KR20210130448A - 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드 - Google Patents

프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드 Download PDF

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KR20210130448A
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박승호
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Abstract

본 발명에 따른 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드에 있어서, 가이드 구멍을 구비하는 복수의 가이드 플레이트를 포함하고, 각각의 상기 가이드 플레이트는 복수의 층이 적층된 형태로 제공되며, 상기 가이드 플레이트는, 가장 하부에 구비되고, 제1 가이드 구멍을 구비하는 제1 가이드 층; 및 가장 상부에 구비되고, 제2 가이드 구멍을 구비하는 제2 가이드 층을 포함하고, 상기 제1 가이드 구멍의 측벽과 상기 제2 가이드 구멍의 측벽이 동일한 수직 선상에 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.

Description

프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드{PROBE HEAD AND PROBE CARD HAVING THE SAME}
본 발명은 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 프로브의 스크라이빙 작동 시 가이드 구멍 내에서 프로브의 기울어짐을 허용하면서 스크라이빙이 가능한 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제작 공정은 웨이퍼 상에 패턴을 형성시키는 패브리케이션(fabrication) 공정과, 웨이퍼를 구성하고 있는 각각의 칩의 전기적 특성을 검사하는 EDS(Electrical Die Sorting, EDS) 공정과, 패턴이 형성된 웨이퍼를 각각의 칩으로 조립하는 어셈블리(assembly) 공정을 통해서 제조된다.
여기서 EDS 공정은 웨이퍼를 구성하고 있는 칩들 중에서도 불량 칩을 판별하기 위해 수행된다. EDS 공정에는 웨이퍼를 구성하는 칩들에 전기적 신호를 인가시켜 인가된 전기적 신호로부터 체크되는 신호에 의해서 불량을 판단하는 프로브 카드가 주로 사용되고 있다.
프로브 카드는 반도체 소자의 동작을 검사하기 위해 반도체 웨이퍼(또는 반도체 소자)와 검사 장비를 연결하는 장치로서, 프로브 카드에 구비된 프로브를 웨이퍼에 접속하면서 전기를 보내고, 그 때 들어오는 신호에 따라 불량 반도체 칩을 선별하는 역할을 한다.
반도체 소자의 전기적 검사에 이용되는 프로브 카드는 회로 기판, 인터포저, 공간변환기, 프로브 헤드 및 프로브를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 프로브 카드는 회로 기판, 인터포저, 공간변환기 및 프로브 헤드의 순서를 통해 전기 경로가 마련되어 웨이퍼와 직접 접촉하는 프로브에 의해 웨이퍼의 패턴을 검사할 수 있다.
프로브 헤드는 프로브를 지지하는 것으로서, 인접한 프로브 간의 접촉에 의한 전기적 단락을 방지하는 역할을 한다. 구체적으로, 프로브 헤드는 하나 이상의 가이드 플레이트를 포함하며, 프로브가 가이드 플레이트에 형성된 가이드 구멍에 삽입되어 웨이퍼 측으로 가이드된다.
프로브는 프로브 헤드를 관통한 후, 상측이 공간변환기의 접속 패드에 접촉되고, 하측이 웨이퍼의 전극 패드와 접촉된다. 즉, 프로브의 상측 및 하측에 각각 공간변환기 및 웨이퍼가 제공됨으로써 웨이퍼의 패턴을 검사할 수 있다.
가이드 플레이트가 쉽게 변형되도록 제공될 경우, 가이드 플레이트는 프로브를 지지하지 못하게 되고, 이에 따라, 프로브의 위치가 일정치않아 웨이퍼의 검사가 제대로 이루어지지 못하게 된다.
이러한 프로브 카드용 가이드 플레이트의 변형을 최소화하기 위한 특허로는 미국등록특허 제9110130호(이하, '종래기술'이라 한다)에 기재된 것이 공지되어 있다.
종래기술의 프로브 헤드는 플라스틱 및 세라믹 소재의 하부 가이드 플레이트를 적층하여 구비하는 것으로서, 하부 가이드 플레이트의 열변형을 최소화하여 프로브를 지지할 수 있다.
그러나, 위와 같은 가이드 플레이트는 플라스틱 가이드 플레이트와 세라믹 가이드 플레이트에 동일한 크기의 프로브 관통홀을 형성한다. 이에 따라, 프로브 카드 측으로 웨이퍼를 소정 높이 추가 상승하는 오버 드라이브 과정이 진행될 경우, 프로브가 일방향으로 기울어지지 못한다. 이로 인해 과도한 접촉압이 발생하고, 과도한 접촉압에 의해 전극 패드가 손상되는 문제가 있다.
종래기술의 프로브는 적층된 하부 가이드 플레이트의 각 층에 동일한 크기의 관통홀이 형성됨으로써, 일정 각도 이상 기울어지지 못한다. 또한, 프로브를 기울어지도록 하기 위하여 가이드 플레이트의 관통홀을 일정 크기 이상 넓게 형성할 경우에는, 협피치 구현이 어렵다는 문제가 발생하게 된다.
