KR20060027423A

KR20060027423A - 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형전기적 접촉체

Info

Publication number: KR20060027423A
Application number: KR1020040075747A
Authority: KR
Inventors: 이억기
Original assignee: 주식회사 파이컴; 이억기
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2006-03-28
Also published as: CN100490107C; JP2008513801A; US20080079453A1; CN101015048A; KR100586675B1; WO2006080621A1; TW200624814A

Abstract

개시된 본 발명은 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체에 관한 것으로서, 본 발명은 희생기판 상의 적어도 하나 이상의 팁을 형성시키기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계; 상기 제1 보호막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계; 상기 제1 보호막 패턴을 제거하고, 상기 희생기판 상부에 제2 보호막 패턴을 형성하여 일측 단부에 상기 팁이 일체로 형성되는 지지빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제3단계; 상기 트렌치와 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 팁 및 지지빔을 형성하는 제4단계; 상기 팁 및 지지빔이 형성된 희생기판 상부에 제3 보호막 패턴을 형성하여 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제5단계; 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 중공형 몸체를 형성하는 제6단계; 상기 중공형 몸체를 MPH상에 형성된 범프에 본딩하는 제7단계; 및 상기 희생기판을 제거시킴으로써 전기적 접촉체의 팁을 개방하는 제8단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

수직형 전기적 접촉체, 중공형 몸체, 수직빔, 경사빔, MEMS

Description

수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체{MANUFACTURE METHOD OF VERTICAL-TYPE ELECTRIC CONTACTOR AND VERTICAL-TYPE ELECTRIC CONTACTOR THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 수직형 전기적 접촉체의 제조방법을 설명하기 위한 측단면도,

도 2는 도 1의 다른 실시예를 도시한 측단면도,

도 3은 도 1 또는 도 2의 제조방법에 따라 제작된 수직형 전기적 접촉체의 사용상태를 설명하기 위한 도면,

도 4a는 본 발명에 따른 수직형 전기적 접촉체의 사시도,

도 4b는 도 4a의 다른 실시예로서, 지지빔이 중공형 몸체의 모서리 부분에 본딩되어 결합, 형성되는 것을 설명하기 위한 사시도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 몸체에 연결빔이 더 구비되는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법을 설명하기 위한 측단면도,

도 6은 본 발명에 따른 몸체에 연결빔이 더 구비되는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 측단면도,

도 7은 도 5a 내지 도 6b의 제조방법에 따라 제작된 수직형 전기적 접촉체의 사용상태를 설명하기 위한 도면,

도 8a는 본 발명에 따른 몸체에 연결빔이 더 구비된 수직형 전기적 접촉체의 사시도,

도 8b는 도 8a의 다른 실시예로서, 연결빔이 중공형 몸체의 모서리 부분에 본딩되어 결합, 형성되는 것을 설명하기 위한 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 몸체 내측에 지지빔이 형성된 수직형 전기적 접촉체의 제조방법을 설명하기 위한 측단면도,

도 10은 도 9의 몸체 내측에 지지빔이 형성된 수직형 전기적 접촉체의 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 측단면도,

도 11은 도 9 및 도 10의 제조방법에 따라 제조된 몸체 내측에 지지빔이 형성된 수직형 전기적 접촉체의 사용상태를 도시한 도면,

도 12a는 본 발명에 따른 몸체 내측에 지지빔이 형성된 수직형 전기적 접촉체의 사시도,

도 12b는 도 12a의 다른 실시예로서, 지지빔이 중공형 몸체의 내부 모서리 부분에 본딩되어 결합, 형성되는 것을 설명하기 위한 사시도,

도 13a 및 도 13b는 본 발명에 따른 몸체에 경사빔이 더 구비되는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법을 설명하기 위한 측단면도,

도 14는 본 발명에 따른 몸체에 경사빔이 더 구비되는 수직형 전기적 접촉체의 사용상태를 도시한 도면,

도 15는 본 발명에 따른 몸체에 경사빔이 더 구비되는 수직형 전기적 접촉체의 사시도,

도 16a 및 도 16b는 본 발명에 따른 몸체에 복수의 경사빔이 연결되어 만곡된 형상을 갖는 빔이 구비되는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법을 설명하기 위한 측단면도,

도 17은 본 발명에 따른 만곡형상을 갖는 빔이 구비된 수직형 전기적 접촉체의 사용상태를 도시한 도면,

도 18은 본 발명에 따른 만곡형상을 갖는 빔이 구비된 수직형 전기적 접촉체의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 희생기판 6, 8, 12 : 보호막 패턴

10a : 팁 10 : 지지빔

10b : 연결빔 20, 20′ : 제 1 경사빔

20b, 20b′ : 제 2 경사빔 16 : 중공형 몸체

18 : 범프 40 : MPH(다층회로기판)

본 발명은 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체에 관한 것이다.

특히, 기둥 형상의 몸체에 팁과 일체로 형성된 지지빔을 적어도 하나 이상 구비시켜 검사 패드의 산화막을 좀더 효율적으로 제거한 후 정확한 검사가 이루어 질 수 있도록 하기 위한 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체에 관한 것이다.

반도체 제조공정은 일련의 공정에 따라 실리콘 웨이퍼 상에 다수의 칩을 배열 형성한 후 이를 패키징하고 절단하여 개별 칩으로 분리하는 과정으로 이루어진다. 여기서, 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 다수의 칩을 패키징 및 절단하기 위해서는 상기 각 칩에 전기신호를 인가하여 정상작동 유무를 체크하는 과정이 필수적이며, 이를 반도체 검사공정이라 한다. 상기 검사공정은, 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 다수의 칩에 대응하도록 접촉체를 구비한 프로브 카드에 의하는 바, 상기 접촉체를 실리콘 웨이퍼 상의 칩에 접촉하여 전기신호를 인가함으로써 칩의 정상유무를 체크하게 되는 것이다.

종래의 니들형 전기적 접촉체는 일단부에 팁을 형성한 니들을 벤딩(Bending)하고 각각의 니들을 정해진 위치에 배치한 다음 에폭시를 이용하여 고정물에 접합 및 고정시켜 주회로기판에 납땜으로 부착하여 사용하였다. 그러나, 전기적 접촉체를 반도체 집적회로의 접촉패드에 안정적으로 접촉시키기 위해서는 전기적 접촉체에 소정의 탄성력이 필요한데, 이러한 니들형 전기적 접촉체는 반복 사용의 경우 변형되거나 수평도 및 위치정도가 틀어지는 문제가 있었다. 또한, 니들형 전기적 접촉체는 많은 공간을 차지하여 고집적화된 반도체소자의 피치에 대응하기가 어렵고, 다수의 니들을 통한 신호간의 간섭이 발생하여 정확한 검사가 이루어질 수 없었다는 문제가 있었다.

