KR20090017798A - Method for fabricating probe card assembly - Google Patents
Method for fabricating probe card assembly Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090017798A KR20090017798A KR1020070082242A KR20070082242A KR20090017798A KR 20090017798 A KR20090017798 A KR 20090017798A KR 1020070082242 A KR1020070082242 A KR 1020070082242A KR 20070082242 A KR20070082242 A KR 20070082242A KR 20090017798 A KR20090017798 A KR 20090017798A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tip
- forming
- region
- probe
- probe structure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
- G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2601—Apparatus or methods therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 실리콘 탐침 구조체에 관한 것으로, 구체적으로 실리콘 접합 웨이퍼를 이용한 탐침 구조체 형성 및 하부 기판의 접합 단계에서 백사이드 ICP(backside Inductively Coupled Plasma) 공정을 적용하는 것에 의해 공정을 단순화하고 전체 공정 스텝을 감소시켜 제조 공정의 효율성을 높인 프로브 카드 구조체의 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a silicon probe structure, specifically, to simplify the process and reduce the overall process step by applying a backside Inductively Coupled Plasma (ICP) process in the formation of the probe structure using a silicon bonded wafer and the bonding of the lower substrate. The present invention relates to a method of forming a probe card structure which improves the efficiency of a manufacturing process.
일반적으로 반도체 제조 공정에서는 웨이퍼 제조 프로세스를 종료한 후 프로빙 테스트에 의해 양품을 선별하고, 이 양품을 패키지에 수납하여 최종 제품의 형태로 마무리한다.Generally, in a semiconductor manufacturing process, after finishing a wafer manufacturing process, a good product is sorted by a probing test, this good product is put into a package, and finished in the form of a final product.
웨이퍼 상태에서 다이소트 전에 프로브 카드와 프로버를 사용하여 프로빙을 행할 때에는, 효율을 고려하면 웨이퍼상의 모든 집적회로 칩 영역상의 프로빙시에 칩 영역상의 패드에 대하여 프로브 카드의 프로브 팁을 동시에 접촉시켜서 전압 및 전기적 신호를 인가하는 것이 이상적이다.When probing using a probe card and a prober before diesting in a wafer state, in consideration of efficiency, the probe tip of the probe card is simultaneously brought into contact with the pads on the chip area during probing on all integrated circuit chip areas on the wafer. And applying an electrical signal is ideal.
물론, 프로브 카드를 이용한 검사는 반도체 메모리 소자 이외에도 디스플레 이 소자를 포함하는 다양한 반도체 장치의 검사에도 적용된다.Of course, the inspection using the probe card is applied to the inspection of various semiconductor devices including the display element in addition to the semiconductor memory element.
도 1a와 도 1b는 종래 기술의 탐침 구조체의 하부 기판 접합 구조를 나타낸 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views showing a lower substrate bonding structure of a probe structure of the prior art.
도 1a에 나타낸 종래 기술의 탐침 카드의 구조를 보면 탐침 카드 구조의 하부에 위치한 하부 기판(Multi-Layer Ceramic;MLC, 다층전극세라믹)(11)에서 하부 기판 단자(12)상에 직접 금속 기둥을 형성하여 탐침 카드가 움직일 수 있는 공간을 형성한 것이다.In the structure of the conventional probe card shown in FIG. 1A, a metal pillar is directly placed on the
즉, 하부 기판(11)에서 금속 기둥(stud)을 형성하고, 탐침을 받쳐주는 수평팔(beam)(13)(14)을 형성하고, 탐침의 끝단(tip/post)을 형성하고 팁 부분을 반도체 장치(16)들의 단자(15)에 접촉시키는 구조이다.That is, a metal stud is formed on the
도 1b의 경우에도 마찬가지로 하부 기판(11)에서 금속 기둥(stud)을 형성하고, 탐침을 받쳐주는 수평팔(beam)(13)을 형성하고, 탐침의 끝단(tip/post)을 형성하고 팁 부분을 반도체 장치들의 단자에 접촉시키는 구조이다.In the case of FIG. 1B, a metal stud is formed on the
그러나 이와 같은 공정 방법은 하부 기판의 어느 한 부분에서 공정 진행 중에 문제가 발생하게 되면 하부 기판 자체를 사용할 수 없게 되는 문제가 발생하게 된다.However, in such a process method, if a problem occurs in any part of the lower substrate, the problem occurs that the lower substrate itself cannot be used.
이럴 경우에는 현재까지의 공정에 투입된 노력 모두를 손실로 처리해야 하는 상황이 발생하게 되며, 이로 인해 생산자는 공정의 위험성을 고려해야 하여 결국 높은 생산 비용을 유발하게 된다.In this case, a situation arises in which all efforts put into the process up to now have to be treated as a loss, which causes the producer to consider the risk of the process and eventually induce high production costs.
또한, 종래 기술은 탐침 구조체의 형성에 있어서 각각 층계 형식으로 도금이 진행되어 공정이 반복되어서 진행되어야 한다. 이에 따라서 형성할 수 있는 높이에도 한계가 있다.In addition, in the prior art, in the formation of the probe structure, the plating proceeds in a stepwise manner, and the process must be repeated. Accordingly, there is a limit to the height that can be formed.
