KR20090009664A

KR20090009664A - 프로브 구조물

Info

Publication number: KR20090009664A
Application number: KR1020070073138A
Authority: KR
Inventors: 반강현; 고상기; 최영환
Original assignee: (주) 미코티엔; 주식회사 코미코
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-01-23

Abstract

반도체 칩 검사장비에 적용되는 프로브 카드용 프로브 구조물이 개시된다. 본 발명에 따른 프로브 구조물(100)은 전극(220)이 형성되어 있는 기판(200), 반도체 칩의 임의의 단자로부터의 전기적 신호를 전달하는 역할을 하며 빔 부재(520), 팁 부재(540), 스터드 부재(560)를 포함하는 프로브(500) 및 프로브(500)를 지지하는 가이드(300)를 포함하며, 스터드 부재(560)는 수직 방향으로 연장되면서 내부에 소정의 캐비티(560a)를 갖는 것을 특징으로 한다.

프로브 카드, 프로브 구조물, 스터드, 캐비티

Description

프로브 구조물{A Probe Structure}

본 발명은 반도체 칩 검사장비에 삽입되는 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기계적 특성이 우수한 프로브를 구비한 고품질의 프로브 카드용 프로브 구조물에 관한 것이다.

반도체 칩은 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성시키는 공정과 회로 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩으로 조립하는 어셈블리 공정을 통해 제조되며, 이러한 회로 패턴 형성 공정과 어셈블리 공정 사이에서는 각각의 칩의 전기적 특성을 검사하는 EDS(Electrical Die Sorting) 공정을 수행한다.

EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 특히 불량 칩을 판별하기 위한 공정으로, 이러한 공정 수행을 위한 핵심요소가 프로브 카드이다.

일반적으로 프로브 카드는 PCB 어셈블리, 본체를 이루는 스페이스 트랜스포머(space transformer)와 하측으로 배열된 다수개의 프로브로 구성된다. 스페이스 트랜스포머는 케이블이나 커넥터 등의 인터페이스를 통하여 분석 시스템과 연결 되도록 구성되며, 하측의 프로브는 끝 단에 장착된 팁을 이용하여 웨이퍼 상의 반도체 칩 패드에 접촉하여 분석 시스템과 반도체 칩을 전기적으로 연결하도록 구성된 다. 한편, 프로브가 멤스(MEMS: Micro Electromechanical System) 공정을 이용하여 제조되는 경우를 멤스 프로브 카드라고 한다.

프로브 카드를 이용한 반도체 웨이퍼의 전기적 특성검사는 웨이퍼의 반도체 칩의 전극 패드에 프로브 카드의 팁이 접촉하고, 팁을 통해 소정의 신호를 인가한 후, 인가된 신호에 대한 반도체칩의 불량을 판정한다. 프로브 카드를 이용한 테스트의 결과가 양품으로 판정되면 반도체 칩은 패키징 등의 후공정에 의해서 완성품으로서 제작하고, 불량 판정된 반도체칩은 폐기한다.

다수개의 프로브가 고정되는 기판의 역할을 하는 스페이스 트랜스포머에는 주로 다층 세라믹 기판이 사용된다. 다층 세라믹 기판은 내구성뿐만 아니라 수직 팽창률이 적고 고주파 효율이 좋기 때문에 복잡한 신호 패턴의 형성이 요구되고 고주파 신호를 많이 사용하는 프로브 카드를 포함하는 고집적 회로 구성을 위한 기판으로 각광 받고 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 프로브 구조물의 다양한 예를 나타내는 도면이다.

도 1a를 참조하면, 프로브 구조물(10)은 실리콘 가이드(30)의 홀(32) 내에 다층 세라믹 기판(20)의 전극(22)에 접합되는 프로브(50)의 스터드(56)가 삽입되어 있고 프로브(50)의 빔(52)과 팁(54)이 실리콘 가이드(50) 밖으로 노출되어 있는 구조로 되어 있으며, 일명 SGCM(Silicon Guide Ceramic MEMS)형 프로브 구조물이라고 한다.

도 1b는 대한민국 특허등록공보 제358513호에 개시되어 있는 프로브 구조 물(10A)의 구성을 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 프로브 구조물(10A)은 회로 패턴이 구현된 기판(20A), 빔(52A), 팁(54A) 및 스터드(56A)를 기본적인 구성으로 하고 있다. 프로브 구조물(10A)은 프로브 구조물(10)과는 달리 스터드(56A)가 가이드에 의해 지지를 받지 않는 구조로 되어 있다.

