KR20080114199A

KR20080114199A - 프로브 카드 제조 방법 및 그에 의한 프로브 카드

Info

Publication number: KR20080114199A
Application number: KR1020070063544A
Authority: KR
Inventors: 김영진
Original assignee: 세크론 주식회사
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2008-12-31
Also published as: KR101301740B1

Abstract

본 발명의 프로브 카드 제조 방법은 내부에 복수의 배선부, 및 상기 복수의 배선부의 일단에 각각 전기적으로 연결되며 상부에 부착되어 있는 복수의 상면 단자가 구비되어 있는 기판을 준비하는 단계; 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 준비하고, 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판상에 상기 복수의 상면 단자에 대응하는 위치에 각각 대응하도록 복수의 제1 관통홀을 형성하는 단계; 상기 복수의 상면 단자에 상기 복수의 제1 관통홀이 대응하도록 상기 기판 상부에 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 위치시키는 단계; 상기 복수의 제1 관통홀을 통해 대응하는 상기 복수의 상면 단자 상부에 각각 전도성 금속을 도입하여 복수의 기단부를 형성하는 단계; 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 제거하는 단계; 상기 복수의 기단부에 대응하는 위치에 복수의 제2 관통홀이 구비되어 있는 고정 기판을 준비하는 단계; 상기 복수의 기단부가 상기 복수의 제2 관통홀에 각각 삽입되도록 상기 고정 기판을 상기 기판 상에 고정하는 단계; 및 별도로 형성된 복수의 프로브를 상기 제2관통홀 내에 삽입되어 있는 상기 복수의 기단부에 각각 결합 고정하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 프로브 카드 제조 방법을 이용하면, 프로브용 기단부 형성을 위해 포토레지스트 층의 형성, 식각 제거 공정, 전도성 금속 도금 공정, 및 연마 공정을 반복하여 수행할 필요가 없어, 전체적인 공정 시간이 단축되고, 원하는 높이의 기단부를 한번의 금속 도금 공정으로 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 프로브 카드 제조 방법을 이용하면, 프로브를 기단부와 고정 기판을 통해 보다 견고하게 기단부 에 결합 고정할 수 있어, 웨이퍼 프로빙 작업시 프로브가 기단부로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

프로브 카드

Description

프로브 카드 제조 방법 및 그에 의한 프로브 카드{Method for producing probe card and probe card thereby}

도 1은 종래의 프로브 카드 제조 방법에 따라 제조된 프로브 카드를 개략적으로 보여준다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조방법중 기판 준비 단계를 개략적으로 보여준다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조방법중 희생 기판 준비 단계를 개략적으로 보여준다.

도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조방법중 프로브용 기단부 형성 단계를 개략적으로 보여준다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법중 프로브를 제조하는 단계를 개략적으로 보여준다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브 카드의 제조 방법중 프로브용 기단부에 프로브를 결합하여 프로브 카드를 제조하는 단계를 개략적으로 보여준다.

본 발명은 프로브 카드의 제조 방법, 특히 실리콘 웨이퍼를 희생기판으로 이용하여 프로브 카드의 프로브용 기단부를 형성할 수 있는 프로브 카드의 제조 방법 및 그에 의해 제조된 프로브 카드에 관한 것이다.

웨이퍼 프로빙 장치는 웨이퍼 상에 형성되어 있는 각 개별 반도체 칩들을 프로브 카드를 이용하여 전기적으로 테스트하는 장치이며, 프로브는 각 개별 반도체 칩들의 금속 패드에 접촉하여 테스트가 수행될 수 있게 한다.

이렇게 웨이퍼 상의 각 개별 반도체 칩의 전기 테스트를 수행하기 위한 프로브 카드의 프로브는 일반적으로 침 형태로 사용되며('프로브 침' 이라고도 한다), 이러한 프로브는 프로브 카드에 각각 실장되어 사용된다. 그러나 침 형태의 프로브를 프로브 카드에 일일이 실장하는 것은 그 제조 시간, 및 경비 측면에서 바람직하지 않다.

