KR20200068279A - Method and probe card for selective thermal process using local breakdown currents - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법 및 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항복전류를 이용하여 단결정, 다결정, 비정질 반도체 칩 상에서 국부적으로 열처리할 수 있도록 구현한 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법 및 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드에 관한 것이다.The present invention relates to a selective heat treatment method using a local yield current and a probe card for selective heat treatment using a local yield current, and more specifically, to be implemented to locally heat on a single crystal, polycrystalline, amorphous semiconductor chip using a yield current. It relates to a selective heat treatment method using a local yield current and a probe card for selective heat treatment using a local yield current.
반도체 공정에 있어서 열처리(thermal process)는 필수적인 과정이다. 반도체 제조공정 중에서 열처리가 반드시 필요한 공정으로는 오움믹 접촉 합금, 이온 주입 손상 어닐링(ion-implantation damage annealing), 불순물 활성화(dopant activation), TiN, TiSi2, CoSi2 형의 유리질 열처리 등이 있다.In a semiconductor process, a thermal process is an essential process. Among semiconductor manufacturing processes, the processes that require heat treatment include an ohmic contact alloy, ion-implantation damage annealing, dopant activation, and TiN, TiSi 2 , and CoSi 2 glassy heat treatment.
열처리를 하기 위해서는 통상적인 박스로를 이용하여 웨이퍼를 고온으로 가열을 할 수 있으나 박스로는 온도를 상승하거나 하강시키는데 긴 시간(10℃/min)이 소요된다.In order to perform heat treatment, the wafer can be heated to a high temperature using a conventional box furnace, but the box furnace takes a long time (10°C/min) to increase or decrease the temperature.
그러나, 텅스텐 할로겐 램프(Tungsten halogen lamp)에서 나오는 적외선 복사 광선(infrared radiation)을 이용하여 웨이퍼에 열을 전달하면 램프의 입력전력만을 조절하여 온도를 100℃/sec의 속도로 변화시킬 수 있다.However, when heat is transferred to the wafer using infrared radiation emitted from a tungsten halogen lamp, only the input power of the lamp can be controlled to change the temperature at a rate of 100°C/sec.
이러한 텅스텐 할로겐 램프를 이용하여 열처리를 하게 되면 피가열물의 온도 상승 및 하강하는데 불필요하게 소비되는 열예산을 현저히 줄일 수 있다.When heat treatment is performed using such a tungsten halogen lamp, it is possible to significantly reduce the thermal budget that is unnecessarily consumed in raising and lowering the temperature of the object to be heated.
텅스텐 할로겐 램프를 이용한 열처리는 단일 웨이퍼 공정이어서 일괄 공정 박스로(full batch furnace)의 200-300개의 웨이퍼 처리량(throughput)보다 낮으나, 열처리 시간이 짧은 공정(<1 min.)은 텅스텐 할로겐 램프에 의한 열처리가 훨씬 저비용이 소요된다.Heat treatment using tungsten halogen lamps is a single wafer process, which is lower than 200-300 wafer throughputs in a full batch furnace, but shorter heat treatment times (<1 min.) are caused by tungsten halogen lamps. Heat treatment is much lower cost.
또한 열처리 공정 중 여러 가스들의 압력을 정확히 조절할 수 있어, 여러 온도대(multi-stage temperature)에서 복잡한 박막 증착을 함으로써 보다 우수한 고밀도 집적 회로의 제작을 가능케 한다.In addition, it is possible to accurately control the pressure of various gases during the heat treatment process, thereby enabling the fabrication of a higher-density integrated circuit by performing complex thin film deposition at multiple temperature stages.
이와 같이 텅스텐 할로겐 램프의 적외선 복사 광선을 이용하여 웨이퍼에 열을 전달하는 열처리 기술을 급속 열처리(RTP, rapid thermal process)라 한다.As described above, a heat treatment technology that transfers heat to a wafer using infrared radiation of a tungsten halogen lamp is called rapid thermal process (RTP).
지금까지 알려진 급속 열처리 장치는 통상 반도체 웨이퍼를 1매 또는 다수 적층하여 사용하고 있다. 그러나 이러한 장치를 이용하여 열처리할 경우 적외선 복사 광선이 조사되는 부분과 조사되지 않는 부분 사이에 온도가 불균일하게 되어 열처리 후 웨이퍼가 뒤틀리거나(warpage), 박막 내부 구조에 슬립(slip) 등이 발생하여 재질상 편차가 발생하게 된다.The rapid heat treatment apparatus known so far uses a single or multiple semiconductor wafers. However, in the case of heat treatment using such a device, the temperature becomes non-uniform between the portion irradiated with the infrared radiation and the portion irradiated with infrared radiation, resulting in warpage of the wafer after heat treatment, or slip in the internal structure of the thin film. There is a deviation in material.
그리고 이러한 텅스텐 할로겐 램프로부터 방출되는 적외선 복사 광선에 의해서 웨이퍼에 열을 전달하기 때문에 웨이퍼의 광학적 특성이 복사 광선흡수에 가장 큰 영향을 미친다. 그러므로 웨이퍼에 증착된 박막의 두께나 광학특성에 따라 복사 광선의 흡수도가 상당히 다르기 때문에 박막에 따라 급속열처리 온도를 교정해야 한다.In addition, since the heat is transferred to the wafer by infrared radiation emitted from the tungsten halogen lamp, the optical properties of the wafer have the greatest effect on the absorption of radiation. Therefore, since the absorbance of radiant rays varies considerably depending on the thickness or optical characteristics of the thin film deposited on the wafer, it is necessary to correct the rapid heat treatment temperature according to the thin film.
패턴화된 웨이퍼는 박막의 두께와 광학 특성이 국부적으로 변화하기 때문에 웨이퍼 전체에 걸쳐서의 거칠기와 웨이퍼의 뒷면의 온도를 균일하게 유지하는 것도 간단한 문제가 아니다.Since the thickness and optical characteristics of the thin film are locally changed in the patterned wafer, it is not a simple matter to maintain the roughness throughout the wafer and the temperature of the back side of the wafer uniformly.