도 1c는 대한민국 특허공개공보 제2005-19870호에 개시되어 있는 프로브 구조물(10B)의 구성을 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 프로브 구조물(10B) 역시 회로 패턴이 구현된 기판(20B), 빔(52B), 팁(54B) 및 스터드(56B)를 기본적인 구성으로 하고 있다. 프로브 구조물(10B)은 스터드(56B)가 가이드에 의해 지지를 받지 않는 구조로 되어 있으나, 프로브 구조물(10A)과는 달리 독립된 두 개의 기둥 형태로 이루어져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 프로브 구조물은 프로브 카드를 폐기할 때까지 수십만 번 반복되는 프로브와 반도체 칩의 단자와의 접촉 과정을 고려할 때 프로브의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 종래의 프로브 구조물은 수없이 반복되는 프로브와 단자와의 가압 접촉 동작으로 인하여 프로브의 피로 현상이 나타나며 이는 바로 프로브가 빨리 손상되어 프로브 카드의 전체적인 수명을 단축시키는 결과를 초래하는 것이다. 특히, 스터드의 기계적 특성이 매우 중요한데, 이는 프로브 구조물에서의 역할을 고려할 때 반도체 칩 검사 동작 중에 스터드에 인가되는 외력에 의해 스터드가 변형되어 스터드가 파손될 가능성이 커지기 때문이다. 물론, 도 1a와 같이 가이드에 의해 스터드를 지지해 주거나, 도 1c와 같이 스터드를 두 개로 구성하는 경우 스터드의 파손 가능성을 어느 정도 줄여줄 수 있으나 그 효과가 제한적이었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프로브의 기계적 특성이 우수하고 신뢰성이 높은 프로브를 구비하여 프로브 카드의 전체적인 수명을 향상시킬 수 있는 프로브 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 칩 검사 장비에 삽입되는 프로브 카드용 프로브 구조물을 수직 방향으로 연장되면서 내부에 소정의 캐비티(cavity)를 갖는 부재를 포함한다.

그리고, 본 발명에 따른 프로브 카드용 프로브 구조물은 전극이 형성되어 있는 기판; 반도체 칩의 임의의 단자로부터의 전기적 신호를 전달하는 역할을 하며, 스터드 부재, 빔 부재 및 팁 부재를 포함하는 프로브; 및 상기 프로브를 지지하는 가이드를 포함하며, 상기 스터드 부재는 수직 방향으로 연장되면서 내부에 소정의 캐비티(cavity)를 갖는다.

상기 기판은 다층 세라믹(Multi Layer Ceramic)을 포함할 수 있다.

상기 프로브는 텅스텐, 구리 및 니켈-코발트의 합금을 포함할 수 있다.

상기 스터드 부재의 일 단면의 형상은 H형, 사다리형, Ⅱ형, Ⅲ형, 메쉬형을 포함할 수 있다.

상기 스터드 부재의 형성 방법은 전기도금법을 포함할 수 있다.

상기 가이드는 실리콘을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 내부에 소정의 캐비티가 형성된 스터드를 채용함으로써 프로브의 기계적 특성이 향상되어 프로브 카드용 프로부 구조물의 신뢰성이 높아지고 수명이 연장되는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 구조물(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 프로브 구조물(100)은 전극(220)이 형성되어 있는 기판(200), 빔(520) 및 팁(540)과 스터드(560)로 구성되는 프로브(500) 및 프로브(500)를 지지하는 가이드(300)를 기본적인 구성으로 한다. 스터드(560)의 양단은 각각 전극(220)과 빔(520)과 결합되어 있으며 빔(520)의 단부에는 팁(540)이 형성되어 있다. 본 발명에서 기판(200)은 다층 세라믹 기판, 가이드(300)는 실리콘을 포함할 수 있다. 또한, 프로브(500)는 텅스텐, 구리 및 니켈-코발트의 합금을 포함할 수 있다.