따라서 복수개의 프로브를 반도체 식각 기술을 이용하여 동시에 제조하는 방법이 연구되고 있다.

이하, 도 1을 참조하여, 반도체 식각 기술을 이용한 종래의 프로브 카드의 제조 방법을 구체적으로 살펴본다.

먼저, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 기판(10)에 포토레지스트 물질로 포토레지스트 층을 형성한 후, 배선부(11) 주위의 포토레지스트 층을 식각 제거한 후, 식각 제거된 배선부(11) 부위에 금속을 도금하여 프로브용 기단부(bump)(20)를 형성한다.

그 후, 포토레지스트 층을 추가 형성하고, 프로브의 몸통부(beam)에 대응하는 부위를 식각제거한 후, 식각 제거된 부위에 금속을 도금하여 프로브의 몸통부(30)을 형성하고, 이와 유사한 방법으로 프로브의 팁부(40)를 형성한다.

그런데, 종래의 방법에서, 기판(10) 상에 형성되는 포토레지스트 층의 두께는 포토레지스트 물질을 도포하여 형성되므로 일정 두께(80㎛) 이상으로 형성되기 어렵다. 따라서, 목적하는 프로브용 기단부의 높이가 300㎛ 이상 인 경우에는 포토레지스트층을 3회 이상 반복해야했다. 즉, 포토레지스트 층 형성, 식각제거 공정, 금속 도금 공정, 돌출된 금속 도금의 연마 제거 공정을 수회 이상 반복해야 했다. 따라서, 공정 시간이 장기간 소요되고, 기단부(20)가 도 1에 도시된 바와 같이 다층으로 형성되게 된다.

그런데, 이렇게 다층으로 형성된 기단부(20)에서는 각 층간의 접합력이 좋지 않고, 반복되는 연마제거공정에서 공정 스트레스가 인가되어 제조 공정시 수율이 낮게 되며, 웨이퍼 프로빙시 반복되는 반도체 소자의 금속 패드와의 접촉에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 포토레지스트 층의 형성, 식각 제거 공정, 및 연마 제거 공정의 반복 없이 충분한 높이의 프로브용 기단부를 형성할 수 있는 신규한 프로브 카드 제조 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 원하는 높이의 기단부를 한번의 금속 도금 공정으로 형성할 수 있는 신규한 프로브 카드 제조 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 별도로 형성된 프로브가 프로브용 기단부에 보다 견고하게 결합될 수 있는 구조의 프로브 카드를 제공하고자 한다.

본 발명의 한 특징에 따른 프로브 카드 제조 방법은 내부에 복수의 배선부, 및 상기 복수의 배선부의 일단에 각각 전기적으로 연결되며 상부에 부착되어 있는 복수의 상면 단자가 구비되어 있는 기판을 준비하는 단계; 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 준비하고, 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판상에 상기 복수의 상면 단자에 대응하는 위치에 각각 대응하도록 복수의 제1 관통홀을 형성하는 단계; 상기 복수의 상면 단자에 상기 복수의 제1 관통홀이 대응하도록 상기 기판 상부에 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 위치시키는 단계; 상기 복수의 제1 관통홀을 통해 대응하는 상기 복수의 상면 단자 상부에 각각 전도성 금속을 도입하여 복수의 기단부를 형성하는 단계; 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 제거하는 단계; 상기 복수의 기단부에 대응하는 위치에 복수의 제2 관통홀이 구비되어 있는 고정 기판을 준비하는 단계; 상기 복수의 기단부가 상기 복수의 제2 관통홀에 각각 삽입되도록 상기 고정 기판을 상기 기판 상에 고정하는 단계; 및 별도로 형성된 복수의 프로브를 상기 제2관통홀 내에 삽입되어 있는 상기 복수의 기단부에 각각 결합 고정하는 단계;를 포함한다.