즉, 높이가 높아짐에 따라서 공정의 반복 횟수가 증가하게 된다. 이는 결국 공정비용의 증가를 수반하게 된다.In other words, as the height increases, the number of repetitions of the process increases. This in turn entails an increase in process costs.
이와 같이 종래 기술의 프로브 카드 제조 공정은 탐침 구조체의 형성은 공정의 측면에서 많은 복잡함을 지니고 있다. 구조체의 높이를 높이기 위해서는 한번의 공정으로 끝나지 않고 여러 번의 반복적인 공정을 필요로 하는 문제가 있다. As described above, the formation of the probe structure of the prior art probe card has a lot of complexity in terms of the process. In order to increase the height of the structure there is a problem that does not end in one process but requires several iterative processes.
그리고 종래 기술의 프로브 카드의 구조들은 MLC(Multi Layer Ceramic) 기판 위에서 여러 공정을 거쳐서 형성되기 때문에 MLC 기판은 모든 화학적 습식공정에서 견딜 수 있는 강한 내화학성을 가져야 한다.And since the structure of the probe card of the prior art is formed through a number of processes on the MLC (Multi Layer Ceramic) substrate, the MLC substrate must have a strong chemical resistance that can withstand in all chemical and wet processes.
이뿐만 아니라 MLC 기판은 수천 번의 탐침 동작을 거치면서 국소적으로 발생하는 큰 압력에 견딜 수 있는 내구성을 요구한다. 이로 인해 MLC 기판 선택에 있어 제한이 발생되며 높은 가격의 MLC 기판을 사용할수 밖에 없게 된다. In addition, MLC substrates require durability to withstand the large pressures that occur locally over thousands of probe operations. This creates limitations in the choice of MLC substrates, and forces the use of expensive MLC substrates.
또한, 종래의 MEMS 프로브카드는 MLC 기판 위에 수천에서 수만에 달하는 모든 탐침들이 동시에 형성이 되어진다. 수많은 탐침들 중 몇 개만 불량이 발생하여도 일일이 수리를 하여야 하는 어려움이 발생한다.In addition, in conventional MEMS probe cards, all the thousands to tens of thousands of probes are simultaneously formed on an MLC substrate. Even if only a few of the many probes fail, it is difficult to repair them.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 프로브 카드의 제작 공정의 문제를 해결하기 위한 것으로, 실리콘 접합 웨이퍼를 이용한 탐침 구조체 형성 및 하부 기판의 접합 단계에서 백사이드 ICP(backside Inductively Coupled Plasma) 공정을 적용하는 것에 의해 공정을 단순화하고 전체 공정 스텝을 감소시켜 제조 공정의 효율성을 높인 프로브 카드 구조체의 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve such a problem of the manufacturing process of the prior art probe card, by applying a backside Inductively Coupled Plasma (ICP) process in the formation of the probe structure using a silicon bonded wafer and the bonding of the lower substrate. It is an object of the present invention to provide a method of forming a probe card structure that simplifies the process and reduces the overall process step, thereby increasing the efficiency of the manufacturing process.
본 발명은 종래 기술의 프로브 카드의 제작 공정의 문제를 해결하기 위한 것으로, 탐침 구조체의 제조를 위한 도금 공정이 한번에 이루어지도록 함으로써 공정의 용이성을 확보하고 제조 비용을 줄일 수 있도록한 프로브 카드 구조체의 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the manufacturing process of the probe card of the prior art, the formation of the probe card structure to ensure the ease of the process and to reduce the manufacturing cost by performing the plating process for the production of the probe structure at once The purpose is to provide a method.
본 발명은 종래 기술의 프로브 카드의 제작 공정의 문제를 해결하기 위한 것으로, 탐침부 및 탐침 기둥부, 빔부를 포함하는 실리콘 탐침 구조체를 일체형으로 형성하는 것에 의해 공정을 단순화하여 전체 공정 시간을 줄여 효율적인 생산이 이루어지도록한 프로브 카드 구조체의 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the manufacturing process of the probe card of the prior art, and by simplifying the process by forming a silicon probe structure including the probe portion, the probe pillar portion, the beam portion integrally to reduce the overall process time and efficient It is an object of the present invention to provide a method of forming a probe card structure that allows production to take place.
본 발명은 접합된 실리콘 기판 위에 탐침을 형성하고 이 실리콘 기판에 비아(via)를 형성한 후 최종적으로 MLC 기판에 접합을 하여 탐침 제조 공정시에 발생하는 MLC 기판의 변질과 열화를 막을 수 있으며 실리콘 기판이 탐침 동작시에 압력에 대한 완충작용을 함으로써 MLC 기판의 기계적 파손을 막을 수 있도록한 프로브 카드 구조체의 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention forms a probe on the bonded silicon substrate, forms a via on the silicon substrate, and finally bonds the MLC substrate to prevent deterioration and deterioration of the MLC substrate generated during the probe manufacturing process. It is an object of the present invention to provide a method for forming a probe card structure in which a substrate can prevent mechanical breakage of an MLC substrate by buffering pressure during a probe operation.
