KR20180134183A - Manufacturing method of contact apparatus and contact apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 컨택트 장치 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미세 피치를 갖는 컨택트 구조물을 갖는 컨택트 장치 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a contact device manufacturing method, and more particularly, to a contact device manufacturing method having a contact structure having a fine pitch.
반도체 소자는 제조 과정을 거친 후 전기적 성능을 판단하기 위한 검사를 수행하게 된다. 반도체 소자의 성능 검사는 반도체 소자의 단자와 전기적으로 접촉될 수 있도록 형성된 소정의 컨택트 장치를 반도체 소자와 검사회로기판 사이에 배치한 상태에서 수행된다.The semiconductor device is subjected to a manufacturing process and then an inspection for determining the electrical performance is performed. A performance test of a semiconductor device is performed in a state where a predetermined contact device formed to be in electrical contact with a terminal of the semiconductor device is disposed between the semiconductor device and the test circuit board.
최근 반도체 패키지 개발의 트렌드는 경박단소화라고 할 수 있다. 따라서, 반도체 패키지에 예컨대 ball 형태로 구비되는 접촉 단자들 또한 미세 피치를 갖도록 개발되고 있다. Recently, the trend of semiconductor package development is light and simple. Accordingly, contact terminals provided in a semiconductor package, for example, in the form of a ball are also developed to have a fine pitch.
도 1 은 종래 기술에 따른 컨택트 장치와 반도체 패키지 사이의 전기적 접촉을 나타낸 도면이다. 종래의 반도체 패키지의 검사에 사용되는 컨택트 장치(C)의 경우, 일반적으로 도 1 과 같이 반도체 패키지(A)에 ball 형태로 구비되는 접촉 단자(B)와 1:1 로 대응되는 배치를 갖는 도전부(D)를 갖는다. 따라서, 반도체 패키지에 마련된 접촉 단자와 컨택트 장치에 마련된 도전부가 서로 대응되는 배치 및 피치를 가지며 접촉한다.1 is a view showing electrical contact between a contact device and a semiconductor package according to the prior art. In the case of the contact device C used in the inspection of the conventional semiconductor package, generally, as shown in Fig. 1, a conductive pattern having a 1: 1 correspondence with the contact terminal (B) (D). Therefore, the contact terminals provided in the semiconductor package and the conductive parts provided in the contact device come into contact with each other at a corresponding arrangement and pitch.
그러나, 설계 변수, 및 각종 원인들로 인해서 반도체 패키지의 접촉 단자와 컨택트 장치의 도전부 간의 접촉에 missing 이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 종래의 컨택트 장치의 제조 방법의 경우 위에서 밝힌 최근의 반도체 패키지 개발의 트렌드인 미세 피치에 대응하는 컨택트 구조물을 구현하기 어려운 한계가 있다.However, due to design variables and various causes, the contact between the contact terminal of the semiconductor package and the conductive part of the contact device may be missing. In addition, in the case of the conventional method of manufacturing a contact device, there is a limitation in realizing the contact structure corresponding to the fine pitch, which is a trend of the recent semiconductor package development described above.
이에, 반도체 패키지에 마련된 접촉 단자들의 미세 피치에 대응되어 미세한 피치를 갖는 컨택트 구조물을 갖는 컨택트 장치 및 그 제조 방법을 개발할 필요가 있다.Accordingly, there is a need to develop a contact device having a contact structure having a fine pitch corresponding to the fine pitch of the contact terminals provided in the semiconductor package, and a manufacturing method thereof.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 미세 피치를 갖는 컨택트 구조물을 갖는 컨택트 장치 제조 방법 및 그에 의해서 제조된 컨택트 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a contact device having a contact structure having a fine pitch and a contact device manufactured thereby.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨택트 장치 제조 방법은,A method of manufacturing a contact device according to an embodiment of the present invention includes:
(a) 성장 기판 상에 희생층을 형성하는 단계;(a) forming a sacrificial layer on a growth substrate;
(b) 상기 희생층 상에 소정의 두께의 컨택트 홀더를 형성하는 단계;(b) forming a contact holder having a predetermined thickness on the sacrificial layer;
(c) 상기 컨택트 홀더 상에 복수 개의 컨택트 구조물을 형성하는 단계;(c) forming a plurality of contact structures on the contact holder;
(d) 상기 희생층을 제거하여 상기 성장 기판으로부터 상기 컨택트 홀더와 상기 컨택트 구조물로 구성된 결합 구조물을 분리하는 단계;(d) removing the sacrificial layer to separate the coupling structure composed of the contact holder and the contact structure from the growth substrate;
(e) 상기 컨택트 구조물 사이에 액상의 절연 재질을 주입하여 상기 절연 재질이 컨택트 구조물 사이를 둘러싸도록 하는 단계; (e) injecting a liquid insulating material between the contact structures so that the insulating material surrounds the contact structures;
(f) 상기 절연 재질을 경화하는 단계; 및(f) curing the insulating material; And
(g) 상기 컨택트 홀더를 상기 컨택트 구조물로부터 분리하는 단계;를 포함한다.(g) separating the contact holder from the contact structure.