상기 기단부의 높이는 300㎛ 이상일 수 있다.

상기 고정 기판은 실리콘 웨이퍼로 이루어질 수 있다.

상기 복수의 프로브의 일측에 두개 이상의 다리부로 구성된 걸림부가 구비될 수 있다.

상기 복수의 프로브의 걸림부가 상기 복수의 기단부의 양측에 각각 탄성 결합될 수 있다.

상기 복수의 기단부의 양측에 요(凹)부가 형성되어 있어, 상기 복수의 프로브의 걸림부가 상기 요부에 결합될 수 있다.

상기 복수의 제2 관통홀의 내부의 양측에 요부가 형성되어 있어, 상기 복수의 프로브의 걸림부가 상기 요부에 결합될 수 있다.

상기 복수의 제2 관통홀의 내경이 상기 복수의 제1 관통홀의 내경을 초과할 수 있다.

상기 전도성 금속은 니켈, 니켈 코발트 합금 또는 니켈 철 합금일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 프로브 카드는 복수개의 상면 단자가 구비되어 있는 기판; 상기 복수의 상면 단자의 상부에 각각 형성되어 있는 복수개의 기단부; 복수개의 관통홀이 구비되어 있으며, 상기 복수개의 기단부가 대응하는 상기 복수개의 관통홀내에 각각 삽입되도록 상기 기판의 상부에 고정되어 있는 고정 기판; 및 상기 복수개의 관통홀과 그 내부에 각각 삽입되어 있는 상기 복수개의 기단부의 사이에 결합 고정되어 있는 복수개의 프로브;를 포함한다.

상기 기단부의 높이는 300㎛ 이상일 수 있으며, 상기 고정 기판은 실리콘 웨이퍼로 이루어질 수 있다.

상기 복수의 기단부의 양측에 요부가 형성될 수 있으며, 상기 복수의 관통홀의 내부의 양측에 요부가 형성될 수 있다.

상기와 같은 기술적 과제의 달성을 위해, 본 발명에서는 목적하는 프로브용 기단부의 높이에 대응하는 두께의 실리콘웨이퍼를 이용하여 프로브용 기단부에 대응하는 금형을 별도로 형성하고, 상기 금형을 이용하여 한번의 금속 도금 공정을 수행하여 프로브용 기단부를 형성시킴으로써, 포토레지스트 층의 형성, 식각 제거 공정, 및 연마 제거 공정 등의 반복없이 프로브용 기단부를 형성하며, 별도로 제작되며 상기 프로브용 기단부에 결합되는 프로브를 고정 기판을 이용하여 보다 견고하게 고정할 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판 또는 적층 세라믹 기판을 기판(100)으로서 준비한다. 이러한 기판(100)으로는 내부에 배선부, 배선부의 일단에 연결되며 기판(100)의 상면에 부착된 상면 단자(130) 및 배선부의 타단에 연결되며 기판(100)의 하면에 부착된 하면 단자가 형성되어 있는 것이면 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 세라믹 재질로 이루어지며 상용되는 스페이스트렌스포머가 사용될 수 있다. 본 발명의 도면에서는 설명의 편의상 배선부 및 하면 단자의 도시를 생략하였으며, 기판(100) 상에 하나의 상면 단자(130)만을 도시하였으나, 이러한 상면 단자(130)의 개수에는 제한이 없으며 일반적으로 복수개로 형성된다.

이렇게 준비된 기판(100)의 하부에 2층으로 금속 막(110, 120)을 형성한다. 금속 막(110, 120)은 화학 기상 증착 방법(chemical vapor deposition; CVD)이나, 스퍼터링 방법으로 도포하여 형성될 수 있으나, 그 형성 방법은 특별히 제한되지는 않는다. 이러한 금속 막(110, 120)은 추후 기단부 형성 공정을 위한 도금 공정에서 전극으로 이용된다. 본 발명의 실시예에서는 금속막을 2층으로 형성하였으나 이로써 한정되는 것은 아니다.