한편, 이러한 니들형 전기적 접촉체의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것이 캔틸레버형 전기적 접촉체이다. 캔틸레버형 전기적 접촉체는, 기판에 수직으로 범프를 형성하고, 희생기판 상에 팁과 상기 팁에 접촉하는 지지빔을 각각 형성하여, 상기 범프 상단과 지지빔 일단부를 본딩한 후 상기 희생기판을 제거함으로써 완성된다. 캔틸레버형 전기적 접촉체는 고집적화된 반도체소자의 검사에 사용되어 왔다.

본 발명의 목적은 희생기판에 트렌치를 형성하여 제조하는 MEMS 기술 방식의 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기둥형상의 몸체에 팁과 일체로 형성된 지지빔을 적어도 하나 이상 구비하거나, 중공형 몸체에 팁과 일체로 형성된 지지빔을 적어도 하나 이상 구비시켜, 검사 패드의 산화막을 좀더 효율적으로 제거한 후 정확한 검사가 이루어 질 수 있도록 하기 위한 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 몸체에 연결된 지지빔을 테이퍼 형상으로 하여, 몸체와 지지빔의 결합부근에 응력 집중을 분산시킬 수 있도록 하기 위한 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 몸체와 지지빔 사이에 연결빔을 더 구비시켜, 몸체와 연결빔의 결합부근에 응력 집중을 분산시켜 주며 OD확보가 용이하도록 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 몸체에 만곡형상을 갖는 빔을 구비시켜 팁에서 받는 외력에 대해 만곡 형상으로 이루어진 빔에서 응력 집중을 분산시켜 주며, OD 확보가 용이하도록 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법 및 이에 따른 수직형 전기적 접촉체를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 희생기판 상의 적어도 하나 이상의 팁을 형성시키기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계; 상기 제1 보호막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계; 상기 제1 보호막 패턴을 제거하고, 상기 희생기판 상부에 제2 보호막 패턴을 형성하여 일측 단부에 상기 팁이 일체로 형성되는 지지빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제3단계; 상기 트렌치와 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 팁 및 지지빔을 형성하는 제4단계; 상기 팁 및 지지빔이 형성된 희생기판 상부에 제3 보호막 패턴을 형성하여 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제5단계; 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 중공형 몸체를 형성하는 제6단계; 상기 중공형 몸체를 MPH상에 형성된 범프에 본딩하는 제7단계; 및 상기 희생기판을 제거시킴으로써 전기적 접촉체의 팁을 개방하는 제8단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예는, 희생기판 상의 적어도 하나 이상의 팁을 형성시키기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계; 상기 제1 보호막 패턴을 식 각 마스크로 이용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계; 상기 제1 보호막 패턴을 제거하고, 상기 희생기판 상부에 제2 보호막 패턴을 형성하여 일측 단부에 상기 팁이 일체로 형성되는 지지빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제3단계; 상기 트렌치와 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 팁 및 지지빔을 형성하는 제4단계; MPH 상부에 제3 보호막 패턴을 형성시켜 범프를 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제5단계; 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 범프를 형성하는 제6단계; 상기 범프가 형성된 상기 MPH 상부에 제4 보호막패턴을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제7단계; 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 중공형 몸체를 형성하는 제8단계; 상기 중공형 몸체에 상기 지지빔을 본딩하는 제9단계; 및 상기 희생기판을 제거함으로써 전기적 접촉체의 팁을 개방시키는 제10단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또다른 실시예는, 외부 전기신호를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 접속단자와 배선을 구비하고 있는 MPH; 상기 MPH의 접속단자 상에 구비되는 범프; 상기 범프에 수직으로 본딩되는 중공형 몸체; 상기 중공형 몸체의 하측단부 대향면에 소정 간격으로 구비되는 적어도 하나 이상의 지지빔; 및 상기 지지빔에 일체로 형성되는 팁으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

실시예1

본 발명에 따른 수직형 전기적 접촉체의 제조방법의 일실시예는, 도 1에 도 시된 바와 같다.

먼저 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 (1 0 0) 등과 같이 일정 방향성을 가진 실리콘 재질의 희생기판(2) 상에 산화막으로 이루어지는 보호막(Passivation layer, 미도시)을 형성한다. 그리고, 상기 보호막 상부에 식각공정의 식각마스크로 사용될 제1 보호막 패턴(8)을 형성한다.

이때, 상기 제 1 보호막 패턴(8)은 희생기판(2) 상에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상하는 포토리소그래피(Photolithography) 공정과 식각공정을 순차적으로 수행함으로써 형성된다.

그리고, 다음으로 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 보호막 패턴(8)을 이용하여 습식식각공정 및 이방성 건식식각공정을 연속적으로 수행함으로써 전기적 접촉체의 팁에 해당하는 트렌치가 희생기판(2) 상에 형성된다. 즉, 제 1 보호막 패턴(8)을 이용하여 형성되는 트렌치는 1차 습식식각 공정을 통해 팁 끝단부에 해당하는 얇은 트렌치를 먼저 형성한 후 2차 이방성 건식식각공정을 통해 상기 트렌치의 깊이를 좀더 깊게 형성함으로써 형성된다.

이때, 상기 트렌치는 서로 인접한 팁의 측단부가 소정 간격을 두고 동일선상에 정렬되도록 형성된다.

본 과정에 의하면, 상기 팁 끝단부에 해당하는 트렌치는 제 1 보호막 패턴의 형상에 따라 원뿔 내지 각뿔 형상으로 다양하게 형성할 수 있으며, 상기 건식식각공정은 딥트렌치(Deep trench) 식각방법으로서 보쉬 프로세스(Bosh Process)로 불리는 공지의 RIE(Reactive Ion Etching)에 의해서 이루어진다.

그리고, 상기 제 1 보호막 패턴(8)을 제거하고, 도 1의 (c)에 도시된바와 같이 스퍼터링(sputtering) 공정에 의해 희생기판(2) 상부에 후속 도금공정의 씨드(Seed)로 기능하는 구리(Cu) 등의 씨드층(4)을 형성시킨다.

그리고, 그 상부에 소정 두께로 포토레지스트를 코팅한 후 노광 및 현상공정을 거쳐 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이 지지빔 단면의 패턴을 갖는 제 2 보호막 패턴(6)을 형성시켜 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 지지빔을 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 1의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 제 2 보호막 패턴(6)에 의해서 개방된 공간부 및 트렌치에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시킨 후, CMP(Chemical Mechanical Polishing), 에치백(Etchback) 및 그라인딩(Grinding) 등의 평탄화공정을 수행함으로써 소정간격 이격된 팁(10a)과 지지빔(10)을 2개 형성한다.

