KR20060072916A

KR20060072916A - 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템

Info

Publication number: KR20060072916A
Application number: KR1020040111691A
Authority: KR
Inventors: 이한무
Original assignee: 주식회사 파이컴
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-06-28
Also published as: JP2008525793A; TWI278627B; SG144939A1; KR100626570B1; CN101762723A; CN101069277B; WO2006068388A1; US20080186041A1; TW200632322A; CN101069277A; US7602204B2

Abstract

본 발명은 프로브 카드에 검사용 프로브와는 별도로 감지용 프로브를 더 구비시켜 OD, 웨이퍼의 평탄도를 감지할 수 있도록 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템에 관한 것으로서, 희생기판을 이용하여 팁부 및 빔부로 이루어지는 캔틸레버 형상의 다수의 프로브를 제조하는 방법에 있어서, 상기 희생기판 상에 검사용 프로브의 상기 팁부 및 감지용 프로브의 상기 팁부를 구현하기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계; 상기 제 1 보호막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계; 상기 제 1 보호막 패턴을 제거한 후, 상기 희생기판 상에 상기 검사용 프로브 및 센싱수단을 구현하기 위한 제 2 보호막 패턴을 형성한 후, 도금공정을 통해 검사용 프로브, 팁부와 팁부를 일체로 갖는 빔부로 이루어진 감지용 프로브 및 센싱수단을 형성하는 제3단계; 상기 검사용 프로브와 상기 감지용 프로브를 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board) 상에 본딩하는 제4단계; 및 상기 희생기판을 제거함으로써 상기 검사용 프로브 및 상기 감지용 프로브를 개방시키는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템을 제공함에 있다.

프로브, OD 감지, 평탄도 감지, 센서, MEMS

Description

감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템{A PROBE CARD MANUFACTURING METHOD INCLUDE SENSING PROBE AND THE PROBE CARD, PROBE CARD INSPECTION SYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 OD 감지용 프로브가 구비된 프로브카드 제조방법의 일 실시예를 설명하기 위한 측단면도,

도 2는 도 1의 감지용 프로브의 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 측단면도로서, 도 1과 서로 다른 부분만 발췌 도시한 도면,

도 3은 도 1 및 도 2의 제조방법에 따라 제작된 OD 감지용 프로브가 적용된 프로브카드 검사 시스템을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 OD 감지용 프로브가 구비된 프로브카드 제조방법의 다른 실시예를 설명하기 위한 측단면도,

도 5는 도 4에서 감지용 프로브의 제조방법과 다른 실시예를 설명하는 측단면도,

도 6은 도 4 및 도 5의 제조방법에 따라 제작된 OD 감지용 프로브가 적용된 프로브카드 검사 시스템을 설명하기 위한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 OD 감지용 프로브가 구비된 프로브카드 제조방법의 또다른 실시예를 설명하기 위한 측단면도,

도 8은 도 7의 감지용 프로브의 제조방법과 다른 실시예의 제조공정을 설명하기 위한 측단면도,

도 9는 도 7 및 도 8의 제조방법에 따라 제작된 OD 감지용 프로브가 적용된 프로브카드 검사 시스템을 설명하기 위한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 OD 감지용 프로브가 구비된 프로브카드 제조방법의 또다른 실시예를 설명하기 위한 측단면도,

도 11은 도 10의 제조방법에 따라 제작된 OD 감지용 프로브가 적용된 프로브카드 검사 시스템을 설명하기 위한 도면,

도 12는 본 발명에 따른 OD 감지용 프로브가 구비된 프로브카드 제조방법의 또다른 실시예를 설명하기 위한 측단면도,

도 13은 도 12의 제조방법에 따라 제작된 OD 감지용 프로브가 적용된 프로브카드 검사 시스템을 설명하기 위한 도면,

도 14는 본 발명에 따른 평탄도 감지용 프로브의 다른 실시예를 도시한 도면,

도 15는 프로브 카드에 매칭되도록 웨이퍼상에 형성된 패드와 더미 패드를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

5 : 희생기판 10 : 씨드층

15 : 제 1 보호막 패턴 20 : 검사용 프로브

22 : 감지용 프로브 25 : 제 2 보호막 패턴

30 : 신호돌출구 35 : 다층회로기판

40 : 접속단자 45 : 배선

50 : 감지용 신호접속단자 54, 55 : 범프

60 : 프로브카드 검사장치

본 발명은 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템에 관한 것이다.

보다 상세하게는 프로브 카드에 검사용 프로브와는 별도로 감지용 프로브를 더 구비시켜 OD, 웨이퍼의 평탄도를 감지할 수 있도록 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템에 관한 것이다.

반도체 제조공정은 일련의 공정에 따라 실리콘웨이퍼 상에 다수의 칩을 배열 형성한 후 이를 패키징하고 절단하여 개별 칩으로 분리하는 과정으로 이루어진다. 여기서, 실리콘웨이퍼 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 되 는 것이다. 이하, 본 발명에서 상기 접촉체를 프로브라고 부르기로 한다.

상기 반도체 검사공정은 웨이퍼 척에 검사할 실리콘웨이퍼를 올려놓고, 상기 프로브 팁을 실리콘웨이퍼 상의 검사할 패드에 접촉시켜 일정한 물리력을 가해 프로브 팁을 누른 상태에서 전기신호를 인가시켜 특성검사를 실시하는 방식으로 이루어진다.

이때, 프로브 카드에 구비된 다수의 프로브 팁이 실리콘웨이퍼의 검사할 다수의 패드에 일괄적으로 접촉할 수 있도록 충분한 OD(Over Drive)가 확보되어야 하며, 항상 일정하게 유지되어야 패드에 치명적인 손상을 방지할 수 있으므로, 현재의 OD 상태를 실시간으로 알 수 있는 수단을 요구하기에 이르렀다.

또한, 상기 웨이퍼 척에 올려진 실리콘웨이퍼가 항상 일정한 평탄도를 유지해야만 다수의 프로브 팁이 해당 패드에 정확하게 접촉되어 검사할 수 있을 뿐만 아니라 패드에 손상을 주지 않게 되므로, 실시간으로 정확하게 실리콘웨이퍼의 평탄도를 감지할 수 있는 수단을 요구하기에 이르렀고, 상기 요구에 의해 웨이퍼의 평탄도를 감지할 수 있는 수단이 개발되었다.