그 후, 도 2b에서 볼 수 있는 바와 같이, 기판(100)의 상부에 포토레지스트 물질을 도포하고, 이를 일정 온도로 베이킹하여, 포토레지스트 층(200)을 형성하였다.

여기서, 포토레지스트 물질로는 노광되었을 때 노광된 부위 내의 폴리머의 결합 사슬이 끊어지는 물질인 양성 포토레지스트 물질, 또는 노광되었을때 노광된 부위 내의 폴리머의 결합 사슬이 견고해지는 음성 포토레지스트 물질일 수 있다. 이렇게 형성되는 포토레지스트 층(200)은 일반적으로 층의 두께가 80 ㎛ 이하가 된다.

이와 같이, 포토레지스트 층(200)이 형성되면, 마스크(도시 하지 않음)을 통해 기판의 상면단자(130)에 대응하는 부위 만을 선택적으로 노광시켜, 포토레지스트 층(200)의 노광된 부위의 포토레지스트 물질을 변질시키고, 변질된 부위만을 선택적으로 식각 제거 할 수 있는 식각용액을 이용하여 제거한다. 그 결과 포토레지스트 층(200)에서 상면단자(130)에 대응하는 부위 만이 식각 제거되어 도 2c에 도시된 바와 같이 프로브용 기단부에 대한 금형 부위(210)를 형성한다. 이러한 식각 방법으로는 특별한 제한이 없으며 상술된 습식 식각 방법이외에도 건식 식각을 이 용할 수 있다.

한편, 금형 부위(210)의 모양은 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 그 양측에 요(凹)부가 구비된 형태로 구비될 수 있다.

도 2c에서는 포토레지스트층(200)의 두께가 상면단자(130)의 높이보다 두꺼운 것으로 도시되어 있으나, 포토레지스트층(200)의 두께는 상면단자(130)의 높이 이상이면 특별한 제한이 없다.

그 후, 금형 부위(210)를 제외한 포토레지스트층(200)의 상부에 접합 물질을 더 도포할 수 있다. 이러한 접합 물질은 추후 공정에서 실리콘 웨이퍼 희생 기판과의 접합을 보조한다.

다음으로, 희생 기판으로 실리콘 웨이퍼를 준비한 후, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제조하고자 하는 프로브용 기단부의 높이에 대응하는 두께가 되도록 실리콘 웨이퍼를 연마 가공한다. 이러한 연마 방법은 특별한 제한이 없으며 바람직하게는 화학 기계 연마(CMP)를 이용한다. 본 발명에서 기단부의 높이는 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 300㎛ 이상일 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 그 두께가 목적하는 프로브용 기단부의 높이를 초과하는 실리콘 웨이퍼를 연마하여 프로브용 기단부의 높이에 대응하도록 준비하므로, 종래 기술과 같이 프로브용 기단부의 높이를 맞추기 위해 포토레지스트 형성, 식각 제거 공정, 및 연마 제거 공정 등을 반복할 필요가 없게 된다.

그 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이렇게 두께가 조절된 실리콘 웨이퍼에 프로브용 기단부에 대응하는 부위를 통상의 활성 이온 식각 방법(deep reactive ion etching)으로 실리콘 웨이퍼가 관통될 때까지 수행하여 프로브용 기단부용 관통홀(310)을 형성한다. 이러한 관통홀(310)의 모양은 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 양측에 요(凹)부가 구비된 형태로 구비될 수 있다.

그리고, 이렇게 관통홀(310)이 형성된 실리콘 웨이퍼의 양면을 산화시켜 산화막(410, 420)을 형성한다. 이러한 산화막은 추후 금속 도금 공정에서 절연막으로 이용된다.