바람직하게는, 상기 (b) 단계는,Preferably, the step (b)
(b-1) 상기 희생층 상에 제1 포토 레지스트층을 형성하는 단계;(b-1) forming a first photoresist layer on the sacrificial layer;
(b-2) 상기 제1 포토 레지스트층 상에 제1 광 마스크를 배열하는 단계;(b-2) arranging a first photomask on the first photoresist layer;
(b-3) 상기 제1 포토 레지스트층을 노광하는 단계;(b-3) exposing the first photoresist layer;
(b-4) 상기 제1 포토 레지스트층을 현상하여 상기 제1 포토 레지스트층의 적어도 일부가 제거된 제1 제거 영역을 형성하는 단계;(b-4) developing the first photoresist layer to form a first removal region where at least a portion of the first photoresist layer is removed;
(b-5) 상기 제1 제거 영역에 전기 전도성 재료를 도금하여 상기 컨택트 홀더를 형성하는 제1 도금층을 형성하는 단계;(b-5) forming a first plating layer for forming the contact holder by plating an electrically conductive material on the first removal region;
(b-6) 상기 제1 도금층을 평탄화하는 단계; 를 포함한다.(b-6) planarizing the first plating layer; .
바람직하게는, 상기 (c) 단계는,Advantageously, the step (c)
(c-1) 상기 컨택트 홀더 상에 제2 포토 레지스트층을 형성하는 단계;(c-1) forming a second photoresist layer on the contact holder;
(c-2) 상기 제2 포토 레지스트층 상에 제2 광 마스크를 배열하는 단계;(c-2) arranging a second photomask on the second photoresist layer;
(c-3) 상기 제2 포토 레지스트층을 노광하는 단계;(c-3) exposing the second photoresist layer;
(c-4) 상기 제2 포토 레지스트층을 현상하여 상기 컨택트 홀더의 적어도 일 부분이 상방향으로 노출된 제2 제거 영역을 형성하는 단계; 및(c-4) developing the second photoresist layer to form a second removal region in which at least a portion of the contact holder is exposed upwardly; And
(c-5) 상기 제2 제거 영역에 전기 전도성 재료를 도금하여 상기 컨택트 구조물을 형성하는 제2 도금층을 형성하는 단계;(c-5) forming a second plating layer that forms the contact structure by plating an electro-conductive material on the second removal region;
를 포함한다..
바람직하게는, 상기 제1 포토 레지스트층과 상기 제2 포토 레지스트층은, 양성 포토 레지스트, 또는 음성 포토 레지스트로 구성된다.Preferably, the first photoresist layer and the second photoresist layer are composed of a positive photoresist or a negative photoresist.
바람직하게는, 하나의 상기 컨택트 홀더 상에 상기 제2 제거 영역이 복수 개 형성되어, 상기 결합 구조물은 하나의 상기 컨택트 홀더 상에 상기 컨택트 구조물이 복수 개 부착되게 구성된다.Preferably, a plurality of the second removal regions are formed on one of the contact holders, and the coupling structure is configured such that a plurality of the contact structures are attached on one of the contact holders.
바람직하게는, 상기 제2 제거 영역은 만곡된 형상을 갖고 복수 개가 서로 평행하게 배열된다.Preferably, the second removal region has a curved shape and a plurality of the second removal regions are arranged in parallel with each other.
바람직하게는, 상기 (d) 단계는,Advantageously, the step (d)
(d-1) 상기 제1 포토 레지스트층과 제2 포토 레지스트층을 제거하는 단계; 및(d-1) removing the first photoresist layer and the second photoresist layer; And
(d-2) 상기 희생층을 에칭하는 단계;를 포함한다.(d-2) etching the sacrificial layer.
바람직하게는, 상기 (a) 단계는,Preferably, the step (a)
(a-1) 상기 성장 기판 상에 도전층을 증착하는 단계; 및(a-1) depositing a conductive layer on the growth substrate; And
(a-2) 상기 도전층 상에 상기 희생층을 도금하는 단계;를 포함한다.(a-2) plating the sacrificial layer on the conductive layer.
바람직하게는, 상기 (e) 단계는,Advantageously, the step (e)
(e-1) 챔버 내에 상기 결합 구조물을 수납하는 단계; 및(e-1) receiving the coupling structure in the chamber; And
(e-2) 상기 챔버 내에 액상의 절연 재질을 주입하는 단계;를 포함한다.(e-2) injecting a liquid insulating material into the chamber.
바람직하게는, 상기 챔버는, 내부에 상기 결합 구조물이 수납될 수 있는 챔버 공간, 및 상기 챔버 공간 내에 구비되며 상기 컨택트 홀더가 고정될 수 있는 복수 개의 홀더 고정대를 포함한다.Preferably, the chamber includes a chamber space in which the coupling structure can be received, and a plurality of holder holders provided in the chamber space and to which the contact holder can be fixed.
바람직하게는, 상기 (g) 단계 이후에, (h) 상기 컨택트 홀더가 분리된 자리에 액상의 절연 재질을 주입하는 단계; 를 더 포함한다.Preferably, after the step (g), (h) injecting a liquid insulating material into a place where the contact holder is detached; .
본 발명에 따른 컨택트 장치 제조 방법에 의하면, 컨택트 구조물이 부착된 컨택트 홀더를 챔버 내에 수납한 상태로 액상의 절연 재질을 주입하여 컨택트 장치를 제조할 수 있으므로, 복잡한 공정을 거치지 않고 미세 피치를 갖는 컨택트 장치를 제조할 수 있다. According to the contact device manufacturing method of the present invention, the contact device can be manufactured by injecting the liquid insulating material in a state in which the contact holder with the contact structure is housed in the chamber, so that the contact device having the fine pitch The device can be manufactured.