일본공개특허 제2018-17575호
이에 본 발명은 종래기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 프로브의 스크라이빙 작동 시 가이드 구멍 내에서 프로브의 기울어짐을 허용하면서 스크라이빙이 가능한 프로프 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 프로브 접속 패드의 산화막을 없앰으로써 웨이퍼 검사 정확도가 높아지는 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 가이드 구멍을 구비하는 복수의 가이드 플레이트를 포함하고, 각각의 상기 가이드 플레이트는 복수의 층이 적층된 형태로 제공되며, 상기 가이드 플레이트는, 가장 하부에 구비되고, 제1 가이드 구멍을 구비하는 제1 가이드 층; 및 가장 상부에 구비되고, 제2 가이드 구멍을 구비하는 제2 가이드 층을 포함하고, 상기 제1 가이드 구멍의 측벽과 상기 제2 가이드 구멍의 측벽이 동일한 수직 선상에 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 가이드 구멍의 중심과 상기 제2 가이드 구멍의 중심이 동일한 수직 선상에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 가이드 구멍의 크기는 상기 제2 가이드 구멍의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 가이드 구멍의 크기는 상기 제2 가이드 구멍의 크기보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드 플레이트는, 하부 가이드 구멍을 포함하는 하부 가이드 플레이트; 및 상기 하부 가이드 플레이트의 상부에 제공되고, 상부 가이드 구멍을 포함하는 상부 가이드 플레이트를 포함하고, 상기 상부 가이드 플레이트 또는 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 가이드 층 및 상기 제2 가이드 층을 포함하며, 상기 상부 가이드 구멍과 상기 하부 가이드 구멍은 동일한 크기로 제공되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.
또한, 상기 상부 가이드 구멍과 상기 하부 가이드 구멍은 대칭 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가이드 플레이트는 모재인 금속을 양극 산화하여 형성된 양극산화막 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드가 제공될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 복수개의 프로브와 전기적으로 연결되는 프로브 접속 패드를 구비하는 공간변환기; 및 상기 공간변환기의 하부에 구비되고, 복수의 층이 적층된 형태의 복수의 가이드 플레이트를 구비하는 프로브 헤드를 포함하고, 상기 복수의 가이드 플레이트 중 적어도 어느 하나는, 가장 하부에 구비되고, 제1 가이드 구멍을 구비하는 제1 가이드 층; 및 가장 상부에 구비되고, 제2 가이드 구멍을 구비하는 제2 가이드 층을 포함하고, 상기 제1 가이드 구멍의 측벽과 상기 제2 가이드 구멍의 측벽이 동일한 수직 선상에 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드가 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드는, 가이드 구멍 내에서 프로브의 기울어짐이 허용되면서 프로브 접속 패드의 스크라이빙이 가능할 수 있다.
또한, 프로브 접속 패드의 산화막을 없앰으로써 웨이퍼 검사 정확도가 높아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 가이드 플레이트의 제조 방법을 보여주는 도.
도 3은 도 1의 가이드 플레이트의 제조 방법을 보여주는 도.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 가이드 플레이트, 프로브, 웨이퍼 및 공간변환기의 일측을 개략적으로 도시한 도.
도 5a 및 도 5b는 제1 실시예의 제1 변형예를 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 제1 실시예의 제2 변형예를 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 제1 실시예의 제3 변형예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도.
도 9a 및 도 9b는 도 8의 가이드 플레이트, 프로브, 웨이퍼 및 공간변환기의 일측을 개략적으로 도시한 도.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시 도인 단면도 및/또는 사시도들을 참고하여 설명될 것이다. 이러한 도면들에 도시된 부재들 및 영역들의 두께 및 폭 등은 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 홀의 개수는 예시적으로 일부만을 도면에 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다.
다양한 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 실시 예가 다르더라도 편의상 동일한 명칭 및 동일한 참조 번호를 부여하기로 한다. 또한, 이미 다른 실시 예에서 설명된 구성 및 작동에 대해서는 편의상 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 카드(100)를 개략적으로 도시한 도이다. 이 경우, 설명의 편의상 복수개의 프로브(80)의 개수 및 크기는 과장되게 도시된다.
프로브 카드(100)는 프로브(80)를 공간변환기(ST)에 설치하는 구조 및 프로브(80)의 구조에 따라 수직형 프로브 카드(VERTICAL TYPE PROBE CARD), 컨틸레버형 프로브 카드(CANTILEVER TYPE PROBE CARD), 멤스 프로브 카드(MEMS PROBE CARD(100)로 구분될 수 있다. 본 발명에서는 하나의 예로서 수직형 프로브 카드(100)를 도시하여 공간변환기(ST)와 주변 다른 부품간의 결합 구조를 설명한다. 본 발명의 공간변환기(ST)와 주변 다른 부품간의 결합 구조가 구현되는 프로브 카드의 종류는 이에 한정되지 않으며 멤스 프로브 카드 및 컨틸레버형 프로브 카드에 구현될 수도 있다.
도 1은 웨이퍼(W)의 전극패드(WP)가 접촉된 상태를 도시한 도이다. 반도체 소자의 전기적 특성 시험은 배선 기판상에 다수의 프로브(80)를 형성한 프로브 카드(100)에 반도체 웨이퍼(W)를 접근해 각 프로브(80)를 반도체 웨이퍼(W)상의 대응하는 전극 패드(WP)에 접촉시킴으로써 수행된다. 프로브(80)가 전극 패드(WP)에 접촉되는 위치까지 도달한 다음, 프로브 카드(100) 측으로 웨이퍼(W)를 소정높이 추가 상승시킬 수 있다. 이와 같은 과정이 오버 드라이브일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프로브 카드(100)는 양극산화막(101) 재질로 구성되고, 수직 배선부(2)와, 수직 배선부(2)와 연결되도록 구비되는 수평 배선부(3) 및 복수개의 프로브(80)와 전기적으로 연결되는 프로브 접속 패드(130)를 포함하는 공간변환기(ST) 및 일단(150a)이 공간변환기(ST)의 표면에 고정되고 타단(150b)이 공간변환기(ST)의 상측에 구비되는 회로 기판(160)에 결합되는 결합부재(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 결합부재(150)는 볼트로 제공될 수 있으나, 결합부재(150)는 이에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공간변환기(ST)는 상측에 회로 기판(160)이 구비되고, 하측에 복수개의 프로브(80)가 구비되는 프로브 헤드(1)가 구비될 수 있다. 다시 말해, 공간변환기(ST)는 회로 기판(160)과 프로브 헤드(1) 사이에 위치할 수 있다. 이러한 공간변환기(ST)는 결합부재(150)에 의해 주변 부품에 결합될 수 있다.