또한 웨이퍼 표면 구조나 광학 특성도 웨이퍼의 온도를 정확하게 측정하는데 큰 영향을 미친다.In addition, the wafer surface structure and optical properties also have a great influence on accurately measuring the temperature of the wafer.
이와 같이 급속열처리 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼를 열처리할 경우 열처리 방법과 웨이퍼의 재료적 특성 그리고 열처리 조건에 따라 열처리 후 웨이퍼의 물리적 특성이 달라진다. 따라서 현재 대부분의 반도체 업계에서는 급속열처리 조건에 따른 반도체 웨이퍼의 특성평가를 많이 행하고 있다.When a semiconductor wafer is heat-treated using the rapid heat treatment apparatus, the physical properties of the wafer after heat treatment vary according to the heat treatment method, the material properties of the wafer, and the heat treatment conditions. Therefore, most semiconductor industry currently conducts many evaluations of the characteristics of the semiconductor wafer according to the rapid heat treatment conditions.
일반적으로 이러한 열처리 조건에 따른 웨이퍼의 물리적 특성 평가는 하나의 웨이퍼를 대상으로 실시하고 있다.In general, evaluation of the physical properties of a wafer according to the heat treatment conditions is performed on one wafer.
그러나, 최근 들어 열처리 방법이 다양해짐에 따라 특성 평가를 위하여 사용되는 시편의 수가 늘어날 수밖에 없다.However, in recent years, as the heat treatment method is diversified, the number of specimens used for property evaluation is bound to increase.
더욱이 급속열처리 장치는 조사되는 적외선 광선이 웨이퍼에 증착된 박막의 두께나 광학특성에 따라 열처리 효과가 매우 다르게 나타나므로 특성평가에 사용되는 웨이퍼 시편의 재질이 균일하여야만 한다. 그러나 이와 같이 동일한 물리적 특성을 갖는 시편을 다수 확보하는 것은 현실적으로 매우 어려운 문제이다.Moreover, since the heat treatment effect of the rapid heat treatment device is very different depending on the thickness or optical characteristics of the thin film deposited on the wafer, the material of the wafer specimen used for the characteristic evaluation must be uniform. However, it is realistically very difficult to secure a large number of specimens having the same physical properties.
또한 한 번 사용한 웨이퍼는 또 다시 사용할 수 없으므로 물리적 특성을 평가하기 위해 사용되는 시편의 수가 많아질수록 원자재비용은 상승할 수밖에 없다는 문제점이 있다.In addition, since the wafer once used cannot be used again, the more the number of specimens used to evaluate the physical properties, the higher the raw material cost.
본 발명의 일측면은 웨이퍼에 전기로나 광원의 전면 조사를 통한 열처리 과정을 거치지 않고 전기적인 방법으로만 열처리를 할 수 있는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법 및 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드를 제공한다.One aspect of the present invention is a probe card for selective heat treatment using a local yield current and a selective heat treatment method using a local yield current that can perform heat treatment only by an electric method without going through a heat treatment process through an entire irradiation of an electric furnace or a light source on the wafer. Provides
또한, 웨이퍼 전체에 대한 열처리 여부와 관계없이 국부적인 영역이나 소수의 소자들에 대하여 전기적인 방법으로 열처리를 수행할 수 있는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법 및 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드를 제공한다.In addition, regardless of whether or not the entire wafer is heat treated, a selective heat treatment method using a local yield current and a probe card for selective heat treatment using a local yield current, which can perform heat treatment in a local area or a small number of devices by an electrical method. Provides
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 반도체 웨이퍼에 각각 실장되고 절연체에 의해 서로 분리된 메탈 패드(Metal pad)와 접점용 메탈(Contact metal)에 각각 +전압 또는 -전압을 인가하는 프로브를 배치하는 단계; 배치가 완료된 상기 프로브를 상기 메탈 패드와 상기 접점용 메탈에 컨택하는 단계; 상기 절연체의 절연 항복 현상이 발생되도록 전원을 공급하는 단계; 및 절연 항복 현상에 따른 상기 메탈 패드와 상기 접점용 메탈 사이의 항복 전류를 이용하여 상기 접점용 메탈과 반도체 사이의 계면을 열처리하는 단계를 포함한다.The selective heat treatment method using a local breakdown current according to an embodiment of the present invention is +voltage or-on a metal pad and a contact metal, respectively mounted on a semiconductor wafer and separated from each other by an insulator. Placing a probe to apply a voltage; Contacting the probe on which the placement is completed, to the metal pad and the contact metal; Supplying power so that insulation breakdown of the insulator occurs; And heat-treating the interface between the contact metal and the semiconductor using a breakdown current between the metal pad and the contact metal according to the insulation yield phenomenon.
일 실시예에서, 상기 전원을 공급하는 단계는, 커패시터(Capacitor)를 이용하여 전원을 공급할 수 있다.In one embodiment, the step of supplying the power may supply power using a capacitor.
일 실시예에서, 상기 전원을 공급하는 단계는, 커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량이 결정될 수 있다.In one embodiment, the step of supplying the power may be determined by adjusting the capacity of the capacitor to determine the total amount of current contributing to Joule heating.
본 발명의 다른 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 반도체 웨이퍼에 실장되는 제1 메탈 패드(Metal pad)와 접점용 메탈(Contact metal) 상부에 실장되고 상기 제1 메탈 패드와 절연체에 의해 분리된 제2 메탈 패드에 각각 +전압 또는 -전압을 인가하는 프로브를 배치하는 단계; 배치가 완료된 상기 프로브를 통해 상기 제1 메탈 패드와 상기 제2 메탈 패드에 전원을 공급하는 단계; 상기 절연체의 절연 항복 현상이 발생되도록 전원을 공급하는 단계; 및 절연 항복 현상에 따른 상기 제1 메탈 패드와 상기 제2 메탈 패드 사이의 항복 전류를 이용하여 상기 제2 메탈 패드와 반도체 사이의 계면을 열처리하는 단계를 포함한다.The selective heat treatment method using the local breakdown current according to another embodiment of the present invention is mounted on a first metal pad and a contact metal mounted on a semiconductor wafer, and the first metal pad and insulator Disposing probes to apply + voltage or − voltage to the second metal pads separated by; Supplying power to the first metal pad and the second metal pad through the probe in which placement is completed; Supplying power so that insulation breakdown of the insulator occurs; And heat-treating the interface between the second metal pad and the semiconductor using a breakdown current between the first metal pad and the second metal pad according to the insulation yield phenomenon.