또한, 2 번의 포토 레지스트 공정을 통해 컨택트 홀더 상에 컨택트 구조물이 형성될 수 있으므로 미세 피치를 갖는 컨택트 구조물을 더욱 간단하게 구성할 수 있고, 따라서 최종적으로 제조된 컨택트 장치의 컨택트 구조물들이 미세 피치를 가질 수 있다. Further, since the contact structure can be formed on the contact holder through the two photoresist processes, the contact structure having a fine pitch can be constructed more simply, and thus the contact structures of the finally manufactured contact device have a fine pitch .
본 발명에 따라서 제조된 컨택트 장치는 미세 피치를 갖는 컨택트 구조물을 가지므로, 반도체 패키지의 접촉 단자 사이의 피치와는 관계 없이 컨택트 구조물과 접촉 단자 사이의 전기 접촉이 이루어지므로 접촉 불량을 방지할 수 있다. 즉, 반도체 패키지의 하나의 접촉 단자에 대해서 미세 피치를 갖는 복수 개의 컨택트 구조물이 접촉할 수 있으므로, 접촉 불량이 방지될 수 있다. 또한, 미세한 피치를 갖는 접촉 단자를 갖는 반도체 패키지에 대해서도 신뢰성 있는 전기 연결을 달성할 수 있다.Since the contact device manufactured in accordance with the present invention has a contact structure with a fine pitch, electrical contact is made between the contact structure and the contact terminal irrespective of the pitch between the contact terminals of the semiconductor package, . That is, since a plurality of contact structures having fine pitches can be brought into contact with one contact terminal of the semiconductor package, contact failure can be prevented. In addition, a reliable electrical connection can be achieved also for a semiconductor package having a contact terminal with a fine pitch.
또한, 컨택트 구조물은 휘어진 곡선 형태를 가지므로, 탄성을 갖고 보다 바람직한 전기 접촉이 달성될 수 있다.Further, since the contact structure has a curved shape, the contact structure can be resilient and more preferable electrical contact can be achieved.
도 1 은 종래 기술에 따른 컨택트 장치와 반도체 패키지 사이의 전기적 접촉을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 11 은 본 발명에 따른 컨택트 장치 제조 방법을 단계별로 나타낸 도면이다.
도 12 는 본 발명에 따른 컨택트 장치 제조 방법에 의해서 제조된 컨택트 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14 는 본 발명에 따른 컨택트 장치와 반도체 패키지 사이의 전기적 접촉을 나타낸 도면이다.1 is a view showing electrical contact between a contact device and a semiconductor package according to the prior art.
FIGS. 2 to 11 are views showing steps of the method for manufacturing a contact device according to the present invention.
12 is a view showing the structure of a contact device manufactured by the method for manufacturing a contact device according to the present invention.
13 and 14 are views showing electrical contact between the contact device and the semiconductor package according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 11 은 본 발명에 따른 컨택트 장치(2) 제조 방법을 단계별로 나타낸 도면이다.Figs. 2 to 11 are views showing steps of the method for manufacturing the
먼저, 도 2 의 (a) 와 같이 성장 기판(10)을 마련하고 성장 기판(10) 상에 도체층(12)을 형성한다. 성장 기판(10)은 예컨대 Glass Wafer 일 수 있다. 도체층(12)은 성장 기판(10) 상에 증착되어 성장 기판(10)의 표면을 전기 도금이 가능한 도체 상태로 만든다. 이때, 도체층(12)의 증착은 예컨대 Ti/Cu 를 Sputter 하는 방법으로 이루어질 수 있다.First, a
이어서, 도 2 의 (b) 와 같이 도체층(12) 상에 희생층(14)을 형성한다. 희생층(14)의 형성은 상기 도체층(12) 상면을 도금하는 방식으로 이루어질 수 있다. 희생층(14)은 예컨대 Cu 재질로 구성될 수 있다.Then, a
다음으로, 도 3 과 같이 제1 포토 리소그래피 공정을 거친다. 제1 포토 리소그래피 공정은 희생층(14) 상에 제1 포토 레지스트층(16)을 형성한 후, 제1 광 마스크(M1)를 배열하고, 노광한 후 현상, 세척하는 과정을 포함할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3, the first photolithography process is performed. The first photolithography process may include a step of forming the