본 발명은 접합된 실리콘 기판 위에 탐침을 형성하고 이 실리콘 기판에 비아(via)를 형성한 후 최종적으로 MLC 기판에 접합을 하는 구조이기 때문에 습식 식각을 이용하여 실리콘 기판 자체에 탐침이 뒤로 움직일 수 있는 공간을 확보함으로써 금속기둥의 제작공정을 줄일 수 있도록한 프로브 카드 구조체의 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.According to the present invention, since the probe is formed on the bonded silicon substrate and the via is formed on the silicon substrate, the probe is finally bonded to the MLC substrate, so that the probe can move backward to the silicon substrate itself using wet etching. It is an object of the present invention to provide a method for forming a probe card structure which can reduce the manufacturing process of metal pillars by securing a space.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브 카드 구조체의 형성 방법은 제 1,2 실리콘 웨이퍼의 접합 및 선택적인 식각 공정에 의해 팁 형성 영역을 형성하는 단계;상기 팁 형성 영역을 포함하는 영역에 금속을 성장시켜 탐침 구조체를 형성하는 단계;상기 탐침 구조체가 형성된 웨이퍼의 이면(backside)을 선택적으로 식각하여 탐침 구조체의 팁 부분을 노출시키는 단계;상기 탐침 구조체의 탐침 빔의 접합부를 하부 기판의 탐침 구조체 접합부와 본딩하는 단계;상기 하부 기판에 접합된 탐침 구조체를 남기고 상기 웨이퍼 전체를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method for forming a probe card structure according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of forming a tip forming region by the bonding and selective etching process of the first and second silicon wafer; in the region including the tip forming region Growing a metal to form a probe structure; selectively etching a backside of the wafer on which the probe structure is formed to expose a tip portion of the probe structure; a junction of the probe beam of the probe structure to a probe of a lower substrate Bonding the structure to the junction; removing the entire wafer leaving the probe structure bonded to the lower substrate.
여기서, 팁 형성 영역은 팁 형성 제 1,2 영역으로 이루어지고, 제 1 실리콘 웨이퍼를 선택적으로 식각하여 팁 형성 제 1 영역을 정의하는 공정과,상기 팁 형성 제 1 영역을 갖는 제 1 실리콘 웨이퍼에 제 2 실리콘 웨이퍼를 접합하는 공정과,상기 팁 형성 제 1 영역상의 제 2 실리콘 웨이퍼를 선택적으로 식각하여 팁 형성 제 2 영역을 정의하는 공정을 포함하고 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the tip forming region is composed of a tip forming first and second regions, and selectively etching the first silicon wafer to define a tip forming first region, and the first silicon wafer having the tip forming first region And bonding the second silicon wafer, and selectively etching the second silicon wafer on the tip forming first region to define the tip forming second region.
그리고 탐침 구조체의 팁 부분을 노출시키는 단계는, 상기 탐침 구조체가 형 성된 웨이퍼의 이면(backside)에 포토레지스트를 도포하는 공정과,상기 포토레지스트를 선택적으로 패터닝하여 탐침 구조체의 팁 형성 부분의 이면이 선택적으로 노출되는 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정과,상기 포토레지스트 패턴을 이용한 backside ICP 공정으로 선택적으로 식각하여 탐침 구조체의 팁 부분이 노출되는 팁 오픈 영역을 형성하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The exposing the tip portion of the probe structure may include applying a photoresist to a backside of the wafer on which the probe structure is formed, and selectively patterning the photoresist to form a rear surface of the tip formation portion of the probe structure. Forming a tip open region in which a tip portion of the probe structure is exposed by selectively etching the backside ICP process using the photoresist pattern;
그리고 탐침 구조체를 형성하는 단계에서, 탐침 구조체는 팁 부분과, 팁 부분을 지지하는 팁 빔부를 포함하고, 팁 부분은 팁 형성 영역 내에 형성되고, 팁 빔부는 팁 부분에 연결되어 웨이퍼의 표면에 형성되는 것을 특징으로 한다.And in the step of forming the probe structure, the probe structure includes a tip portion and a tip beam portion for supporting the tip portion, the tip portion is formed in the tip forming region, and the tip beam portion is connected to the tip portion and formed on the surface of the wafer. It is characterized by.
그리고 탐침 구조체를 형성하는 단계에서 금속 성장은 팁 부분과 팁 빔부가 형성되는 부분에서 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the forming of the probe structure, metal growth may be simultaneously performed at a portion where the tip portion and the tip beam portion are formed.
그리고 탐침 구조체의 팁 부분을 노출시키는 단계에서,팁 부분의 끝단만 일부 노출되는 것을 특징으로 한다.And in the step of exposing the tip portion of the probe structure, it is characterized in that only the end of the tip portion is partially exposed.
그리고 하부 기판에 접합된 탐침 구조체를 남기고 상기 웨이퍼 전체를 제거하는 단계에서, 실리콘 에칭 용액을 사용하여 웨이퍼 전체를 제거하고, 제거시에 하부 기판은 절연층에 의해 보호되는 것을 특징으로 한다.And removing the entire wafer while leaving the probe structure bonded to the lower substrate, wherein the entire wafer is removed using a silicon etching solution, and upon removal, the lower substrate is protected by an insulating layer.