이때, 본 실시예에서 지지빔(10) 및 팁(10a)은 서로 소정간격 이격되어 마주보며 지지빔(10)의 각 팁(10a)은 동일선상에 위치되도록 형성되며, 각 지지빔(10)은 팁(10a) 반대측에서 팁(10a)으로 갈수록 그 폭이 축소된 테이퍼 형상으로 이루어진다.

특히, 본 실시예에서는 서로 소정간격 이격된 2개의 지지빔(10)을 도시하였으나 적어도 1개 이상의 지지빔(10)을 형성할 수 있으며, 상기 팁(10a)과 지지빔(10)은 본 실시예의 도금 이외에 CVD( Chemical Vapor Deposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 증착방법을 사용하여 형성시킬 수도 있다.

그리고, 도 1의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 팁(10a)과 지지빔(10)이 형성된 상기 희생기판(2) 상부에 중공형 몸체 단면 패턴을 갖는 즉, 팁(10a) 반대측의 지지빔 단부 상면을 개방하는 정사각형 형상의 제 3 보호막 패턴(12)을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

이때, 상기 제 3 보호막 패턴(12) 역시 노광 및 현상공정의 수행에 의해서 형성된다.

그리고, 도 1의 (g)에 도시된 바와 같이 상기 제 3 보호막 패턴(12)에 의해서 형성된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시킨 후, CMP(Chemical Mechanical Polishing), 에치백(Etchback) 및 그라인딩(Grinding) 등의 평탄화공정을 수행함으로써 정사각기둥 형상의 중공형 몸체(16)를 형성한다.

이때, 상기 중공형 몸체(16)는 도금 이외에 CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition)에 의해서 형성할 수 있다.

그리고, 상기 중공형 몸체(16)의 형상은 제작자에 따라 중공형 사각기둥 형상, 중공형 원기둥 형상, 중공형 삼각기둥 형상 등과 같은 다양한 모양의 중공형 기둥 형상으로 변형 제작할 수도 있다.

또한, 상기 중공형 몸체(16) 이외에 내부가 매립된 기둥형상의 몸체로 형성될 수도 있다.

다음으로, 도 1의 (h)에 도시된 바와 같이 중공형 몸체(16)까지 형성되면 습식식각 공정에 의해 희생기판(2) 상의 제 2 보호막 패턴(6) 및 제 3 보호막 패턴(12)을 제거한 후, 다층회로기판 즉, MPH(Micro Probe Head)(40) 상의 접촉단자(미 도시)에 형성된 범프(18)에 상기 중공형 몸체(16)를 본딩한다.

마지막으로, 도 1의 (i)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판(2)을 습식식각공정에 의해서 제거함으로써 개방된 팁(10a)과, 지지빔(10)과 중공형 몸체로(16)으로 이루어지는 전기적 접촉체(100)를 완성한다.

한편, 도 2는 MPH(40) 상에 범프(18)를 형성하고 그 상부에 중공형 몸체(16)를 형성한 후, 희생기판(2) 상에 형성된 팁(10a)과 일체로 형성된 지지빔(10)을 상기 중공형 몸체(16)에 본딩으로 부착하여 전기적 접촉체를 부양 형성하는 방식을 설명하기 위한 것으로써 첨부 도면 도 1과 동일한 부품은 동일 부호로 표시하고 중복되는 공정 설명은 생략한다.

먼저 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 다층회로기판 즉, MPH(40) 상부의 접촉단자(미도시) 영역을 개방하며 범프 단면 패턴을 가지는 제 1 보호막 패턴(18a)을 형성시켜 범프를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 보호막 패턴(18a)에 의해 형성된 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해서 매립시켜 범프(18)를 형성시킨다.

그리고, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 범프(18)가 형성된 상기 MPH(40) 상부에 중공형 몸체 단면의 패턴을 가지는 제 3 보호막 패턴(12)을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제 3 보호막 패턴(12)에 의해서 형성된 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해서 매립시켜 중공형 몸체(16)를 형성시킨다.

그리고, 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 도 1의 (a) 내지 도 1의 (e)와 동일한 공정을 수행한 후, 제 2 보호막 패턴(6)이 제거된 지지빔(10)을 상기 중공형 몸체(16)에 본딩시킨다.

마지막으로, 도 2의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판(2)을 습식식각 공정에 의해서 제거함으로써 전기적 접촉체(100)의 팁(10a)과 지지빔(10)을 개방시킨다.

이하, 도 1의 (a) 내지 도 1의 (i)를 통해서 설명한 실시예와 도 2의 (a) 내지 도 2의 (f)를 통해 설명한 실시예에 따른 제조방법에 의해 형성된 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체를 설명한다.

전술한 바와 같은 실시예 1에 따른 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체는, 도 3의 (a), 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 MPH(40) 하부에 형성된 범프(18)에 수직으로 본딩되는 사각기둥형상의 중공형 몸체(16)와, 상기 중공형 몸체(16)의 하측단부 대향면에 소정 간격으로 구비되는 적어도 하나 이상의 지지빔(10)과, 그 측단부가 인접한 팁의 측단부와 일직선상에 정렬되도록 상기 지지빔(10)에 일체로 형성되는 팁(10a)으로 구성된다.

이때, 본 실시예에서 팁(10a)과 일체로 형성된 지지빔(10)은 다른 팁(10a)과 일체로 형성된 지지빔(10) 단부와 동일지점에서 서로 평행하도록 위치되며, 각 지지빔(10)은 팁(10a) 반대측에서 팁(10a)으로 갈수록 그 폭이 좁아지는 테이퍼 형상으로 이루어진다.

그리고, 상기 중공형 몸체(16)의 형상은 제작자에 따라 중공형 사각기둥 형 상, 중공형 원기둥 형상, 중공형 삼각기둥 형상 등과 같은 다양한 모양의 중공형 기둥 형상으로 변형 제작할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 반도체 소자의 전극패드(50)를 가압하는 과정에서 적어도 하나 이상의 팁(10a)이 전극패드(50)의 상부의 내측에서 외측으로 움직이면서 전극 패드(50) 상부를 스크래치(scratch)시켜 산화막을 좀더 많이 제거하게 되고, 팁(10a)의 접촉면적이 넓어져 정확한 검사를 할 수 있게 된다. 상기 팁(10a)의 접촉해제가 이루어지면 팁(10a)은 원위치로 복귀한다.

그리고, 첨부 도면 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 지지빔(10)이 중공형 몸체(16)의 하단부 임의의 위치에 소정간격으로 이격되어 형성될 수 있다.

특히 첨부 도면 도 4b와 같이 상기 중공형 몸체(16)의 하측면 모서리 부분에 지지빔(10)이 연결되어 상기 중공형 몸체(16)의 하측면 모서리 부분에 결합되는 지지빔(10)의 결합 면적이 커짐으로써, 상기 지지빔(10)과 중공형 몸체부(16)의 연결부근에 응력집중을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 한다.

