KR20090041036A - 수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조방법 - Google Patents

수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프로브, 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직형 멤스(MEMS) 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 수직형 멤스 프로브 카드(Vertical MEMS Probe Card)에 있어서, 프로브 지지대; 피검사체에 접촉되는 팁(tip)을 구비하는 접촉부와, 굴곡을 구비하는 빔 절곡부와, 상기 프로브 지지대에 고정되는 연결부를 포함하는 수직형 멤스 프로브; 및 상기 프로브 지지대를 통하여 수직형 멤스 프로브와 전기적으로 연결된 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드를 제공한다.
프로브, 프로브 카드, 수직형, 멤스(MEMS), 팁(tip)

Description

수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법{VERTICAL MEMS PROBE, VERTICAL MEMS PROBE CARD, AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 프로브, 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직형 멤스(MEMS) 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
프로브 카드(probe card)는 ATE(Automatic Test Equipment)에 장착되어 알루미늄과 같은 DUT(Device Under Test) 금속 단자와 접촉을 이루면서 상기 DUT 에 신호를 전송함으로써, 일반적으로 웨이퍼를 구성하는 각각의 칩에 대한 전기적 특성을 검사하고, 검사 결과에 따라 그 불량 여부를 선별한다. 반도체 소자와 같은 미세 전자 소자는 외부 전자 소자와 상호 신호 전달을 위해 그 표면에 형성되는 패드들을 구비한다. 즉, 반도체 소자는 상기 패드들을 통해 전기적 신호를 입력 받아 소정의 동작을 수행한 후, 처리한 결과를 다시 패드들을 통해 외부 전자 소자로 전달하고, 프로브 들은 상기 프로브 카드의 인쇄회로기판 상에 배열되어 상기 패드들에 물리적으로 접촉함으로써, 상기 외부 전자 소자와의 신호 전달을 위한 전기적 경로를 형성한다.
종래의 프로브 카드는 수작업에 의존하여 텅스텐 니들(Needle)을 이용한 캔틸레버를 수평으로 고정하고, 상기 웨이퍼를 검사하는 수행하는 형태였다. 이러한 캔틸레버형(Cantilever Type) 프로브 팁(Probe Tip)을 가지는 프로브 카드는 한쪽 방향으로 긴 구조적인 한계를 가지고 있어 LOC(Line of Center) 형태의 소자에 국한되어 사용될 수 밖에 없었고, 손상 및 마모로 인한 프로브의 교체가 쉽지 않은 문제점이 있었다.
상기 캔틸레버형 프로브 카드의 문제점을 해결하기 위하여 멤스(MEMS) 프로브 카드 또는 수직형(Vertical type) 프로브 카드가 개발되고 있으나, 상기 멤스 프로브 카드 또는 수직형 프로브 카드는 상기 캔틸레버형 프로브 카드에 비해 팁을 수직으로 세워서 긁힘 현상은 적으나 정밀도 및 생산성이 상기 멤스 프로브 카드에 비해 떨어지므로 반도체 소자의 미세 공정 발전이나 집적도의 증가에 따른 시장의 니즈를 만족시키기에는 역부족이다.
이에 반도체 집적회로의 고집적화, 다층화에 따라 패드의 피치가 급격히 축소되고 패드의 배열이 불규칙하게 되는 등 메모리, SOC(System on Chip)를 포함한 반도체 소자의 발전 동향과 반도체 소자 업계의 니즈(Needs)를 포함한 시장의 환경 변화에 대응하기 위해서는 종래의 프로브 카드와는 전혀 새로운 형태의 프로브가 요구된다.
또한, 프로브를 포함하는 프로브 카드의 생산성 및 제조 단가 절감 측면에서 상기 프로브의 교체 비용 절감 및 검사 비용의 절감이 가능한 새로운 프로브 및 프로브 카드의 개발이 필요하다.