그리고 탐침 구조체를 형성하기 위하여, 팁 형성 영역에 형성되는 팁 부분, 팁 부분을 지지하기 위한 빔 부분 그리고 하부 기판과의 본딩을 위한 본딩 영역을 포함하는 부분의 씨드 금속층이 선택적으로 노출되도록 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정과,상기 노출된 씨드 금속층을 이용한 금속 성장 공정으로 팁 부분, 팁 부분을 지지하기 위한 빔 부분 그리고 하부 기판과의 본딩을 위한 본딩 영역에 제 1 성장 금속층을 형성하는 공정과,상기 제 1 성장 금속층이 형성된 전면에 평탄화 작업을 진행하여 제 1 성장 금속층의 표면 거칠기 및 높이를 제어하는 공정과,상기 평탄화된 제 1 성장 금속층이 노출되도록 다른 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정과,금속 성장 공정으로 제 2 성장 금속층을 형성하고 다시 표면 거칠기 및 높이를 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a photoresist pattern for selectively exposing the seed metal layer of a portion including a tip portion formed in the tip formation region, a beam portion for supporting the tip portion, and a bonding region for bonding with the lower substrate, to form the probe structure. Forming a first growth metal layer on a tip portion, a beam portion for supporting the tip portion, and a bonding region for bonding the lower substrate by a metal growth process using the exposed seed metal layer; Controlling the surface roughness and height of the first growth metal layer by planarizing the entire surface on which the first growth metal layer is formed; forming another photoresist pattern to expose the planarized first growth metal layer; and metal growth The process includes forming a second growth metal layer and again controlling surface roughness and height. And it characterized in that.
이와 같은 본 발명에 따른 프로브 카드 구조체의 형성 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.Such a method of forming a probe card structure according to the present invention has the following effects.
첫째, 실리콘 접합 웨이퍼를 이용한 탐침 구조체 형성 및 하부 기판의 접합 단계에서 백사이드 ICP(backside Inductively Coupled Plasma) 공정을 적용하는 것에 의해 공정을 단순화하고 전체 공정 스텝을 감소시켜 제조 공정의 효율성을 높이는 효과가 있다.First, by forming a probe structure using a silicon bonded wafer and applying a backside Inductively Coupled Plasma (ICP) process in the bonding process of the lower substrate, it is possible to simplify the process and reduce the overall process step to increase the efficiency of the manufacturing process. .
둘째, 접합된 실리콘 기판 위에 탐침을 형성하고 이 실리콘 기판에 비아(via)를 형성한 후 최종적으로 MLC 기판에 접합을 하여 탐침 제조 공정시에 발생하는 MLC 기판의 변질과 열화를 막을 수 있다.Second, a probe may be formed on the bonded silicon substrate, and vias may be formed on the silicon substrate, and then finally bonded to the MLC substrate to prevent deterioration and deterioration of the MLC substrate generated during the probe manufacturing process.
셋째, 습식 식각을 이용하여 실리콘 기판 자체에 탐침이 뒤로 움직일 수 있는 공간을 확보함으로써 금속기둥의 제작 공정을 줄일 수 있다.Third, the manufacturing process of the metal pillar can be reduced by securing a space in which the probe can move back on the silicon substrate itself by using wet etching.
넷째, 탐침 구조체의 제조를 위한 탐침부 및 탐침 기둥부, 빔부를 포함하는 부분의 도금 공정이 한번에 이루어지도록 함으로써 공정의 용이성을 확보하고 제조 비용을 줄이는 효과가 있다.Fourth, the plating process of the portion including the probe portion, the probe pillar portion, and the beam portion for manufacturing the probe structure is performed at once, thereby securing the ease of the process and reducing the manufacturing cost.
다섯째, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기반의 팁 형성 공정의 용이성을 확보하고 단순화된 공정으로 팁의 끝단을 다양한 형상으로 제조하는 것이 가능하다.Fifth, it is possible to secure the ease of the tip forming process based on MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and to manufacture the tip end in various shapes with a simplified process.
여섯째, 팁 끝단 형성 영역을 만들기 위하여 실리콘 웨이퍼를 건식 식각 공정을 사용하므로 팁 끝단의 모양을 일정하게 유지할 수 있으며, 또한 팁 끝단의 길이를 조절할 수가 있다.Sixth, since the silicon wafer is dry-etched to form the tip end forming region, the shape of the tip end can be kept constant, and the tip end length can be adjusted.
이하, 본 발명에 따른 프로브 카드 구조체의 형성 방법의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the method for forming a probe card structure according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 프로브 카드 구조체의 형성 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the method of forming the probe card structure according to the present invention will become apparent from the detailed description of each embodiment below.
도 2a내지 도 2v는 본 발명에 따른 실리콘 접합 웨이퍼를 이용한 프로브 팁의 형성을 위한 공정 단면도이다.2A to 2V are cross-sectional views of a process for forming a probe tip using a silicon bonded wafer according to the present invention.
그리고 도 3a내지 도 3f는 본 발명에 따른 프로브 카드 구조체의 형성을 위한 공정 단면도이다.3A to 3F are cross-sectional views of a process for forming a probe card structure according to the present invention.
