7 : 측정 대상 소자7: element to be measured

8 : 탐침 장비 머리판8: probe equipment headboard

9 : 포고핀9: pogo pin

10 : 회로 기판10: circuit board

11 : 텅스텐 바늘11: tungsten needle

12 : 작업 선반12: working lathe

도 1은 본 발명을 적용한 예의 하나이다. 본 탐침카드는 절연 기판(1) 위에 탄성을 가진 탐침(2)을 형성하고 탐침의 첨단에는 경도가 강한 재료(3)를 접합시킨 후 배선(4)을 형성하여 제작된다. 절연 기판을 식각하여 탐침이 움직일 수 있는 공간(5)을 확보하였다. 도 1에는 단지 2개의 탐침만을 표시하였으나 필요에 따라 수천 개 이상의 탐침을 형성할 수도 있다. 도 2는 도 1을 측면에서 본 것이다. 측정 대상이 되는 소자(7)은 그 위에 접점(6)을 가지고 있다. 이때 특정 대상 소자를 장착한 작업선반이 위로 이동하거나 또는 탐침을 고정시킨 머리판이 내려와 접점(6)과 탐침의 첨단(3)이 접촉하여 도 3과 같이 탐침이 탄성 변형을 일으키게 된다. 그 후 전기적 측정이 진행되며, 측정 완료후 도 2와 같이 탐침은 다시 원래의 형태로 복원이 된다1 is one example of applying the present invention. The probe card is manufactured by forming an elastic probe (2) on the insulating substrate (1), joining a hard material (3) to the tip of the probe, and then forming a wiring (4). The insulating substrate was etched to secure a space 5 in which the probe can move. Although only two probes are shown in FIG. 1, thousands or more probes may be formed as necessary. 2 is a side view of FIG. 1. The element 7 to be measured has a contact 6 thereon. At this time, the working shelf equipped with a specific target element is moved upward or the headboard fixed with the probe is lowered, and the contact 6 and the tip 3 of the probe come into contact with each other, thereby causing the probe to elastically deform as shown in FIG. 3. After that, the electrical measurement proceeds, and after completion of the measurement, the probe is restored to its original form as shown in FIG. 2.

본 탐침카드의 일반적인 제작방법은 다음과 같다.The general manufacturing method of this probe card is as follows.

요구되는 탄성과 경도를 지닌 기판(substrate)(예를 들면 유리(glass), 세라믹(ceramic))에 요구되는 탄성과 경도를 지닌 탐침 재료(예를 들면 단결정 실리콘 웨이퍼(single crystal silicon wafer))를 적절한 접합법, 예를 들면 융해접합(fusion bonding) 또는 전기접합(anodic bonding)을 사용하여 접합시킨다. 그리고 다시 탐침재료의 불필요한 부분을 습식 식각(wet etching) 또는 건식식각(dry etching)을 사용하여 수회에 걸쳐 제거함으로써 탐침을 형성한다. 또한 절연 기판을 광학 석판술(photolithography)을 사용하여 패턴을 정의한 후, 습식 식각법(wet etching) 또는 건식식각법(dry etching)을 사용하여 불필요한 부분을 제거한다. 그 후 그 위에 스퍼터링법(sputtering), 증발법(evaporation), 또는 화학기상증착법(chemical vapor deposition, CVD)과 같은 전기 전도층 및 전기 부도층의 증착 방법과 광학석판술과 식각법을 사용하여 전기 회로를 구성한다. 구성된 회로는 전기적 상호간섭을 최소화하기 위하여 적절한 위치에 접지된 배선을 포함하고, 필요시에는 회로부분의 위 또는 아래에 절연막과 전도성 막을 형성시킬 수도 있다. 도 2에 보여진 형태와 같이 제작된 탐침의 첨단(3), 즉 측정 대상 소자의 접점과 접촉하는 부분에는 필요에 따라 경도가 높은 재료, 예를 들면 텅스텐 막을 증착할 수도 있다. 또는 텅스텐으로 별도로 탐침의 첨단을 제작하여 용접과 같은 방법으로 탐침에 부착시킬 수도 있다. 또는 텅스텐을 증착한 후 열처리를 통하여 탐침 표면 위에 텅스텐 실리싸이드(tungsten silicide)를 형성시킬 수도 있다.Probe materials (e.g. single crystal silicon wafers) with the elasticity and hardness required for substrates (e.g. glass, ceramic) with the required elasticity and hardness Bonding is performed using a suitable bonding method, for example, fusion bonding or anodic bonding. The probe is then formed again by removing unnecessary portions of the probe material several times using wet etching or dry etching. In addition, after defining the pattern of the insulating substrate using optical lithography (photolithography), the unnecessary portion is removed by wet etching (wet etching) or dry etching (dry etching). Thereafter, the electroconductive layer and the electrical sublayer are deposited using sputtering, evaporation, or chemical vapor deposition (CVD), followed by electrolithography and etching. Configure the circuit. The constructed circuit includes wiring grounded at an appropriate position to minimize electrical interference, and if necessary, an insulating film and a conductive film may be formed above or below the circuit portion. A material of high hardness, for example, a tungsten film, may be deposited on the tip 3 of the probe manufactured as shown in FIG. Alternatively, the tip of the probe can be made separately from tungsten and attached to the probe by welding. Alternatively, tungsten silicide may be formed on the surface of the probe by heat treatment after deposition of tungsten.