(실시예2)

본 발명에 따른 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법의 다른 실시예는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같으며, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서 실시예 1과 동일한 부품은 동일한 부호로 표시하고 실시예 1과 겹쳐지는 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

먼저 도 5a의 (a)에 도시된 바와 같이 (1 0 0) 등과 같이 일정 방향성을 가진 실리콘 재질의 희생기판(2) 상에 제1 보호막 패턴(8)을 형성한다.

그리고, 다음으로 도 5a의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 보호막 패턴(8)을 이용하여 습식식각 공정 및 이방성 건식식각공정을 연속적으로 수행함으로써 전기적 접촉체의 팁에 해당하는 트렌치가 상기 희생기판(2) 상에 제 1 실시예와 상이하게 소정 간격을 두고 이격 배열되도록 형성된다.

그리고, 상기 제 1 보호막 패턴(8)을 제거하고, 도 5a의 (c)에 도시된 바와 같이 스퍼터링(sputtering) 공정에 의해 희생기판(2) 상부에 후속 도금공정의 씨드(Seed)로 기능하는 구리(Cu) 등의 씨드층(4)을 형성시킨다.

그리고, 그 상부에 소정 두께로 포토레지스트를 코팅한 후 노광 및 현상공정을 거쳐 도 5a의 (d)에 도시된 바와 같이 지지빔 단면의 패턴을 갖는 제 2 보호막 패턴(6)을 형성시켜 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 지지빔를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 5a의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 제 2 보호막 패턴(6)에 의해 개방된 상기 공간부와 트렌치 내부에 도전성 물질을 도금에 의해 매립시킨 후, CMP(Chemical Mechanical Polishing), 에치백(Etchback) 및 그라인딩(Grinding) 등의 평탄화공정을 수행함으로써 소정간격 이격됨과 동시에 팁(10a)의 양단부가 이웃 하는 지지빔(10)의 끝단부에 내측으로 소정 간격 이격된 지점에 위치하도록, 팁(10a)과 일체로 형성된 지지빔(10)을 2개 형성한다.

그리고, 도 5a의 (f)에 도시된 바와 같이 팁(10a)과 지지빔(10)이 형성된 상기 희생기판(2) 상부에 연결빔 단면 패턴을 갖는 제 3 보호막 패턴(20a)을 형성시켜 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 연결빔을 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 5a의 (g)에 도시된 바와 같이 제 3 보호막 패턴(20a)에 의해서 개방된 상기 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시킨 후, CMP(Chemical Mechanical Polishing), 에치백(Etchback) 및 그라인딩(Grinding) 등의 평탄화공정을 수행함으로써 상기 지지빔(10)과 수직으로 결합되는 연결빔(20)을 2개 형성한다.

그리고, 도 5b의 (h)에 도시된 바와 같이 상기 연결빔(20)이 형성된 상기 희생기판(2) 상부에 중공형 몸체 단면 패턴을 갖는 즉, 상기 연결빔(20)의 단부 상면을 개방하는 제 4 보호막 패턴(12)을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성시킨다.

그리고, 도 5b의 (i)에 도시된 바와 같이 상기 제 4 보호막 패턴(12)에 의 해서 형성된 상기 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시켜 평탄화공정을 수행함으로써 정사각 기둥 형상의 중공형 몸체(16)를 형성한다. 상기 평탄화공정에 대해서는 전술하였으므로 생략하기로 한다.

여기서, 상기 중공형 몸체(16)의 형상은 제작자에 따라 중공형 사각기둥 형상, 중공형 원기둥 형상, 중공형 삼각기둥 형상 등과 같은 다양한 중공형 기둥 형상으로 변형 제작할 수도 있다.

다음으로 5b의 (j)에 도시된 바와 같이 상기와 같이 중공형 몸체(16)까지 형성되면 습식식각 공정에 의해 희생기판(2) 상의 제 2 보호막 패턴(6), 제3 보호막 패턴(20a) 및 제 4 보호막 패턴(12)을 제거한 후, 다층회로기판, 즉 MPH(40)의 상의 접촉단자(미도시)에 형성된 범프(18)에 상기 중공형 몸체(16)를 본딩한다.

마지막으로, 도 5b의 (k)에 도시된 바와 같이 습식식각공정을 수행하여 상기 희생기판(2)을 제거하여 팁(10a)을 개방하고 소정간격 이격됨과 동시에 팁(10a) 양단부가 이웃하는 지지빔(10)의 끝단부에서 내측으로 소정간격 이격된 지점에 위치하도록, 상기 팁(10a)과 일체로 이루어진 지지빔(10)과, 상기 지지빔(10)에 수직으로 연결되는 연결빔(20)과, 상기 연결빔(20)이 본딩된 중공형 몸체(16)로 이루어진 전기적 접촉체(100)를 완성한다.

한편, 도 6은 실시예1과는 달리 희생기판(2) 상에 형성된 소정간격 이격됨과 동시에 팁(10a)의 양단부가 이웃하는 지지빔(10)의 끝단부에서 소정간격 이격된 지점에 위치하도록 상기 팁(10a)과 일체로 이루어진 지지빔(10)을 형성한 후, MPH(40)에 범프(18)와 상기 범프 상부에 중공형 몸체(16)와 상기 중공형 몸체(16) 상부에 연결빔(20)을 부양 형성하여 전기적 접촉체(100)를 형성하는 방식을 설명하기 위한 것으로써 첨부 도면 도 5a 및 도 5b와 동일한 부품은 동일 부호로 표시하고 중복되는 공정 설명은 생략하기로 한다.

먼저 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 다층회로기판 즉, MPH(40) 상부의 접촉단자(미도시) 영역을 개방하며 범프 단면 패턴을 가지는 제 1 보호막 패턴(18a)을 형성시킨다.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 보호막 패턴(18a)에 의해 형성된 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해서 매립시켜 범프(18)를 형성시킨다.

그리고, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 MPH(40) 상부에 중공형 몸체 단면의 패턴을 가지는 제 2 보호막 패턴(12)을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성하고, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 제 2 보호막 패턴(12)에 의해서 형성된 상기 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해서 매립시켜 중공형 몸체(16)를 형성시킨다.

또한, 상기 중공형 몸체(16) 이외에 내부가 매립된 기둥형상의 몸체로 형성 될 수도 있다.

그리고, 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 범프(18) 상부에 연결빔 단면 패턴을 가지는 제 3 보호막 패턴(20a)을 형성시켜 연결빔(20)을 형성하기 위한 공간부를 형성하고, 도 6의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 공간부에 도전상 물질을 매립시켜 상기 중공형 몸체(16)에 수직으로 연결, 결합되는 연결빔(20)을 형성시킨다.