일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 상기 프로브를 배치하는 단계 이후에, 추가로 열처리가 필요한 서로 대향하는 두 개의 메탈 패드에 기 배치된 프로브와 병렬 열결되는 프로브를 추가로 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the selective heat treatment method using the local yield current according to another embodiment of the present invention, after the step of placing the probe, probes pre-positioned on two metal pads facing each other that require additional heat treatment The method may further include placing a probe connected in parallel.
일 실시예에서, 상기 전원을 공급하는 단계는, 서로 병렬로 연결된 메탈 패드 사이에는 동일한 전원이 공급될 수 있다.In one embodiment, in the step of supplying the power, the same power may be supplied between metal pads connected in parallel to each other.
일 실시예에서, 상기 전원을 공급하는 단계는, 커패시터(Capacitor)를 이용하여 전원을 공급할 수 있다.In one embodiment, the step of supplying the power may supply power using a capacitor.
일 실시예에서, 상기 전원을 공급하는 단계는, 커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량이 결정될 수 있다.In one embodiment, the step of supplying the power may be determined by adjusting the capacity of the capacitor to determine the total amount of current contributing to Joule heating.
일 실시예에서, 상기 전원을 공급하는 단계는, 상기 제1 메탈 패드와 상기 제2 메탈 패드에서의 열처리 종류에 대응하여 전류의 총량이 결정될 수 있다.In one embodiment, the step of supplying the power, the total amount of current may be determined in correspondence to the type of heat treatment in the first metal pad and the second metal pad.
본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드는, 반도체 웨이퍼에 실장된 전극의 위치에 따라 각각의 인가전압조건을 결정하는 회로가 그려진 프로브카드; 및 반도체 웨이퍼에 실장되는 제1 메탈 패드(Metal pad)와 접점용 메탈(Contact metal) 상부에 실장되고 상기 제1 메탈 패드와 절연체에 의해 분리된 제2 메탈 패드에 각각 + 전압 또는 - 전압을 인가하며, 메탈 패드의 위치에 대응하는 상기 프로브를 포함한다.A probe card for selective heat treatment using a local breakdown current according to an embodiment of the present invention includes: a probe card with circuits for determining respective applied voltage conditions according to positions of electrodes mounted on a semiconductor wafer; And a first metal pad mounted on the semiconductor wafer and a second metal pad mounted on the contact metal, and separated by the first metal pad and the insulator, respectively, applying + voltage or − voltage. And, it includes the probe corresponding to the position of the metal pad.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드는, 추가로 열처리가 필요한 서로 대향하는 두 개의 메탈 패드의 위치에 대응하는 적어도 하나의 프로브를 더 포함한다.In one embodiment, the probe card for selective heat treatment using a local yield current according to an embodiment of the present invention further includes at least one probe corresponding to the positions of two metal pads facing each other that require additional heat treatment. .
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드에 추가로 설치되는 프로브는, 기 설치된 프로브와 병렬 연결될 수 있다.In one embodiment, a probe additionally installed on the probe card for selective heat treatment using a local yield current according to an embodiment of the present invention may be connected in parallel with a previously installed probe.
일 실시예에서, 상기 프로브는, 서로 동일한 온도의 열처리가 필요한 복수 개의 메탈 패드들로 구성되는 제1 패드 그룹의 위치에 대응하는 상기 프로브카드에 상기 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개가 설치될 수 있다.In one embodiment, the probe is based on the number of metal pads constituting the first pad group on the probe card corresponding to the position of the first pad group consisting of a plurality of metal pads that require heat treatment at the same temperature. Correspondingly, a plurality may be installed.
일 실시예에서, 상기 프로브는, 상기 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드와 다른 온도의 열처리가 필요한 복수 개의 메탈 패드들로 구성되는 제2 패드 그룹의 위치에 대응하는 상기 프로브카드에 상기 제2 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개가 더 설치될 수 있다.In one embodiment, the probe, the metal pad constituting the first pad group and the second pad on the probe card corresponding to the position of the second pad group consisting of a plurality of metal pads that require heat treatment at a different temperature A plurality of metal pads constituting the pad group may be further installed.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드는, 상기 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드에 대응하는 프로브와 상기 제2 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드에 대응하는 프로브는 각 그룹이 필요로 하는 온도에 대응하여 서로 다른 전원이 공급될 수 있다.In one embodiment, a probe card for selective heat treatment using a local yield current according to an embodiment of the present invention includes a probe corresponding to a metal pad constituting the first pad group and a metal pad constituting the second pad group Probes corresponding to may be supplied with different power sources corresponding to the temperature required by each group.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 계면 특성을 측정하기 위한 저항성 접촉을 형성하고자 추가적인 마스크를 사용할 필요가 없을뿐더러, 추가적인 공정이 필요 없으므로 신뢰성을 크게 높일 수 있고, 열처리 조건에 따라 적절히 특성이 변하는 금속을 활용하여 선택적으로 저항성 접촉과 정류성 접촉을 형성할 수 있으므로 저항성 접촉을 위해 추가적인 금속을 사용할 필요가 없어 경제성 측면에서도 큰 장점을 가질 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, there is no need to use an additional mask to form a resistive contact for measuring interfacial properties, and since no additional process is required, reliability can be greatly improved, and properties are appropriately changed according to heat treatment conditions. Since it is possible to selectively form a resistive contact and a rectifying contact by utilizing a metal, there is no need to use an additional metal for the resistive contact, which can have a great advantage in terms of economy.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 도 1에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 back-to-back Schottky 다이오드의 마스크 레이아웃과 도식적인 단면도이다.
도 5는 반복되는 도 4의 소자들이 집적된 회로의 평면 마스크 레이아웃과 프로브 레이아웃의 일례이다.