본 발명의 실질적인 제작방법의 상세한 예는 다음과 같다.Detailed examples of the practical manufacturing method of the present invention are as follows.

유리 또는 쎄라믹 재료의 절연 기판에 양면을 연마가공(polishing)한 ＜110＞방향의 결정방향을 가진 실리콘 웨이퍼를 1에서 5기압 사이의 압력을 가하며 온도를 섭씨 300도에서 600도 사이로 올려 융해접합(fusion bond)시킨다. 또는 온도를 섭씨 200도에서 500도 사이로 올린 후에 100V에서 2000V사이의 전압을 인가하여 1mA에서 10mA사이의 전류가 흐르도록 하여 전기접합(anodic bond)시킬 수도 있다. 그리고 화학기계연마(Chemical mechanical polishing, CMP)법 등을 사용하여 실리콘을 연마한다. 연마시 실리콘의 두께가 50에서 500마이크로미터 사이의 원하는 값이 되도록 만든다.A silicon wafer having a <110> crystallographic direction polished on both sides of an insulating substrate made of glass or ceramic material is subjected to fusion splicing by applying a pressure between 1 and 5 atmospheres at a pressure of between 1 and 5 atmospheres. fusion bond). Alternatively, the temperature may be raised between 200 degrees Celsius and 500 degrees Celsius, and then an electric bond may be applied by applying a voltage between 100 V and 2000 V to allow a current of 1 mA to 10 mA to flow. Then, silicon is polished using chemical mechanical polishing (CMP). When polishing, the thickness of the silicon is made to a desired value between 50 and 500 micrometers.

연마된 실리콘에 산화실리콘박막이나 질화실리콘박막을 열분해 화학증착법, 물리증착법, 플라즈마 도움 화학증착법(Plasma enhanced CVD)등의 방법을 사용하여 증착하고, 광학 석판술의 방법으로 패턴을 정의하고 식각한다. 식각된 산화실리콘박막이나 질화실리콘박막을 실리콘 식각용 마스크(mask)로 사용하고, KOH용액을 이용한 비등방성 습식 식각법을 사용하여 5에서 500마이크로 미터 사이의 깊이로 실리콘 층을 수직으로 제거함으로써 탐침의 첨단을 제작한다. 이때 식각 깊이는 전체 실리콘 층의 두께에서 탐침 높이 값을 뺀 값과 같게 한다. 같은 방법으로 또다시 실리콘 층을 5에서 500마이크로 미터 사이의 깊이로 수직으로 식각함으로써 탐침의 본체, 즉 지렛대 부분을 제작한다. 이 제작된 탐침의 전기 전도도를 높이기 위해서 붕소(boron)이나 인(phosphorus)를 이온 주입(ion implant)방법이나 열처리법으로 실리콘 탐침에 첨가시키는 공정을 진행시킬 수도 있다.The silicon oxide thin film or silicon nitride thin film is deposited on the polished silicon by thermal decomposition chemical vapor deposition, physical vapor deposition, plasma enhanced CVD, etc., and patterns are defined and etched by optical lithography. The etched silicon oxide thin film or silicon nitride thin film is used as a silicon etching mask, and anisotropic wet etching method using KOH solution is used to vertically remove the silicon layer to a depth of 5 to 500 micrometers. To produce cutting edges. The etch depth is equal to the thickness of the entire silicon layer minus the probe height. In the same way, again, the silicon layer is etched vertically to a depth of between 5 and 500 micrometers to produce the body of the probe, the lever portion. In order to increase the electrical conductivity of the manufactured probe, a process of adding boron or phosphorus to the silicon probe by ion implantation or heat treatment may be performed.

절연기판을 식각하는 것은 실리콘과 접합 전이나 접합후, 또는 실리콘 식각 공정이 모두 끝난후에 시행할 수 있다. 절연 기판 식각은 광학석판법과 적절한 식각 마스크층을 사용하여 패턴을 정의한 후 불산(HF)나 완충불산액(BHF)용액등을 사용하여 시행할 수 있다. 위의 식각 마스크로 크롬층과 금(gold)층을 스퍼터링법이나 증발법으로 입힌 층을 사용할 수 있다.Etching the insulating substrate can be done either before or after the bonding with the silicon or after the silicon etching process is complete. The etching of the insulating substrate may be performed using an optical lithography method and an appropriate etching mask layer, and then using a hydrofluoric acid (HF) or buffered hydrofluoric acid (BHF) solution. As the above etching mask, a layer coated with a chromium layer and a gold layer by sputtering or evaporation may be used.