본 발명은 반도체 소자의 집적도, 상기 반도체 소자의 패드의 불규칙 배열, 및 상기 패드 간 피치 또는 단차에 관계 없이 전기적 신호를 입력받을 수 있는 수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 프로브의 교체 비용 절감 및 검사 비용을 절감하고, 생산성 향상 및 제조 단가를 절감할 수 있는 수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 고주파용 프로브 설계에 적용가능한 수직형 멤스 프로브 및 수직형 멤스 프로브 카드를 제공하고자 하는 것이다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수직형 멤스 프로브 카드(Vertical MEMS Probe Card)에 있어서, 프로브 지지대; 피검사체에 접촉되는 팁(tip)을 구비하는 접촉부와, 굴곡을 구비하는 빔 절곡부와, 상기 프로브 지지대에 고정되는 연결부를 포함하는 수직형 멤스 프로브; 및 상기 프로브 지지대를 통하여 수직형 멤스 프로브와 전기적으로 연결된 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드를 제공한다.
본 발명의 상기 프로브 지지대는 세라믹(ceramic) 재질 또는 엔지니어링 플라스틱 재질 중 어느 하나일 수 있고, 상기 굴곡은 사선의 경사면, 또는 곡선의 경 사면 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 연결부는 상기 빔 절곡부와 상기 프로브 지지대를 연결하고, 상기 빔 절곡부에 인가되는 물리적 스트레스를 완충시키고, 복원력을 갖는 요철형상을 구비하는 요철부를 포함할 수 있고, 상기 접촉부, 상기 빔 절곡부, 및 상기 연결부는 일체로 형성되고, 텅스텐, 니켈, 코발트, 구리 합금 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 수직형 멤스 프로브(Vertical MEMS Probe)에 있어서, 피검사체의 소정의 접촉 단자에 접촉하는 팁(tip)을 구비하는 접촉부; 상기 접촉부와 연결되고 상기 접촉부에 인가되는 물리적 스트레스를 완충하는 굴곡을 구비하는 빔 절곡부; 및 상기 빔 절곡부와 연결되고 프로브 지지대에 고정되는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 수직형 멤스 프로브 카드(Vertical MEMS Probe card)의 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판부재를 배치하는 단계; 상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 단계; 상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 상기 수직형 멤스 프로브를 형성하는 단계; 상기 수직형 멤스 프로브를 프로브 지지대에 고정하는 단계; 및 상기 실리콘 기판부재를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 상기 단계는, 상기 실리콘 기판부재 를 벌크 에칭(bulk etching)하여 상기 빔 절곡 몰드부를 형성하는 단계; 및 상기 실리콘 기판부재에 상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 상기 팁 몰드부를 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 실리콘 기판부재에 상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 요철 몰드부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 도 있다.
또한, 본 발명의 상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 상기 수직형 멤스 프로브를 형성하는 상기 단계는, 사진공정(photolithography)을 통하여 프로브 패턴을 상기 실리콘 기판부재에 투영하고, 투영된 상기 프로브 패턴에 상기 전도성 물질을 도금하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 수직형 멤스 프로브를 프로브 지지대에 고정하는 상기 단계는, 상기 수직형 멤스 프로브의 일단에 상기 프로브 지지대를 접착하기 위한 접착부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일측에 따르면, 수직형 멤스 프로브(Vertical MEMS Probe)의 제조 방법에 있어서, 실리콘 기판부재를 배치하는 단계; 상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 단계; 상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 상기 수직형 멤스 프로브를 형성하는 단계; 및 상기 실리콘 기판부재를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 반도체 소자의 집적도, 상기 반도체 소자의 패드의 불규칙 배열, 및 상기 패드 간 피치 또는 단차에 관계 없이 전기적 신호를 입력받을 수 있 는 수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면 프로브의 교체 비용 절감 및 검사 비용을 절감하고, 생산성 향상 및 제조 단가를 절감할 수 있는 수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면 고주파용 프로브 설계에 적용가능한 수직형 멤스 프로브 및 수직형 멤스 프로브 카드가 제공된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수직형 멤스 프로브, 수직형 멤스 프로브 카드 및 그 제조 방법을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1a 내지 도 1d 는 본 발명의 일실시예에 의한 수직형 멤스 프로브의 일례를 도시한 것이다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)는 접촉부(110), 빔 절곡부(120), 및 연결부(130)를 포함한다. 본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)는 실리콘 기판부재를 벌크 에칭(Anisotropic bulk etching)하여 빔 절곡 몰드부를 형성하고, 상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 팁 몰드부를 형성하며, 상기 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착한 후, 상기 실리콘 기판부재를 제거함으로써 제조된다. 구체적으로는 사진공정(photolithography)을 통하여 소정의 프로브 패턴을 포함하는 마스크 상의 상기 프로브 패턴을 상기 실리콘 기판부재에 투영하고, 투영된 상기 프로브 패턴에 상기 전도성 물질을 도금하여 제조될 수 있다. 본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)를 포함하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법은 도 2에서 상세히 설명하기로 한다.