먼저, 도 3 의 (a) 와 같이, 희생층(14) 상에 제1 포토 레지스트층(16)을 형성한다. 제1 포토 레지스트층(16)은 빛에 반응하는 고분자 폴리머로 구성되며, 예컨대, 노보락(Novolak)[M 크레졸 포름알데히드(M-Cresol formaldehyde)], PMMA[폴리메틸 메타크릴레이트(PolyMethyl Methacrylate)], SU-8, 감광 폴리이미드(photo sensitive polyimide)를 포함할 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, a
다음으로, 도 3 의 (b) 와 같이 제1 포토 레지스트층(16) 상에 제1 광 마스크(M1)를 배열한 후, 노광한다. 제1 광 마스크(M1)의 2 차원 형상은 후술하는 컨택트 홀더(18)의 2 차원 이미지를 나타낼 수 있다. 상기 제1 포토 레지스트층(16)의 형성, 제1 광 마스크(M1)의 배열 및 노광 과정에서, 음성 포토 레지스트와 양성 포토 레지스트 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 예컨대, 양성 포토 레지스트가 사용되면, 제1 광 마스크(M1)에 의해서 커버되지 아니하여 노광에 노출된 부분이 경화되게 된다. 반대로, 음성 포토 레지스트가 사용되면, 제1 광 마스크(M1)에 의해서 커버되어 노광에 노출되지 않은 부분이 경화되게 된다. Next, the first photomask M1 is arranged on the
다음으로, 도 3 의 (c) 와 같이, 노광된 상기 제1 포토 레지스트층(16)을 현상 및 세척한다. 현상 및 세척 과정에 따라서 제1 포토 레지스트층(16)의 노광된 부분, 또는 노광되지 않은 부분이 용해되고 세척되게 되며, 따라서 제1 제거 영역(V1)이 형성되게 된다. 위에서 설명한 바와 같이, 양성 포토 레지스트가 사용될 경우에는 노광되지 않은 부분이 현상 및 세척 과정에서 제거되며, 음성 포토 레지스트가 사용될 경우에는 노광된 부분이 현상 및 세척 과정에서 제거되게 된다.Next, as shown in FIG. 3 (c), the exposed
이어서, 도 4 의 (a) 와 같이, 제1 도금 공정이 이루어진다. 제1 도금 공정은, 상기 제1 포토 리소그래피 공정을 거쳐서 생성된 상기 제1 제거 영역(V1) 내에 전기 전도성 재료를 도금하여 제1 도금층을 형성하는 공정이다. 제1 도금 공정에서는 구리, 니켈, 알루미늄, 로듐, 팔라듐, 텅스텐 또는 다른 금속과 같은 전기 전도성 재료가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기한 희생층(14)의 형성 과정에서 사용된 재질과 제1 도금 공정에서 사용된 재질은 서로 상이할 수 있다. 전기 전도성 재료의 도금에 따라서 제1 제거 영역(V1) 내에 상기 전기 전도성 재료로 이루어진 컨택트 홀더(18)가 형성되게 된다. Then, as shown in Fig. 4 (a), a first plating process is performed. The first plating process is a process of forming a first plating layer by plating an electrically conductive material in the first removal region (V1) generated through the first photolithography process. In the first plating step, an electrically conductive material such as copper, nickel, aluminum, rhodium, palladium, tungsten or other metals may be used. Preferably, the material used in the formation of the
이어서, 도 4 의 (b) 와 같이 제1 평탄화 공정이 이루어질 수 있다. 평탄화 공정에 따라서 과잉 도금된 부분이 제거된다. 따라서, 바람직하게는 제1 제거 영역(V1) 내에 충진된 컨택트 홀더(18)의 두께와 잔여한 제1 포토 레지스트층(16)의 두께가 같은 크기를 갖고 전체적으로 평탄한 상면을 갖게 될 수 있다.Then, a first planarization process may be performed as shown in FIG. 4 (b). The excess plated portion is removed in accordance with the planarization process. Therefore, preferably, the thickness of the
상기 과정을 거친 구조물은 예컨대 도 5 와 같은 형태를 가질 수 있다. 성장 기판(10), 도체층(12), 희생층(14), 제1 포토 레지스트층(16), 및 컨택트 홀더(18)가 적층된 구조물은 전체적으로 사각형의 평면 형상을 갖되, 상기 컨택트 홀더(18)가 상면을 일 방향으로 가로지르게 연장되는 형태로 마련될 수 있다. 바람직하게는, 도 5 에 도시된 바와 같이 컨택트 홀더(18)는 양 측에 하나씩 구비되어 서로 평행하게 연장될 수 있다.The structure that has undergone the above process may have the form, for example, as shown in FIG. The structure in which the
이어서, 도 6 과 같이 제2 포토 리소그래피 공정을 거친다. 제2 포토 리소그래피 공정은 제1 포토 리소그래피 공정과 유사하다. 즉, 제2 포토 레지스트층(20)을 형성한 후, 제2 광 마스크(M2)를 배열하고, 노광한 후 현상, 세척하는 과정을 포함할 수 있다. 다만, 제2 포토 레지스트층(20)은 위에서 설명한 컨택트 홀더(18)와 제1 포토 레지스트층(16) 상에서 형성된다는 점이 상이하다.Then, a second photolithography process is performed as shown in FIG. The second photolithography process is similar to the first photolithography process. That is, the
먼저, 도 6 의 (a) 와 같이 컨택트 홀더(18)와 제1 포토 레지스트층(16) 상에 제2 포토 레지스트층(20)을 형성한다. 제2 포토 레지스트층(20)은 제1 포토 레지스트층(16)과 같이 빛에 반응하는 고분자 폴리머로 구성되며, 예컨대, 노보락(Novolak)[M 크레졸 포름알데히드(M-Cresol formaldehyde)], PMMA[폴리메틸 메타크릴레이트(PolyMethyl Methacrylate)], SU-8, 감광 폴리이미드(photo sensitive polyimide)를 포함할 수 있다. First, a