스퍼터링법이나 증발법, 또는 화학기상증착법등의 전도체 증착법과 광학석판술을 사용하여 탐침의 첨단에서부터 절연기판의 일정 부분까지 배선을 형성한다. 배선은 절연기판의 탐침이 설치된 면에 형성시킬 수 있고, 또는 그 반대면, 또는 절연 기판을 관통하거나 그 내부에 복층으로 형성시킬 수도 있다.Conductor deposition such as sputtering, evaporation, or chemical vapor deposition and optical lithography are used to form wires from the tip of the probe to a portion of the insulating substrate. The wiring can be formed on the surface on which the probe of the insulating substrate is provided, or on the opposite side, or can be formed in multiple layers through or inside the insulating substrate.

제작된 탐침이 부착되어 있는 완성된 절연 기판은 회로기판에 접착된다. 그리고 절연 기판 위의 접점에서 회로 기판의 접점으로 선재 접합(wire bonding)과 같은 방법으로 연결시킨다.The completed insulation board with the fabricated probe is bonded to the circuit board. Then, the contact is made in the same manner as the wire bonding from the contact on the insulating substrate to the contact of the circuit board.

이 발명을 적용할 경우 높이가 매우 균일하고 매우 정밀하게 배치된 탐침을 평평한 기판 위에 설치할 수 있어, 다수의 반도체 소자의 전기적 특성을 동시에 측정할수 있는 탐침카드의 제작이 가능하다.In the case of applying the present invention, a probe having a very uniform height and very precisely arranged can be installed on a flat substrate, thereby making it possible to manufacture a probe card capable of simultaneously measuring electrical characteristics of a plurality of semiconductor devices.

본 발명의 또 다른 효과는 탐침의 길이가 짧고 각각의 탐침의 크기가 일정하기 때문에 우수한 전기적 특성을 가진 탐침카드의 제작이 가능하는 것이다Another effect of the present invention is that it is possible to manufacture a probe card having excellent electrical properties because the length of the probe is short and the size of each probe is constant.

본 발명의 또 다른 효과는 제작된 탐침이 단결정 실리콘으로 제작될 경우, 매우 우수한 탄성특성 및 복원력을 가지고 있기에, 사용중에 소성 변형(plastic deformation)이 발생하지 않아 탐침카드의 수명이 길어진다는 것이다.Another effect of the present invention is that when the manufactured probe is made of single crystal silicon, it has very excellent elastic properties and restoring force, so that plastic deformation does not occur during use, thereby extending the life of the probe card.

Claims

1. A probe card in which a plurality of probes are arranged and fixed in a manner consistent with a contact (pad or bonding pad) of a device to be measured;

An electrically insulated insulating substrate is fixed on the circuit board, and a plurality of elastically protruding probes are fixed on the insulating substrate, and conductive wiring is formed according to the design from the probe to the circuit board through the insulating substrate. The probe is manufactured in such a way that the pattern is defined by the optical lithography method and only the necessary parts are left by the etching method.The tip of the probe contacts one specific contact point of the device to be measured, and the groove is etched in the insulating substrate. Probing card which enters into this groove, causing this deformation, and each probe is connected to its respective contact on the insulated substrate and connected to the probe card at this contact.

The probe card of claim 1 wherein the probe is comprised of single crystal silicon.

The probe card of claim 2, wherein impurities are added to the single crystal silicon using impurity implantation such as ion implantation or thermal diffusion for the purpose of improving the electrical conductivity of the probe.

The probe card of claim 1, wherein the probe is fixed to an insulating substrate by melting or electrolytic bonding.

The probe card of claim 1, wherein glass or ceramic is used as the insulating substrate.

The probe card of claim 1, wherein the probe is manufactured by using wet etching or dry etching together with an optical lithography method.

The probe card of claim 6, wherein the probe is manufactured by performing dry etching by reactive ion etching or isotropic dry etching.

The probe card of claim 1, wherein the electrically conductive wire is formed by depositing a conductive material by sputtering, chemical vapor deposition, or sublimation deposition, and forming a pattern using an optical slab method and an etching or lift-off method.

The probe card of claim 1, wherein the probes are structurally and electrically separated from each other and bonded to a substrate having a material different from that of the probe material.

The method according to claim 1, wherein the probe is plated with tungsten or tungsten silicide, or tungsten plated and heat treated to form tungsten silicide, or the tip of the probe is made of tungsten and attached to the probe. Probe card.

The probe card of claim 1, wherein the grooves etched in the insulating substrate are made of one or separated into several grooves.