위와 같은 구조로 결합부재(150)에 의해 회로 기판(160)에 결합된 공간변환기(ST)는 회로 기판(160)과 공간변환기(ST) 사이에 인터포저(interposer, 170)를 구비하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 공간변환기(ST)의 상부 표면에는 제1 인터포저 접속 패드(110)가 구비되고, 회로 기판(160)의 하부 표면에는 제2 인터포저 접속 패드(120)가 구비될 수 있다. 따라서, 공간변환기(ST)와 회로 기판(160) 사이에 위치하는 인터포저(170)는 제1 인터포저 접속 패드(110) 및 제2 인터포저 접속패드(120)에 접합되어 공간변환기(ST)와 회로 기판(160)의 전기적인 연결을 수행할 수 있다.
공간변환기(ST)는 양극산화막(101) 재질로 구성될 수 있다. 양극산화막(101)은 모재인 금속을 양극 산화하여 형성된 막을 의미하고, 기공홀(101a)은 금속을 양극 산화하여 양극산화막(101)을 형성하는 과정에서 형성되는 구멍을 의미한다. 예를 들어, 모재인 금속이 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금인 경우, 모재를 양극 산화하면 모재의 표면(SF)에 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막(101)이 형성된다. 이와 같이 형성되는 양극산화막(101)은 내부에 기공홀(101a)이 형성되지 않은 배리어층(BL)과, 내부에 기공홀(101a)이 형성된 다공층(PL)으로 구분된다. 배리어층(BL)은 모재의 상부에 위치하고, 다공층(PL)은 배리어층(BL)의 상부에 위치한다. 이처럼 배리어층(BL)과 다공층(PL)을 갖는 양극산화막(101)이 표면(SF)에 형성된 모재에서, 모재를 제거하게 되면, 양극산화알루미늄(Al2O3) 재질의 양극산화막(101)만이 남게 된다. 양극산화막(101)은, 지름은 균일하고 수직한 형태로 형성되면서 규칙적인 배열을 갖는 기공홀(101a)을 갖게 된다. 이 경우, 배리어층(BL)을 제거하면, 기공홀(101a)이 상, 하로 수직하게 관통된 구조가 형성된다.
양극산화막(101)은 2~3ppm/℃의 열팽창 계수를 갖는다. 이로 인해 온도에 의한 변형이 적다는 이점이 있다.
본 발명은 이러한 양극산화막(101) 재질로 공간변환기(ST)를 구성함으로써 고온의 환경에서 열변형이 적은 공간변환기(ST)를 구현할 수 있다.
공간변환기(ST)의 하부에는 프로브 헤드(1)가 구비된다. 프로브 헤드(1)는 프로브(80)를 지지하는 것으로서, 가이드 구멍(GH)을 구비하는 복수의 가이드 플레이트(GP)를 포함한다. 프로브 헤드(1)는 하나의 예로서 볼트 체결에 의해 결합될 수 있다.
가이드 플레이트(GP)는 복수의 층(GP1, GP2, GP3)(도 4 참조)이 적층된 형태로 제공되는 것으로서, 구비 위치에 따라 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상부 가이드 플레이트(40) 또는 하부 가이드 플레이트(50) 중 적어도 하나는 양극산화막(101) 재질로 구성될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)는 제1 플레이트(10) 및 제2 플레이트(20)를 통해 지지될 수 있다. 구체적으로, 제1 플레이트(10)의 하부에 제2 플레이트(20)가 구비될 수 있으며, 제1 플레이트(10)와 제2 플레이트(20)의 중앙에는 프로브(80)가 관통되는 공간이 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 플레이트(10)의 상면에 구비된 상부 안착 영역(15)에는 상부 가이드 플레이트(40)가 구비될 수 있고, 제2 플레이트(20)의 하면에 구비된 하부 안착 영역(25)에는 하부 가이드 플레이트(50)가 구비될 수 있다. 이 경우, 상부 안착 영역(15)은 제1 플레이트(10)의 상면에서 오목한 홈으로 구성될 수 있고, 하부 안착 영역(25)은 제2 플레이트(20)의 하면에서 오목한 홈으로 구성될 수 있다. 다만, 상부 안착 영역(15) 및 하부 안착 영역(25)의 오목한 홈 형상은 하나의 예로서 도시된 것이므로 그 구성의 형상에 대한 한정은 없다. 따라서, 상부 안착 영역(15) 및 하부 안착 영역(25)은 제1 플레이트(10)의 상면 및 제2 플레이트(20)의 하면에서 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)를 보다 안정적으로 구비할 수 있는 적합한 형태로 구비될 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1의 가이드 플레이트의 제조 방법을 보여주는 도이다.
도 2a 내지 도 2d에 도시된 가이드 플레이트(GP)는 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50) 중 적어도 어느 하나일 수 있고, 이하에서는 하나의 예로서 하부 가이드 플레이트(50)인 것으로 설명한다. 도 2에서는 설명의 편의상 하부 가이드 구멍(54)을 구비하는 하부 가이드 플레이트(50)의 일부가 확대되어 개략적으로 도시된다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 기공홀(101a)이 포함된 양극산화막(101)이 구비될 수 있다. 그런 다음 도 2b에 도시된 바와 같이, 양극산화막(101)의 하부에 필름(5)이 구비될 수 있다. 이때, 양극산화막(101)은 배리어층(BL)이 제거되지 않은 상태로 구비될 수 있으며, 필름(5)이 구비되지 않은 양극산화막(101)의 상부 표면(180)에 배리어층(BL)이 구비될 수 있다. 즉, 배리어층(BL)과 필름(5)의 사이에 다공층(PL)이 구비될 수 있다. 하부 가이드 플레이트(50)의 상부 표면(180)이 배리어층(BL)으로 형성됨에 따라, 파티클이 기공홀(101a)을 통해 하부 가이드 플레이트(50)의 내부로 유입되는 문제가 방지될 수 있다. 또한, 프로브(80)의 삽입 과정에 있어서 프로브(80) 선단이 가장 먼저 삽입되는 가이드 플레이트(GP)의 개구 내벽이 밀도가 높은 배리어층(BL)으로 구성되어 내구성이 높을 수 있다. 이로 인해 프로브(80)의 삽입과 동시에 발생할 수 있는 가이드 구멍(GH)의 개구의 내벽 마모를 방지할 수 있다. 그 결과 가이드 구멍(GH)의 개구의 내벽 마모로 인한 파티클 발생 문제를 최소화할 수 있다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 필름(5)은 포토 공정에 의해 적어도 일부가 패터닝될 수 있다. 즉, 필름(5)에는 복수의 필름홀(5a)이 형성될 수 있다.