접촉부(110)는 상기 실리콘 기판부재에 구비된 상기 팁 몰드부에 상기 전도성 물질이 증착되어 형성되고, 반도체 소자와 같은 피검사체의 소정의 접촉 단자에 접촉하는 팁(112)을 구비한다.
빔 절곡부(120)는 상기 빔 절곡 몰드부에 상기 전도성 물질이 증착 또는 도금되어 형성된다. 빔 절곡부120)는 접촉부(110)와 연결되고, 접촉부(110)에 인가되는 물리적 스트레스를 완충하는 굴곡을 구비한다. 상기 굴곡은 사선의 경사면, 또는 곡선의 경사면 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 상기 굴곡은 상기 실리콘 기판부재의 이방성 에칭 또는 등방성 에칭(isotropic etching)에 의해 형성될 수 있는 U 자형, V 자형 또는 반구형 그루브 형태를 포함한다. 즉, 빔 절곡부(120)는 상기 실리콘 기판부재를 비등방성 벌크 에칭하여 형성되고, 형성된 상기 빔 절곡 몰드부에 상기 전도성 물질이 도금된다. 빔 절곡부(120)는 상기 비등방성 벌크 에칭에 의한 도 1a, 도 1b, 또는 도 1c 와 같은 사선형의 경사면을 가질 수 있고, 도 1d 에 서와 같이 에칭되는 방식에 따라 곡선형의 경사면을 가질 수 있다. 또한 도 1c에서와 같이 상기 마스크 패턴에 따라 하나 이상의 사선형의 경사면을 가질 수도 있다. 상기 경사면은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 형태에 한정되지 아니하고, 에칭되는 방식 및 상기 마스크 패턴에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 상기 다양한 형태를 구비하는 빔 절곡부(120)에 의하여 수직형 멤스 프로브(100)가 반도체 소자에 접촉되면 상기 빔 절곡부(120)가 압축되고, 접촉 시 수직형 멤스 프로브(100)에 가해지는 물리적 스트레스(힘)이 흡수됨으로써, 본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)는 신뢰성있게 반도체 소자에 접촉될 수 있다.
연결부(130)는 빔 절곡부(120)와 연결되고, 프로브 지지대에 고정된다. 연결부(130)는 빔 절곡부(120)에 인가될 수 있는 물리적 스트레스를 완충시킨다. 또한, 연결부(130)는 도 1b 에서와 같이 복원력을 갖는 요철형상을 구비하는 요철부(132)를 구비할 수 있다. 요철부(132)는 상기 프로브 지지대에 고정된 연결부(130)에 반도체 소자의 검사시 인가되는 물리적 스트레스를 완충시키고, 빔 절곡부(120)와 더불어 수직형 멤스 프로부(00)에 복원력을 제공하여, 상기 반도체 소자의 검사에 대한 신뢰성을 향상시킨다. 즉, 절곡부(120)와 더불어 요철부(132) 역시 수직형 멤스 프로브(100)가 반도체 소자에 접촉 시 수직형 멤스 프로브(100)에 가해지는 물리적 스트레스(힘)를 흡수함으로써, 본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)는 신뢰성 있게 반도체 소자에 접촉될 수 있다.
본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)의 접촉부(110), 빔 절곡부(120), 및 연결부(130)는 일체로 형성되고, 텅스텐, 니켈, 코발트, 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)는 실리콘 기판부재에 미세공정에 의해 형성된 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착 또는 도금하여, 수직으로 반도체 소자의 패드에 접촉하고, 아울러 수직형 멤스 프로브(100)에 인가될 수 있는 물리적 스트레스를 연결부(130)의 요철부(132) 및 빔 절곡부(120)의 형상에 의해 충분한 복원력을 구비하기 때문에, 상기 반도체 소자의 집적도, 상기 반도체 소자의 패드의 불규칙 배열, 및 상기 패드 간 피치 또는 단차에 관계 없이 전기적 신호를 입력 받을 수 있다. 또한, 본 발명의 수직형 멤스 프로브(100)는 상기 반도체 소자에 수직으로 접촉함으로써, 상기 반도체 소자의 상기 패드의 손상을 최소화할 수 있고, 손상 및 마모로 인한 프로브의 교체가 용이하다.