프로브 구조물(100)의 특징적 구성은 가이드(300)의 홀(320)에 삽입되는 프로브(500)의 스터드(560) 내부에 캐비티(560a)가 존재하는 것이다. 도 2를 참조하면, 스터드(560)는 내부에 두개의 직육면체의 캐비티(560a)가 상하로 형성되어 있어서 일 단면의 형상이 H형이 될 수 있다. 이로써 본 실시예에서의 스터드(560)는 구조용 강재로 사용되는 H형강과 동일한 구조를 갖게 된다. 따라서, H형강은 일반적으로 단면 성능이 우수하다는 점을 고려할 때, H형강 구조를 갖는 스터드(560) 역시 기계적 특성이 향상되는 효과를 가져올 수 있다. 그 결과, 수없이 반복되는 단자와의 접촉 과정에서 발생하는 프로브의 피로 현상을 억제하여 프로브 카드의 전체적인 수명을 증가시킬 수 있다. 아울러, 본 발명에서 캐비티(560a)에 해당되는 영역만큼은 스터드 제작에 필요한 재료의 양을 줄일 수 있어 프로브 구조물의 전체적인 제조 단가를 낮추는 효과도 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에서 스터드는 전기도금법으로 제조하는 것이 바람직하다. 도 3은 스터드(560) 제조를 위한 도금 패턴을 나타내는 도면이다. 도금 패턴은 통상적인 포토 리소그래피 방법을 이용하여 제조한다. 먼저, 기판(600) 상에 전기도금용 시드막(620)을 형성한다. 시드막(620)은 구리 또는 티탄 등을 포함할 수 있다. 그 후, 시드막(620) 상에 포토 레지스트 패턴(640)을 형성한다. 도시한 바와 같이, 포토 레지스트 패턴(640)에 의해 제조하고자 하는 스터드의 도금 패턴, 즉 H형 패턴이 형성된다. 이어서, 시드막(620)에 접지 전극을 연결하고 전기도금 공정을 진행하면 노출되어 있는 시드막 상에 도금막이 형성된다. 이때, 캐비티가 형성될 부분은 시드막(620)을 포토 레지스트막이 덮고 있어서 도금막이 형성되지 않는다. 끝으로, 기판(600)과 시드막(620)을 제거하면 일 단면의 형상이 H형인 스터드를 얻을 수 있다.

스터드(560)와 결합되는 프로브(500)의 빔(520)과 팁(540)의 형성 방법을 설명하면 다음과 같다. 도 4a 내지 도 4k는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 구조물(100)에서 프로브(500)의 빔(520) 및 팁(540)을 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 기판(400) 상에 제1 마스크층(410)을 형성한다. 제1 마스크층(410)은 기판(400)을 산화시킨 1㎛ 두께의 실리콘 산화막으로 하는 것이 바람직하다. 기판(400)은 향후 니들의 빔과 팁을 제조한 후에 제거되는 희생 기판의 역할을 한다.

도 4b를 참조하면, 통상적인 포토 리소그래피 공정을 이용하여 제1 마스크층(410) 상에 트렌치가 형성될 영역을 정의하는 제1 마스크 패턴(412)을 형성한다. 제1 마스크 패턴(412) 형성시 실리콘 산화막은 반응성 이온 식각법(RIE; Reactive Ion Etching)을 이용하여 식각한다. 통상적인 포토 리소그래피 공정은 이미 공지의 기술이므로 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4c를 참조하면, 기판(400)을 식각하여 트렌치를 형성한다. 기판(400)은 습식 식각법을 이용하여 식각한다.

도 4d를 참조하면, 제1 마스크 패턴(412) 및 기판(400) 상에 제2 마스크층(420)을 형성한다. 제2 마스크층(420)은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 성장시킨 2 내지 3㎛ 두께의 실리콘 산화막으로 하는 것이 바람직하다.

도 4e를 참조하면, 통상적인 포토 리소그래피 공정을 이용하여 제2 마스크층(420) 상에 개구(430)가 형성될 영역을 정의하는 제2 마스크 패턴(422)을 형성한다. 제2 마스크 패턴(422) 형성시 실리콘 산화막은 반응성 이온 식각법(RIE; Reactive Ion Etching)을 이용하여 식각한다. 그 후, 기판(400)을 식각하여 개구(430)를 형성한다. 기판(400)은 예를 들어, 수산화칼륨(KOH) 용액을 사용하는 습식 식각법으로 식각한다.