다음으로, 도 6 의 (b) 와 같이, 제2 포토 레지스트층(20) 상에 제2 광 마스크(M2)를 배열한 후, 노광한다. 제2 광 마스크(M2)의 2 차원 형상은 후술하는 컨택트 구조물(100)의 2 차원 형상과 동일할 수 있다. 바람직하게는, 상기 컨택트 구조물(100)의 2 차원 형상은 가운데 부분이 볼록한 배를 갖는 곡선 형태를 가질 수 있다.Next, as shown in FIG. 6B, the second photomask M2 is arranged on the
상기 제2 포토 레지스트층(20)의 형성, 제2 광 마스크(M2)의 배열 및 노광 과정에서도, 음성 포토 레지스트와 양성 포토 레지스트 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 제1 포토 레지스트층(16)과 제2 포토 레지스트층(20)을 구성하는 포토 레지스트는 둘다 양성, 또는 둘 다 음성 포토 레지스트일 수 있다.Either a negative photoresist or a positive photoresist may be used in the formation of the
이어서, 도 6 의 (c) 와 같이, 상기 제2 포토 레지스트층(20)을 현상 및 세척한다. 현상 및 세척 과정에 따라서 제2 포토 레지스트층(20)의 노광된 부분, 또는 노광되지 않은 부분이 용해되고 세척되게 되며, 따라서 제2 제거 영역(V2)이 형성되게 된다. 위에서 설명한 바와 같이, 양성 포토 레지스트가 사용될 경우에는 노광되지 않은 부분이 현상 및 세척 과정에서 제거되며, 음성 포토 레지스트가 사용될 경우에는 노광된 부분이 현상 및 세척 과정에서 제거되게 된다. 제2 제거 영역(V2)은 상기 컨택트 홀더(18) 상에 형성되며, 제2 제거 영역(V2)을 위에서 바라본 형상은 컨택트 구조물(100)의 2 차원 이미지와 같다.Then, as shown in FIG. 6C, the
바람직하게는, 위의 제2 포토 리소그래피 공정에서, 제2 제거 영역(V2)은 서로 미세 피치를 가질 수 있다. 즉, 제2 제거 영역(V2)은 서로 비교적 작은 간격을 갖도록 배열될 수 있다. 일 예로, 상기 제2 제거 영역(V2) 사이의 간격은 50 ~ 0.1 um 일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.Preferably, in the above second photolithography process, the second removal regions V2 may have fine pitches with respect to each other. That is, the second removal regions V2 may be arranged to have a relatively small interval with respect to each other. For example, the interval between the second removal regions V2 may be 50 to 0.1 .mu.m, but is not limited thereto.
상기 과정을 거쳐서 형성된 제2 제거 영역(V2)의 형상은 도 7 과 같다. 즉, 일 방향으로 배가 볼록하게 만곡된 곡선 형태의 제2 제거 영역(V2)이 서로 평행하게 복수 개 형성되되, 컨택트 홀더(18)가 상기 복수 개의 제2 제거 영역(V2)을 가로지르는 방향으로 연장되는 배열을 갖는다.The shape of the second removal region V2 formed through the above process is as shown in FIG. That is, a plurality of curved second removal regions V2 are formed in parallel to each other in a curved shape in one direction, and the
이어서, 도 8 의 (a) 와 같이, 상기 제2 포토 리소그래피 공정을 거쳐서 생성된 상기 제2 제거 영역(V2) 내에 전기 전도성 재료를 도금하여 제2 도금층을 형성하는 제2 도금 과정을 거친다. 제2 도금 과정에서는 구리, 니켈, 알루미늄, 로듐, 팔라듐, 텅스텐 또는 다른 금속과 같은 전기 전도성 재료가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 상기한 컨택트 홀더(18)의 형성을 위한 제1 도금 과정에서 사용된 재질과 제2 도금 과정에서 사용된 재질은 서로 상이할 수 있다. 전기 전도성 재료의 도금에 따라서 제2 제거 영역(V2) 내에 상기 전기 전도성 재료로 이루어진 컨택트 구조물(100)이 형성되게 된다. 위에서 설명한 바와 같이, 제2 제거 영역(V2)은 컨택트 홀더(18) 상에 형성되므로, 컨택트 홀더(18) 상에 컨택트 구조물(100)이 형성되게 된다.Next, as shown in FIG. 8A, a second plating process is performed to form a second plating layer by plating an electroconductive material in the second removed region V2 generated through the second photolithography process. In the second plating process, an electrically conductive material such as copper, nickel, aluminum, rhodium, palladium, tungsten or other metals may be used. Preferably, the material used in the first plating process for forming the
이어서, 도 8 에서는 생략되었으나, 평탄화 공정이 이루어질 수 있다. 평탄화 공정에 따라서 컨택트 구조물(100)이 전체적으로 평탄한 상면을 갖게 될 수 있다.Subsequently, although not shown in FIG. 8, a planarization process can be performed. The
이어서, 도 8 의 (b) 와 같이 포토 레지스트 제거 공정이 수행된다. 이에 따라서, 잔여한 제1 포토 레지스트층(16) 및 제2 포토 레지스트층(20)이 제거된다. 포토 레지스트 제거 공정은 예컨대, 습식 화학 공정, 아세튼 기반 제거 공정, 및 플라즈마 O2 제거 공정 등에 의해서 수행될 수 있다. 이와 같이 포토 레지스트 제거 공정을 거친 후에는, 희생층(14) 상에 컨택트 홀더(18) 및 컨택트 구조물(100)만이 남게 된다. Then, a photoresist removing step is performed as shown in FIG. 8 (b). Accordingly, the remaining