도 6은 커패시터를 전원으로 사용하여 국부 어닐링할 때의 도식적인 단면도와 시간에 따른 전류의 크기 그래프이다.
도 7은 전극을 소스와 드레인 전극으로 사용한 트랜지스터의 마스크 레이아웃과 도식적인 단면도이다.
도 8은 단일 기판에 CMOS와 센서를 집적한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드를 보여주는 도면이다.1 is a flow chart illustrating a selective heat treatment method using a local breakdown current according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a selective heat treatment method using the local yield current according to FIG.
3 is a flowchart illustrating a selective heat treatment method using a local yield current according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic layout and mask layout of a back-to-back Schottky diode.
5 is an example of a planar mask layout and a probe layout of a circuit in which the elements of FIG. 4 are repeated.
6 is a schematic cross-sectional view of a local annealing using a capacitor as a power source and a graph of the magnitude of current over time.
7 is a mask layout and a schematic cross-sectional view of a transistor using electrodes as source and drain electrodes.
8 is a view in which a CMOS and a sensor are integrated on a single substrate.
9 is a view showing a probe card for selective heat treatment using a local yield current according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.For a detailed description of the present invention, which will be described later, reference is made to the accompanying drawings that illustrate, by way of example, specific embodiments in which the present invention may be practiced. These examples are described in detail enough to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, the specific shapes, structures, and properties described herein can be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. In addition, it should be understood that the location or placement of individual components within each disclosed embodiment can be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions throughout several aspects.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a flow chart illustrating a selective heat treatment method using a local breakdown current according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 반도체 웨이퍼(1)에 각각 실장되고 절연체(110)에 의해 서로 분리된 메탈 패드(120)(Metal pad)와 접점용 메탈(130)(Contact metal)에 각각 +전압 또는 -전압을 인가하는 프로브(140)를 배치한다(S110).1 and 2, a selective heat treatment method using a local yield current according to an embodiment of the present invention is mounted on a
상술한 단계 S110에 의해 배치가 완료된 프로브(140)를 메탈 패드(120)와 접점용 메탈(130)에 컨택한다(S120).The
상술한 단계 S120에 의하여 절연체(110)의 절연 항복 현상이 발생되도록 DC 또는 펄스의 전원을 공급한다(S130).DC or pulse power is supplied so that the insulation breakdown phenomenon of the
상술한 단계 S130에 의하여 전원에 의한 절연 항복 현상에 따른 메탈 패드(120)와 접점용 메탈(130) 사이의 항복 전류를 이용하여 접점용 메탈(130)과 반도체 사이의 계면을 열처리한다(S140). By using the breakdown current between the
일 실시예에서, 전원을 공급하는 단계(S130)는, 커패시터(Capacitor)를 이용하여 전원을 공급하여 국부 어닐링을 수행할 수 있다.In one embodiment, in the step of supplying power (S130), local annealing may be performed by supplying power using a capacitor.
일 실시예에서, 전원을 공급하는 단계(S130)는, 커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량이 결정될 수 있다.In one embodiment, in the step of supplying power (S130), the total amount of current contributing to Joule heating may be determined by adjusting the capacity of the capacitor.
일 실시예에서, 전원을 공급하는 단계(S130)는, 메탈 패드(120)와 접점용 메탈(130) 에서의 열처리 종류에 대응하여 전류의 총량이 결정될 수 있다.In one embodiment, the step of supplying power (S130), the total amount of current may be determined in correspondence to the type of heat treatment in the
즉, 절연체를 breakdown 시키기 위한 전원을 DC 전원이 아닌 capacitor를 사용하는 것으로, 커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량을 결정시킴으로써, annealing 효과를 정량화 및 제어할 수 있다.That is, by using a capacitor rather than a DC power supply to breakdown the insulator, the capacity of the capacitor is determined to determine the total amount of current contributing to Joule heating, thereby quantifying and controlling the annealing effect. .
반도체 웨이퍼 위에 공정을 통해 정류성 접촉을 형성한 상태에서 희생 절연체를 사이에 두고 MIM(metal-insulator-metal) 구조인 두 개의 전극 사이에 특정 레벨 이상의 전압을 가하면, 절연체의 절연 항복 현상이 일어나게 되고, 이때 나타나는 큰 전류가 줄(Joule) 열을 발생시켜 열처리 효과를 나타낼 수 있다.When a rectifying contact is formed on a semiconductor wafer and a sacrificial insulator is interposed between them and a voltage above a certain level is applied between two electrodes having a metal-insulator-metal (MIM) structure, insulation breakdown of the insulator occurs. In this case, a large current generated at this time may generate Joule heat to exhibit a heat treatment effect.
상술한 바와 같은 단계를 가지는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 국부적으로 전압을 인가한 부분에서의 이러한 열처리 효과를 이용하여 금속과 반도체 계면의 상태를 변화시켜 선택적인 저항성 접촉을 형성시킬 수 있다. In the selective heat treatment method using the local breakdown current having the steps as described above, by using the heat treatment effect in the portion where the local voltage is applied, the state of the interface between the metal and the semiconductor can be changed to form selective resistive contact. .
이에 따라, 본원 발명에 의할 경우, 계면 특성을 측정하기 위한 저항성 접촉을 형성하고자 추가적인 마스크를 사용할 필요가 없을뿐더러, 추가적인 공정이 필요 없으므로 신뢰성을 크게 높일 수 있고, 열처리 조건에 따라 적절히 특성이 변하는 금속을 활용하여 선택적으로 저항성 접촉과 정류성 접촉을 형성할 수 있으므로 저항성 접촉을 위해 추가적인 금속을 사용할 필요가 없어 경제성 측면에서도 큰 장점을 가질 수 있다.Accordingly, according to the present invention, it is not necessary to use an additional mask to form a resistive contact for measuring interfacial properties, and since no additional process is required, reliability can be greatly improved, and properties are appropriately changed according to heat treatment conditions. Since it is possible to selectively form a resistive contact and a rectifying contact by utilizing a metal, there is no need to use an additional metal for the resistive contact, which can have a great advantage in terms of economy.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법을 설명하는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a selective heat treatment method using a local yield current according to another embodiment of the present invention.