도 4f를 참조하면, 통상적인 포토 리소그래피 공정을 이용하여 제1(412) 및 제2(422) 마스크 패턴의 소정의 영역이 식각된 제1(414) 및 제2(424) 마스크 패턴을 형성한다. 제1(412) 및 제2(422) 마스크 패턴은 RIE법을 이용하여 식각된다. 제1(414) 및 제2(424) 마스크 패턴은 빔과 팁으로부터 기판(400)을 제거할 때 분리막의 역할을 한다.

도 4g를 참조하면, 제1(414) 및 제2(424) 마스크 패턴 및 기판(400) 상에 금속층(440)을 형성한다. 금속층(440)은 향후 빔과 팁 형성을 위한 전기도금법을 적용할 때 시드막의 역할을 한다. 금속층(440)은 구리 또는 티탄 등을 포함한다. 금속층(440)은 스퍼터링법을 이용하여 형성된다. 그 후, 금속층(440) 상에 빔과 팁이 형성될 영역을 정의하기 위한 포토 리소그래피 공정에 필요한 제3 마스크층(450)을 형성한다. 제3 마스크층(450)은 스핀 코팅법을 이용하여 형성한 포토 레지스트막을 사용하는 것이 바람직하다.

도 4h를 참조하면, 통상적인 포토 리소그래피 공정을 이용하여 제3 마스크층(450) 상에 빔과 팁이 형성될 영역을 정의하는 제3 마스크 패턴(452)을 형성한다.

도 4i를 참조하면, 노출된 금속층(440) 상에 프로브(500)의 빔(520)과 팁(540)을 동시에 형성한다. 빔(520)과 팁(540)은 텅스텐, 구리 및 니켈-코발트의 합금을 포함한다. 빔(520)과 팁(540)은 금속층(440)을 시드막으로 이용하는 전기도금(electroplating)법으로 형성된다.

도 4j를 참조하면, 제3 마스크 패턴(452)을 식각한다. 제3 마스크 패턴(452)은 식각 용액으로 예를 들어, 아세톤을 이용하는 습식 식각법으로 식각한다.

도 4k를 참조하면, 향후 기판(400)으로부터 빔(520)과 팁(540)을 용이하게 제거하기 위하여 기판(400)을 식각하여 빔(520)과 팁(540)을 플로팅시킨다. 기판(400)은 SF6 가스 플라즈마를 사용하는 딥 식각(deep etching)법으로 식각한다.

다음으로, 최종 프로브 구조물(100)의 완성을 위한 기판(200), 프로브(500) 및 가이드(300)의 결합 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 전극(220)이 형성되어 있는 다층 세라믹 기판(200), 홀(320)이 형성되어 있는 가이드(300) 및 스터드(560)를 각각 준비한 후, 스터드(560)를 가이드(300)의 홀(320)에 삽입시킨다. 그 후, 스터드(560)의 일단을 다층 세라믹 기판(200)의 전극과 결합시킨다. 이 과정에서 다층 세라믹 기판(200), 가이드(300) 및 스터드(560)가 모두 결합되어 연결된다. 이 상태에서 스터드(560)의 타단과 도 4k 단계에서의 빔(520)을 결합시킨 후, 실리콘 기판(400)을 제거하면 최종 프로브 구조물(100)이 완성된다. 상기 모든 결합은 솔더링 방법을 이용하여 이루어지며 이때 솔더의 재질은 Au-Sn 합금 또는 Ag-Sn 합금 중 어느 하나로 하는 것이 바람직하다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 스터드의 다양한 변경예를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 내부에 다양한 형태의 캐비티를 갖는 스터드를 적용하여 프로브의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 도 5a를 참조하면, 스터드(561)는 내부에 복수개의 정육면체의 캐비티(561a)가 일렬로 형성되어 있어서 일 단면의 형상이 사다리형이 될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 스터드(562)는 내부에 하나의 직육면체의 캐비티(562b)가 형성되어 있어서 일 단면의 형상이 Ⅱ형이 될 수 있다. 도 5c를 참조하면, 스터드(563)는 내부에 두개의 직육면체의 캐비티(563a)가 형성되어 있어서 일 단면의 형상이 Ⅲ형이 될 수 있다. 도 5d를 참조하면, 스터드(564)는 내부에 복수개의 직육면체의 캐비티(564a)가 메트릭스 형태로 형성되어 있어서 일 단면의 형상이 메쉬형이 될 수 있다. 이외에도 다양한 형태의 캐비티를 스터드 내에 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 캐비티의 형상이 정육면체, 직육면체로 되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 예를 들어 원기둥 등과 같은 형상도 가능하다.