이어서, 도 8 의 (c) 와 같이 희생층(14)을 제거한다. 희생층(14)의 제거는 예컨대 에칭 공정을 통해 이루어질 수 있으며, 희생층(14)이 제거됨에 따라서 컨택트 홀더(18) 및 컨택트 구조물(100)로 이루어진 결합 구조물(1)이 성장 기판(10)으로부터 분리되게 된다. Then, the
상기 결합 구조물(1)은 도 9 와 같은 형태를 가질 수 있다. 즉, 컨택트 홀더(18)에 복수 개의 컨택트 구조물(100)이 부착되어 있되, 상기 복수 개의 컨택트 구조물(100)은 각각 만곡된 선 형상을 가지며 서로 평행하게 배열되어 있고, 상기 컨택트 홀더(18)는 상기 복수 개의 컨택트 구조물(100)을 가로지르게 배치된다. 즉, 컨택트 홀더(18)에 복수 개의 컨택트 구조물(100)이 부착되어 컨택트 구조물(100)의 배열이 유지된다. 바람직하게는, 도 9 에 도시된 바와 같이, 컨택트 구조물(100)의 상단, 하단에 각각 컨택트 홀더(18)가 부착되어 있을 수 있으며, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.즉, 컨택트 홀더(18)가 컨택트 구조물(100)의 중간 부분에 하나, 또는 그 이상 배치되는 형태도 가능하며, 복수 개의 컨택트 구조물(100)을 서로 연결하여 그 배열을 유지할 수 있으면 그 외에 다양한 부착 형태를 가질 수 있다.The
이어서, 도 10 과 같이, 상기 결합 구조물을 소정의 챔버(30)에 수납한 후, 액상의 절연 재질을 1차 주입한다. Then, as shown in FIG. 10, the coupling structure is housed in a
상기 챔버(30)는 예컨대 장방형의 챔버 바디(32), 및 상기 챔버 바디(32)에 마련된 장방형의 챔버 공간(34)을 가지며, 상기 챔버 공간(34) 내에 복수 개의 홀더 고정대(36)가 구비되어 있을 수 있다. 상기 챔버 공간(34) 내에 상기 결합 구조물(1)이 수납되되, 홀더 고정대(36)에 상기 컨택트 홀더(18)가 끼워지거나, 지지되어 상기 결합 구조물(1)이 나란하게 배열될 수 있다. 예컨대, 상기 홀더 고정대(36)은 챔버 공간(34)의 상단에 마련된 복수 개의 돌기로 구성되며, 상기 홀더 고정대(36) 사이에 상기 컨택트 홀더(18)가 끼워져서 고정될 수 있다. 상기 결합 구조물(1)은 복수 개가 서로 나란하게 상기 챔버 공간(34) 내에 수납되게 된다. 수납이 완료된 후, 챔버 공간(34) 내에 액상의 절연 재질의 1차 주입이 이루어진다. 액상의 절연 재질은 예컨대 액상의 실리콘일 수 있으며, 다른 예로는 파라핀, 밀랍 등일 수도 있다. 이와 같은 액상의 절연 재질의 주입됨으로써, 상기 컨택트 구조물(100) 사이의 공간이 절연 재질로 채워지게 된다.The
액상의 절연 재질을 주입한 후, 상기 절연 재질을 경화시킨다. 절연 재질이 경화되면 소정의 절연부(200)가 형성되게 된다.After injecting a liquid insulating material, the insulating material is cured. When the insulating material is cured, a predetermined insulating
이어서, 도 11 과 같이 상기 컨택트 홀더(18)를 제거한다. 컨택트 홀더(18)의 제거는 예컨대 소정의 에칭 공정을 통해 이루어질 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 컨택트 구조물(100)과 컨택트 홀더(18)는 서로 상이한 재질로 구성되어 있으므로, 컨택트 홀더(18)의 선택적인 제거가 가능할 수 있다. Then, the
다음으로, 액상의 절연 재질을 2차 주입하여, 경화한다. 이와 같은 2 차 주입 과정에 의해서, 상기 컨택트 홀더(18)가 위치해 있던 공간이 절연 재질에 의해서 충진된다. 한편, 도 11 에서는 챔버(30) 내에 결합 구조물(10)이 위치한 상태에서 상기 컨택트 홀더(18)의 제거 및 액상의 절연 재질의 2 차 주입이 이루어졌으나, 반드시 이에 한정하지는 아니하며, 챔버(30)로부터 상기 결합 구조물(1)과 경화된 절연 재질을 취출한 후, 컨택트 홀더(18)를 제거하고 액상의 절연 재질을 2 차 주입하는 것도 가능하다. Next, a liquid insulating material is secondarily injected and cured. By the second injection process, the space in which the
위와 같은 과정을 거침에 따라서, 도 12 와 같은 플레이트 형태의 컨택트 유닛(2)이 제조된다. 위 과정을 따라서 제조된 컨택트 유닛(2)은 플레이트 형태의 절연부(200)의 내부에 상하로 연장된 컨택트 구조물(100)이 복수 개 배열되는 구성을 갖는다. 이때, 컨택트 구조물(100)은 도 12 에 도시된 바와 같이, 측방향에서 볼 때 휘어진 곡선 형태를 갖는다. 이는 앞서 설명한 바와 같이, 제2 포토 리소그래피 공정에 의해서 구현된 형상이다. 아울러, 컨택트 구조물(100)은 미세 피치를 가질 수 있는데, 예컨대, 컨택트 구조물(100) 간의 간격 S 는 10 ~ 0.1 um 일 수 있고, 그 이하일 수도 있으며, 이에 한정하지 않는다.Following the above process, the plate-
한편, 위와 같은 공정을 거쳐서 컨택트 유닛(2)을 제조한 후, 상기 컨택트 유닛(2)을 복수 개 결합시켜 소정의 면적을 갖는 컨택트 장치를 제조할 수도 있다. 예컨대, 대면적의 컨택트 유닛이 필요할 경우, 상기 컨택트 유닛을 평면 상에 복수 개 배열하여 소정의 면적을 갖는 컨택트 장치를 제조하는 것도 가능하다.On the other hand, after the
본 발명에 따른 컨택트 장치 제조 방법에 의하면, 컨택트 구조물(100)이 부착된 컨택트 홀더(18)를 챔버(30) 내에 수납한 상태로 액상의 절연 재질을 주입하여 컨택트 유닛 및 컨택트 장치를 제조할 수 있으므로, 복잡한 공정을 거치지 않고 컨택트 장치를 제조할 수 있다. According to the method for manufacturing a contact device according to the present invention, a contact unit and a contact device can be manufactured by injecting a liquid insulating material in a state in which the
또한, 2 번의 포토 레지스트 공정을 통해 컨택트 홀더 상에 컨택트 구조물(100)이 형성될 수 있으므로 미세 피치를 갖는 컨택트 구조물을 간단하게 구성할 수 있고, 따라서 최종적으로 제조된 컨택트 장치의 컨택트 구조물(100)들이 미세 피치를 가질 수 있다. In addition, since the