도 3 및 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 반도체 웨이퍼(2)에 실장되는 제1 메탈 패드(220)(Metal pad)와 접점용 메탈(240)(Contact metal) 상부에 실장되고 제1 메탈 패드(220)와 절연체(210)에 의해 분리된 제2 메탈 패드(230)에 각각 +전압 또는 -전압을 인가하는 프로브(250)를 배치한다(S210).3 and 4, a selective heat treatment method using a local yield current according to another embodiment of the present invention includes a first metal pad 220 (metal pad) mounted on a
상술한 단계 S210에 의하여 배치가 완료된 프로브(250)를 제1 메탈 패드(220)와 제2 메탈 패드(230)에 컨택한다(S220).The
상술한 단계 S220에 의하여 절연체(210)의 절연 항복 현상이 발생되도록 DC 또는 펄스의 전원을 공급한다(S230).DC or pulse power is supplied to the insulation breakdown phenomenon of the
상술한 단계 S230에 의한 절연 항복 현상에 따른 제1 메탈 패드(220)와 제2 메탈 패드(230) 사이의 항복 전류를 이용하여 제2 메탈 패드(230)와 반도체 사이의 계면을 열처리한다(S240). The interface between the
상술한 바와 같은 구성을 가지는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 프로브(250)를 배치하는 단계(S210) 이후에, 추가로 열처리가 필요한 서로 대향하는 두 개의 메탈 패드에 기 배치된 프로브(250)와 병렬 열결되는 프로브(250-1)를 추가로 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.The selective heat treatment method using the local breakdown current having the above-described configuration, after the step of placing the probe 250 (S210), probes pre-positioned on two metal pads facing each other that require additional heat treatment (250) ) And may further include disposing a probe 250-1 connected in parallel.
일 실시예에서, 전원을 공급하는 단계(S230)는, 서로 병렬로 연결된 메탈 패드 사이에는 동일한 전원이 공급될 수 있다.In one embodiment, in the step of supplying power (S230 ), the same power may be supplied between metal pads connected in parallel to each other.
이에 따라, 본원 발명에 의할 경우, 프로브(250)의 접촉방식에 따라 열처리가 필요한 복수 패턴에 동일한 조건으로 열처리를 수행할 수 있게 된다.Accordingly, according to the present invention, it is possible to perform heat treatment under the same conditions on a plurality of patterns requiring heat treatment according to the contact method of the
예를 들어, back-to-back Schottky 다이오드가 반복되는 패턴에서 선택적으로 한쪽 전극이 열처리된 쇼트키 다이오드(Schottky diode, 금속과 반도체의 접촉면에 생기는 장벽(쇼트키 장벽)의 정류 작용을 이용한 다이오드로서, 일반 다이오드에 비해 마이크로파에서의 특성이 좋음)를 제작할 수 있다. 트랜지스터의 경우 소스와 드레인 양쪽 전극 모두 열처리하여 저항성 접촉을 형성할 수 있다.For example, as a diode with rectifying action of the back-to-back Schottky diodes are optionally one of the electrodes are heat-treated in a repeating pattern that is a Schottky diode (Schottky diode, a barrier generated in the contact surface between the metal and semiconductor (Schottky barrier) , It has better characteristics in microwave than general diodes). In the case of a transistor, both the source and drain electrodes can be heat treated to form a resistive contact.
즉, 전원에 병렬로 연결된 프로브(250)를 통해 열처리가 필요한 각 부분마다 일정한 breakdown 전압(즉, 절연체나 절연층이 파괴될 때의 전압, 또는 가스나 증기 속에서 이온화 작용과 도전성이 발생할 때의 전압)을 인가함으로써 동일한 조건으로 복수의 소자들의 열처리가 가능하도록 할 수 있다.That is, a constant breakdown voltage for each part requiring heat treatment through the
상술한 바와 같은 병렬 열결되는 프로브(250-1)를 추가 배치를 응용하여, 프로브 레이아웃(probe layout)을 구성하여 복수의 전극 접촉특성을 동일한 조건으로 선택적인 열처리를 수행할 수 있다.By applying the additional arrangement of the probe 250-1 connected in parallel as described above, a probe layout can be configured to perform selective heat treatment on a plurality of electrode contact characteristics under the same conditions.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 반복되는 패턴은 많게는 수 십 억 개 이상으로 구성되지만, 선택적인 열처리는 패턴의 개수와는 관계없이 모든 조건에서 동일하게 적용 가능하게 된다.That is, as shown in FIG. 5, the repeating pattern is composed of as many as several billion or more, but the selective heat treatment is equally applicable in all conditions regardless of the number of patterns.
도 5의 (a)의 각각의 전극을 선택적으로 열처리하기 위해서는, 도 5의 (b)와 같은 프로브 레이아웃(probe layout)을 구성하도록 하며, (1), (8), (11), (13)에 해당하는 위치에 프로브(250-1, 250-2, 250-3 및 250-4)를 배치시킨 후 서로 병렬로 연결된 프로브(250-1, 250-2, 250-3 및 250-4)들에 동일한 breakdown 전압을 병렬로 인가하게 된다.In order to selectively heat each electrode of FIG. 5(a), a probe layout as shown in FIG. 5(b) is configured, and (1), (8), (11), (13) After placing the probes (250-1, 250-2, 250-3 and 250-4) at the position corresponding to ), the probes (250-1, 250-2, 250-3 and 250-4) connected in parallel to each other The same breakdown voltage is applied to the fields in parallel.
뿐만 아니라, 프로브 레이아웃(probe layout)의 회로 구성을 달리하여 각 프로브(250)에 인가되는 전압을 다르게 한다면 필요에 따라 각 전극에 가해지는 열처리 조건 또한 제어할 수 있는 가능성 확보할 수 있게 된다.In addition, if the voltage applied to each
예를 들어, 서로 병렬로 연결되는 두 개의 프로브(250-1, 250-2)로 구성되는 제1 그룹과, 서로 병렬로 연결되는 다른 두 개의 프로브(250-3 및 250-4)로 구성되는 제2 그룹에 있어서, 제1 그룹과 제2 그룹 사이에 인가되는 전압을 다르게 함으로써, 제1 그룹에 의하여 열처리되는 부분과 제2 그룹 사이에 의하여 열처리되는 부분의 열처리 조건을 달리 구성할 수 있게 된다.For example, a first group consisting of two probes 250-1 and 250-2 connected in parallel to each other and two other probes 250-3 and 250-4 connected in parallel to each other In the second group, by applying different voltages applied between the first group and the second group, it is possible to configure different heat treatment conditions of the part heat-treated by the first group and the part heat-treated by the second group. .