본 발명은 프로브 팁 형성을 접합 실리콘 웨이퍼를 이용하여 형성하고, 탐침 구조체의 제조를 위한 탐침부 및 탐침 기둥부, 빔부를 포함하는 부분의 도금 공정이 한번에 이루어지도록하고, 제조된 탐침 구조체의 하부 기판의 접합 공정시에 백사이드 ICP(backside Inductively Coupled Plasma) 공정을 적용하는 것이다.The present invention is to form a probe tip using a bonded silicon wafer, and to perform the plating process of the portion including the probe portion, the probe pillar portion, and the beam portion for the manufacture of the probe structure at once, and the lower substrate of the manufactured probe structure The backside Inductively Coupled Plasma (ICP) process is applied during the bonding process.
이하의 설명에서 팁 형성 제 1 영역은 제 1 실리콘 웨이퍼(21)에 형성되는 팁 중간 영역(23a),팁 끝단 영역(23b)이고, 팁 형성 제 2 영역은 제 2 실리콘 웨이퍼에 형성되는 팁 베이스 영역(23c)이다.In the following description, the tip forming first region is the tip
먼저, 도 2a에서와 같이, 제 1 실리콘 웨이퍼(21)에 제 1 포토레지스트(22)를 전면에 스핀 코팅의 방법으로 도포하고, 도 2b에서와 같이 제 1 포토레지스트(22)를 선택적으로 패터닝하여 니들 팁을 형성하기 위한 제 1 포토레지스트 패턴(22a)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, the
여기서, 제 1 포토레지스트 패턴(22a)의 오픈 영역은 니들 팁 형성을 위한 팁 끝단 영역을 정의한 것으로 하부의 제 1 실리콘 웨이퍼(21)를 건식 식각하기 위한 영역이다.Here, the open region of the
이어, 도 2c에서와 같이, 제 1 포토레지스트 패턴(22a)을 마스크로 하여 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용한 건식 식각 공정을 진행하여 제1 실리콘 웨이퍼(21)를 선택적으로 식각하여 팁 중간 영역(23a)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, a dry etching process using an inductively coupled plasma (ICP) is performed using the
그리고 도 2d에서와 같이, 상기 팁 중간 영역(23a)을 형성하기 위한 식각 공정과는 다른 조건으로 다시 건식 식각 공정을 수행하여 상기 팁 중간 영역(23a) 바닥면에서 연속되는 팁 끝단 영역(23b)을 형성한다.As shown in FIG. 2D, the dry etching process is performed again under a different condition from the etching process for forming the tip
여기서, 팁 중간 영역(23a) 및 팁 끝단 영역(23b)을 정의하기 위한 건식 식각 공정의 식각 정도에 따라 팁의 형성 높이와 폭이 결정된다.Here, the forming height and width of the tip are determined according to the degree of etching of the dry etching process for defining the tip
특히, 팁 끝단 영역(23b)을 형성하기 위한 식각 공정의 시간을 조절하는 것에 의해 팁 끝단의 길이가 길어지도록 하는 것이 가능하다.In particular, it is possible to lengthen the tip end length by adjusting the time of the etching process for forming the
이와 같이 제 1 실리콘 웨이퍼(21)에 팁 형성 제 1 영역을 정의하고, 제 2 실리콘 웨이퍼를 접합하고 팁 형성 제 2 영역을 정의하는 공정을 진행한다.Thus, the process of defining the tip forming 1st area | region to the
도 2e에서와 같이, 상기 팁 중간 영역(23a) 및 팁 끝단 영역(23b)을 정의하기 위한 식각 공정에서 마스크로 사용된 제 1 포토레지스트 패턴(22a)을 제거하고, 도 2f에서와 같이, 상기 팁 중간 영역(23a) 및 팁 끝단 영역(23b)을 포함하는 전면에 팁 베이스 영역 형성을 위하여 제 2 실리콘 웨이퍼(24)를 접합한다.As shown in FIG. 2E, the
여기서, 접합의 방법에는 실리콘-실리콘 직접 접합(silicon direct bonding) 방법과 매개물질을 이용한 접합(eutetic bonding)이 있을 수 있다.Here, the bonding method may be a silicon-silicon direct bonding method (eutetic bonding) using a medium material.
그리고 도 2g에서와 같이, 접합된 제 2 실리콘 웨이퍼(24)를 CMP(chemical mechanical polishing) 공정을 통하여 팁 베이스 영역이 될 기둥의 높이를 결정하여 가공한다.As shown in FIG. 2G, the bonded
여기서, 팁 받침 기둥영역의 높이를 CMP 공정의 가공량 조절로 높거나 낮게 조절하는 것이 가능하다.Here, it is possible to adjust the height of the tip support pillar region to be high or low by adjusting the processing amount of the CMP process.