도 2d에 도시된 바와 같이, 양극산화막(101)은 패터닝 과정에 의해 제거된 영역인 필름홀(5a)을 통해 에칭 공정이 수행될 수 있다. 따라서, 양극산화막(101)은 이와 같은 에칭 공정에 의해 필름홀(5a)에 대응하는 복수의 하부 가이드 구멍(54)을 형성할 수 있다. 즉, 하부 가이드 구멍(54)은 필름홀(5a)과 동일한 크기의 홀일 수 있다.
하부 가이드 구멍(54)이 형성된 하부 가이드 플레이트(50)는 필름(5)이 제거된 후 제2 플레이트(20)에 구비될 수 있다. 그러나, 하부 가이드 플레이트(50)는 이에 한정되지 않으며, 필름(5)이 구비된 채 제2 플레이트(20)에 제공될 수도 있다.
필름(5)은 감광성 재료로 구비될 수 있으며, 바람직하게는, 필름(5)이 리소그래피가 가능한 감광성 필름일 수 있다. 또한, 필름(5)은 접착이 가능한 소재일 수 있으며, 이에 딸, 양극산화막(101)과 필름(5)은 별도의 접착 수단 없이 접착이 가능할 수 있다. 필름(5)은 에폭시, PI, Acrylate 기반의 포토레지스트일 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 필름(5)은 단일분자에 8개의 에폭시 그룹이 포함된 에폭시 기반의 레지스트인 SU-8일 수 있다.
종래의 가이드 플레이트는 레이저 또는 드릴 가공 등의 기계적 가공을 통해 프로브의 삽입 구멍을 형성하였다. 따라서, 가이드 플레이트에 프로브의 삽입 구멍을 기계적 가공을 수행함으로써 잔류응력이 형성되어 프로브 카드 사용시 내구성이 저하되는 문제가 발생하였다. 또한, 레이저 가공에 의해 형성된 구멍은 수직하지 않으므로, 프로브의 삽입 후 유격이 발생하는 문제점이 있었다. 이에 반해, 본 발명의 하부 가이드 플레이트(50)는 에칭 공정에 의해 하부 가이드 구멍(54)을 형성함으로써, 기계적 가공에 의해 발생하는 문제를 방지할 수 있으며, 내벽이 일직선 형태로 수직한 하부 가이드 구멍(54)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 하부 가이드 플레이트(50)는 광투과성 재질이므로 프로브(80)의 삽입이 용이하고, 하부 가이드 구멍(54)의 내벽이 일직선이므로 유격을 방지할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 하부 가이드 플레이트(50)(GP)는 복수의 양극산화막(101)이 적층되어 제공될 수 있다. 이때, 복수의 양극산화막(101)은 필름(5)에 의해 서로 접착될 수 있다.
구체적으로, 하부 가이드 플레이트(50)는 가장 하부에 제공되는 제1 하부 가이드 층(51)(GP1)과, 가장 상부에 제공되는 제2 하부 가이드 층(52)(GP2) 및 제1 하부 가이드 층(51)(GP1)과 제2 하부 가이드 층(52)(GP2)의 사이에 제공되는 제3 하부 가이드 층(53)(GP3)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 하부 가이드 플레이트(50)가 3개의 층으로 형성되는 것을 예로 설명하였으나, 하부 가이드 플레이트(50)의 구조는 이에 한정되지 않는다.
각각의 가이드 층(51, 52, 53)에는 가이드 구멍(54)(GH)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 하부 가이드 층(51)(GP1)에는 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)이 형성되고, 제2 하부 가이드 층(52)(GP2)에는 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2)이 형성되며, 제3 하부 가이드 층(53)(GP3)에는 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)이 형성될 수 있다.
제1 하부 가이드 구멍(51)(GH1), 제2 하부 가이드 구멍(52)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(53)(GH3)의 크기는 모두 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 하부 가이드 구멍(51)(GH1), 제2 하부 가이드 구멍(52)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(53)(GH3) 중 제1 하부 가이드 구멍(51)(GH1)의 크기가 가장 크고, 제2 하부 가이드 구멍(52)(GH2)의 크기가 가장 작을 수 있다. 다시 말해, 하부 가이드 플레이트(50)는 상부로 갈수록 가이드 구멍(GH)의 크기가 작아지는 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 이러한 가이드 구멍(GH)의 크기는 하나의 예시로서, 하부 가이드 플레이트(50)는 다양한 크기의 가이드 구멍(GH)을 포함할 수 있다.
하부 가이드 플레이트(50)가 복수의 양극산화막(101)이 적층되어 제공됨에 따라, 하부 가이드 플레이트(50)의 강도가 높아질 수 있다. 즉, 하부 가이드 플레이트(50)는 프로브(80)를 효과적으로 지지할 수 있다.