이와 같이 본 발명에 따른 제조 방법에 의해서 제조된 상기 컨택트 장치(2)에 구비된 컨택트 구조물(100)은 미세한 면적 및 미세 피치를 가질 수 있다. 따라서, 컨택트 장치(2) 위의 소정의 반도체 장치 및 하부의 PCB 등의 연결을 매개할 때 보다 안정적인 전기적 연결을 달성할 수 있다. As described above, the
예컨대, 반도체 패키지의 접촉 단자가 볼(ball)형태의 접촉 단자로 구성될 경우, 1:1 컨택 구조를 갖는 종래의 컨택트 장치의 경우에는 반도체 패키지의 접촉 단자와 컨택트 장치의 연결 단자 사이의 피치가 일치하지 않음으로써 반도체 패키지의 접촉 단자에 따라서 컨택트 장치를 선택해야 하므로 범용성이 저해되거나, 또는 설계 변수 등으로 발생한 피치 간 불일치로 인해 접촉 불량이 발생할 수 있다. 특히, 종래에 따른 컨택트 장치 제조 방법에 의하면, 미세 피치를 갖는 연결 단자를 갖는 컨택트 장치를 제조하는 것이 매우 어려우며, 따라서 위와 같은 문제를 해결하기 어렵다.For example, when a contact terminal of a semiconductor package is composed of a contact terminal in the form of a ball, in a conventional contact device having a 1: 1 contact structure, the pitch between the contact terminal of the semiconductor package and the contact terminal of the contact device is The contact device must be selected in accordance with the contact terminals of the semiconductor package, so that the versatility may be deteriorated or contact failure may occur due to mismatch between pitches caused by design variables and the like. Particularly, according to the conventional method for manufacturing a contact device, it is very difficult to manufacture a contact device having a connection terminal having a fine pitch, and thus it is difficult to solve the above problems.
그러나, 도 13, 14 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컨택트 장치(2)에서는 반도체 패키지(A)의 접촉 단자(B) 사이의 피치와는 관계 없이 전기 접촉이 이루어지므로 접촉 불량을 방지할 수 있다. 즉, 하나의 접촉 단자(B)에 대해서 원형으로 표시된 바와 같이 복수 개의 컨택트 구조물(100)이 접촉할 수 있으므로, 접촉 불량이 방지된다. 또한, 작은 크기, 또는 미세한 피치를 갖는 접촉 단자를 갖는 반도체 패키지에 대해서도 신뢰성 있는 전기 연결을 달성할 수 있다.However, as shown in Figs. 13 and 14, in the
또한, 도 13 에 도시된 바와 같이, 컨택트 구조물(100)은 휘어진 곡선 형태를 가지므로, 접촉 시 탄성을 가져서 보다 바람직한 전기 접촉이 달성될 수 있다.Further, as shown in Fig. 13, since the
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
1: 컨택트 유닛
2: 컨택트 장치
10: 성장 기판
12: 도체층
14: 희생층
16: 제1 포토 레지스트층
18: 컨택트 홀더
20: 제2 포토 레지스트층
30: 챔버
32: 챔버 바디
34: 챔버 공간
36: 홀더 고정대
100: 컨택트 구조물
200: 절연부1: Contact unit
2: Contact device
10: growth substrate
12: conductor layer
14: sacrificial layer
16: First photoresist layer
18: Contact holder
20: second photoresist layer
30: chamber
32: chamber body
34: chamber space
36: Holder holder
100: Contact structure
200:
Claims (12)
(b) 상기 희생층 상에 소정의 두께의 컨택트 홀더를 형성하는 단계;
(c) 상기 컨택트 홀더 상에 복수 개의 컨택트 구조물을 형성하는 단계;
(d) 상기 희생층을 제거하여 상기 성장 기판으로부터 상기 컨택트 홀더와 상기 컨택트 구조물로 구성된 결합 구조물을 분리하는 단계;
(e) 상기 컨택트 구조물 사이에 액상의 절연 재질을 주입하여 상기 절연 재질이 컨택트 구조물 사이를 둘러싸도록 하는 단계;
(f) 상기 절연 재질을 경화하는 단계; 및
(g) 상기 컨택트 홀더를 상기 컨택트 구조물로부터 분리하는 단계;를 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.(a) forming a sacrificial layer on a growth substrate;
(b) forming a contact holder having a predetermined thickness on the sacrificial layer;
(c) forming a plurality of contact structures on the contact holder;
(d) removing the sacrificial layer to separate the coupling structure composed of the contact holder and the contact structure from the growth substrate;
(e) injecting a liquid insulating material between the contact structures so that the insulating material surrounds the contact structures;
(f) curing the insulating material; And
(g) separating the contact holder from the contact structure.