본 발명의 목적은 회로 기판 상부에 반도체 소자의 검사 패드를 검사하기 위한 검사용 프로브와는 별도로 상기 검사용 프로브와 동일한 방식인 MEMS 방식으로 제작하여 고집적화된 반도체 소자를 갖는 실리콘 웨이퍼로 가해지는 프로브의 OD와 프로브 카드에 대하여 실리콘 웨이퍼의 평탄도를 감지할 수 있도록 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스 템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 감지용 프로브를 통해 감지된 OD에 대한 정보 및 프로브 카드에 대하여 실리콘웨이퍼의 평탄도에 대한 정보를 PC 등과 같은 단말장치의 화면상에 실시간으로 출력하여 작업자가 알 수 있도록 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 감지용 프로브를 통해 감지된 프로브의 OD와 프로브 카드에 대하여 실리콘웨이퍼의 평탄도를 PC 등과 같은 단말장치에 저장하여 다음 작업자가 이를 이용하여 전 작업자가 설정해 놓은 OD 및 평탄도를 확인할 수 있도록 하여 재조정하는 번거로움을 제거할 수 있도록 하기 위한 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법 및 그 프로브 카드, 프로브카드 검사 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 희생기판을 이용하여 팁부 및 빔부로 이루어지는 캔틸레버 형상의 다수의 프로브를 제조하는 방법에 있어서, 상기 희생기판 상에 검사용 프로브의 상기 팁부 및 감지용 프로브의 상기 팁부를 구현하기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계; 상기 제 1 보호막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계; 상기 제 1 보호막 패턴을 제거한 후, 상기 희생기판 상에 상기 검사용 프로브 및 센싱수단을 구현하기 위한 제 2 보호막 패턴을 형성한 후, 도금공정을 통해 검사용 프로브, 팁부와 팁부를 일체로 갖는 빔부로 이루어진 감지용 프로브 및 센싱수단을 형성하는 제3단계; 상기 검사용 프로브와 상기 감지용 프로브를 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board) 상에 본딩하는 제4단계; 및 상기 희생기판을 제거함으로써 상기 검사용 프로브 및 상기 감지용 프로브를 개방시키는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예는 희생기판을 이용하여 팁부 및 빔부로 이루어지는 캔틸레버 형상의 다수의 프로브를 제조하는 방법에 있어서, 상기 희생기판 상에 검사용 프로브와 감지용 프로브를 형성하는 단계; 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board)을 준비하는 단계; 상기 감지용 프로브의 팁부측과 대응하는 위치의 상기 다층회로기판 상에 신호 돌출구를 형성하는 단계; 및 상기 검사용 프로브와 감지용 프로브의 팁부 반대측의 빔부와 상기 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board) 사이에 상기 신호 돌출구보다 높이가 높은 범프를 게재한 후, 상기 검사용 프로브와 감지용 프로브를 상기 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board) 상에 본딩하는 단계; 및 상기 희생기판을 제거함으로써 상기 검사용 프로브와 감지용 프로브를 개방시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또다른 실시예는 외부 전기신호를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 접속단자와 배선을 구비하고 있는 다층회로기판과, 상기 다층회로기판의 접속단자 상에 구비되는 범프와, 일측 하단에 반도체 칩의 패드와 가압 접속하는 팁이 구비되고 타측 상단에 상기 범프와 본딩되는 빔부로 이루어지는 복수의 캔틸레버형 검사용 프로브를 구비하는 프로브 카드에 있어서, 상기 검사용 프로브와 별 도로 상기 검사용 프로브에 가해지는 OD(Over Drive)의 정도를 감지하는 센싱수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예는, 외부 전기신호를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 접속단자와 배선을 구비하고 있는 다층회로기판과, 상기 다층회로기판의 접속단자 상에 구비되는 범프와, 일측 하단에 반도체 칩의 패드와 가압 접속하는 팁이 구비되고 타측 상단에 상기 범프와 본딩되는 빔부로 이루어지는 복수의 캔틸레버형 검사용 프로브와 상기 검사용 프로브에 가해지는 OD(Over Drive)의 정도를 감지하는 센싱수단을 구비한 프로브 카드; 상기 센싱수단으로부터 센싱된 OD양에 따른 전기신호가 입력받아 미리 설정된 OD 양과 비교하고 비교결과에 따라 전체 시스템을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라 프로빙 검사장치의 구동 유무를 제어하는 프로빙 검사장치 구동부; 및 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 OD양을 디스플레이하는 디스플레이부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 대해 상세히 기술하기 이전에 본 발명의 상세한 설명에 언급되는 용어를 정의 하면, 웨이퍼상에 있는 패드의 상태를 검사하기 위한 프로브는 검사용 프로브로 통칭하고, 상기 패드 검사시 발생되는 OD를 감지하거나, 상기 웨이퍼의 평탄도를 감지하는 프로브를 감지용 프로브라 통칭하기로 한다.

(실시예1)

도 1은 본 발명에 따른 OD 감지용 프로브의 일 실시예를 도시한 도면이다.

먼저, 첨부 도면 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, (1 0 0) 등과 같이 일정한 방향을 가진 실리콘 재질의 희생기판(5) 상에 산화막으로 이루어지는 보호막(Passivation layer, 미도시)을 형성한다.

그리고, 상기 보호막이 형성된 희생기판(5) 상에 포토레지스트를 도포하고 노광 및 현상하는 포토리소그래피(Photolithography) 공정과 산화막의 식각공정을 순차적으로 수행함으로써, 식각공정의 식각마스크로 사용될 제1 보호막 패턴(2)을 형성한다.

그리고, 다음으로 첨부 도면 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1 보호막 패턴(2)을 이용하여 습식식각공정 및 이방성 건식식각공정을 연속적으로 수행함으로써 프로브의 팁에 해당하는 트렌치가 희생기판(5) 상에 형성된다.

즉, 도면상으로는 구체적으로 도시하지 않았으나 제1 보호막 패턴(2)을 이용하여 형성되는 트렌치는 1차 습식식각공정을 통해 팁 끝단부에 해당하는 얇은 트렌치를 먼저 형성한 후 2차 이방성 건식식각 공정을 통해 상기 트렌치의 깊이를 좀더 깊게 형성함으로써 형성된다.

본 과정에 의하면, 상기 팁 끝단부에 해당하는 트렌치는 제1 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, 첨부 도면 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 습식식각공정을 통해 상 기 제1 보호막 패턴(2)을 제거하고 첨부 도면 도 1의 (d)에 도시된 바와 같이 스퍼터링(sputtering 공정에 의해 희생기판(5) 상부에 후속 도금공정의 씨드(Seed)로 기능하는 구리(Cu)등의 씨드층(10)을 형성시킨다.

그리고, 첨부 도면 도 1의 (e)에 도시된 바와 같이 그 상부에 포토레지스트를 코팅한 후 노광 및 현상공정을 거쳐 검사용 프로브의 지지빔과 감지용 프로브의 지지빔 단면의 패턴을 갖는 제 2 보호막 패턴(15)을 형성시켜 후속 금속물질의 침적공정에 의해 지지빔을 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 도 1의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 제 2 보호막 패턴(15)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시킨 후 CMP(Chemical Mechanical Polishing), 에치백(Etchback) 및 그라인딩(Grinding) 등의 평탄화 공정을 수행함으로써 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)를 형성한다. 이때, 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)는 팁부(20b)(22b)와 상기 팁부(20b)(22b)를 일체로 가지는 빔부(20a)(22a)로 이루어진다.