본 발명에서는 하부 가이드 플레이트(50)의 제조 방법만 설명하였으나, 상부 가이드 플레이트(40)가 양극산화막(101) 소재로 형성될 경우 동일한 과정을 통해 상부 가이드 구멍(44)(GH)이 형성될 수 있다. 즉, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)는 모두 동일하게 제1 가이드 층(GP1), 제2 가이드 층(GP2) 및 제3 가이드 층(GP3)을 포함할 수 있고, 각각의 가이드 층(GP1, GP2, GP3)에는 제1 가이드 구멍(GH1), 제2 가이드 구멍(GH2) 및 제3 가이드 구멍(GH3)이 형성될 수 있다.
제1 실시예
도 4a 및 도4b는 도 1의 가이드 플레이트, 프로브, 웨이퍼 및 공간변환기의 일측을 개략적으로 도시한 도이다. 도 4a 및 도4b는 설명의 편의를 위해 필름(5)을 생략하여 도시한다. 그러나, 도 4a 및 도4b의 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 또는 하부에 필름(5)이 구비된 양극산화막(101)으로 제공될 수 있다.
가이드 플레이트(GP)는 복수의 층이 적층된 형태로 제공되는 것으로서, 제1 가이드 구멍(GH1)을 구비하는 제1 가이드 층(GP1)과, 제2 가이드 구멍(GH2)을 구비하는 제2 가이드 층(GP2) 및 제3 가이드 구멍(GH3)을 구비하는 제3 가이드 층(GP3)을 포함한다. 즉, 가이드 플레이트(GP)는 제1 가이드 구멍(GH1)과 제2 가이드 구멍(GH2) 및 제3 가이드 구멍(GH3)을 포함하는 가이드 구멍(GH)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 제1 가이드 층(GP1)은 가이드 플레이트(GP) 중 가장 하부에 구비되고, 제2 가이드 층(GP2)은 가이드 플레이트(GP) 중 가장 상부에 구비되며, 제3 가이드 층(GP3)은 제1 가이드 층(GP1)과 제2 가이드 층(GP2)의 사이에 구비될 수 있다. 즉, 가이드 플레이트(GP)는 제1 가이드 층(GP1), 제3 가이드 층(GP3), 제2 가이드 층(GP2)이 순차적으로 적층된 구조로 형성될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)는 모두 제1 가이드 층(GP1), 제2 가이드 층(GP2) 및 제3 가이드 층(GP3)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상부 가이드 플레이트(40)는 제1 상부 가이드 층(41)(GP1)과, 제2 상부 가이드 층(42)(GP2) 및 제3 상부 가이드 층(43)(GP3)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상부 가이드 플레이트(40)는 제1 상부 가이드 층(41)(GP1)에 형성된 제1 상부 가이드 구멍(441)(GH1)과, 제2 상부 가이드 층(42)(GP2)에 형성된 제2 상부 가이드 구멍(442)(GH2), 및 제3 상부 가이드 층(43)(GP3)에 형성된 제3 상부 가이드 구멍(443)(GH3)을 포함할 수 있다. 또한, 하부 가이드 플레이트(50)는 제1 하부 가이드 층(51)(GP1), 제2 하부 가이드 층(52)(GP2) 및 제3 하부 가이드 층(53)(GP3)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 하부 가이드 플레이트(50)는 제1 하부 가이드 층(51)(GP1)에 형성된 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1), 제2 하부 가이드 층(52)(GP2)에 형성된 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2) 및 제3 하부 가이드 층(53)(GP3)에 형성된 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40)는 가이드 구멍(GH) 중 제1 상부 가이드 구멍(441)(GH1)의 크기가 가장 작고, 제2 상부 가이드 구멍(442)(GH2)의 크기가 가장 크도록 형성될 수 있다. 따라서, 상부 가이드 플레이트(40)는 상부로 갈수록 커지는 형태의 가이드 구멍(GH)을 포함할 수 있다. 또한, 하부 가이드 플레이트(50)는 가이드 구멍(GH) 중 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)의 크기가 가장 크고, 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2)의 크기가 가장 작도록 형성될 수 있다. 따라서, 하부 가이드 플레이트(50)는 하부로 갈수록 커지는 형태의 가이드 구멍(GH)을 포함할 수 있다. 즉, 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)과 하부 가이드 플레이트(50)의 하부 가이드 구멍(541, 542, 543)들은 각각이 상,하 대칭되는 형태로 형성될 수 있다. 다시 말해, 상부 가이드 플레이트(40)는 제1 가이드 구멍(GH1)의 크기가 제2 가이드 구멍(GH2)의 크기보다 작게 형성될 수 있고, 하부 가이드 플레이트(50)는 제1 가이드 구멍(GH1)의 크기가 제2 가이드 구멍(GH2)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)과 하부 가이드 구멍(541, 542, 543)들은 상,하 대응되는 위치에서 동일한 크기로 형성될 수 있다.