또한, 수직형 멤스 프로브(100)를 제조하기 위한 제조 단가가 낮아 프로브(100)의 교체 비용 절감 및 검사 비용을 절감할 수 있고, 상기 비용의 절감은 생산성 향상을 가져올 수 있다. 아울러, 고주파용 프로브 설계에 적용 가능하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 수직형 멤스 프로브 카드의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 우선, 상기 수직형 멤스 프로브 카드를 제조하기 위한 실리콘 기판부재를 배치한다(단계(S210)). 상기 실리콘 기판부재는 실리콘 웨이퍼나 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼가 사용될 수 있다. 이후, 배치된 상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는데, 구체적으로는 상기 실리콘 기판부재를 벌크 에칭(bulk etching)하여 상기 빔 절곡 몰드부를 형성하고(단계(S220), 상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 상기 팁 몰드부를 형성한다(단계(S230)). 상기 빔 절곡 몰드부는 상기 비등방성 벌크 에칭에 의한 도 1a, 도 1b, 또는 도 1c 와 같은 사선형의 경사면을 가질 수 있고, 도 1d 에서와 같이 곡선형의 경사면을 가질 수 있음은 상술한 바와 같다. 또한 상기 상기 빔 절곡 몰드부는 상기 실리콘 기판부재의 이방성 에칭 또는 등방성 에칭(isotropic etching)에 의해 형성될 수 있는 U 자형, V 자형 또는 반구형 그루브 형태를 포함한다. 상기 팁 몰드부는 상기 실리콘 기판부재를 비등방성 에칭하여 형성될 수 있다.
이후, 상기 실리콘 기판부재에 형성된 상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 수직형 멤스 프로브를 형성하게 되는데, 구체적으로 상기 수직형 멤스 프로브는 사진공정(photolithography)을 통하여 프로브 패턴을 상기 실리콘 기판부재에 투영하고, 투영된 상기 프로브 패턴에 상기 전도성 물질을 도금함으로써 제조될 수 있다(단계(S240)).
이후, 상기 제조된 수직형 멤스 프로브를 인쇄회로기판에 전기적 연결을 하기 위한 프로브 지지대에 고정한 후(단계(S250)), 상기 실리콘 기판부재를 제거한다(단계(S260)). 상기 프로브 지지대는 세라믹 재질 또는 엔지니어링 플라스틱 재질일 수 있다. 본 발명에 의한 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법에 의해 제조된 상기 수직형 멤스 프로브 카드를 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5a 는 본 발명의 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법에 의해 제조된 수직형 멤스 프로브 카드의 사시도이고, 도 5b는 상기 수직형 멤스 프로브 카드의 저 면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 수직형 멤스 프로브 카드는 프로브 지지대(360), 수직형 멤스 프로브(100) 및 프로브 지지대(360)를 통하여 수직형 멤스 프로브와 전기적으로 연결된 인쇄회로기판(도시되지 아니함)을 포함한다.
프로브 지지대(360)는 세라믹(ceramic) 재질 또는 엔지니어링 플라스틱 재질 중 어느 하나 일 수 있다.
수직형 멤스 프로브(110)는 피검사체에 접촉되는 팁(1120)을 구비하는 접촉부(110)와, 굴곡을 구비하는 빔 절곡부(120)와, 프로브 지지대(360)에 고정되는 연결부(130)를 포함한다. 또한 연결부(130)는 빔 절곡부(120)와 프로브 지지대(360)를 연결하고, 빔 절곡부(120)에 인가되는 물리적 스트레스를 완충시키고, 복원력을 갖는 요철형상을 구비하는 요철부(도시되지 아니함)를 더 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다. 본 발명의 수직형 멤스 프로브(110)는 도 1a 내지 도 1d 에서 상세하게 설명하였으므로, 중복되는 구성요소에 대해서는 그 설명을 제외하기로 한다.