상기 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)는 본 실시예의 도금 이외에 CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 증착방법에 의해 형성될 수도 있다.

그리고, 첨부 도면 도 1의 (g)에 도시된 바와 같이 상기 감지용 프로브(22)의 팁부(22b)측 빔부(22a) 상부면에 신호 돌출구 단면의 패턴을 갖는 제 3 보호막 패턴(25)을 형성시켜 후속 금속물질의 침적공정에 의해 신호 돌출구를 형성하기 위한 공간부를 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 1의 (h)에 도시된 바와 같이 상기 제 3 보호막 패턴(25)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해 침적시켜 상기 신호 돌출구(30)를 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 1의 (i)에 도시된 바와 같이 습식식각공정을 이용하여 상기 제 2 보호막 패턴(15) 및 제 3 보호막 패턴(25)을 제거한다.

그리고, 첨부 도면 도 1의 (j)에 도시된 바와 같이 상기 검사용 프로브(20)와 감지용 프로브(22)를 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board, 35) 상에 형성된 범프(55)(54)에 팁부(20b)(22b) 반대측 지지빔(20a)(22a) 상부 끝단부를 본딩시킨다.

그리고, 첨부 도면 도 1의 (k)에 도시된 바와 같이 습식식각공정을 이용하여 상기 희생기판(5)을 제거함으로써 상기 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)를 개방시킨다.

한편, 첨부 도면 도 2는 희생기판(5)을 습식식각 및 이방성 건식식각공정을 연속적으로 수행함으로써 희생기판(5) 내부에 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)를 형성시킨 후, 도금공정을 통해 상기 감지용 프로브(22)에 신호 돌출구를 일체형으로 형성시키는 방식을 설명하기 위한 것으로서 첨부 도면 도 1과 동일한 부품은 동일부호로 표시하고 중복되는 공정 설명은 생략한다.

첨부 도면 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 도 1의 (a) 내지 (c)와 동일한 공정을 수행시켜 팁부를 형성하기 위한 트렌치가 형성된 희생기판(5) 상에 검사용 프로브의 빔부 및 감지용 프로브의 빔부 단면의 패턴을 가지는 제 1 보호막 패턴(15)을 형성시킨다.

그리고, 상기 1 보호막 패턴(15)을 식각 마스크로 사용하여 식각공정을 수행하여 트렌치를 형성함으로써 상기 검사용 프로브의 팁부와 빔부 및 감지용 프로브의 팁부와 빔부가 형성될 트렌치를 상기 희생기판(5) 내부에 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 희생기판(5) 상부에 씨드층(10)을 형성한 후 상기 트렌치 내부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시켜 검사용 프로브(20)와 감지용 프로브(22)를 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)가 형성된 희생기판(5) 상부에 상기 감지용 프로브(22)의 팁부(22b)측 빔부 상부면에 신호 돌출구 단면의 패턴을 갖는 제 3보호막 패턴(25)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제 3 보호막 패턴(25)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시켜 신호 돌출구(30)를 형성한다.

그 이후의 과정은 첨부 도면 도 1a의 (i) 내지 도 1b의 (k)와 동일한 공정이 수행되도록 함으로써, 검사용 프로브(20)와 감지용 프로브(22)를 다층회로기판(35) 상에 형성된 범프(55)(54)에 본딩시켜 프로브카드를 완성하게 된다. 이때, 상기 동일한 공정의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 제작공정에 따라 제작된 프로브 카드가 적용된 프로브 카드 검사 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 전기신호를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 접속단자(40)와 배선(45)을 구비하고 있는 다층회로기판(35)과, 상기 다층회로기판(35)의 접속단자(40) 상에 구비되는 범프(55)와, 일측 하단에 반도체 칩의 패드와 가압 접속하는 팁이 구비되고 타측 상단에 상기 범프(55)와 본딩되는 빔부로 이루어지는 복수의 캔틸레버형 검사용 프로브(20)와, 상기 검사용 프로브(20)와 별도로 상기 검사용 프로브(20)에 가해지는 OD(Over Drive)의 정도를 감지하는 센싱수단과 프로브카드 검사장치(60)로 구성된다.

상기 센싱수단은 상기 검사용 프로브(20)와 별도로 상기 다층회로기판(35)의 접속단자에 범프(54)를 게재하여 구비되는 감지용 프로브(22)와, 상기 감지용 프로브(22)의 팁부(22b) 측 빔부(22a) 상부면에 구비된 신호 돌출부(30)와, 상기 신호 돌출부(30)와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판(35) 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 신호 돌출부(30)와 접촉함으로써 상기 전기 신호를 외부로 출력시키기 위한 감지용 신호접속단자(50)로 이루어진다.

이때, 상기 신호돌출구(30)의 높이는 상기 검사용 프로브(20)가 미리 설정된 OD 범위내에서 작동할 경우 단자와 접속되지 않으며, 상기 검사용 프로브(20)가 미리 설정된 OD 범위를 초과하여 작동할 경우 감지용 신호접속단자(50)와 접속되는 높이이다.

상기 프로브카드 검사장치(60)는 상기 센싱수단으로부터 센싱된 OD양에 따른 전기신호가 입력받아 미리 설정된 OD 양과 비교하고 비교결과에 따라 전체 시스템을 제어하는 제어부(61)와, 상기 제어부(61)의 제어에 따라 프로빙 검사장치의 구동 유무를 제어하는 프로빙 검사장치 구동부(62)와, 상기 제어부(61)의 제어 신호에 따라 상기 OD양을 디스플레이하는 디스플레이부(63)와, 상기 제어부(61)의 제어 신호에 따라 알람을 발생시키는 알람부(64)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 프로브카드의 작용 및 프로브카드 검사 시스템의 작용을 첨부 도면 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

첨부 도면 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 프로브 카드의 검사용 프로브(20)의 팁부(20b)가 외부의 물리적인 힘에 의해 가압되어 검사용 패드(1)에 접촉하고, 외부로부터 물리력이 가해져, OD가 미리 확보된 OD(Over Drive) 구간(d1)에 존재하는 경우 검사용 프로브(20)의 휘어짐이 미리 설정된 구간 내의 범위(d1)에서 이루어지므로 감지용 프로브(22)는 감지용 신호 접속단자(50)와 일정 거리를 유지하게 된다. 이에 감지용 신호접속단자(50) 및 배선(45)과 연결된 접속단자(40)를 통해 로우 레벨의 전기적 신호가 프로브카드 검사장치(60)의 제어부(61)로 입력된다.