상부 가이드 플레이트(40)의 각각의 가이드 층(41, 42, 43)에 형성된 제1 상부 가이드 구멍(441)(GH1), 제2 상부 가이드 구멍(442)(GH2), 제3 상부 가이드 구멍(443)(GH3)의 크기가 각각 상이하게 형성됨에 따라, 제1 상부 가이드 구멍(441)(GH1), 제2 상부 가이드 구멍(442)(GH2) 및 제3 상부 가이드 구멍(443)(GH3)의 중심이 동일한 수직 선상에 제공될 경우, 제1 상부 가이드 구멍(441)(GH1)의 측벽과, 제2 상부 가이드 구멍(442)(GH2)의 측벽 및 제3 상부 가이드 구멍(443)(GH3)의 측벽은 동일한 수직 선상에 제공되지 않을 수 있다. 또한, 하부 가이드 플레이트(50)의 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1), 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2), 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)의 중심이 동일한 수직 선상에 제공될 경우, 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)의 측벽과, 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2)의 측벽 및 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)의 측벽은 동일한 수직 선상에 제공되지 않을 수 있다. 따라서, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)의 가이드 구멍(GH)의 측벽은 일측으로 단차진 형태로 형성될 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 프로브(80)는 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)를 순차적으로 관통할 수 있다. 이때, 프로브(80)는 수직한 형태로 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)에 제공될 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 검사를 진행하기 위하여 웨이퍼(W)가 상측으로 이동되면, 웨이퍼(W)의 전극패드(WP)와 프로브(80)가 접촉되면서 웨이퍼(W)에 의해 프로브(80)가 상측으로 밀려 올라갈 수 있다. 이때, 하부 가이드 플레이트(50)의 하부 가이드 구멍(541, 542, 543)이 하부로 갈수록 넓어지는 형태이고, 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)이 상부로 갈수록 넓어지는 형태이므로, 프로브(80)는 전극패드(WP)와 접촉됨에 따라 일측으로 기울어질 수 있다. 또한, 프로브(80)가 기울어짐에 따라 전극패드(WP)와 접촉된 프로브(80)의 일측은 전극패드(WP)의 표면을 긁으면서 기울어질 수 있으며, 프로브 접속 패드(130)와 접촉된 프로브(80)의 타측은 프로브 접속 패드(130)의 표면을 긁으면서 기울어질 수 있다. 즉, 가이드 구멍(GH)의 형상에 따라 프로브(80)가 기울어지면서 웨이퍼(W)의 전극패드(WP) 및 프로브 접속 패드(130) 표면의 산화막을 제거할 수 있다.
종래의 적층된 구조의 가이드 플레이트는 각각의 층에 동일한 크기의 관통홀을 형성하였다. 이에 따라, 웨이퍼를 프로브 헤드 측으로 소정 높이 상승시키는 오버 드라이브 과정이 진행될 경우, 프로브는 웨이퍼의 전극패드와 접촉하며 밀려올라갈 뿐, 일측으로 기울어지지 못하였다. 그 결과 전극패드에 과도한 접촉압을 유발할 수 있다. 이에 반해, 본 발명의 가이드 플레이트(GP)는 상측 또는 하측으로 갈수록 넓어지는 형태의 가이드 구멍(GH)을 형성함으로써, 웨이퍼(W)의 전극패드(WP)와 접촉된 프로브(80)가 기울어질 수 있도록 충분한 공간을 확보함과 동시에, 가장 좁은 부분의 가이드 구멍(GH)이 프로브(80)의 위치 이동을 방지할 수 있다. 즉, 전극패드에 과도한 접촉압을 유발시키지 않으면서, 전극패드(WP) 및 프로브 접속 패드(130)의 표면에 형성된 산화막을 프로브(80)가 스크라이빙하는 것이 가능할 수 있다.
또한, 전극패드(WP) 및 프로브 접속 패드(130)의 표면 산화막이 없어짐에 따라, 웨이퍼(W)의 검사 정확도가 높아질 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 제1 실시예의 제1 변형예를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상부 가이드 플레이트(40)의 제1 상부 가이드 구멍(441)(GH1)와 제2 상부 가이드 구멍(442)(GH2) 및 제3 상부 가이드 구멍(443)(GH3)은 동일한 크기로 형성될 수 있다. 이때, 제1 상부 가이드 구멍(441)(GH1), 제2 상부 가이드 구멍(442)(GH2) 및 제3 상부 가이드 구멍(443)(GH3)의 중심은 동일하지 않은 수직 선상에 위치할 수 있다.
구체적으로, 상부 가이드 플레이트(40)가 양극산화막(101)으로 제공될 경우, 상부 가이드 플레이트(40)는 제1 상부 가이드 층(41), 제2 상부 가이드 층(42) 및 제3 상부 가이드 층(43)의 얼라인이 틀어지게 위치된 후에 일정한 크기의 가이드 구멍(GH)을 형성할 수 있다. 상부 가이드 플레이트(40)에 가이드 구멍(GH)이 형성되면, 각각의 상부 가이드 층(41, 42, 43)의 측면이 동일한 수직 선상에 위치하지 않도록 재배열할 수 있고, 이에 따라, 각각의 상부 가이드 층(41, 42, 43)에 형성된 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)의 중심은 동일하지 않은 수직 선상에 위치할 수 있다. 즉, 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)의 측벽은 동일하지 않은 수직 선상에 위치하게 되고, 이에 따라, 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)의 측벽은 일측으로 단차진 형태로 형성될 수 있다. 또한, 하부 가이드 플레이트(50)의 하부 가이드 구멍(541, 542, 543)은 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)과 동일한 과정을 통해 동일한 구조로 형성될 수 있다. 즉, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)는 동일한 방향으로 기울어진 형태의 가이드 구멍(GH)을 포함할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)에는 프로브(80)가 수직하게 관통될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 검사를 진행하기 위하여 웨이퍼(W)가 상측으로 이동되면, 웨이퍼(W)의 전극패드(WP)와 프로브(80)가 접촉되면서 웨이퍼(W)에 의해 프로브(80)가 상측으로 밀려 올라갈 수 있다. 이때, 상부 가이드 플레이트(40)의 상부 가이드 구멍(441, 442, 443) 및 하부 가이드 플레이트(50)의 하부 가이드 구멍(541, 542, 543)의 중심 연결 라인이 일측으로 기울어진 형태로 형성됨에 따라, 프로브(80)는 전극패드(WP)와 접촉되면서 가이드 구멍(GH)의 형상에 따라 일측으로 기울어질 수 있다. 이에 따라, 프로브(80)의 일측은 전극패드(WP)의 표면을 긁으면서 기울어지고, 타측은 프로브 접속 패드(130)의 표면을 긁으면서 기울어질 수 있다. 즉, 프로브(80)는 전극패드(WP) 및 프로브 접속 패드(130)의 표면에 과도한 접촉압을 유발하지 않으면서 표면의 산화막을 제거할 수 있다.