이어, 도 2h에서와 같이, 제 2 실리콘 웨이퍼 가공층(24a)의 전면에 제 2 포토레지스트(25)를 도포하고 도 2i에서와 같이 선택적으로 패터닝하여 팁 기둥 영역을 형성하기 부분이 오픈되는 제 2 포토레지스트 패턴(25a)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2H, the
이어, 도 2j에서와 같이, 제 2 포토레지스트 패턴(25a)을 마스크로 하여 ICP(inductively coupled plasma)를 이용한 건식 식각 공정을 진행하여 제 2 실리콘 웨이퍼 가공층(24a)을 선택적으로 식각하여 팁 베이스 영역(23c)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2J, a dry etching process using an inductively coupled plasma (ICP) is performed using the
이하의 설명에서 팁 중간 영역(23a) 및 팁 끝단 영역(23b), 팁 베이스 영 역(23c)의 모두를 팁 형성 영역(26)이라 한다.In the following description, all of the tip
그리고 팁 형성 영역(26)이 형성된 제 2 실리콘 웨이퍼 가공층(24a) 및 제 1 실리콘 웨이퍼(21)를 팁 패턴 형성 웨이퍼(27)라 한다.The second silicon
이어, 도 2k에서와 같이 팁 기둥 영역(23c)을 형성하는 식각 공정에서 마스크로 사용된 제 2 포토레지스트 패턴(25a)을 제거한다.Next, as shown in FIG. 2K, the
이어, 도 2l에서와 같이, 팁 형성 영역(26)을 포함하는 전면에 팁 형성을 위한 씨드 금속층(Seed metal layer)(28)을 증착한다.Subsequently, as shown in FIG. 2L, a
여기서, 씨드 금속층(Seed metal layer)(28)은 Ti/Cu의 적층 구조이다.Here, the
그리고 도 2m에서와 같이, 씨드 금속층(Seed metal layer)(28)의 전면에 포토레지스트 또는 DFR(Dry film photo resist)를 도포하여 제 3 포토레지스트(29)층을 형성한다.As shown in FIG. 2M, a
그리고 도 2n에서와 같이, 제 3 포토레지스트(29)를 선택적으로 패터닝하여 팁 형성 영역(26)이 오픈되고 탐침 영역을 받쳐주는 기둥이 되는 탐침 빔을 포함하는 영역이 오픈되는 제 3 포토레지스트 패턴(29a)을 형성한다.As shown in FIG. 2N, the third photoresist pattern may be patterned to selectively open the
여기서, 탐침 빔 영역의 외측 영역에 하부 기판과의 본딩 공정에서 사용되는 콘택 기둥 형성 영역이 같이 오픈된다.Here, the contact pillar forming region used in the bonding process with the lower substrate is opened in the outer region of the probe beam region.
이어, 도 2o에서와 같이, 상기 제 3 포토레지스트 패턴(29a)을 마스크로한 씨드 금속층(Seed metal layer)(28)을 이용한 금속 성장 공정으로 팁 형성 영역(26) 및 탐침 빔 영역, 콘택 기둥 형성 영역에 제 1 성장 금속층(30)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2O, a
여기서, 금속 성장 공정은 전해 도금(electro plating) 방법을 사용한다.Here, the metal growth process uses an electroplating method.
그리고 도 2p에서와 같이, 제 1 성장 금속층(30)이 형성된 전면에 CMP 공정을 이용한 표면 평탄화 작업을 진행하여 제 1 성장 금속층(30)의 표면 거칠기 및 높이를 제어한다.As shown in FIG. 2P, a surface planarization operation using a CMP process is performed on the entire surface on which the first
이어, 도 2q에서와 같이, 평탄화 작업으로 표면 거칠기 및 높이가 제어된 평탄화된 제 1 성장 금속층(30a)을 포함하는 전면에 제 4 포토레지스트(31)를 도포한다.Next, as shown in FIG. 2Q, the
그리고 도 2r에서와 같이, 탐침 빔 영역, 콘택 기둥 형성 영역이 노출되도록 상기 제 4 포토레지스트(31)를 선택적으로 패터닝하여 제 4 포토레지스트 패턴(31a)을 형성한다.As shown in FIG. 2R, the
이어, 도 2s에서와 같이, 전해 도금 공정을 진행하여 오픈된 탐침 빔 영역, 콘택 기둥 형성 영역에 제 2 성장 금속층(32)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 2S, the second
그리고 도 2t에서와 같이, 제 2 성장 금속층(32)이 형성된 전면에 CMP공정을 이용한 표면 평탄화 작업을 진행하여 제 2 성장 금속층(32)의 표면 거칠기 및 높이를 제어한다. As shown in FIG. 2T, a surface planarization operation using a CMP process is performed on the entire surface of the second
여기서, 평탄화 작업으로 표면 거칠기 및 높이가 제어된 평탄화된 제 2 성장 금속층(32a)의 표면을 보호하기 위하여 Au 전해도금을 진행하여 표면 보호층(33)을 형성한다.Here, in order to protect the surface of the planarized second
이어, 도 2u에서와 같이, 전해도금에 사용된 제 3 및 제 4 포토레지스트 패턴층(29a)(31a)를 제거하고, 도 2v에서와 같이 금속층을 성장시키는데 사용되었던 씨드층을 제거하여 탐침 구조체(34)를 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 2U, the third and fourth photoresist pattern layers 29a and 31a used for the electroplating are removed, and the seed layer used to grow the metal layer is removed as shown in FIG. 2V. 34 is formed.