도 3a 내지 도 3f 는 본 발명의 제1 실시예에 의한 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법을 도시한 것이다.
도 3a 를 참조하면, 수직형 멤스 프로브 카드를 제조하기 위한 실리콘 기판부재(310)를 배치한다. 실리콘 기판부재(310)는 실리콘 웨이퍼나 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼가 적용가능함은 상술한 바와 같다.
이후, 도 3b 에서, 배치된 실리콘 기판부재(310)를 비등방성 벌크 에칭하여 빔 절곡 몰드부(320)를 형성한다. 빔 절곡 몰드부(320)는 상기 비등방성 벌크 에 칭에 의한 사선 경사면을 가질 수 있고, 또한 곡선형의 경사면을 가질 수 있음은 상술한 바와 같다.
이후, 도 3c 에서, 실리콘 기판부재(310)의 저면을 비등방성 에칭하여 팁 몰드부(330)를 형성하여 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성한다.
이후, 도 3d 에서, 실리콘 기판부재(310)에 형성된 상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 수직형 멤스 프로브를 형성하는데, 사진공정(photolithography)을 통하여 소정의 프로브 패턴을 실리콘 기판부재(310)에 투영하고, 투영된 상기 프로브 패턴에 상기 전도성 물질을 도금하여 상기 수직형 멤스 프로브를 형성한다. 상기 수직형 멤스 프로브는 텅스텐, 니켈, 코발트, 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
이후, 도 3e 에서, 상기 형성된 수직형 멤스 프로브를 인쇄회로기판에 전기적 연결을 하기 위한 프로브 지지대(360)에 고정하고, 도 3f에서 실리콘 기판부재(310)를 제거한다. 상기 수직형 멤스 프로브는 프로브 지지대(360)와 소정의 접착부(350)를 통하여 고정된다. 접착부(350)는 공정합금(eutetic)의 솔더(solder)나 에폭시(epoxy)와 같은 접착물질일 수 있고, 상기 수직형 멤스 프로브와 프로브 지지대(360)를 고정할 수 있고 높은 전도성을 갖는 물질이면 제한되지 아니하고 적용 가능하다. 프로브 지지대(360)에 고정된 상기 수직형 멤스 프로브는 인쇄회로기판(도시되지 아니함)과 전기적 연결을 유지한다. 프로브 지지대(360)는 세라믹 재질 또는 엔지니어링 플라스틱 재질일 수 있다.
도 4a 내지 도 4g 는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법을 도시한 것이다.
도 4a 를 참조하면, 수직형 멤스 프로브 카드를 제조하기 위한 실리콘 기판부재(310)를 배치하고, 도 4b 에서, 배치된 실리콘 기판부재(310)를 비등방성 벌크 에칭하여 빔 절곡 몰드부(320)를 형성한다. 빔 절곡 몰드부(320)는 상기 비등방성 벌크 에칭에 의한 사선 경사면을 가질 수 있고, 또한 곡선형의 경사면을 가질 수도 있다. 또한, 도 4a 및 도 4b 는 도 3a 및 도 3b에 각각 대응된다.
이후, 도 4c 에서, 실리콘 기판부재(310)의 저면과 상면을 비등방성 에칭하여 팁 몰드부(330)와 요철 몰드부(370)를 형성하여 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성한 이후, 도 4d 에서, 사진공정(photolithography)을 통하여 소정의 프로브 패턴을 실리콘 기판부재(310)에 투영하고, 투영된 상기 프로브 패턴에 텅스텐, 니켈, 코발트, 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어진 전도성 물질을 도금하여 수직형 멤스 프로브를 형성한다.
이후, 도 4e 에서, 상기 형성된 수직형 멤스 프로브의 일단에 프로브 지지대를 고정하기 위한 접착부(350)를 형성하고, 도 4f 에서 프로브 지지대(360)와 상기 수직형 멤스 프로브를 접착하여 고정하며, 도 4g 에서 실리콘 기판부재(310)를 제거한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1a 내지 도 1d 는 본 발명의 일실시예에 의한 수직형 멤스 프로브의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 수직형 멤스 프로브 카드의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3f 는 본 발명의 제1 실시예에 의한 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법을 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4g 는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법을 도시한 것이다.