일 실시예에서, 전원을 공급하는 단계(S230)는, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 커패시터(Capacitor)(251)를 이용하여 전원을 공급하여 국부 어닐링을 수행할 수 있다.In one embodiment, the step of supplying power (S230) may perform local annealing by supplying power using a
이에 따라, 회로를 통해 공급되는 전류(Current)를 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 공급함으로써, 전류의 총량을 결정할 수 있다.Accordingly, by supplying the current (Current) supplied through the circuit as shown in Figure 6 (b), it is possible to determine the total amount of current.
즉, 전원을 공급하는 단계(S230)는, 커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량을 결정할 수 있다.That is, in the step of supplying power (S230), the total amount of current contributing to Joule heating may be determined by adjusting the capacity of the capacitor.
일 실시예에서, 전원을 공급하는 단계(S230)는, 제1 메탈 패드(220)와 제2 메탈 패드(230)에서의 열처리 종류에 대응하여 전류의 총량이 결정될 수 있다.In one embodiment, the step of supplying power (S230), the total amount of current may be determined in correspondence to the types of heat treatment in the
즉, 절연체를 breakdown 시키기 위한 전원을 DC 전원이 아닌 커패시터 (251)를 사용하는 것으로, 커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량을 결정시킴으로써, annealing 효과를 정량화 및 제어할 수 있다.That is, by using a
상술한 바와 같은 단계를 가지는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 트랜지스터에서의 국부 열처리를 통한 실리사이드 등 전극형성에도 응용이 가능하다.The selective heat treatment method using the local breakdown current having the steps as described above is also applicable to electrode formation such as silicide through local heat treatment in the transistor.
국부 열처리는 다이오드 패턴뿐만 아니라, 트랜지스터에도 도 7과 같이 적용 가능한데, 도 7의 (a)의 Source와 Drain 전극 모두 필요에 따라 동일한 조건 또는 서로 다른 조건으로 열처리하여 접촉특성을 변화시킬 수 있으며, 전원에 병렬로 연결된 프로브(250)를 통해 복수의 트랜지스터를 열처리 가능하게 된다.The local heat treatment can be applied to the transistor as well as the diode pattern as shown in FIG. 7, and both the source and drain electrodes of FIG. 7 (a) can be changed in contact conditions by heat treatment under the same or different conditions as necessary, and power Heat treatment of a plurality of transistors is possible through the
또한, 상술한 바와 같은 단계를 가지는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법은, 도 8에 도시된 바와 같이 CMOS와 함께 집적된 센서에서의 국부 열처리에도 적용이 가능하다.In addition, the selective heat treatment method using the local breakdown current having the steps as described above can be applied to the local heat treatment in a sensor integrated with CMOS as shown in FIG. 8.
즉, 도 8의 (a)와 같이 단일기판에 CMOS와 센서가 집적된 경우에도 CMOS를 제외한 센서부만 선택적으로 열처리하여 CMOS의 특성은 변경시키지 않고 센서 특성만 극대화할 수 있게 되는 것이다.That is, even when a CMOS and a sensor are integrated on a single substrate as shown in FIG. 8(a), only the sensor characteristics, excluding the CMOS, are selectively heat-treated so that only the sensor characteristics can be maximized without changing the characteristics of the CMOS.
또한, 여러 센서부에 서로 다른 조건으로 열처리하여 동일한 기판에 여러 가지 센싱 특징을 가지는 센서를 구현시킬 수 있게 된다.In addition, it is possible to implement a sensor having various sensing characteristics on the same substrate by heat-treating different sensor parts under different conditions.
즉, 도 8의 (b)와 같이, 센서부 A에는 A 온도로 열처리를 실시하고, 센서부 B에는 B 온도로 열처리를 실시할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 8(b), the sensor unit A can be heat treated at A temperature, and the sensor unit B can be heat treated at B temperature.
상술한 바는 센서뿐만이 아니라 트랜스듀서 등의 모든 특수목적 소자들에 적용할 수 있다.The above can be applied to all special purpose devices such as transducers as well as sensors.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드를 보여주는 도면이다.9 is a view showing a probe card for selective heat treatment using a local yield current according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드는, 프로브카드(310) 및 프로브(320)를 포함한다.Referring to FIG. 9, a probe card for selective heat treatment using a local yield current according to an embodiment of the present invention includes a
프로브카드(310)는, 반도체 웨이퍼(3)에 실장된 전극의 위치에 따라 각각의 인가전압조건을 결정하는 회로가 구성되고, 프로브카드에 메탈 패드의 위치에 대응하여 + 전압 또는 - 전압을 인가하는 적어도 하나의 프로브(320)가 설치된다.The
일 실시예에서, 프로브카드(310)는, 공정의 필요에 따라 칩 단위, 블록 단위, 전체 웨이퍼 단위로 프로브를 구성할 수 있다.In one embodiment, the
프로브(320)는, 반도체 웨이퍼(3)에 실장되는 제1 메탈 패드(420)(Metal pad)와 접점용 메탈(440)(Contact metal) 상부에 실장되고 제1 메탈 패드(420)와 절연체(410)에 의해 분리된 제2 메탈 패드(430)에 각각 + 전압 또는 - 전압을 인가하며, 메탈 패드의 위치에 대응하는 프로브카드(310)에 설치된다.The probe 320 is mounted on a first metal pad 420 (metal pad) and a contact metal 440 (contact metal) mounted on the
예를 들어, 도 9를 참조하면, 반도체 웨이퍼(3) 상의 (1)과 (11)에 어닐링을 실시하기 위해, 두 개의 프로브(320-1, 320-2)가 반도체 웨이퍼(3) 상의 (1)과 (11)의 위치에 대응하여 프로브카드(310)에 설치된다.For example, referring to FIG. 9, in order to anneal (1) and (11) on the
상술한 바와 같은 구성을 가지는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드(310)는, 추가로 열처리가 필요한 서로 대향하는 두 개의 메탈 패드의 위치에 대응하는 적어도 하나의 프로브(320)를 더 포함할 수 있다.The
즉, 도 9의 (1)의 위치에 대응하는 프로브(320-1)에 추가하여, (11)의 위치에 대응하는 프로브(320-2)가 추가적으로 설치될 수 있으며, 이때 추가될 수 있는 프로브(320)는 하나에 국한되는 것은 아니며, 어닐링 위치의 개수에 대응하여 다수 개 설치되어도 무방하다.That is, in addition to the probe 320-1 corresponding to the position of (1) of FIG. 9, a probe 320-2 corresponding to the position of (11) may be additionally installed, and at this time, a probe that can be added 320 is not limited to one, and may be installed in a number corresponding to the number of annealing positions.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드(310)에 추가로 설치되는 프로브(320)는, 기 설치된 프로브(320)와 병렬 연결될 수 있다.The probe 320 additionally installed on the
즉, 도 9의 프로브(320-1)와 프로브(320-2)는, 병렬로 연결됨으로써 동일한 전원이 (1)과 (2)에 공급됨으로써 동일한 온도로 열변형이 이루어질 수 있다.That is, the probes 320-1 and the probes 320-2 in FIG. 9 are connected in parallel, so that the same power is supplied to (1) and (2) so that thermal deformation can be performed at the same temperature.