이와 같은 공정으로 제조된 탐침 구조체(34)의 하부 기판과의 접합 단계는 다음과 같이 이루어진다.Bonding with the lower substrate of the
먼저, 도 3a에서와 같이, 탐침 구조체(34)가 형성된 팁 패턴 형성 웨이퍼(27)의 반대면에 제 5 포토레지스트(36)를 도포하고 도 3b에서와 같이 선택적으로 패터닝하여 팁 패턴 형성 웨이퍼(27)의 팁 형성 영역 이면(backside)이 선택적으로 노출되는 제 5 포토레지스트 패턴(36a)을 형성한다.First, as shown in FIG. 3A, a
도 3a에서 (35)는 하부 기판의 접합시에 사용되는 콘택 기둥층(35)이다.3A to 35A shows a
이어, 도 3c에서와 같이, 제 5 포토레지스트 패턴(36a)을 마스크로 ICP 식각공정을 진행하여 팁 패턴 형성 웨이퍼(27)를 선택적으로 제거한다.3C, the ICP etching process is performed using the
이와 같은 backside ICP 공정으로 탐침 구조체(34)의 팁 부분이 노출되는 팁 오픈 영역(37)을 형성된다.This backside ICP process forms a tip open region 37 where the tip portion of the
여기서, 탐침 구조체(34)의 탐침 빔 영역, 콘택 기둥 형성 영역의 팁 패턴 형성 웨이퍼(27)는 식각되지 않는다.Here, the tip
그리고 도 3d에서와 같이, 팁 오픈 영역(37)을 형성하기 위한 식각 공정시에 마스크로 사용된 제 5 포토레지스트 패턴(36a)을 제거한다.3D, the
이어, 도 3e에서와 같이, 팁 오픈 영역(37)에 의해 팁 부분이 노출된 탐침 구조체(34)를 하부 기판(38)과 접합한다.3E, the
여기서의 접합 공정의 설명은 웨이퍼상에 반복적으로 형성된 탐침 구조체(34)의 접합 부분을 명확하게 하기 위하여 도 3a내지 도 3d까지의 단면이 아니라 옆으로 시프트된 구조를 사용하여 도 3e와 도 3f를 도시하고 설명한다.The description of the bonding process herein uses FIGS. 3E and 3F using a laterally shifted structure rather than a cross section from FIGS. 3A to 3D to clarify the bonded portion of the
하부 기판(38)의 탐침 구조체 접합부(39a)와 탐침 빔부의 접합부가 본딩 물질에 의해 접합된다.The junction between the
여기서, 하부 기판(38)의 (39a)는 MLC에 접합되는 MLC 접합부이다.Here, 39a of the
이어, 도 3f에서와 같이, 접합이 이루어진 탐침 구조체를 지지하고 있는 팁 패턴 형성 웨이퍼(27)를 실리콘 에칭 용액을 사용하여 제거하여 하부 기판(38)상에 탐침 구조체(34)만 위치되도록 한다.3F, the tip
이와 같이 실리콘 에칭 용액을 사용한 팁 패턴 형성 웨이퍼(27)의 제거시에 하부 기판(38)의 절연 물질들과의 높은 식각 선택성에 의해 하부 기판(38)이 보호된다.As such, the
이상에서 설명한 본 발명에 따른 프로브 카드 구조체의 형성 방법은 실리콘 접합 웨이퍼를 이용한 탐침 구조체 형성 및 하부 기판의 접합 단계에서 백사이드 ICP(backside Inductively Coupled Plasma) 공정을 적용하는 것에 의해 공정을 단순화하고 전체 공정 스텝을 감소시켜 제조 공정의 효율성을 높인다.The method for forming a probe card structure according to the present invention described above simplifies the process by applying a backside Inductively Coupled Plasma (ICP) process in the formation of the probe structure using the silicon bonded wafer and the bonding of the lower substrate. To reduce the efficiency of the manufacturing process.
또한, 실리콘 접합 웨이퍼를 이용한 제작으로 전체 공정 스텝을 감소시켜 제조 공정의 효율성을 높일 수 있고, 탐침부 및 탐침 기둥부, 빔부를 포함하는 실리콘 탐침 구조체를 일체형으로 형성하는 것에 의해 공정을 단순화하여 전체 공정 시간을 줄여 효율적인 생산이 이루어지도록 한다.In addition, fabrication using a silicon bonded wafer can reduce the overall process step, thereby increasing the efficiency of the manufacturing process, and simplifying the process by integrally forming a silicon probe structure including a probe part, a probe pillar part, and a beam part. Reduced process time ensures efficient production.
그리고 이상에서 설명한 탐침 구조체의 팁 중간 영역, 팁 끝단 영역, 팁 베이스 영역의 형상 및 이를 형성하기 위한 식각 공정은 ICP(inductively coupled plasma)를 이용한 건식 식각 공정뿐만 아니라 다른 여러 가지 형상 및 식각 방법을 적용하여 형성할 수 있음은 당연하다.The shape of the tip intermediate region, tip end region and tip base region of the probe structure described above and the etching process for forming the same include not only dry etching using inductively coupled plasma (ICP) but also various other shapes and etching methods. Of course, it can be formed by.