그리고, 도 6의 (g)에 도시된 바와 같이 상기 보호막 패턴(12)(20a)을 제거한 연결빔(20)에 상기 도 5a의 (a) 내지 도 5a의 (e)의 동일한 공정을 거쳐 제 2 보호막 패턴(6)이 제거된 지지빔(10)을 본딩시킨다.

그리고, 도 6의 (h)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판(2)을 제거하여 전기적 접촉체(100)의 팁(10a)을 개방시킨다.

첨부도면 도 7a, 도 8a 및 도 8b를 통해 도시한 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체(100)는 상기 도 5a의 (a) 내지 도 5b의 (k)를 통해서 설명한 실시예와 도 6a의 (a) 내지 도 6b의 (h)를 통해 설명한 실시예에 따른 제조방법에 의해 형성된 것으로서, MPH(40) 하부에 형성된 범프(18)에 수직으로 본딩되는 사각기둥형상의 중공형 몸체(16)와, 상기 중공형 몸체(16)의 하측단부 수직으로 이격 배열되도록 형성되는 적어도 하나 이상의 연결빔(20)과, 일측 단부에 팁(10a)이 형성되고 타측 단부에는 상기 연결빔(20)이 수직으로 연결되는 지지빔(10)으로 구성된다.

이때, 본 실시예에서 팁(10a)과 일체로 형성된 지지빔(10)은 다른 팁(10a)과 일체로 형성된 지지빔(10)에 서로 소정간격 이격되어 마주보며, 지지빔(10)의 각 팁(10a)이 마주보는 지지빔(10)의 끝단부에서 내측으로 소정 간격 이격된 지점까지 위치하도록 이루어지며, 각 지지빔(10)은 팁(10a) 반대측에서 팁(10a)으로 갈수록 그 폭이 좁아지는 테이프 형상으로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 반도체 소자의 전극패드(50)를 가압하는 과정에서 적어도 하나 이상의 팁(10a)이 전극패드(50)의 상부의 내측에서 외측으로 움직이면서 전극 패드(50) 상부 형성된 산화막을 제거하되, 이격 배열된 팁(10a) 간의 간격차로 전극 패드(50) 상부에 검사 범위를 확장시키고, 이에 팁(10a)들의 검사영역이 넓어져 정확한 검사를 할 수 있게 된다. 상기 팁(10a)의 접촉해제가 이루어지면 팁(10a)은 원위치로 복귀한다.

그리고, 첨부 도면 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 연결빔(20)이 중공형 몸체(16)의 하단부 임의의 위치에 소정간격으로 이격되어 형성되며,

특히 첨부 도면 도8b와 같이 상기 중공형 몸체의 하측면 모서리 부분에 연결빔이 결합되어, 상기 중공형 몸체의 하측면 모서리 부분에 결합되는 연결빔의 결합면적이 커짐으로써, 상기 연결빔과 중공형 몸체부의 연결부근에 응력집중을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 한다.

(실시예3)

본 발명에 따른 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법의 또다른 실시예는, 도 9에 도시된 바와 같다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서 실시예 1과 동일한 부품은 동일한 부호로 표시하고 실시예 1과 겹쳐지는 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

먼저 팁(10a)과 지지빔(10)을 형성하는 공정은 실시예1에서 도 1의 (a) 내지 (e)를 통해 설명하는 공정과 동일한 공정이므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

즉, 설명을 생략한 공정에 따라 상기 희생기판(2) 상부에 팁(10a) 및 지지빔(10)을 형성시킨 후, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판(2) 상부에 중공형 몸체 단면 패턴을 갖는, 즉 희생기판(2) 상부를 개방하는 정사각형 형상의 제 1 보호막 패턴(12)을 형성시켜 상기 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 제 1 보호막 패턴(12)에 의해서 형성된 상기 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시킨 후 평탄화공정을 수행함으로써 정사각 기둥 형상의 중공형 몸체(16)를 형성한다.

이때, 상기 지지빔(10)은 상기 중공형 몸체(16)의 내측단면에 일체형으로 결합 형성된다.

그리고, 상기 평탄화공정에 대해서는 전술하였으므로 생략하기로 한다. 한편, 중공형 몸체(16)의 또다른 형성 공정에 대해서도 전술하였으므로, 여기서는 생략하기로 한다.

그리고, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 희생기판(2) 상부에 지지빔(10) 및 중공형 몸체(16)를 형성하기 위한 제 1 보호막 패턴(12)을 습식식각 공정을 통해 제거한다. 그리고, 실시예1의 도1의 (i)를 통해 기재한 바와 같이 상기 MPH(40) 상의 접촉단자(미도시)에 형성된 범프(18)에 상기 중공형 몸체(16)를 본딩한다.

마지막으로 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판(2)을 습식식각공정에 의해서 제거하여 개방된 상기 팁(10a)과, 상기 팁(10a)과 일체로 이루어진 지지빔(10)과, 상기 지지빔(10)이 내부면에 구비된 중공형 몸체(16)로 이루어진 전기적 접촉체(100)를 완성한다.

한편, 도 10은 MPH(40)에 범프를 형성하고 그 상부에 중공형 몸체를 형성한 후, 희생기판 상에 형성된 팁을 일체형으로 가지는 지지빔이 중공형 몸체의 내측단면에 일체형으로 결합 형성되는 전기적 접촉체를 부양 형성하는 방식을 설명하기 위한 것으로써 첨부 도면 도9와 동일한 부품은 동일 부호로 표시하고 중복되는 공정 설명은 생략하기로 한다.

먼저 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 다층회로기판, 즉 MPH(40) 상부에 접 촉단자(미도시) 영역을 개방하며 범프 단면의 패턴을 가지는 제 1 보호막 패턴(18a)을 형성하여 범프를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해서 매립시켜 범프(18)를 형성시킨다.

그리고, 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 범프(18)가 형성된 MPH(40) 상부에 중공형 몸체 단면 패턴을 가지는 제2 보호막 패턴(12)을 형성하여 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제2 보호막 패턴(12)에 의해 형성된 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해서 매립시켜 중공형 몸체(16)를 형성한다.

그리고, 도 10의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 제1, 제2 보호막 패턴(18a)(12)을 제거한 후, 상기 중공형 몸체(16) 내측단면에 상기 지지빔(10)의 일단부가 고정되도록 본딩된다.

마지막으로, 도 10의 (f)에 도시된 바와 같이 희생기판(2)을 습식식각공정에 의해서 제거하여 개방된 팁(10a)과 상기 팁(10a)과 일체로 이루어진 지지빔(10)과, 상기 지지빔(10)이 내부면에 구비된 중공형 몸체(16)로 이루어진 전기적 접촉체(100)를 완성한다.

첨부도면 도 11a, 도 12a 및 도 12b를 통해 도시한 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체는 사각기둥형상의 중공형 몸체(16)에서 내측으로 지지빔(10)이 삽입되어, 그 일측단부가 상기 중공형 몸체(16)의 내측벽에 결합, 형성되도록 본딩된다. 이때 상기 팁(10a)의 양 측단부는 인접한 팁들의 측단부와 대향되어 동일선상에 정렬된다.