일 실시예에서, 프로브(320)는, 서로 동일한 온도의 열처리가 필요한 복수 개의 메탈 패드들로 구성되는 제1 패드 그룹의 위치에 대응하는 프로브카드(310)에 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개가 설치될 수 있다.In one embodiment, the probe 320, the metal pad constituting the first pad group on the
즉, 상술한 바와 같이, 도 9의 동일한 온도의 열처리가 필요한 (1)과 (11)로 구성되는 제1 패드 그룹의 위치에 대응하는 프로브카드(310)에 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개의 프로브(320-1, 320-2)가 설치될 수 있다.That is, as described above, the metal pad constituting the first pad group on the
일 실시예에서, 프로브(320)는, 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드와 다른 온도의 열처리가 필요한 복수 개의 메탈 패드들로 구성되는 제2 패드 그룹의 위치에 대응하는 프로브카드(310)에 제2 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개가 더 설치될 수 있다.In one embodiment, the probe 320 is attached to the
즉, 도 9의 동일한 온도의 열처리가 필요한 (1)과 (11)로 구성되는 제1 패드 그룹의 위치에 대응하는 프로브카드(310)에 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개의 프로브(320-1, 320-2)와는 별개로, 제1 패드 그룹과는 다른 온도의 열처리가 필요한 (2)과 (12)로 구성되는 제2 패드 그룹의 위치에 대응하는 프로브카드(310)에 제2 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개의 프로브(320-3, 320-4)가 더 설치될 수 있다.That is, corresponding to the number of metal pads constituting the first pad group in the
이때, 프로브(320-1)와 프로브(320-2)는 병렬로 연결되고, 프로브(320-3)와 프로브(320-4)는 병렬로 연결되어, 각각 서로 다른 온도로 제1 패드 그룹과 제2 패드 그룹을 열처리할 수 있게 된다.At this time, the probe 320-1 and the probe 320-2 are connected in parallel, and the probe 320-3 and the probe 320-4 are connected in parallel, so that the first pad group and the different pad groups are at different temperatures. It is possible to heat-treat the second pad group.
일 실시예에서, 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드에 대응하는 프로브(320)와 제2 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드에 대응하는 프로브(320)는 각 그룹이 필요로 하는 온도에 대응하여 서로 다른 전원이 공급될 수 있다.In one embodiment, the probes 320 corresponding to the metal pads constituting the first pad group and the probes 320 corresponding to the metal pads constituting the second pad group correspond to each other in response to the temperature required by each group. Other power sources can be supplied.
즉, 프로브(320-1, 320-2)와 프로브(320-3, 320-4)는, 서로 다른 전원이 공급되어 서로 다른 온도로 각각의 메탈 패드들을 열처리할 수 있게 된다.That is, the probes 320-1 and 320-2 and the probes 320-3 and 320-4 are supplied with different powers, so that each metal pad can be heat treated at different temperatures.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand.
1, 2, 3: 반도체 웨이퍼 또는 기판(substrate)
10: 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드
110: 절연체
120; 메탈 패드
130: 접점용 메탈
140: 프로브
210: 절연체
220: 제1 메탈 패드
230: 제2 메탈 패드
240: 접점용 메탈
250: 프로브
310: 프로브카드
320: 프로브
410: 절연체
420: 제1 메탈 패드
430: 제2 메탈 패드
440: 접점용 메탈1, 2, 3: Semiconductor wafers or substrates
10: Probe card for selective heat treatment using local yield current
110: insulator
120; Metal pad
130: contact metal
140: probe
210: insulator
220: first metal pad
230: second metal pad
240: metal for contact
250: probe
310: probe card
320: probe
410: insulator
420: first metal pad
430: second metal pad
440: contact metal
Claims (15)
배치가 완료된 상기 프로브를 상기 메탈 패드와 상기 접점용 메탈에 컨택하는 단계;
상기 절연체의 절연 항복 현상이 발생되도록 전원을 공급하는 단계; 및
절연 항복 현상에 따른 상기 메탈 패드와 상기 접점용 메탈 사이의 항복 전류를 이용하여 상기 접점용 메탈과 반도체 사이의 계면을 열처리하는 단계를 포함하는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
Disposing probes that are respectively mounted on the semiconductor wafer and separated from each other by metal insulators and metal pads and contact metals, respectively.
Contacting the probe on which the placement is completed, to the metal pad and the contact metal;
Supplying power so that insulation breakdown of the insulator occurs; And
And heat-treating the interface between the contact metal and the semiconductor using a breakdown current between the metal pad and the contact metal according to the insulation breakdown phenomenon.