그 후, 도 3에 의해 내부에 프로브용 기단부에 대응하는 관통홀(310)이 형성된 실리콘 웨이퍼 희생 기판(300)을 도 2에 의해 준비된 기판(100) 상부에 정렬시킨다. 이때, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 금형 부위(210) 위에 희생 기판(300)의 관통홀(310)이 위치하여 서로 연통되도록, 희생기판(300)과 기판(100)의 위치를 정렬한다.

그후, 희생기판(300)과 기판(100)을 서로 가압하여 접합한다. 이때, 희생기판(300)과 기판(100) 사이에 접합물질을 도포하여 상기 접합을 보조할 수 있다.

그 후, 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 금속 막(110, 120)을 전극으로 이용하여 상기 금형 부위(210)와 관통홀(310)의 내부를 전기 도금 방법에 따라 전도성 금속으로 충전하여 기단부(500)를 형성한다.

기단부(500)를 형성한 후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 관통홀(310) 외부로 돌출된 전도성 금속 부분을 화학 기계 연마(CMP) 등으로 갈아낸다. 이때, 기단부(500)의 두께를 소정의 두께로 재차 조절할 수 있다. 이러한 기단부(500)의 모양은 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 양측에 요(凹)부가 구비된 형태로 구비 될 수 있다.

이렇게 형성된 기단부(500)는 기판(100)의 상면 단자(130), 그리고 상면 단자와 연결된 배선부와 전기적으로 연결되게 된다.

이때 기단부 형성을 위해 사용되는 전도성 금속으로는 탄성 및 전도성이 우수한 금속이 사용되며, 바람직하게는 니켈 또는 니켈 합금, 구체적으로 니켈 코발트 합금 또는 니켈 철 합금이 바람직하게 사용된다. 이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 기단부는 탄성력이 우수한 금속으로 이루어지므로, 후술되는 프로브의 걸림부와 탄성 결합될 때 보다 강한 결합력으로 결합될 수 있게 한다.

그 후, 도 4d에서 볼 수 있는 바와 같이, 실리콘 웨이퍼 희생기판(300)을 KOH와 같은 식각 용액으로 선택적으로 식각 제거한 후, 도 4e에 도시된 바와 같이, 산화막(420) 및 포토레지스트 층(200)을 선택적으로 식각 제거한다. 이때 식각 용제로 아세톤 등의 알카리 용제가 바람직하게 사용된다.

그리고, 도 4f에서 볼 수 있는 바와 같이, 도금 공정에서 전극으로 이용된 금속 막(110, 120)을 제거하여 프로브용 기단부(500)가 형성된 기판(100)을 준비한다.

이때, 기단부(500)는 프로브와 기판(100)의 상면 단자(130)를 서로 전기적으로 연결하게 된다. 본 발명에서, 기단부(500)는 대응하는 프로브의 형상에 따라 적합한 높이로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 이렇게 형성된 프로브용 기단부(500)에 의해 고정되는 프로브를 별도로 준비한다. 이렇게 준비되는 프로브는 본 발명의 실시예에서는 멤스(MEMS)와 같 은 반도체 공정에 따라 평면 모양 즉 2차원적 형상을 갖추도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 도 5a 및 도 5b 를 참조하여 2차원적 형상의 프로브를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 희생 기판(600)으로 실리콘 기판을 준비한 후, 준비된 희생 기판(600) 상에 화학 기상 증착 방법(chemical vapor deposition; CVD)이나, 스퍼터링 방법으로 금속을 도포하여 금속 시드 층을 형성한다. 이러한 금속 시드 층은 추후 프로브 형성을 위한 도금 공정에서 전극으로 이용된다.

그 후, 금속 시드 층 상에 포토레지스트 물질을 도포하여, 포토레지스트층을 형성하고, 형성된 포토레지스트층 상에 제작하고자 하는 프로브의 형상에 대응하는 노출 영역을 가지는 마스크를 배치시킨 후, 상기 마스크를 통해 상기 포토레지스트 층에서 제작하고자 하는 프로브의 형상에 대응하는 부위를 노광시켜 변질시키고, 변질된 포토레지스트층을 선별적으로 식각 제거하여 프로브를 위한 금형을 형성한다.