한편, 첨부 도면 도 3의 (c)와 같이 외부로부터 물리력이 가해져 OD 가 미리 확보된 OD 구간을 벗어나는 경우 검사용 프로브(20)의 휘어짐이 미리 설정된 구간을 벗어나는 범위(d2)에서 이루어지게 되므로 감지용 프로브(20)에도 동일한 물리력이 가해져 신호돌출구(30)가 감지용 신호 접속단자(50)에 접속되고, 배선(45) 및 접속단자(40)를 통해 하이 레벨의 신호가 프로브카드 검사장치(60)의 제어부(61)로 입력된다.

그러면 제어부(61)는 일단 프로빙 검사장치 구동부(62)를 제어하여 프로빙 검사장치가 프로빙 검사동작을 중지할 수 있도록 제어하는 한편, 현재 상황을 디스플레이부(63)로 출력하여 작업자가 알 수 있도록 한다.

그리고, 제어부(61)는 알람부(64)로 알람 발생신호를 출력하여 현장에 있는 다른 작업자나 관리자가 알 수 있도록 한다. 이때 알람신호는 부저음, 전자 오디오 신호, 안내 음성 메시지 등 다양한 방식으로 제공된다.

또한, 프로브 카드 작동시 생성되는 OD 감지정보는 미도시된 저장수단에 저장되어 해당 패드의 검사 공정이 종료된 후에도 활용할 수 있도록 한다.

(실시예2)

첨부 도면 도 4 및 도 5에 도시된 실시예2는 실시예1과는 달리 감지용 프로브(22)의 빔부(22a)의 길이를 검사용 프로브(20)의 빔부(20a)보다 길게 형성하고, 상기 빔부(22a)의 끝단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 지점에 팁부(22b)를 형성시켜 실시예1과 동일하게 OD를 감지할 수 있도록 감지용 프로브(22)를 형성한 것으로서, 실시예1과 동일한 부품은 동일 부호로 표시하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

즉, 첨부 도면 도 1의 (a) 내지 (d)에 도시된 도면을 참조로 하는 공정과 동일한 공정을 수행하여 팁부를 형성하기 위한 트렌치가 형성되고, 트렌치가 형성된 희생기판(5) 상부에 씨드층(10)이 형성되면, 첨부 도면 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판(5) 상에 검사용 프로브의 팁부가 단부에 구비되는 빔부 및 감지용 프로브의 팁부가 일측으로부터 소정간격 이격된 지점에 구비되는 빔부 단면의 패턴을 갖는 제 1 보호막 패턴(15)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 4의 (f)에 도시된 바와 같이 제 1 보호막 패턴(15)을 통해 개방된 트렌치 및 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해 침적시켜 팁부(20b)와 상기 팁부(20b)를 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(20a)로 이루어진 상기 검사용 프로브(20) 및, 팁부(22b)와 상기 팁부(22b)를 일측단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 지점에 일체로 형성하는 빔부(22a)로 이루어진 감지용 프로브(22)를 형성한다.

이후 프로브 카드를 제작하기 위한 공정은 전술한 실시예1과 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 첨부 도면 도 5는 습식식각 및 이방성 건식식각공정을 연속적으로 수행함으로써 희생기판(5) 내부에 검사용 프로브 및 감지용 지지빔을 형성시키는 제작방법을 설명하기 위한 도면으로서 첨부 도면 도 1과 동일한 부품은 동일부호로 표시하고 중복되는 공정 설명은 생략한다.

즉, 첨부도면 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 일반적인 검사용 프로브의 빔부 단면을 갖는 한편, 팁부가 빔부의 일측단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 지점에 형성될 수 있도록 하는 감지용 프로브의 빔부 단면 패턴을 갖는 제 1 보호막 패턴(15)을 형성한 후 습식식각 및 이방성 건식식각공정을 연속적으로 수행함으로써 검사용 프로브를 형성시킬 수 있는 공간부와 팁부가 빔부의 중간부 정도에 위치되는 감지용 프로브를 형성시킬 수 있는 공간부를 형성한다.

이후 도금공정을 통해 도금물질이 상기 공간부에 침적되도록 하여 첨부 도면 도 5의 (b)와 같이 팁부(20b)와 상기 팁부(20b)를 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(22a)로 이루어진 검사용 프로브(20) 및, 팁부(22b)와 상기 팁부(22b)가 일측단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 지점에 일체로 형성되는 빔부(22a)로 이루어지는 감지용 프로브(22)를 형성한다.

상기와 같이 도 4 및 도 5와 같이 이루어지는 제조방법에 의해 제작된 프로브 카드 또한 센싱수단인 감지용 프로브(22)가 빔부(22a)와, 상기 빔부(22a)의 일측단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 지점에 팁부(22b)가 일체로 형성된다는 점만 실시예1과 다르고, 그 이외의 부분은 동일하므로, 여기서는 센싱수단에 대해서만 설명하기로 한다.

즉, 센싱수단은, 상기 검사용 프로브(20)와 별도로 상기 다층회로기판(35)의 접속단자에 범프(54)를 게재하여 구비되고 상기 빔부(21a)의 일측단부로부터 내측으로 소정간격 이격된 지점에 팁부(21b)가 구비됨으로써 상기 빔부(21a)가 팁부 외측으로 연장되는 감지용 프로브(21)와, 상기 감지용 프로브(21)의 범프 반대측 빔부(21a)의 단부와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판(35) 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 빔부(21a) 단부와 접촉함으로써 상기 전기 신호 를 외부로 인출하기 위한 감지용 신호접속단자(50)로 이루어진다.

한편, 상기와 같이 구성된 센싱수단을 갖는 프로브카드 검사장치(60)의 작용 또한 실시예1과 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

즉, 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 외부로부터 가해지는 물리력에 의해 상기 검사용 프로브(20)에 OD가 발생하는 경우 상기 OD의 발생 범위 정도에 따라 상기 빔부(21a)의 단부가 감지용 신호접속단자(50)와 선택적으로 접속되고, 프로브카드 검사장치(60)의 제어부(61)는 상기 감지용 신호접속단자(50)로부터 입력되는 전기적 신호에 응하여 실시예1과 마찬가지로 프로빙 검사장치 구동부(62), 디스플레이부(63), 알람부(64)를 제어한다.

(실시예3)

첨부 도면 도 7 및 도 8에 도시된 실시예3은 실시예1과는 달리 다층회로기판(35)에 형성되는 복수의 범프 중 검사용 프로브(20)가 본딩되는 범프(55)의 높이가 감지용 프로브(80)가 본딩되는 범프(54)의 높이보다 높도록 이루어짐과 아울러 상기 감지용 프로부(80)의 빔부(80a)를 성장시키는 것으로써, 실시예1과 동일 부품은 동일 부호로 표시하고, 중복되는 공정 설명은 생략하기로 한다.