또한, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)는 동일한 크기의 가이드 구멍(GH)을 한 번에 형성한 후, 각각의 가이드 구멍(441, 442, 443, 541, 542, 543)의 위치를 변경함으로써, 각 구멍의 중심 연결 라인이 경사진 형태의 가이드 구멍(GH)을 쉽게 형성할 수 있다.
도 6a 도 6b는 제1 실시예의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 6a 도 6b을 참조하면, 상부 가이드 플레이트(40)의 가이드 구멍(441, 442, 443)과 하부 가이드 플레이트(50)의 가이드 구멍(541, 542, 543)은 동일한 크기 및 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)는 가이드 구멍(GH) 중 제1 가이드 구멍(441, 541)(GH1)이 가장 작게 형성될 수 있고, 제2 가이드 구멍(442, 542)(GH2)이 가장 크게 형성될 수 있다. 즉, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)의 가이드 구멍(GH)은 상측으로 갈수록 넓어지는 형성될 수 있다.
도 6a와 같이 프로브(80)가 수직하게 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)에 삽입될 경우, 제1 가이드 구멍(GH1)의 크기가 가장 넓음에 따라, 프로브(80)의 삽입이 쉽게 이루어질 수 있다.
또한, 도 6b와 같이 전극패드(WP)와 프로브(80)가 접촉될 경우, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)의 가이드 구멍(GH)의 측벽이 경사지게 형성됨에 따라, 프로브(80)가 일측 또는 타측으로 기울어질 수 있다. 즉, 과도한 접촉압을 유발시키지 않으면서 프로브(80)에 의해 프로브 접속 패드(130) 및 전극패드(WP)의 표면에 형성된 산화막이 제거될 수 있다.
도 7a 및 도7b는 제1 실시예의 제3 변형예를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도7b를 참조하면, 상부 가이드 플레이트(40)는 동일한 크기의 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)(GH)을 형성할 수 있고, 하부 가이드 플레이트(50)의 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)은 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)(GH)과 동일하게 형성될 수 있다. 이때, 하부 가이드 플레이트(50)의 가장 하부에 위치하는 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)은 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)보다 큰 크기로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)의 일측에 위치한 측벽은 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)의 측벽과 동일한 수직 선상에 위치할 수 있고, 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)의 타측에 위치한 측벽은 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)의 측벽과 동일하지 않은 수직 선상에 위치할 수 있다. 즉, 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)은 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)에서 일방향으로 튀어나온 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상부 가이드 구멍(441, 442, 443)(GH)은 제2 하부 가이드 구멍(542)(GH2) 및 제3 하부 가이드 구멍(543)(GH3)와 동일한 수직 선상에 위치할 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 상부 가이드 플레이트(40) 및 하부 가이드 플레이트(50)에는 프로브(80)가 수직하게 관통될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 검사를 진행하기 위하여 웨이퍼(W)가 상측으로 이동되면, 웨이퍼(W)의 전극패드(WP)와 프로브(80)가 접촉되면서 웨이퍼(W)에 의해 프로브(80)가 상측으로 밀려 올라갈 수 있다. 이때, 가장 하부에 있는 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)의 크기가 가장 크게 형성됨에 따라, 프로브(80)는 제1 하부 가이드 구멍(541)(GH1)의 위치에 의해 일측으로 기울어질 수 있다. 이에 따라, 프로브(80)의 일측은 전극패드(WP)의 표면을 긁으면서 기울어지고, 타측은 프로브 접속 패드(130)의 표면을 긁으면서 기울어질 수 있다. 즉, 프로브(80)는 전극패드(WP) 및 프로브 접속 패드(130)의 표면에 형성된 산화막을 제거할 수 있다.
제2 실시예
이하, 본 발명의 제2 실시예에 대해 살펴본다. 단, 이하 설명되는 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 중간부 가이드 플레이트가 더 구비되는 점에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 동일한 부분에 대하여는 제1 실시예의 설명과 도면 부호를 원용한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 프로브 카드를 개략적으로 도시한 도이다.
도 8을 참조하면, 프로브 헤드(1')는 중간부 가이드 플레이트(60')를 포함한다. 중간부 가이드 플레이트(60')는 상부 가이드 플레이트(40')와 하부 가이드 플레이트(50')의 사이에 구비되는 것으로서, 제2 플레이트(20')의 일측에 구비될 수 있다. 그러나, 중간부 가이드 플레이트(60')의 위치는 이에 한정되지 않으며, 제1 플레이트(10')의 일측에 구비될 수도 있다.
프로브(80')는 상부 가이드 플레이트(40')와 중간부 가이드 플레이트(60') 및 하부 가이드 플레이트(50')를 순차적으로 관통하여 웨이퍼(W) 측에 제공될 수 있다. 이하, 도 9a 및 도9b를 참조하여 프로브 헤드(1')의 중간부 가이드 플레이트(60')에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 9a 및 도9b는 도 8의 가이드 플레이트, 프로브, 웨이퍼 및 공간변환기의 일측을 개략적으로 도시한 도이다.
도 9a 및 도9b를 참조하면, 상부 가이드 플레이트(40')의 가이드 구멍(441', 442', 443')(GH)과 하부 가이드 플레이트(50')의 가이드 구멍(541', 542', 543')(GH)은 동일한 크기 및 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상부 가이드 플레이트(40') 및 하부 가이드 플레이트(50')의 가이드 구멍(GH)은 하측으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.