그리고, 도 5a에 도시된 바와 같이, 이렇게 형성된 금형에 전도성 금속을 도입하여 프로브(610)를 형성하고, 희생 기판(610), 포토레지스트 층, 및 금속 시드층을 선별적으로 식각 제거하여 도 5b에 도시된 바와 같은 프로브(610)를 수득한다.

이때 사용되는 전도성 금속으로는 웨이퍼 프로빙시 반도체 소자의 금속 패드와의 잦은 접촉을 위해 탄성 및 전도성이 우수한 금속이 사용되며, 바람직하게는 니켈 또는 니켈 합금, 구체적으로 니켈 코발트 합금 또는 니켈 철 합금이 바람직하게 사용된다. 이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따른 프로브는 탄성력이 우수한 금속으로 이루어지므로, 프로브용 기단부(500)와 탄성 결합될 때 보다 강한 결합력으로 결합될 수 있게 한다.

이러한 프로브(610)는 그 모양에는 특별한 제한이 업으나, 기단부(500)의 양 측면에 탄성력으로 단단히 결합되도록 2개 이상의 다리로 구성된 걸림부(612)를 가지는 형태로 형성된다. 이러한 걸림부의 2개의 다리 사이에는 도 5b에 도시된 바와 같이 빈공간이 형성되는 것이 더욱 바람직한데, 이러한 형상으로 걸림부(612)는 그 빈공간 방향으로 탄성력을 갖게 된다. 따라서, 걸림부(612)를 갖는 프로브(610)의 다리가 기단부(500)의 양 측면에 결합되면 프로브(610)는 걸림부(612)의 탄성력으로 인해 기판(100)의 기단부(500)에 단단히 결합되어 용이하게 분리되지 않게 된다. 그러나, 프로브(610)의 모양은 발명의 목적에 따라 그리고 검사 대상 반도체 소자의 금속 패드와의 용이한 접촉을 위해 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 스프링 영역을 그 구조내에 포함할 수 있다.

이렇게 2차원적 형상을 가지도록 준비된 프로브(610)는 기단부(500)에 고정 결합하게 되는데, 보다 견고한 결합을 위해 도 6a에 도시된 바와 같은 고정용 기판(700)이 이용된다.

구체적으로, 고정용 기판(700)은 프로브(610)와 기단부(500)의 결합을 보다 견고하게 고정하기 위해 사용되는 것으로서, 그 재질로는 특별한 제한이 없으나 바람직하게는 실리콘 웨이퍼 기판으로 형성된다.

이러한 고정용 기판(700)은 기판(100) 상의 기단부(500)에 대응하는 위치에 형성된 관통홀(710)을 구비한다. 이러한 관통홀(710)은 활성 이온 식각 방법으로 고정 기판(700)이 관통될 때까지 수행하여 형성된다. 이러한 관통홀(710)의 모양은 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 내부의 양측에 요(凹)부가 구비된 형태로 구비될 수 있다.

그리고, 이렇게 관통홀(710)이 형성된 고정 기판(700)의 양면에 절연막(도시 하지 않음)을 형성한다. 이러한 절연막은 프로브가 삽입 고정되었을 때 프로브와 고정 기판(700) 사이에 전기적 신호가 도통되는 것을 방지한다. 여기서 이러한 절연막으로는 산화물 또는 질화물과 같은 산화막이거나, 파릴렌(parylene)과 같은 절연물질로 이루어질 수 있다.

이때, 이러한 관통홀(710)의 내경은 도 6a에 도시된 바와 같이 기단부(500)의 길이 보다 길게 형성되어, 기단부(500)가 상기 관통홀(710) 내부에 자유롭게 삽입될 수 있게 한다.