상기와 같은 구조를 갖는 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체는 도 11b에 도시된 바와 같이 반도체 소자의 전극패드(50)를 가압하는 과정에서 적어도 하나 이상의 팁(10a)이 전극패드(50)의 상부의 내측에서 외측으로 움직이면서 전극 패드(50) 상부를 스크래치(scratch)하여 소정 범위내의 산화막이 용이하게 제거되도록 한 후 검사를 수행하게 되어 정확한 검사가 이루어 질 수 있도록 한다. 이때 상기 지지빔(10)은 팁(10a)이 형성된 단부의 폭이 그 반대측 단부의 폭보다 좁도록 형성되는 테이퍼 형상을 가지면, 상기 폭이 넓은 단면이 중공형 몸체(16)에 결합되므로써, 팁(10a)에서 받는 외력에 대하여 상기 지지빔과 중공형 몸체(16)의 연결부위에 응력 집중이 효율적으로 분산될 뿐만 아니라, OD를 충분히 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 첨부 도면 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 지지빔(10)이 중공형 몸체(16)의 내부 단면에 일체형으로 형성된다.

특히 첨부 도면 12b와 같이 상기 중공형 몸체의 내부측면 모서리 부근에 지지빔이 연결되어, 상기 중공형 몸체의 내부측면 모서리 부근에 결합되는 연결빔의 결합 면적이 커짐으로써, 상기 연결빔과 중공형 몸체부의 연결부근에 응력 집중을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 한다.

(실시예4)

본 발명에 따른 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법의 또다른 실시예는, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서 실시예 1과 동일한 부품은 동일한 부호로 표시하고 실시예 1과 겹쳐지는 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

먼저 도 13a의 (a) 내지 (c)에 도시되어 팁(10a)을 형성하기 위한 트렌치 제작 공정은 첨부 도면 도 1의 (a) 내지 (c)를 통해 전술한 설명과 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.

그리고, 도 13a의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 씨드층(4)이 형성된 희생기판(2) 상부에 경사빔 단면 패턴을 가지는 제 1 보호막 패턴(22)을 형성시킨 후 공지된 경사노광장치의 웨이퍼 척(Chuck)에 안착시켜 상기 희생기판(2)의 상측면을 중심으로 경사빔 공간부의 경사각도가 α°가 되도록 희생기판(2)을 기울인 상태에서 노광 및 현상공정이 수행되도록 함으로써, 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 경사빔을 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

즉, 상기 경사빔의 공간부는 희생기판 상측면을 중심으로 α만큼 경사각도로 기울어짐과 동시에 어느 하나의 팁 형상의 트랜치에 연결되어 형성되도록 제1보호막패턴에 노광 및 현상공정을 수행한다.

즉, 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 팁과 일체로 이루어진 경사빔을 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 13a의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 경사빔(10)과 이격 설치되는 또다른 경사빔(10′)을 형성시키기 위해 상기 경사빔의 경사각도가 희생기판 상측면을 중심으로 180-α°만큼 경사각도를 갖도록 희생기판(2)을 기울인 상태에서 노광 및 현상공정이 수행되도록 함으로써, 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 경사빔을 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 13b의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 제1 보호막 패턴(22)에 의해서 개방된 영역 즉, 경사빔(10)(10′)을 형성시키기 위한 상기 공간부 및 팁(10a)을 형성시키기 위한 트렌치에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시켜 경사각도가 α°및 180-α°이고 서로 소정간격 이격되어 교차하는 경사빔(10)(10′)을 형성시킨다. 이때 상기 경사빔(10)(10′)과 팁(10a)이 연결되는 부위는 각 팁(10a)의 단부가 검사 대상체 표면과 수직적으로 접촉하도록 절곡된 상태이다.

그리고, 도 13b의 (g)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판 (2) 상부에 중공형 몸체의 단면 패턴을 갖는, 즉 상기 경사빔(10)(10′)의 단부 상면을 개방하는 제 2 보호막 패턴(26)을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 13b의 (h)에 도시된 바와 같이 상기 제 2 보호막 패턴(26)에 의 해서 형성된 상기 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시킨 후 평탄화공정을 수행함으로써 켜 중공형 몸체(30)를 형성시킨다. 상기 평탄화공정에 대해서는 전술하였으므로 생략하기로 한다. 한편, 중공형 몸체(30)의 또다른 형성 공정에 대해서도 전술하였으므로, 여기서는 생략하기로 한다. 이때, 상기 중공형 몸체(30) 이외에 내부가 매립된 기둥형상의 몸체로 구비할 수도 있다. 여기서, 상기 중공형 몸체(16)의 형상은 제작자에 따라 중공형 사각기둥 형상, 중공형 원기둥 형상, 중공형 삼각기둥 형상 등과 같은 다양한 중공형 기둥 형상으로 변형 제작할 수도 있다.

그리고, 도 13b의 (i)에 도시된 바와 같이 경사빔을 형성시키기 위한 제 1 보호막 패턴(22) 및 제 2 보호막 패턴(26)을 제거한 후 상기 중공형 몸체(30)를 MPH(40)에 형성된 범프(18)에 본딩시킨다.

마지막으로, 첨부 도면 도 13b의 (j)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판을 습식식각공정에 의해서 제거함으로써 개방된 팁(10a)과 경사빔(10)(10′)으로 이루어진 전기적 접촉체(100)를 완성한다.

첨부 도면 도 14의 (a) 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 제조방법에 따라 제작된 수직형 전기적 접촉체(100)는 소정간격 이격된 팁(10a)이 동일선상에 정렬되도록 형성되는 팁(10a)과, 상기 팁(10a)과 일체로 연결됨과 동시에 상기 팁 상측면을 중심으로 α°, 180-α°의 경사각도를 갖도록 절곡되어 연결되는 경 사빔(10)(10′)과, 상기 적어도 하나이상의 경사빔(10)(10′)이 절곡되어 연결되는 사각기둥형상의 중공형 몸체(30)로 이루어진다.

상기와 같은 경사빔(10)이 팁(10a)에 작용하는 외력에 대하여 상기 경사빔(10,10')과 중공형 몸체(30)의 연결부위에 응력 집중을 분산시켜 주게 되고, 경사빔(10)에 의해 탄성력이 증대되어 OD 확보가 용이하다.

상기와 같은 구조를 갖는 중공몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체가 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 소정 외력에 의해 가압되면 적어도 하나 이상의 팁(10a)이 검사 패드의 내측에서 외측으로 움직이면서 검사 패드의 상부가 스크래치되고 산화막이 제거되며 검사하기에 용이해진다.