상술한 바와 같은 내부에 소정의 캐비티를 포함하는 스터드의 구성은 상기 제1 실시예 이외에도 다양한 프로브 구조물에 적용할 수 있다. 이하에서 설명하는 본 발명의 제2 및 제3 실시예는 제1 실시예와는 달리 스터드를 지지해 주는 가이드가 없는 프로브 구조물에 내부에 소정이 캐비티를 갖는 스터드를 적용한 경우이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 구조물(100A)의 구성을 나타내는 도면으로서, 도 1b의 프로브 구조물(10A)에 내부에 두 개의 직육면체의 캐비티(560A1)가 존재하여 일 단면의 형상이 H형이 되는 스터드(560A)를 적용한 프로브 구조물(100A)의 구성을 나타낸 도면이다. 도시한 바와 같이, 프로브 구조물(100A)에서 스터드 이외의 모든 구성은 프로브 구조물(10A)과 동일하다.

이하에서는 프로브 구조물(100A)의 제조 과정을 간략하게 설명하도록 한다.

먼저, 통상적인 포토 리소그래피 공정을 사용하여 빔(520A)과 팁(540A)/포스 트(545A)를 제조한다. 이 과정은 상술한 바와 같은 제1 실시예에서 빔과 팁을 형성시키는 방법과 거의 유사하다(도 4 참조). 즉, 일련의 포토 리소그래피 공정에 의하여, 일정 방향성을 가진 실리콘 재질의 희생 기판을 선택적으로 식각하여 팁 및 포스트 형상의 트렌치를 만들고, 그 위에 소정의 패턴층을 형성하여 빔 형상의 트렌치를 만든 후에, 상기 트렌치를 전기도금법에 의하여 금속으로 채우면 빔(520A)과 팁(540A)/포스트(545A)가 완성된다.

이어서, 희생 기판 상에 형성된 빔(520A)과 팁(540A)/포스트(545A)는 스터드(560A)를 개재하여 회로 패턴이 형성되어 있는 기판(200A)에 연결된다. 내부에 소정의 캐비티가 형성되어 있는 스터드(560A)의 형성 방법은 제1 실시예에서의 스터드(560)의 형성 방법과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제1 실시예와 마찬가지로 스터드(560A) 내부에 형성되는 캐비티의 형상과 개수는 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 일 단면의 형상이 H형인 스터드(560A) 이외에 도 5에서 설명한 바와 같은 일 단면의 형상이 사다리형, Ⅱ형, Ⅲ형, 메쉬형을 포함하는 다양한 형태의 스터드를 본 실시예에서도 적용할 수 있다.

다음으로, 스터드(560A)와 빔(520A)/팁(540A)/포스트(545A)는 도전성 페이스트를 이용하는 솔더링법, 브레이징법 등에 의해 서로 접합된다.

끝으로, 희생 기판을 습식 식각법 등으로 제거하면 프로브 구조물(100A)이 완성된다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 구조물(100B)의 구성을 나타내는 도면으로서, 도 1c의 프로브 구조물(10B)에 내부에 두 개의 직육면체의 캐비 티(560B1)가 존재하여 일 단면의 형상이 H형이 되는 스터드(560B)를 적용한 프로브 구조물(100B)의 구성을 나타낸 도면이다. 도시한 바와 같이, 프로브 구조물(100B)에서 스터드 이외의 모든 구성은 프로브 구조물(10B)과 동일하다.

이하에서는 프로브 구조물(100B)의 제조 과정을 간략하게 설명하도록 한다. 프로브 구조물(100B)의 제조 과정은 상술한 바와 같은 프로브 구조물(100A)의 제조 과정과 아주 유사하다.

먼저, 통상적인 포토 리소그래피 공정을 사용하여 팁(540B)/포스트(545B)를 제조한다. 이 과정은 상술한 바와 같은 제1 실시예에서 빔과 팁을 형성시키는 방법과 거의 유사하다(도 4 참조). 즉, 일련의 포토 리소그래피 공정에 의하여, 일정 방향성을 가진 실리콘 재질의 희생 기판을 선택적으로 식각하여 팁 형상의 트렌치를 만든다. 이때, 정렬 마크(542B)가 형성될 트렌치를 같이 만들어서 향후 팁(540B) 옆에 정렬 마크(542B)가 형성되도록 한다. 정렬 마크는 웨이퍼 상의 단자에 프로브 구조물이 접촉할 때 서로 정확하게 접촉될 수 있도록 기준점으로 사용된다. 팁 형상의 트렌치 형성 후에 소정의 패턴층을 형성하여 포스트 형상의 트렌치를 만들고 상기 트렌치를 전기도금법에 의하여 금속으로 채우면 팁(540B)/포스트(545B)가 완성된다.