즉, 첨부 도면 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 다층회로기판(35)을 준비하고, 상기 다층회로기판(35) 상에 복수개 범프 단면의 패턴을 가지는 제 1 보호막 패턴(65)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 보호막 패턴 (65)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금공정에 의해 침적시켜 범프(54)(55)를 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 복수의 범프 중 소정 범프(55)를 선택적으로 개방하기 위한 제 2 보호막 패턴(64)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제 2 보호막 패턴(64)에 의해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적함으로써 상기 소정 범프(55)의 높이를 신장시켜 조절한다.

한편, 상기 펌프(54)(55)에 본딩되는 검사용 프로브 및 감지용 프로브는 첨부 도면 도 7의 (e) 내지 (g)에 도시된 바와 같이 도 1의 (a) 내지 (f)에 도시된 공정과 동일한 공정을 수행함으로써 형성된다.

상기와 같이 식각공정을 통해 팁부(20b)와 상기 팁부(20b)를 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(20a)로 이루어진 검사용 프로브(20) 및, 팁부(80b)와 상기 팁부(80b)를 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(80a)로 이루어진 감지용 프로브(80)를 희생기판(5)의 내부에 형성한다.

그리고 첨부 도면 도 7의 (h)에 도시된 바와 같이 상기 감지용 프로브(80)의 빔부(80a) 상부면에 빔부를 성장시키기 위한 제 3 보호막 패턴(85)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 7의 (i)에 도시된 바와 같이 상기 제 3 보호막 패턴(85)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적하여 상기 감지용 프로브(80)의 빔부(80a)만 선택적으로 성장시킨다.

그리고, 첨부 도면 도7의 (a) 및 (c)에 도시된 바와 같이 상기 복수의 범프 를 형성하기 위한 제 1 보호막 패턴(65)과 상기 범프들 중 소정 범프를 선택적으로 성장시키기 위한 제 2 보호막 패턴(64), 첨부도면 도7의 (h)에 도시된 상기 감지용 지지빔(80)의 빔부(80a)를 성장시키기 위한 제 3 보호막 패턴(85)을 습식식각공정을 이용하여 제거한다.

그리고 첨부 도면 도 7의 (k)에 도시된 바와 같이 상기 검사용 프로브(20)와 감지용 프로브(80)의 일측 끝단부를 다층회로기판(35) 상에 형성된 범프(55)(54)에 일괄 본딩한다.

그리고, 첨부 도면 도 7의 (l)에 도시된 바와 같이 상기 희생기판(5)을 제거함으로써 상기 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(80)를 개방시킨다.

한편, 첨부 도면 도 8은 검사용 프로브의 빔부 및 감지용 프로브의 빔부가 희생기판(5) 상부에 부양방식에 따라 형성되는 공정이 첨부 도면 도 7을 통해 설명한 실시예와 다르다.

즉, 첨부 도면 도 8의(a)에 도시된 팁부(20b)와 팁부(20b)를 일측 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(20a)로 이루어진 검사용 프로브(20) 및, 팁부(80b)와 팁부(80b)를 일측 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(80a)로 이루어진 감지용 프로브(80)의 제작방법은 첨부 도면 도 1의 (a) 내지 (f)와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

그리고, 첨부 도면 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 희생기판(5) 상부에 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)를 형성한 후 상기 감지용 프로브(80)의 빔부 (80a)만 선택적으로 성장시키기 위해 희생기판(5) 상부에 보호막 패턴(75)을 형성시킨다. 여기서 미설명 도면 부호 15는 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(80)를 형성시키기 위한 보호막 패턴이다.

그리고, 첨부 도면 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 보호막 패턴(75)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시켜 상기 감지용 지지빔(80)의 빔부(80a)만 성장시키게 된다.

이후 과정은 첨부 도면 도 7을 통해 설명한 실시예와 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기와 같이 도 7 및 도 8과 같이 이루어지는 제조방법에 의해 제작된 프로브 카드 또한 센싱수단만 실시예1과 다르고, 그 이외의 부분은 동일하므로, 여기서는 센싱수단에 대해서만 설명하기로 한다.

즉, 센싱수단은, 첨부 도면 도 9에 도시된 바와 같이 상기 검사용 프로브(20)와 별도로 상기 다층회로기판(35)의 접속단자(40)에 범프(54)를 게재하여 구비되고 상기 빔부(80a)가 성장되어 있는 감지용 프로브(80)와, 상기 감지용 프로브(80)의 범프(54) 반대측 빔부(80a)의 단부와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판(35) 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 빔부(80a) 단부와 접촉함으로써 상기 전기 신호를 외부로 인출하기 위한 감지용 신호접속단자(50)로 이루어진다.

즉, 외부로부터 가해지는 물리력에 의해 상기 검사용 프로브(20)에 OD가 발생하는 경우 상기 OD의 발생 범위 정도에 따라 상기 감지용 프로브(80)의 빔부(80a) 단부가 감지용 신호접속단자(50)와 선택적으로 접속되고, 프로브카드 검사장치(60)의 제어부(61)는 상기 감지용 신호접속단자(50)로부터 입력되는 전기적 신호에 응하여 실시예1과 마찬가지로 프로빙 검사장치 구동부(62), 디스플레이부(63), 알람부(64)를 제어한다.

(실시예4)

첨부 도면 도 10에 도시된 실시예 4는 검사용 프로브(20)의 일측 단부가 본딩되는 범프(55)와 감지용 프로브(22)의 일측 단부가 본딩되는 범프(54)의 높이를 다르게 구현하여 프로브의 OD를 감지하고자 하는 실시예로서, 첨부 도면 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 먼저 다층회로기판(35)상에 범프를 형성하기 위한 제1 보호막 패턴(65)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1 보호막 패턴(65)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시켜 범프(55)(54)를 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 범프(55)(54)가 형성된 다층회로기판(35) 상에 상기 범프(55)를 선택적으로 성장시키기 위해 제2 보호막 패턴(64)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이 상기 제2 보호막 패턴(64)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시켜 소정 범프(55)만 성장시킨다.

그리고 실시예 1의 도 (a) 내지 (f)를 통해 설명한 공정과 동일한 공정을 수행하여 검사용 프로브(20)를 형성시킨다. 여기서는 상기 검사용 프로브(20)의 제작공정에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 첨부 도면 도10의 (e)에 도시된 바와 같이 팁부(20b)와 상기 팁부(20b)를 일측 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(20a)로 이루어진 검사용 프로브(20)를 다층회로기판(35) 상에 형성된 범프(55)에 일괄적으로 본딩시킨 후, 희생기판(50)을 습식식각 공정을 이용하여 제거한다.