한편, 상기 외력이 제거되면 팁(10a)들은 원 위치로 복귀한다.

(실시예5)

본 발명에 따른 중공형 몸체를 가지는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법의 또다른 실시예는, 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서 실시예 1과 동일한 부품은 동일한 부호로 표시하고 실시예 1과 겹쳐지는 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

먼저 도 16a의 (a) 내지 (h)에 도시되어 제1 경사빔(10)(10′)을 형성시키기 위한 공간부를 형성하는 공정은 첨부 도면 도 13a의 (a) 내지 도 13b의 (e)를 통해 전술한 것과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 첨부 도면 도16a의 (g)에 도시된 바와 같이 상기 제1 경사빔(10)(10 ′)을 형성시키기 위한 공간부가 형성된 희생기판(2) 상부에 경사빔 단면 패턴을 가지는 제 1 보호막 패턴(31)을 형성시킨 후 공지된 경사노광장치의 웨이퍼 척에 안착시켜 상기 희생기판(2) 상측면을 중심으로 경사빔의 경사각도가 β°가 되도록 희생기판(2)을 기울인 상태에서 노광 및 현상공정이 수행되도록 함으로써, 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 제 2 경사빔(10b)을 형성하기 위한 공간부를 형성한다. 이때, 상기 제 1 보호막 패턴(31)은 경사각도가 희생기판(2) 상측면을 중심으로 β°인 제2 경사빔(10b)과 경사각도 180-β°인 제2 경사빔(10b′)을 형성할 수 있도록 한다.

그리고, 첨부 도면 도 16b의 (h)에 도시된 바와 같이 상기 제2 경사빔과 이격 설치되는 또다른 제2 경사빔을 형성시키기 위해 상기 경사빔의 경사각도가 180-β°가 되도록 희생기판(2)을 기울인 상태에서 노광 및 현상공정이 수행되도록 함으로써, 후속 금속물질의 매립공정에 의해서 제 2 경사빔을 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 16b의 (i)에 도시된 바와 같이 상기 제1, 제2 보호막 패턴(22)(31)에 의해서 개방된 경사빔(10)(10′)(10b)(10b′)을 형성시키기 위한 상기 공간부 및 팁(10a)을 형성시키기 위한 트렌치에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시켜 경사각도가 상기 희생기판(2) 상측면을 중심으로 α°, 180-α°, β° 및 180-β°인 경사빔(10)(10′)(10b)(10b′)을 형성시킨다. 이때 상기 경사빔(10)(10′)(10b)(10b′)은 각 팁(10a)에 절곡된 상태로 연결된다.

그리고, 첨부도면 도 16b의 (j)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판 (2) 상 부에 중공형 몸체의 단면 패턴을 갖는, 즉 상기 제2 경사빔(10b)(10b′)의 단부 상면을 개방하는 제 3 보호막 패턴(26)을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 16b의 (k)에 도시된 바와 같이 상기 제 3 보호막 패턴(26)에 의해서 형성된 상기 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해서 매립시킨 후 평탄화공정을 수행함으로써 켜 중공형 몸체(30)를 형성시킨다. 상기 평탄화공정에 대해서는 전술하였으므로 생략하기로 한다. 한편, 중공형 몸체(30)의 또다른 형성 공정에 대해서도 전술하였으므로, 여기서는 생략하기로 한다.

이때, 상기 중공형 몸체(30) 이외에 내부가 매립된 기둥형상의 몸체로 구비할 수도 있다.

그리고, 도 16b의 (l)에 도시된 바와 같이 경사빔을 형성시키기 위한 제 1 보호막 패턴(22), 제 2 보호막 패턴(31) 및 제 3 보호막 패턴(26)을 제거한 후 상기 중공형 몸체(30)를 MPH(40)에 형성된 범프(18)에 본딩시킨다.

마지막으로, 첨부 도면 도 16b의 (m)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판 상의 중공형 몸체(30)가 범프(18)에 본딩된 희생기판(2)을 습식식각공정에 의해서 제 거함으로써 팁(10a)을 개방하여 팁(10a)과 경사빔(10)(10′)(10b)(10b′)으로 이루어진 전기적 접촉체(100)를 완성한다.

상기 경사각 α°와 β°의 관계는 다음과 같다.

0°< α° < β° < 90°

첨부 도면 도 17의 (a) 및 도 18에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 제조방법에 따라 제작된 수직형 전기적 접촉체(100)는 소정간격 이격되어 동일선상에 정렬되도록 형성되는 적어도 하나 이상의 팁(10a)과, 상기 팁(10a)의 상측면을 중심으로 각각에 α°의 기울기를 갖도록 절곡되어 형성되는 제1 경사빔(10)(10')과, 상기 제1 경사빔(10)(10')의 상측면을 중심으로 β°의 기울기를 갖도록 절곡되어 연결되는 제2 경사빔(10b)(10b')과, 상기 적어도 하나이상의 제2 경사빔(10b)(10b')이 형성되는 사각기둥형상의 중공형 몸체(30)로 이루어진다.

여기서, 상기 팁(10a)에 작용하는 외력에 상기와 같은 경사빔(10)(10')(10b)(10b')에 의해 형성된 만곡형상의 빔이 응력집중을 분산시켜 주게 되고, 탄성력이 증대되어 전기적 접촉체의 수명을 연장시킬 수 있으며, OD 확보가 용이하다.

상기와 같은 하나 이상의 경사빔이 중공형 몸체의 하단부 임의의 위치에 소정간격으로 이격되어 형성된 수직형 전기적 접촉체가 도 17의 (b)에 도시된 바와 같이 소정 외력에 의해 가압되면 적어도 하나 이상의 팁(10a)이 검사 패드의 내측에서 외측으로 움직이면서 검사 패드의 상부를 스크래치하여 산화막을 제거시켜 검사하기에 용이해진다.

본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 고집적화된 반도체소자의 파인 피치에의 대응이 용이하다는 효과가 있다. 그리고, 개선된 지지빔의 형상에 의해 반도체소자의 접촉패드와의 접촉성능이 높아진다는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 지지빔의 구조를 테이퍼 형태 또는 절곡시킴으로써, 탄성력이 향상되어 검사도중 부러지는 확률이 감소되어 오랫동안 사용할 수 있다는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 중공형 몸체부에 다수의 빔부를 구비시켜 반도체 소자를 검사할 때 검사 패드 상면에 동시에 많은 스크래치를 만들어 내어 산화막을 효과적으로 뚫을 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지지빔의 구조를 테이퍼 형태 또는 절곡형태를 갖도록 함으로써 팁에서 받는 외력에 대하여 응력집중을 분산시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지지빔과 중공형 몸체 사이에 연결빔을 구비시킴으로써 팁 에서 받는 외력에 대하여 응력집중을 분산시키고, OD 확보가 용이하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 다수의 빔이 서로 소정 각도로 연결, 형성되어 전체 모양이 만곡 형상을 갖는 빔을 구현함으로써, 팁에서 받는 외력에 대하여 응력집중을 분산시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 OD 확보에도 용이하다는 효과가 있다.