이와 같은 탐침 구조체의 여러 형상 및 다른 식각 방법의 적용은 제 1,2 실리콘 웨이퍼를 접합하여 팁 형성 영역을 정의하는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속하는 것이 자명하다.It is apparent that the application of various shapes of the probe structure and other etching methods fall within the scope of the technical idea of the present invention in which the first and second silicon wafers are bonded to define a tip formation region.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
도 1a와 도 1b는 종래 기술의 탐침 구조체의 하부 기판 접합 구조를 나타낸 단면도1A and 1B are cross-sectional views showing a lower substrate bonding structure of a probe structure of the prior art
도 2a내지 도 2v는 본 발명에 따른 실리콘 접합 웨이퍼를 이용한 프로브 팁의 형성을 위한 공정 단면도2A to 2V are cross-sectional views of a process for forming a probe tip using a silicon bonded wafer according to the present invention.
도 3a내지 도 3f는 본 발명에 따른 프로브 카드 구조체의 형성을 위한 공정 단면도3A-3F are cross-sectional views of a process for forming a probe card structure according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
21.24. 제 1,2 실리콘 웨이퍼 22.25.29.31.36. 제 1,2,3,4,5 포토레지스트21.24. First and Second Silicon Wafers 22.25.29.31.36. 1,2,3,4,5 photoresist
22a.25a.29a.31a.36a. 제1,2,3,4,5 포토레지스트 패턴22a.25a.29a.31a.36a. 1,2,3,4,5 photoresist pattern
23a. 팁 중간 영역 23b. 팁 끝단 영역23a.
23c. 팁 베이스 영역 26. 팁 형성 영역23c.
27. 팁 패턴 형성 웨이퍼 28.씨드 금속층27. Tip
30.32. 제 1,2 성장 금속층 30a.32a. 평탄화 성장 금속층30.32. First and second growth metal layers 30a.32a. Planar growth metal layer
33. 표면 보호층 34. 탐침 구조체33. Surface
35. 콘택 기둥층 37. 팁 오픈 영역35. Contact pillar layer 37. Tip open area
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070082242A KR100905429B1 (en) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Method for fabricating probe card assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070082242A KR100905429B1 (en) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Method for fabricating probe card assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090017798A true KR20090017798A (en) | 2009-02-19 |
KR100905429B1 KR100905429B1 (en) | 2009-07-02 |
Family
ID=40686361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070082242A KR100905429B1 (en) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | Method for fabricating probe card assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100905429B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101133407B1 (en) * | 2010-01-20 | 2012-04-09 | 양희성 | A method of manufacturing for a probe and a probe device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100749735B1 (en) | 2006-06-07 | 2007-08-16 | 주식회사 파이컴 | Method of fabricating cantilever type probe and method of fabricating probe card using the same |
KR100736678B1 (en) | 2006-08-04 | 2007-07-06 | 주식회사 유니테스트 | Method for manufacturing probe structure |
-
2007
- 2007-08-16 KR KR1020070082242A patent/KR100905429B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101133407B1 (en) * | 2010-01-20 | 2012-04-09 | 양희성 | A method of manufacturing for a probe and a probe device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100905429B1 (en) | 2009-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100573089B1 (en) | Probe and manufacturing method thereof | |
US7602204B2 (en) | Probe card manufacturing method including sensing probe and the probe card, probe card inspection system | |
TWI469229B (en) | Methods for fabricating integrated circuit systems | |
TWI514442B (en) | Single mask via method and device | |
US8191246B1 (en) | Method of manufacturing a plurality of miniaturized spring contacts | |
JP2009534660A (en) | Probe structure with electronic components | |
JP7299952B2 (en) | Semiconductor unit test method | |
US7119557B2 (en) | Hollow microprobe using a MEMS technique and a method of manufacturing the same | |
CN113078133A (en) | Multilayer wiring adapter plate and preparation method thereof | |
KR100905429B1 (en) | Method for fabricating probe card assembly | |
KR100703043B1 (en) | Probe substrate for test and manufacturing method thereof | |
CN101185381A (en) | Probe pad structure in a ceramic space transformer | |
KR100879795B1 (en) | Method for fabricating needle tip of probe card | |
KR101273970B1 (en) | Method of Manufacturing Probe Needle and Probe | |
KR100905708B1 (en) | Method for fabricating probe card assembly using silicon bonded wafer | |
CN106664794A (en) | Through-electrode substrate, method for manufacturing same, and semiconductor device in which through-electrode substrate is used | |
KR100580784B1 (en) | Method for manufacturing electric contactor | |
KR100796207B1 (en) | Method for forming probe structure of probe card | |
KR100733815B1 (en) | Method for manufacturing probe structure | |
KR100879796B1 (en) | Method for fabricating needle tip of probe card | |
CN108054137B (en) | Metal interconnection structure and manufacturing method thereof | |
KR100840765B1 (en) | Method for manufacturing probe of cantilever type | |
KR100891025B1 (en) | Probe card assembly and method for fabricating the same | |
KR100627977B1 (en) | Vertical-type probe manufacturing method | |
KR101302264B1 (en) | Probe structure and probe structure manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130313 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140401 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160512 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170412 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180427 Year of fee payment: 10 |