그리고, 첨부 도면 도 10의 (f)에 도시된 바와 같이 상기 검사용 프로브(20)와 별도로 제작된 팁부(22b)와 상기 팁부(22b)를 일측 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(22a)로 이루어진 감지용 프로브(22)를 상기 다층회로기판(35)에 형성된 범프(54)에 레이저 본딩장치를 이용하여 개별 본딩한다. 이때 감지용 프로브(22)의 제작방식도 검사용 프로브(20) 제작방식과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때, 상기 검사용 프로브 빔부(20a)의 두께 및 감지용 프로브 빔부(22a)의 두께는 동일하며, 상기 다층회로기판(35) 상에 형성된 범프(55)(54)의 높이가 다르며, 그 높이는 첨부 도면 도 11에 도시된 바와 같이 상기 검사용 프로브(20)가 미리 설정된 OD 범위내에서 작동할 경우 감지용 신호접속단자(50)와 접속되지 않으 며, 상기 검사용 프로브(20)가 미리 설정된 OD 범위를 초과하여 작동할 경우 감지용 프로브(22)의 빔부(22a) 끝단부가 감지용 신호접속단자(50)와 접속되는 높이이다.

상기와 같이 도 10과 같이 이루어지는 제조방법에 의해 제작된 프로브 카드 또한 센싱수단만 실시예1과 다르고, 그 이외의 부분은 동일하므로, 여기서는 센싱수단에 대해서만 설명하기로 한다.

상기 센싱수단은 상기 검사용 프로브(20)와 별도로 상기 다층회로기판(35)의 접속단자(40)에 상기 검사용 프로브(20)의 범프(55)보다 높이가 낮은 범프(54)를 게재하여 구비되는 감지용 프로브(22)와, 상기 감지용 프로브(22)의 범프(54) 반대측 빔부(22a)의 단부와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판(35) 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 빔부(22a) 단부와 접촉함으로써 상기 전기 신호를 외부로 인출하기 위한 감지용 신호접속단자(50)로 이루어진다.

즉, 외부로부터 가해지는 물리력에 의해 상기 검사용 프로브(20)에 OD가 발생하는 경우 상기 OD의 발생 범위 정도에 따라 상기 감지용 프로브(22)의 빔부(22a) 단부가 감지용 신호접속단자(50)와 선택적으로 접속되고, 프로브카드 검사장치(60)의 제어부(61)는 상기 감지용 신호접속단자(50)로부터 입력되는 전기적 신호에 응하여 실시예1과 마찬가지로 프로빙 검사장치 구동부(62), 디스플레이부(63), 알람부(64)를 제어한다.

(실시예5)

첨부 도면 도 12에 도시된 실시예 5는 다층회로기판(35) 상에 신호돌출구(95)를 형성시키겨 프로브의 OD를 감지하고자 하는 실시예로서, 첨부 도면 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 다층회로기판(35)을 준비한 후 감지용 프로브의 팁부측과 대응하는 위치의 상기 다층회로기판(35) 상에 신호 돌출구를 형성하는 한편 범프를 형성하기 위한 제 1 보호막 패턴(65)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도12의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 보호막 패턴(65)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시켜 신호 돌출구(95) 및 범프(54)(55)를 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 검사용 프로브와 감지용 프로브의 팁부 반대측의 빔부와 상기 다층회로기판(35) 사이에 상기 신호 돌출구(95)보다 높이가 높은 범프를 게재시키기 위한 제 2 보호막 패턴(64)을 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 12의 (d)에 도시된 바와 같이 제 2 보호막 패턴(64)을 통해 개방된 공간부에 도전성 물질을 도금에 의해 침적시켜 신장된 범프(55)(54)를 형성한다.

그리고, 첨부 도면 도 12의 (e)에 도시된 바와 같이 제1, 제2 보호막 패턴(65)(64)을 습식식각공정을 통해 제거한다.

그리고 실시예 1의 도1의 (a) 내지 (f)를 통해 설명한 공정과 동일한 공정을 수행하여 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)를 형성시킨다. 여기서는 상기 검사용 프로브(20) 및 감지용 프로브(22)의 제작공정에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 첨부 도면 도12의 (f)에 도시된 바와 같이 팁부(20b)와 상기 팁부(20b)를 일측 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(20a)로 이루어진 검사용 프로브(20) 및, 팁부(22b)와 상기 팁부(22b)를 일측 끝단부에 일체로 형성하는 빔부(22a)로 이루어진 감지용 프로브(22)를 다층회로기판(35) 상에 형성된 범프(55)(54)에 일괄적으로 본딩시킨다.

그리고, 첨부 도면 도 12의 (g)에 도시된 바와 같이 희생기판(5)을 습식식각 공정을 이용하여 제거함으로써 상기 검사용 프로브(20)와 감지용 프로브(22)를 개방시킨다.

상기와 같이 도 12와 같이 이루어지는 제조방법에 의해 제작된 프로브 카드 또한 센싱수단은 실시예1과는 달리 다층회로기판(35) 상에 프로브의 OD를 센싱하기 위한 신호돌출구(95)가 형성된 것이며, 그 이외의 부분은 동일하므로, 여기서는 센싱수단에 대해서만 설명하기로 한다.

즉, 센싱수단은 첨부 도면 도 13에 도시된 바와 같이 상기 검사용 프로브(20)와 별도로 상기 다층회로기판(35)의 접속단자에 범프(54)를 게재하여 구비되는 감지용 프로브(22)와 상기 감지용 프로브(22)의 팁부(22b)와 대응하는 위치의 상기 다층회로기판(35) 상에 구비되는 감지용 신호 접속단자(50)와 상기 감지용 신호 접속단자(50) 상에 상기 범프(54)(55)보다 높이가 낮게 형성 구비되는 신호 돌출부 (95)로 구성된다.

즉, 외부로부터 가해지는 물리력에 의해 상기 검사용 프로브(20)에 OD가 발생하는 경우 상기 OD의 발생 범위 정도에 따라 상기 감지용 프로브(22)의 빔부(22b) 단부가 감지용 신호접속단자(50)와 연결, 형성된 신호돌출부(95)와 선택적으로 접속되고, 프로브카드 검사장치(60)의 제어부(61)는 상기 감지용 신호접속단자(50)로부터 입력되는 전기적 신호에 응하여 실시예1과 마찬가지로 프로빙 검사장치 구동부(62), 디스플레이부(63), 알람부(64)를 제어한다.

상기 실시예1~5에 의해 구현된 상기 감지용 프로브는 반도체 칩의 더미 패드와 접촉하도록 되어 있으며, 상기 센싱수단은 접촉센서 또는 압력센서 또는 광센서 등으로 대체될 수 있다.

첨부 도면 도 14는 상기 실시예1 내지 실시예5에 의해 제작된 감지용 프로브를 프로브 카드에 적용시킨 실시예를 설명하기 위한 것으로서, 프로브 카드에 따라 감지용 프로브의 다양한 적용 위치에 구비되어 프로브의 OD를 감지할 뿐만 아니라 프로브 카드에 대하여 웨이퍼의 평탄도도 감지할 수 있다.