중간부 가이드 플레이트(60')의 제1 중간부 가이드 구멍(641')(GH)과 제2 중간부 가이드 구멍(642')(GH)은 동일한 크기 및 형상으로 형성될 수 있고, 제3 중간부 가이드 구멍(643')(GH)은 제1 중간부 가이드 구멍(641')(GH) 및 제2 중간부 가이드 구멍(642')(GH) 보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 이때, 제3 중간부 가이드 구멍(643')(GH)의 일 측벽은 제1 중간부 가이드 구멍(641')(GH) 및 제2 중간부 가이드 구멍(642') 의 측벽과 동일한 수직 선상에 위치할 수 있고, 제3 중간부 가이드 구멍(643')(GH)의 타 측벽은 제1 중간부 가이드 구멍(641')(GH) 및 제2 중간부 가이드 구멍(642') 의 측벽과 동일하지 않은 수직 선상에 위치할 수 있다. 즉, 중간부 가이드 플레이트(60')의 가이드 구멍(GH)은 일측벽은 모두 동일한 수직 선상에 위치하고, 타 측벽은 하부로 갈수록 내측으로 형성되다가 다시 외측으로 형성되는 형태로 형성될 수 있다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 수직한 형태의 프로브(80')는 상부 가이드 플레이트(40'), 중간부 가이드 플레이트(60') 및 하부 가이드 플레이트(50')를 순차적으로 관통할 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 수직한 형태의 프로브(80')는 일측으로 탄성 변형될 수 있다. 구체적으로, 가이드 플레이트(GP)에 프로브(80')가 관통되면, 중간부 가이드 플레이트(60')는 일측으로 이동될 수 있다. 따라서, 중간부 가이드 플레이트(60')의 위치 이동을 따라 프로브(80')가 탄성 변형될 수 있다. 본 실시예에서는, 중간부 가이드 플레이트(60')가 우측으로 이동되고, 이에 따라, 프로브(80')의 중간부가 우측으로 변형되는 것을 예로 도시하였으나, 중간부 가이드 플레이트(60')의 이동 방향은 이에 한정되지 않는다.
중간부 가이드 플레이트(60')의 이동에 따라 프로브(80')가 탄성 변형된 후, 웨이퍼(W)의 검사를 진행하기 위하여 웨이퍼(W)가 상측으로 이동되면, 웨이퍼(W)의 전극패드(WP)와 프로브(80')가 접촉되면서 웨이퍼(W)에 의해 프로브(80)가 상측으로 밀려 올라갈 수 있다. 이때, 중간부 가이드 플레이트(60')의 가이드 구멍(GH)의 일 측벽이 하부로 갈수록 좁아지다가 다시 넓어지는 형태로 형성됨으로써, 프로브(80')의 중간 측은 중간부 가이드 플레이트(60')의 가이드 구멍(GH)의 형태에 따라 변형될 수 있다. 즉, 중간부 가이드 플레이트(60')의 가이드 구멍(GH)이 프로브(80')가 변형되는 방향성을 제시할 수 있다. 다시 말해, 별도의 장치가 없어도, 가이드 구멍(GH)의 형태를 변경함으로써, 복수의 프로브(80')가 동일하게 변형되는 효과를 가질 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 프로브 헤드 및 이를 포함하는 프로브 카드를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1, 1': 프로브 헤드 10, 10', 10": 지지 부재
100, 100': 프로브 카드 101: 양극산화막
101a: 기공홀 130: 프로브 접속 패드
40, 40': 상부 가이드 플레이트
50, 50': 하부 가이드 플레이트
60, 60': 중간부 가이드 플레이트
80: 프로브
BL: 배리어층 GH: 가이드 구멍
GP: 가이드 플레이트 PL: 다공층
SF: 표면 ST: 공간변환기
W: 웨이퍼 WP: 전극 패드

Claims (8)

  1. 가이드 구멍을 구비하는 복수의 가이드 플레이트를 포함하고,
    각각의 상기 가이드 플레이트는 복수의 층이 적층된 형태로 제공되며,
    상기 가이드 플레이트는,
    가장 하부에 구비되고, 제1 가이드 구멍을 구비하는 제1 가이드 층; 및
    가장 상부에 구비되고, 제2 가이드 구멍을 구비하는 제2 가이드 층을 포함하고,
    상기 제1 가이드 구멍의 측벽과 상기 제2 가이드 구멍의 측벽이 동일한 수직 선상에 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가이드 구멍의 중심과 상기 제2 가이드 구멍의 중심이 동일한 수직 선상에 제공되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가이드 구멍의 크기는 상기 제2 가이드 구멍의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 가이드 구멍의 크기는 상기 제2 가이드 구멍의 크기보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는,
    하부 가이드 구멍을 포함하는 하부 가이드 플레이트; 및
    상기 하부 가이드 플레이트의 상부에 제공되고, 상부 가이드 구멍을 포함하는 상부 가이드 플레이트를 포함하고,
    상기 상부 가이드 플레이트 또는 상기 하부 가이드 플레이트 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 가이드 층 및 상기 제2 가이드 층을 포함하며,
    상기 상부 가이드 구멍과 상기 하부 가이드 구멍은 동일한 크기로 제공되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 상부 가이드 구멍과 상기 하부 가이드 구멍은 대칭 구조로 제공되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드 플레이트는 모재인 금속을 양극 산화하여 형성된 양극산화막 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로브 카드의 프로브 헤드.
  8. 복수개의 프로브와 전기적으로 연결되는 프로브 접속 패드를 구비하는 공간변환기; 및
    상기 공간변환기의 하부에 구비되고, 복수의 층이 적층된 형태의 복수의 가이드 플레이트를 구비하는 프로브 헤드를 포함하고,
    상기 복수의 가이드 플레이트 중 적어도 어느 하나는,
    가장 하부에 구비되고, 제1 가이드 구멍을 구비하는 제1 가이드 층; 및
    가장 상부에 구비되고, 제2 가이드 구멍을 구비하는 제2 가이드 층을 포함하고,
    상기 제1 가이드 구멍의 측벽과 상기 제2 가이드 구멍의 측벽이 동일한 수직 선상에 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 프로브 카드.
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