관통홀(710)의 내경은 기단부(500)의 길이에 프로브(610)의 걸림부(612)의 각 다리부의 두께를 합한 값에 대응하는 값으로 형성되는 것이 바람직하다. 그 경우, 프로브(610)의 걸림부(612)는 상기 고정용 기판(700)과 기단부(500)의 사이에 견고하게 결합 고정될 수 있게 된다.

또한, 고정용 기판(700)의 두께는 기단부(500)의 높이보다 더 높게 형성되며, 바람직하게는 프로브(610)가 기단부(500)에 결합될 때, 프로브(610)의 몸통부가 고정용 기판(700)의 상면에 접촉할 수 있는 높이로 형성된다.

이와 같이 고정용 기판(700)이 형성되면, 고정용 기판(700)의 관통홀(710) 내에 기판(100)의 기단부(500)가 삽입되도록, 고정용 기판(700)을 기판(100)의 상부에 배치한 후, 도 6a에 도시된 바와 같이 고정용 기판(700)과 기판(100)을 서로 고정시킨다.

그 후, 도 6b에 도시된 바와 같이, 프로브(610)를 그 걸림부(612)가 기단부(500)와 관통홀(710) 사이의 공간에 밀어 넣어 기단부(500)에 탄성 결합 고정하여 프로브 카드를 형성하게 된다. 이렇게 되면, 프로브(610)는 기단부(500)를 통해 기판(100)의 상면 단자(130)에 전기적으로 연결되게 된다.

본 발명의 실시예에서 기단부(500)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 일례로 기단부(500)의 양 측면에 프로브의 걸림부(612)와의 결합이 용이하도록 요(凹)부가 형성될 수 있다. 이와 같이 기단부(500)의 양 측면에 요부가 형성되면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 프로브의 걸림부(610)의 양 다리가 기단부(500)의 양 측면의 한쌍의 요부에 단단히 결합될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에서 관통홀(710) 역시 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 일례로 관통홀(710)의 내부에 상기 기단부(500)의 양 측면에 각각 대응하는 면에 프로브의 걸림부(612)와의 결합이 용이하도록 요(凹)부가 형성될 수 있다. 이와 같이 기단부(500)의 양 측면에 요부가 형성되면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 프로브의 걸림부(610)의 양 다리가 관통홀(710)의 내측의 양면의 한쌍의 요부에 단단히 결합될 수 있게 된다.

바람직하게는 기단부(500)의 양 측면, 그리고 상기 기단부(500)의 양 측면에 대응하는 관통홀(710) 내측의 양면 모두에 요(凹)부가 형성되어, 프로브(610)의 걸림부(612)가 보다 견고하게 기단부(500)에 고정 결합되게 할 수 있다.

도 2 내지 도 6에서는 편의상 하나의 프로브(610)가 하나의 기단부(500)에 결합되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 실제 프로브 카드에서는 복수개의 프로브(610)가 복수개의 기단부(500)에 각각 결합되어 프로브 카드를 구성하게 된다.

이와 같이 본 발명의 프로브 카드 제조 방법에 의해 제조된 프로브 카드는 도 6b에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 상부에 구비되어 있는 복수개의 상면 단자(130)의 상부에 목적하는 높이로 각각 형성된 복수개의 기단부(500)에 복수개의 프로브(610)가 고정 기판(700)을 통해 각각 결합 고정되어 이루어진다. 여기에서, 고정 기판(700)은 복수개의 관통홀(710)을 가지며, 상기 복수개의 기단부(500)는 대응하는 복수개의 관통홀(710)에 각각 삽입되어 위치하며, 복수개의 프로브(610)는 상기 복수개의 관통홀(710)과 그 내부에 각각 삽입되어 있는 상기 복수개의 기단부(500)의 사이에 견고하게 고정된다.