첨부 도면 도 15는 감지용 프로브가 접촉되는 더미 패드에 대해 설명하기 위 한 것으로서, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이 일정하게 배열된 검사용 프로브와 감지용 프로브를 갖는 프로브 카드에 매칭되어 도 15의 (b)와 같이 웨이퍼의 ①영역에 상기 검사용 프로브의 팁이 접촉되는 검사할 패드가 구비되고, 웨이퍼의 ②영역에 상기 감지용 프로브의 팁이 접촉되는 더미 패드가 구비되어 있다.

즉, 첨부 도면 도 15에 도시된 바와 같이 검사용 프로브의 팁은 검사할 패드(1)상부에 접촉되고, 감지용 프로브의 팁은 더미 패드(2)상부에 접촉되어 OD, 웨이퍼의 평탄도를 감지하여 프로브카드 검사장치로 전송한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법에 의하면, 패드 검침용 프로브가 형성되는 회로 기판 상부에 상기 패드 검침용 프로브와 동일한 방식인 MEMS 방식으로 제작하여 고집적화된 반도체 소자를 갖는 실리콘웨이퍼로 가해지는 프로브의 OD와 프로브 카드에 대하여 실리콘웨이퍼의 평탄도를 감지하여, 실시간으로 작업자에게 알려줌으로써 효율적인 검사공정이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 제조방법을 사용하여 제조되는 프로브 카드에 의하면, 감지용 프로브를 통해 감지된 프로브의 OD와 프로브 카드에 대하여 실리콘웨이퍼의 평탄도를 PC 등과 같은 모니터링 장치에 저장하여 다음 작업자가 이를 이용하여 전 작업자가 설정해 놓은 프로브의 OD 및 프로브 카드에 대하여 실리콘웨이퍼의 평탄도를 확인하고, 불필요한 재조정 과정을 미연에 제거할 수 있도록 하여 작업자의 작업 공정을 줄일 수 있으며 아울러 작업 시간도 단축시킬 수 있어, 작업 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

희생기판을 이용하여 팁부 및 빔부로 이루어지는 캔틸레버 형상의 다수의 프로브를 제조하는 방법에 있어서,

상기 희생기판 상에 검사용 프로브의 상기 팁부 및 감지용 프로브의 상기 팁부를 구현하기 위한 제 1 보호막 패턴을 형성하는 제1단계;

상기 제 1 보호막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 제2단계;

상기 제 1 보호막 패턴을 제거한 후, 상기 희생기판 상에 상기 검사용 프로브 및 센싱수단을 구현하기 위한 제 2 보호막 패턴을 형성한 후, 도금공정을 통해 검사용 프로브, 팁부와 팁부를 일체로 갖는 빔부로 이루어진 감지용 프로브 및 센싱수단을 형성하는 제3단계;

상기 검사용 프로브와 상기 감지용 프로브를 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board) 상에 본딩하는 제4단계; 및

상기 희생기판을 제거함으로써 상기 검사용 프로브 및 상기 감지용 프로브를 개방시키는 제5단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제3단계는,

상기 제 1 보호막 패턴을 제거한 후, 상기 희생기판 상에 검사용 프로브의 빔부 및 감지용 프로브의 빔부를 구현하기 위한 제 2 보호막 패턴을 형성하는 3-1단계;

상기 제 2 보호막 패턴 내부에 도전성 물질을 침적하여 상기 검사용 프로브의 팁부와 빔부 및 감지용 프로브의 팁부와 빔부를 형성하는 3-2단계;

상기 감지용 프로브의 팁부측 빔부 상부면에 상기 센싱수단인 신호 돌출부를 형성하기 위한 제 3 보호막 패턴을 형성하는 제3-3단계;

상기 제 3 보호막 패턴 내부에 도전성 물질을 침적하여 상기 신호 돌출부를 형성하는 제3-4단계; 및

상기 제2 보호막 패턴 및 제3 보호막 패턴을 제거하는 제3-5단계;

로 이루어진 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제3단계는,

상기 제 1 보호막 패턴을 제거한 후, 상기 희생기판 상에 검사용 프로브의 팁부가 단부에 구비되는 빔부 및 감지용 프로브의 팁부가 중간부에 구비되는 빔부를 구현하기 위한 제 2 보호막 패턴을 형성하는 제3-1단계;

상기 제 2 보호막 패턴 내부에 도전성 물질을 침적하여 상기 검사용 프로브의 빔부 및 감지용 프로브의 빔부를 형성하는 제3-2단계; 및

상기 제 2 보호막 패턴을 제거하는 제3-3단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제 2 항 또는 제3항에 있어서, 상기 제3-1단계를 수행한 후,

상기 제 2 보호막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 식각공정을 수행하여 트렌치를 형성함으로써 상기 검사용 프로브의 팁부와 빔부 및 감지용 프로브의 팁부와 빔부가 형성될 영역을 상기 희생기판 내부에 형성한 후 상기 제3-2단계가 수행되도록 하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제1단계를 수행하기 이전에,

다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board)을 준비하는 단계;

상기 다층회로기판 상에 복수개 범프를 구현하기 위한 제 1-a 보호막 패턴을 형성하는 단계;

상기 제1-a 보호막 패턴 내부에 도전성 물질을 침적하여 범프를 형성하는 단계;

상기 복수의 범프를 선택적으로 개방하기 위한 제1-b 보호막 패턴을 적어도 하나 이상 순차적으로 형성하는 단계; 및

상기 제1-b 보호막 패턴 내부에 도전성 물질을 침적함으로써 상기 복수의 범프 높이를 개별적으로 조절하는 단계;

를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제1 항 또는 제5 항에 있어서, 상기 제3단계는,

제2 보호막 패턴 내부에 도전성 물질을 침적하여 상기 검사용 프로브의 팁부와 빔부 및 감지용 프로브의 팁부와 빔부를 형성하는 제3-1단계;

상기 감지용 프로브의 빔부를 성장시키기 위한 제3 보호막 패턴을 형성하는 제3-2단계;

상기 제3 보호막 패턴 내부에 도전성 물질을 침적하여 상기 감지용 프로브의 빔부 상부면을 성장시키는 제3-3단계;

상기 제1-a 보호막 패턴 및 제1-b 보호막 패턴과 동시에 상기 제2 보호막 패턴 및 제3 보호막 패턴을 제거하는 제3-4단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제6항에 있어서, 상기 제3-1단계를 수행하기 이전에,

상기 제2 보호막 패턴을 식각 마스크로 사용하여 식각공정을 수행함으로써 상기 희생기판 상에 트렌치를 형성하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 감지용 프로브는, 검사용 프로브와는 별도로 제작되며,

상기 다층회로기판에 검사용 프로브를 본딩시키고, 희생기판을 제거하여 검사용 프로브를 개방시킨 후, 별도로 제작된 상기 감지용 프로브를 소정의 본딩 기구를 이용하여 상기 다층회로기판상에 본딩하는 단계;