Claims

희생기판 상의 적어도 하나 이상의 팁을 형성시키기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계;

상기 제1 보호막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계;

상기 제1 보호막 패턴을 제거하고, 상기 희생기판 상부에 제2 보호막 패턴을 형성하여 일측 단부에 상기 팁이 일체로 형성되는 지지빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제3단계;

상기 트렌치와 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 팁 및 지지빔을 형성하는 제4단계;

상기 팁 및 지지빔이 형성된 희생기판 상부에 제3 보호막 패턴을 형성하여 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제5단계;

상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 중공형 몸체를 형성하는 제6단계;

상기 중공형 몸체를 MPH상에 형성된 범프에 본딩하는 제7단계; 및

상기 희생기판을 제거시킴으로써 전기적 접촉체의 팁을 개방하는 제8단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 트렌치는,

소정간격 이격되어 형성되는 팁이 동일선상에 형성되도록 희생기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제3단계 및 제4단계 사이에,

상기 희생기판 상부에 제4 보호막 패턴을 형성하여 상기 지지빔과 수직으로 연결되는 연결빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제3-1 단계; 및

상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 연결빔을 형성하는 제3-2 단계;

가 더 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 3 항에 있어서, 상기 지지빔 및 팁은,

서로 소정간격 이격되어 마주보며 상기 지지빔의 각 팁이 마주 보는 지지빔의 끝단부까지 연장되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제5 단계의 제 3 보호막 패턴은,

상기 지지빔의 양측단부가 상기 중공형 몸체 내측단부에 결합, 형성될 수 있도록 공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 팁이 형성된 희생기판 상부에 보호막 패턴을 형성한 후, 소정각도 기울 인 상태에서 노광 및 현상공정을 수행함으로써 상기 팁에 α°만큼 절곡되어 연결되는 제1 경사빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하고, 상기 공간부에 도전성 물질을 매립하여 제1경사빔을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 α°은,

0° < α° < 90° 인 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 6 항에 있어서,

상기 제1경사빔이 형성된 희생기판 상부에 제2경사빔을 형성하기 위한 보호막 패턴을 형성한 후, 상기 희생기판을 소정각도 기울인 상태에서 노광 및 현상공정을 수행함으로써 상기 제1경사빔에 β°만큼 절곡되어 연결되는 제2경사빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하고, 상기 공간부에 도전성 물질을 매립하여 제2경사빔을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 8 항에 있어서, 상기 α°, β°은,

0°< α° < β° < 90° 인 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제 조방법.
희생기판 상의 적어도 하나 이상의 팁을 형성시키기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계;

상기 제1 보호막 패턴을 식각 마스크로 이용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계;

상기 제1 보호막 패턴을 제거하고, 상기 희생기판 상부에 제2 보호막 패턴을 형성하여 일측 단부에 상기 팁이 일체로 형성되는 지지빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제3단계;

상기 트렌치와 상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 팁 및 지지빔을 형성하는 제4단계;

MPH 상부에 제3 보호막 패턴을 형성시켜 범프를 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제5단계;

상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 범프를 형성하는 제6단계;

상기 범프가 형성된 상기 MPH 상부에 제4 보호막패턴을 형성시켜 중공형 몸체를 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제7단계;

상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 중공형 몸체를 형성하는 제8단계;

상기 중공형 몸체에 상기 지지빔을 본딩하는 제9단계; 및

상기 희생기판을 제거함으로써 전기적 접촉체의 팁을 개방시키는 제10단계;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방 법.
제 10 항에 있어서, 상기 트렌치는,

소정간격 이격된 팁이 동일선상에 정렬되도록 희생기판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 10 항에 있어서, 상기 제8단계와 제9단계 사이에,

상기 중공형 몸체가 형성된 MPH 상부에 보호막 패턴을 형성시켜 상기 중공형 몸체와 수직으로 연결되는 연결빔을 형성하기 위한 공간부를 형성하는 제3-1 단계;

상기 공간부에 도전성 물질을 매립시켜 연결빔을 형성하는 제3-2 단계; 및

상기 연결빔에 상기 지지빔을 본딩하는 제3-3단계;

가 더 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 12 항에 있어서, 상기 지지빔에 일체로 형성된 팁은,

서로 소정간격 이격되어 마주보며 상기 지지빔의 각 팁이 마주 보는 지지빔의 끝단부까지 연장되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
제 10 항에 있어서, 상기 제9 단계에서,

상기 지지빔의 양측단부가 상기 중공형 몸체 내측단부에 결합, 형성될 수 있 도록 본딩되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체의 제조방법.
외부 전기신호를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 접속단자와 배선을 구비하고 있는 MPH;

상기 MPH의 접속단자 상에 구비되는 범프;

상기 범프에 수직으로 본딩되는 기둥형상의 몸체;

상기 몸체의 하측단부 대향면에 소정 간격으로 구비되는 적어도 하나 이상의 지지빔; 및

상기 지지빔에 일체로 형성되는 팁;

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 15 항에 있어서, 상기 몸체는 중공형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체
제 16 항에 있어서, 상기 몸체는 사각기둥형상으로 이루어지고, 상기 지지빔은 상기 사각기둥의 모퉁이에 설치된 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 15 항에 있어서, 적어도 하나 이상의 팁은,

소정간격으로 이격되고, 동일선상에 정렬되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 16 항에 있어서, 상기 중공형 몸체와 상기 지지빔 사이에,

상기 지지빔과 수직으로 연결되는 연결빔이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 19 항에 있어서, 상기 지지빔에 일체로 형성된 팁은,

서로 소정간격 이격되어 마주보며 상기 지지빔의 각 팁이 마주 보는 지지빔의 끝단부까지 연장되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 16 항에 있어서, 상기 지지빔의 양측단부가,

상기 중공형 몸체 내측단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 15 항에 있어서,

일측단부가 절곡되어 상기 팁과 연결되고, 타측단부가 절곡되어 상기 몸체에 연결되는 를 경사각으로 갖는 제1 경사빔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 22 항에 있어서, 상기 α°은,

0° < α° < 90° 인 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 15 항에 있어서,

일측단부가 절곡되어 상기 팁과 연결되는 α°를 경사각으로 갖는 제1 경사빔의 타측단부에 일측단부가 절곡되어 연결되고, 타측단부가 절곡되어 상기 중공형 몸체에 연결되는 β°를 경사각으로 갖는 제2 경사빔이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.
제 24 항에 있어서, 상기 상기 α°, β°은,

0°< α° < β° < 90° 인 것을 특징으로 하는 수직형 전기적 접촉체.