도 5a 는 본 발명의 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법에 의해 제조된 수직형 멤스 프로브 카드의 사시도이고, 도 5b는 상기 수직형 멤스 프로브 카드의 저면도이다.

Claims (16)

  1. 수직형 멤스 프로브 카드(Vertical MEMS Probe Card)에 있어서,
    프로브 지지대;
    피검사체에 접촉되는 팁(tip)을 구비하는 접촉부와, 굴곡을 구비하는 빔 절곡부와, 상기 프로브 지지대에 고정되는 연결부를 포함하는 수직형 멤스 프로브; 및
    상기 프로브 지지대를 통하여 상기 수직형 멤스 프로브와 전기적으로 연결된 인쇄회로기판
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 지지대는 세라믹(ceramic) 재질 또는 엔지니어링 플라스틱 재질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는
    상기 빔 절곡부와 상기 프로브 지지대를 연결하고, 상기 빔 절곡부에 인가되는 물리적 스트레스를 완충시키고, 복원력을 갖는 요철형상을 구비하는 요철부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡은 U 자형, V 자형 또는 반구형 그루브형(groove type) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부, 상기 빔 절곡부, 및 상기 연결부는 일체로 형성되고, 텅스텐, 니켈, 코발트, 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드.
  6. 수직형 멤스 프로브(Vertical MEMS Probe)에 있어서,
    피검사체의 소정의 접촉 단자에 접촉하는 팁(tip)을 구비하는 접촉부;
    상기 접촉부와 연결되고 상기 접촉부에 인가되는 물리적 스트레스를 완충하는 굴곡을 구비하는 빔 절곡부; 및
    상기 빔 절곡부와 연결되고 프로브 지지대에 고정되는 연결부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브.
  7. 수직형 멤스 프로브 카드(Vertical MEMS Probe card)의 제조 방법에 있어서,
    실리콘 기판부재를 배치하는 단계;
    상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤 스 프로브 몰드부를 형성하는 단계;
    상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 상기 수직형 멤스 프로브를 형성하는 단계;
    상기 수직형 멤스 프로브를 프로브 지지대에 고정하는 단계; 및
    상기 실리콘 기판부재를 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 상기 단계는,
    상기 실리콘 기판부재를 벌크 에칭(Anisotropic bulk etching)하여 상기 빔 절곡 몰드부를 형성하는 단계; 및
    상기 실리콘 기판부재에 상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 상기 팁 몰드부를 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 상기 단계는,
    상기 실리콘 기판부재에 상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 요철 몰드부를 형 성하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 팁 몰드부는 상기 실리콘 기판부재를 비등방성 에칭하여 형성된 것임을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 상기 수직형 멤스 프로브를 형성하는 상기 단계는,
    사진공정(photolithography)을 통하여 프로브 패턴을 상기 실리콘 기판부재에 투영하고, 투영된 상기 프로브 패턴에 상기 전도성 물질을 도금하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 수직형 멤스 프로브를 프로브 지지대에 고정하는 상기 단계는,
    상기 수직형 멤스 프로브의 일단에 상기 프로브 지지대를 접착하기 위한 접착부를 형성하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브 카드의 제조 방법.
  13. 수직형 멤스 프로브(Vertical MEMS Probe)의 제조 방법에 있어서,
    실리콘 기판부재를 배치하는 단계;
    상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 단계;
    상기 수직형 멤스 프로브 몰드부에 전도성 물질을 증착하여 상기 수직형 멤스 프로브를 형성하는 단계; 및
    상기 실리콘 기판부재를 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 상기 단계는,
    상기 실리콘 기판부재를 벌크 에칭(bulk etching)하여 상기 빔 절곡 몰드부를 형성하는 단계; 및
    상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 상기 팁 몰드부를 형성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 실리콘 기판부재에 빔 절곡 몰드부 및 팁 몰드부를 구비하는 수직형 멤스 프로브 몰드부를 형성하는 상기 단계는,
    상기 실리콘 기판부재에 상기 빔 절곡 몰드부와 연결되는 요철 몰드부를 형성하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 팁 몰드부는 상기 실리콘 기판부재를 비등방성 에칭하여 형성된 것임을 특징으로 하는 수직형 멤스 프로브의 제조 방법.
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