이어서, 빔(520B)과 스터드(560B)를 제조하여 이를 회로 패턴이 형성되어 있는 기판(200B)에 접합시킨다. 내부에 소정의 캐비티가 형성되어 있는 스터드(560B)의 형성 방법은 제1 실시예에서의 스터드(560)의 형성 방법과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제1 실시예와 마찬가지로 스터드(560B) 내부에 형성되는 캐비티의 형상과 개수는 다양한 변경이 가능하다. 따라서, 일 단면의 형상이 H형인 스터드(560A) 이외에 도 5에서 설명한 바와 같은 일 단면의 형상이 사다리형, Ⅱ형, Ⅲ형, 메쉬형을 포함하는 다양한 형태의 스터드를 본 실시예에서도 적용할 수 있다. 아울러, 도 7에서는 한 개의 스터드(560B)를 적용하였지만 필요에 따라서는 도 1c와 같이 두 개의 스터드(560B)를 적용할 수도 있다.

다음으로, 팁(540B)/포스트(545B)와 빔(520B)/스터드(560B)/기판(200B)이 도전성 도전성 페이스트를 이용하는 솔더링법, 브레이징법 등에 의해 서로 접합된다.

끝으로, 희생 기판을 습식 식각법 등으로 제거하면 프로브 구조물(100B)이 완성된다.

이로써 본 발명의 제2 및 제3 실시예 역시 내부에 소정의 캐비티가 형성되어 있는 스터드를 구비함으로써 반도체 칩 검사의 가압 접촉 동작 중에 프로브 구조물에 인가되는 외력에 대하여 스터드의 내구성이 증가된다. 특히, 본 발명의 제2 및 제3 실시예의 경우는 스터드가 가이드에 의해 지지되지 않는 구조이기 때문에 외력 인가에 대해 야기될 수 있는 스터드의 변형을 억제하는 효과가 탁월하다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 프로브 구조물의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로브 구조물의 구성을 나타내는 도면.

도 3은 도 2의 스터드의 제조 과정을 나타내는 도면.

도 4a 내지 도 4k는 도 2의 빔 및 팁을 제조하는 과정을 나타내는 도면.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명에 따른 스터드의 다양한 변경예를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로브 구조물의 구성을 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 프로브 구조물의 구성을 나타내는 도면.

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

100: 프로브 구조물

200: 다층 세라믹 기판

300: 가이드

400: 실리콘 기판

500: 프로브

520: 빔

540: 팁

560: 스터드

560a: 캐비티

Claims

수직 방향으로 연장되면서 내부에 소정의 캐비티(cavity)를 갖는 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 칩 검사 장비에 삽입되는 프로브 카드용 프로브 구조물.
제1항에 있어서,

상기 부재의 일 단면의 형상은 H형, 사다리형, Ⅱ형, Ⅲ형, 메쉬형을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물.
반도체 칩 검사 장비에 삽입되는 프로브 카드용 프로브 구조물로서,

전극이 형성되어 있는 기판;

반도체 칩의 임의의 단자로부터의 전기적 신호를 전달하는 역할을 하며, 스터드 부재, 빔 부재 및 팁 부재를 포함하는 프로브; 및

상기 프로브를 지지하는 가이드를 포함하며,

상기 스터드 부재는 수직 방향으로 연장되면서 내부에 소정의 캐비티(cavity)를 갖는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물.
제3항에 있어서,

상기 기판은 다층 세라믹(Multi Layer Ceramic)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물.
제3항에 있어서,

상기 프로브는 텅스텐, 구리 및 니켈-코발트의 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물.
제3항에 있어서,

상기 스터드 부재의 일 단면의 형상은 H형, 사다리형, Ⅱ형, Ⅲ형, 메쉬형을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물.
제3항에 있어서,

상기 스터드 부재의 형성 방법은 전기도금법을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물.
제3항에 있어서,

상기 가이드는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 구조물.