커패시터(Capacitor)를 이용하여 전원을 공급하는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
The method of claim 1, wherein the step of supplying the power,
A selective heat treatment method using a local breakdown current to supply power using a capacitor.
커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량이 결정되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
The method of claim 2, wherein the step of supplying the power,
A method of selective heat treatment using a local yield current, in which the total amount of current contributing to Joule heating is determined by adjusting the capacity of the capacitor.
배치가 완료된 상기 프로브를 상기 제1 메탈 패드와 상기 제2 메탈 패드에 컨택하는 단계;
상기 절연체의 절연 항복 현상이 발생되도록 전원을 공급하는 단계; 및
절연 항복 현상에 따른 상기 제1 메탈 패드와 상기 제2 메탈 패드 사이의 항복 전류를 이용하여 상기 제2 메탈 패드와 반도체 사이의 계면을 열처리하는 단계를 포함하는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
Applying + voltage or-voltage to the first metal pad mounted on the semiconductor wafer and the second metal pad mounted on the contact metal, and separated by the first metal pad and the insulator, respectively. Placing a probe;
Contacting the probe on which the placement is completed, to the first metal pad and the second metal pad;
Supplying power so that insulation breakdown of the insulator occurs; And
And heat-treating the interface between the second metal pad and the semiconductor using the breakdown current between the first metal pad and the second metal pad according to the insulation breakdown phenomenon.
상기 프로브를 배치하는 단계 이후에, 추가로 열처리가 필요한 서로 대향하는 두 개의 메탈 패드에 기 배치된 프로브와 병렬 열결되는 프로브를 추가로 배치하는 단계를 더 포함하는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
The method of claim 4,
After the step of arranging the probe, further comprising the step of additionally arranging a probe that is parallel to the previously arranged probes on two metal pads facing each other that require additional heat treatment, a selective heat treatment method using a local yield current. .
서로 병렬로 연결된 메탈 패드 사이에는 동일한 전원이 공급되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
The method of claim 5, wherein the step of supplying the power,
A selective heat treatment method using a local yield current, in which the same power is supplied between metal pads connected in parallel to each other.
커패시터(Capacitor)를 이용하여 전원을 공급하는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
The method of claim 4, wherein the step of supplying the power,
A selective heat treatment method using a local breakdown current to supply power using a capacitor.
커패시터의 용량을 조절하여 줄열 가열(Joule heating)에 기여하는 전류의 총량이 결정되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
The method of claim 7, wherein the step of supplying the power,
A method of selective heat treatment using a local yield current, in which the total amount of current contributing to Joule heating is determined by adjusting the capacity of the capacitor.
상기 제1 메탈 패드와 상기 제2 메탈 패드에서의 열처리 종류에 대응하여 전류의 총량이 결정되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리 방법.
The method of claim 8, wherein the step of supplying the power,
Selective heat treatment method using a local yield current, the total amount of current is determined corresponding to the type of heat treatment in the first metal pad and the second metal pad.
반도체 웨이퍼에 실장되는 제1 메탈 패드(Metal pad)와 접점용 메탈(Contact metal) 상부에 실장되고 상기 제1 메탈 패드와 절연체에 의해 분리된 제2 메탈 패드에 각각 + 전압 또는 - 전압을 인가하며, 메탈 패드의 위치에 대응하는 프로브를 포함하는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드.
A probe card on which circuits for determining respective applied voltage conditions are drawn according to positions of electrodes mounted on the semiconductor wafer; And
A + voltage or-voltage is applied to the first metal pad mounted on the semiconductor wafer and the second metal pad mounted on the contact metal and separated by the first metal pad and the insulator, respectively. , A probe card for selective heat treatment using a local yield current, including a probe corresponding to the position of the metal pad.
추가로 열처리가 필요한 서로 대향하는 두 개의 메탈 패드의 위치에 대응하는 상기 프로브카드에 설치되는 적어도 하나의 프로브를 더 포함하는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드.
The method of claim 10,
A probe card for selective heat treatment using a local breakdown current, further comprising at least one probe installed on the probe card corresponding to positions of two metal pads facing each other that require heat treatment.
추가로 설치되는 프로브는, 기 설치된 프로브와 병렬 연결되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드.
The method of claim 11,
The probe to be additionally installed is a probe card for selective heat treatment using a local breakdown current, which is connected in parallel with a previously installed probe.
서로 동일한 온도의 열처리가 필요한 복수 개의 메탈 패드들로 구성되는 제1 패드 그룹의 위치에 대응하는 상기 프로브카드의 하측면에 상기 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개가 설치되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드.
The method of claim 10, wherein the probe,
A plurality of metal pads constituting the first pad group are installed on the lower surface of the probe card corresponding to the position of the first pad group consisting of a plurality of metal pads that require heat treatment at the same temperature. , Probe card for selective heat treatment using local yield current.
상기 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드와 다른 온도의 열처리가 필요한 복수 개의 메탈 패드들로 구성되는 제2 패드 그룹의 위치에 대응하는 상기 프로브카드에 상기 제2 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드의 수에 대응하여 복수 개가 더 설치되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드.
The method of claim 13, wherein the probe,
The number of metal pads constituting the second pad group on the probe card corresponding to the position of the second pad group consisting of the metal pads constituting the first pad group and a plurality of metal pads requiring heat treatment at a different temperature. A probe card for selective heat treatment using a local breakdown current, in which a plurality of pieces are further installed in response to this.
상기 제1 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드에 대응하는 프로브와 상기 제2 패드 그룹을 구성하는 메탈 패드에 대응하는 프로브는 각 그룹이 필요로 하는 온도에 대응하여 서로 다른 전원이 공급되는, 국부 항복 전류를 이용한 선택적 열처리용 프로브카드.
The method of claim 14,
The probes corresponding to the metal pads constituting the first pad group and the probes corresponding to the metal pads constituting the second pad group are supplied with different powers in response to the temperature required by each group, the local breakdown current Probe card for selective heat treatment using.
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| KR1020180155061A KR102168622B1 (en) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | Method and probe card for selective thermal process using local breakdown currents |
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