를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
제 8 항에 있어서, 상기 본딩 기구는 레이저장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
희생기판을 이용하여 팁부 및 빔부로 이루어지는 캔틸레버 형상의 다수의 프로브를 제조하는 방법에 있어서,

상기 희생기판 상에 검사용 프로브와 감지용 프로브를 형성하는 단계;

다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board)을 준비하는 단계;

상기 감지용 프로브의 팁부측과 대응하는 위치의 상기 다층회로기판 상에 신호 돌출구를 형성하는 단계; 및

상기 검사용 프로브와 감지용 프로브의 팁부 반대측의 빔부와 상기 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board) 사이에 상기 신호 돌출구보다 높이가 높은 범프를 게재한 후, 상기 검사용 프로브와 감지용 프로브를 상기 다층회로기판(Multi-Layer Circuit Board) 상에 본딩하는 단계; 및

상기 희생기판을 제거함으로써 상기 검사용 프로브와 감지용 프로브를 개방시키는 단계;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감지용 프로브를 포함하는 프로브 카드 제작 방법.
외부 전기신호를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 접속단자와 배선을 구비하고 있는 다층회로기판과, 상기 다층회로기판의 접속단자 상에 구비되는 범프와, 일측 하단에 반도체 칩의 패드와 가압 접속하는 팁이 구비되고 타측 상단에 상기 범프와 본딩되는 빔부로 이루어지는 복수의 캔틸레버형 검사용 프로브를 구비하는 프로브 카드에 있어서,

상기 검사용 프로브와 별도로 상기 검사용 프로브에 가해지는 OD(Over Drive)의 정도를 감지하는 센싱수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 11 항에 있어서, 상기 센싱수단은, 상기 검사용 프로브와 별도로 상기 다층회로기판의 접속단자에 범프를 게재하여 구비되는 감지용 프로브와 상기 감지용 프로브의 빔부 상에 구비된 신호 돌출부와 상기 신호 돌출부와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 신호 돌출부와 접촉함으로써 상기 전기 신호를 외부로 인출하기 위한 감지용 신호접속단자 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 12 항에 있어서, 상기 신호 돌출구의 높이는, 상기 검사용 프로브가 미리 설정된 OD 범위내에서 작동할 경우 단자와 접속되지 않으며, 상기 검사용 프로브가 미리 설정된 OD 범위를 초과하여 작동할 경우 감지용 신호접속단자와 접속되는 높이인 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 11 항에 있어서, 상기 센싱수단은, 상기 검사용 프로브와 별도로 상기 다층회로기판의 접속단자에 범프를 게재하여 구비되고 상기 빔부 중간부에 팁부가 구비됨으로써 상기 빔부가 팁부 외측으로 연장되어 있는 감지용 프로브와 상기 감지용 프로브의 범프 반대측 빔부의 단부와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 빔부 단부와 접촉함으로써 상기 전기 신호를 외부로 인출하기 위한 감지용 신호접속단자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 11 항에 있어서, 상기 센싱수단은, 상기 검사용 프로브와 별도로 상기 다층회로기판의 접속단자에 범프를 게재하여 구비되는 감지용 프로브와 상기 감지용 프로브의 빔부를 성장시켜 형성됨으로써 상기 감지용 프로브의 범프 반대측 상기 성장되어 형성된 빔부의 단부와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 성장되어 형성된 빔부 단부와 접촉함으 로써 상기 전기 신호를 외부로 인출하기 위한 감지용 신호접속단자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 15 항에 있어서, 상기 성장된 감지용 프로브의 빔부 높이는, 상기 검사용 프로브가 미리 설정된 OD 범위내에서 작동할 경우 단자와 접속되지 않으며, 상기 검사용 프로브가 미리 설정된 OD 범위를 초과하여 작동할 경우 감지용 신호접속단자와 접속되는 높이인 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 11 항에 있어서, 상기 센싱수단은, 상기 검사용 프로브와 별도로 상기 다층회로기판의 접속단자에 상기 검사용 프로브의 범프보다 높이가 낮은 범프를 게재하여 구비되는 감지용 프로브와 상기 범프 반대측의 상기 감지용 프로브의 빔부의 단부와 마주보는 위치의 상기 다층회로기판 상에 구비되어 상기 OD가 일정범위를 넘어설 경우에 상기 빔부 단부와 접촉함으로써 상기 전기 신호를 외부로 인출하기 위한 감지용 신호접속단자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 11 항에 있어서, 상기 센싱수단은, 상기 검사용 프로브와 별도로 상기 다층회로기판의 접속단자에 범프를 게재하여 구비되는 감지용 프로브와 상기 감지용 프로브의 팁부와 대응하는 위치의 상기 다층회로기판 상에 구비되는 감지용 신호 접속단자와 상기 감지용 신호 접속단자 상에 상기 범프보다 높이가 낮게 형성 구비되는 신호 돌출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제 11 항에 있어서, 상기 센싱수단은, 상기 검사용 프로브 주변부의 상기 다층회로기판 소정부에 설치되어 상기 검사용 프로브가 미리 설정된 범위 OD범위를 초과할 경우에 반도체 테스트 칩과 접촉하여 반응하는 접촉센서 또는 압력센서 또는 광센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
외부 전기신호를 수용하기 위한 적어도 하나 이상의 접속단자와 배선을 구비하고 있는 다층회로기판과, 상기 다층회로기판의 접속단자 상에 구비되는 범프와, 일측 하단에 반도체 칩의 패드와 가압 접속하는 팁이 구비되고 타측 상단에 상기 범프와 본딩되는 빔부로 이루어지는 복수의 캔틸레버형 검사용 프로브와 상기 검사용 프로브에 가해지는 OD(Over Drive)의 정도를 감지하는 센싱수단을 구비한 프로브 카드;

상기 센싱수단으로부터 센싱된 OD양에 따른 전기신호가 입력받아 미리 설정된 OD 양과 비교하고 비교결과에 따라 전체 시스템을 제어하는 제어부;

상기 제어부의 제어에 따라 프로빙 검사장치의 구동 유무를 제어하는 프로빙 검사장치 구동부; 및

상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 OD양을 디스플레이하는 디스플레이부;

를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브카드 검사 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 제어부의 제어 신호에 따라 알람을 발생시키는 알 람발생부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 프로브카드 검사 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 센싱수단은 검사용 프로브와 별도로 구비되는 감지용 프로브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브카드 검사 시스템.
제 22 항에 있어서, 상기 감지용 프로브는 반도체 칩의 더미 패드와 접촉하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브카드 검사 시스템.
제 20 항에 있어서, 상기 센싱수단은 접촉센서 또는 압력센서 또는 광센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브카드 검사 시스템.