상기 (b) 단계는,
(b-1) 상기 희생층 상에 제1 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
(b-2) 상기 제1 포토 레지스트층 상에 제1 광 마스크를 배열하는 단계;
(b-3) 상기 제1 포토 레지스트층을 노광하는 단계;
(b-4) 상기 제1 포토 레지스트층을 현상하여 상기 제1 포토 레지스트층의 적어도 일부가 제거된 제1 제거 영역을 형성하는 단계;
(b-5) 상기 제1 제거 영역에 전기 전도성 재료를 도금하여 상기 컨택트 홀더를 형성하는 제1 도금층을 형성하는 단계;
(b-6) 상기 제1 도금층을 평탄화하는 단계; 를 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.The method according to claim 1,
The step (b)
(b-1) forming a first photoresist layer on the sacrificial layer;
(b-2) arranging a first photomask on the first photoresist layer;
(b-3) exposing the first photoresist layer;
(b-4) developing the first photoresist layer to form a first removal region where at least a portion of the first photoresist layer is removed;
(b-5) forming a first plating layer for forming the contact holder by plating an electrically conductive material on the first removal region;
(b-6) planarizing the first plating layer; Wherein the contact portion is formed of a conductive material.
상기 (c) 단계는,
(c-1) 상기 컨택트 홀더 상에 제2 포토 레지스트층을 형성하는 단계;
(c-2) 상기 제2 포토 레지스트층 상에 제2 광 마스크를 배열하는 단계;
(c-3) 상기 제2 포토 레지스트층을 노광하는 단계;
(c-4) 상기 제2 포토 레지스트층을 현상하여 상기 컨택트 홀더의 적어도 일 부분이 상방향으로 노출된 제2 제거 영역을 형성하는 단계; 및
(c-5) 상기 제2 제거 영역에 전기 전도성 재료를 도금하여 상기 컨택트 구조물을 형성하는 제2 도금층을 형성하는 단계;
를 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.The method of claim 2,
The step (c)
(c-1) forming a second photoresist layer on the contact holder;
(c-2) arranging a second photomask on the second photoresist layer;
(c-3) exposing the second photoresist layer;
(c-4) developing the second photoresist layer to form a second removal region in which at least a portion of the contact holder is exposed upwardly; And
(c-5) forming a second plating layer that forms the contact structure by plating an electro-conductive material on the second removal region;
Wherein the contact portion is formed of a conductive material.
상기 제1 포토 레지스트층과 상기 제2 포토 레지스트층은,
양성 포토 레지스트, 또는 음성 포토 레지스트인 컨택트 장치 제조 방법.The method of claim 3,
Wherein the first photoresist layer and the second photoresist layer have a thickness
A positive photoresist, or a negative photoresist.
하나의 상기 컨택트 홀더 상에 상기 제2 제거 영역이 복수 개 형성되어,
상기 결합 구조물은 하나의 상기 컨택트 홀더 상에 상기 컨택트 구조물이 복수 개 부착되게 구성되는 컨택트 장치 제조 방법.The method of claim 3,
A plurality of the second removal regions are formed on one of the contact holders,
Wherein a plurality of contact structures are attached to one of the contact holders.
상기 제2 제거 영역은 만곡된 형상을 갖고 복수 개가 서로 평행하게 배열되는 컨택트 장치 제조 방법.The method of claim 3,
Wherein the second removal region has a curved shape and a plurality of the second removal regions are arranged in parallel with each other.
상기 (d) 단계는,
(d-1) 상기 제1 포토 레지스트층과 제2 포토 레지스트층을 제거하는 단계; 및
(d-2) 상기 희생층을 에칭하는 단계;를 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.The method of claim 3,
The step (d)
(d-1) removing the first photoresist layer and the second photoresist layer; And
(d-2) etching the sacrificial layer.
상기 (a) 단계는,
(a-1) 상기 성장 기판 상에 도전층을 증착하는 단계; 및
(a-2) 상기 도전층 상에 상기 희생층을 도금하는 단계;를 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.The method according to claim 1,
The step (a)
(a-1) depositing a conductive layer on the growth substrate; And
(a-2) plating the sacrificial layer on the conductive layer.
상기 (e) 단계는,
(e-1) 챔버 내에 상기 결합 구조물을 수납하는 단계; 및
(e-2) 상기 챔버 내에 액상의 절연 재질을 주입하는 단계;를 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.The method according to claim 1,
The step (e)
(e-1) receiving the coupling structure in the chamber; And
(e-2) injecting a liquid insulating material into the chamber.
상기 챔버는,
내부에 상기 결합 구조물이 수납될 수 있는 챔버 공간, 및 상기 챔버 공간 내에 구비되며 상기 컨택트 홀더가 고정될 수 있는 복수 개의 홀더 고정대를 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.The method of claim 9,
The chamber may comprise:
A chamber space in which the coupling structure can be received, and a plurality of holder holders provided in the chamber space and to which the contact holder can be fixed.
상기 (g) 단계 이후에,
(h) 상기 컨택트 홀더가 분리된 자리에 액상의 절연 재질을 주입하는 단계; 를 더 포함하는 컨택트 장치 제조 방법.The method according to claim 1,
After the step (g)
(h) injecting a liquid insulating material into the place where the contact holder is detached; Further comprising the steps of:
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- 2017-06-08 KR KR1020170071738A patent/KR101971599B1/en active IP Right Grant
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