이와 같은 본 발명의 프로브 카드 제조 방법을 이용하면, 프로브용 기단부 형성을 위해 포토레지스트 층의 형성, 식각 제거 공정, 전도성 금속 도금 공정, 및 연마 공정을 반복하여 수행할 필요가 없어, 전체적인 공정 시간이 단축되고, 원하는 높이의 기단부를 한번의 금속 도금 공정으로 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 프로브 카드 제조 방법을 이용하면, 포토레지스트 층의 형성, 식각 제거 공정, 전도성 금속 도금 공정, 및 연마 공정을 최소화할 수 있어, 공정 스트레스를 최소화할 수 있고, 그에 따라 제조 공정 도중에 프로브용 기단부가 무너지는 현상을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 프로브 카드 제조 방법을 이용하면, 프로브를 기단부와 고정 기판을 통해 보다 견고하게 기단부에 결합 고정할 수 있어, 웨이퍼 프로빙 작업시 프로브가 기단부로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims

내부에 복수의 배선부, 및 상기 복수의 배선부의 일단에 각각 전기적으로 연결되며 상부에 부착되어 있는 복수의 상면 단자가 구비되어 있는 기판을 준비하는 단계;

실리콘 웨이퍼 희생 기판을 준비하고, 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판상에 상기 복수의 상면 단자에 대응하는 위치에 각각 대응하도록 복수의 제1 관통홀을 형성하는 단계;

상기 복수의 상면 단자에 형성된 상기 복수의 제1 관통홀이 대응하도록 상기 기판 상부에 상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 위치시키는 단계;

상기 복수의 제1 관통홀을 통해 대응하는 상기 복수의 상면 단자 상부에 각각 전도성 금속을 도입하여 복수의 기단부를 형성하는 단계;

상기 실리콘 웨이퍼 희생 기판을 제거하는 단계;

복수의 제2 관통홀이 구비되어 있는 고정 기판을 준비하는 단계;

상기 복수의 기단부가 상기 복수의 제2 관통홀에 각각 삽입되도록 상기 고정 기판을 상기 기판 상에 고정하는 단계; 및

별도로 형성된 복수의 프로브를 상기 제2관통홀 내에 삽입되어 있는 상기 복수의 기단부에 각각 결합 고정하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 기단부의 높이가 300㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 프로브의 일측에 두개 이상의 다리부로 구성된 걸림부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드 제조 방법.
제3항에 있어서,

상기 복수의 프로브의 걸림부가 상기 복수의 기단부에 각각 탄성 결합되는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드 제조 방법.
제4항에 있어서,

상기 복수의 기단부의 양측에 요(凹)부가 형성되어 있어, 상기 복수의 프로브의 걸림부가 상기 요부에 결합되는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드 제조 방법.
제3항에 있어서,

상기 복수의 제2 관통홀의 내부의 양측에 요(凹)부가 형성되어 있어, 상기 복수의 프로브의 걸림부가 상기 요부에 결합되는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 제2 관통홀의 내경이 상기 복수의 제1 관통홀의 내경을 초과하는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드 제조 방법.
제1항에 있어서

상기 전도성 금속이 니켈, 니켈 코발트 합금 또는 니켈 철 합금인 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드 제조 방법.
복수개의 상면 단자가 구비되어 있는 기판;

상기 복수의 상면 단자의 상부에 각각 형성되어 있는 복수개의 기단부;

복수개의 관통홀이 구비되어 있으며, 상기 복수개의 기단부가 대응하는 상기 복수개의 관통홀내에 각각 삽입되도록 상기 기판의 상부에 고정되어 있는 고정 기판; 및

상기 복수개의 관통홀과 그 내부에 각각 삽입되어 있는 상기 복수개의 기단부의 사이에 결합 고정되는 복수개의 프로브;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
제9항에 있어서,

상기 기단부의 높이가 300㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드.
제9항에 있어서,

상기 복수의 기단부의 양측에 요(凹)부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드.
제9항에 있어서,

상기 복수의 관통홀의 내부의 양측에 요(凹)부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 프로브 카드.