KR20230018689A - Probe apparatus for inspecting wafer - Google Patents

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Abstract

A probe device for wafer inspection according to the present invention comprises: a printed circuit board; an interposer including a plate-shaped member having one surface coupled to the printed circuit board and having a plurality of side surface via holes vertically penetrating the plate-shaped member formed; a first insulating support plate disposed on the other surface of the plate-shaped member to support the interposer; a plurality of needles having one end vertically coupled to the first insulating support plate and the other end in contact with a wafer; first wiring electrodes formed as a conductive wire pattern on surfaces of the interposer and the first insulating support plate, having one end connected to a conductive material formed in the side surface via holes and the other end connected to one end of first needles of the needles, respectively, wherein the interposer has central via holes formed at a position corresponding to a longitudinal direction of the needles and the central via holes are in direct connect with second needles of the needles. In addition, according to the present invention, damage to the wafer or needle itself can be prevented.

Description

웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치{Probe apparatus for inspecting wafer}Probe apparatus for inspecting wafer {Probe apparatus for inspecting wafer}

본 발명은 반도체 집적회로 장치들을 검사하기 위한 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for inspecting semiconductor integrated circuit devices, and more particularly, to a probe device for inspecting a wafer.

일반적으로 반도체 집적 회로 장치들은 복수의 집적 회로 칩들이 아주 복잡하면서 정교하게 패키징되어 형성된다. 이러한 반도체 집적 회로들에 대한 전기적 특성 검사를 수행하여, 반도체 집적 회로의 불량 여부를 검사하게 되는데, 일반적으로 웨이퍼 검사 시스템이 사용된다. 이러한 웨이퍼 검사 시스템에는 프로브 장치가 결합되어 있는데, 이러한 프로브 장치는 반도체 집적 회로의 웨이퍼와 테스터(tester)를 전기적으로 연결하는 기능을 한다.In general, semiconductor integrated circuit devices are formed by very complex and sophisticated packaging of a plurality of integrated circuit chips. An electrical characteristic test is performed on these semiconductor integrated circuits to inspect whether or not the semiconductor integrated circuit is defective, and a wafer inspection system is generally used. A probe device is coupled to the wafer inspection system, and the probe device serves to electrically connect a semiconductor integrated circuit wafer and a tester.

프로브 장치는 테스트 장비로부터 전기적 신호를 받기 위한 인쇄회로기판과, 전기적 신호를 패드에 전달하는 니들과, 다수의 비아홀(via hole)이 형성된 기판을 포함할 수 있다.The probe device may include a printed circuit board for receiving electrical signals from test equipment, a needle for transmitting electrical signals to a pad, and a substrate on which a plurality of via holes are formed.

반도체 집적 회로에는 다수의 집적 회로 칩들이 배치되므로, 이를 검사하기 위한 니들 및 비아홀 또한 상기 다수의 집적 회로 칩들에 대응되게 배치되어야 한다. 그러나, 프로브 장치의 제한된 영역으로 인해, 다수의 배선 패턴 및 비아홀을 동시에 구현하기에는 어려움이 있다.Since a plurality of integrated circuit chips are disposed in the semiconductor integrated circuit, needles and via holes for inspecting the integrated circuit chips must also be disposed corresponding to the plurality of integrated circuit chips. However, due to the limited area of the probe device, it is difficult to simultaneously implement a plurality of wiring patterns and via holes.

특히, 종래의 프로브 장치는 인쇄회로기판이 니들에 비해서 상대적으로 크기 때문에, 니들이 웨이퍼에 접촉할 때에, 니들 주변부의 인쇄회로기판도 웨이퍼에 접촉하게 되어, 웨이퍼 검사의 정확성을 떨어뜨리거나, 웨이퍼 또는 니들 자체를 손상시킬 우려가 있다. In particular, in the conventional probe device, since the printed circuit board is relatively large compared to the needle, when the needle contacts the wafer, the printed circuit board around the needle also contacts the wafer, reducing the accuracy of wafer inspection or There is a risk of damaging the needle itself.

본 발명은, 복수개의 비아홀들이 형성된 인터포저와 니들 상이에 절연성 지지판을 형성한 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a probe device for inspecting a wafer in which an insulating support plate is formed on an interposer having a plurality of via holes and a needle.

상기 과제를 해결하기 위한 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치는 인쇄회로기판; 일면이 상기 인쇄회로기판에 결합하는 판형 부재를 포함하되, 상기 판형 부재를 수직으로 관통하는 복수개의 측면 비아홀들이 형성된 인터포저(interposer); 상기 판형 부재의 타면에 배치되어 상기 인터포저를 지지하는 제1 절연성 지지판; 일단이 상기 제1 절연성 지지판에 수직으로 결합되고 타단이 웨이퍼와 접촉하는 복수개의 니들들; 상기 인터포저 및 상기 제1 절연성 지지판의 표면 상에 도선 패턴으로 형성되되, 일단이 상기 측면 비아홀들에 형성된 도전재와 연결되고 타단이 상기 니들들 중 제1 니들들의 일단과 각각 연결된 제1 배선 전극들을 포함하고, 상기 인터포저는 상기 니들들의 길이 방향에 대응하는 위치에 중앙 비아홀들이 형성되어 있으며, 상기 중앙 비아홀들은 상기 니들들 중 제2 니들들과 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.A probe device for inspecting a wafer to solve the above problems is a printed circuit board; an interposer including a plate-shaped member having one surface coupled to the printed circuit board, and having a plurality of side via-holes vertically penetrating the plate-shaped member; a first insulating support plate disposed on the other surface of the plate-like member to support the interposer; a plurality of needles having one end vertically coupled to the first insulating support plate and the other end in contact with the wafer; A first wiring electrode formed in a conductive wire pattern on the surface of the interposer and the first insulating support plate, one end of which is connected to the conductive material formed in the side via holes and the other end of which is connected to one end of the first needles among the needles. The interposer is characterized in that central via-holes are formed at positions corresponding to the longitudinal direction of the needles, and the central via-holes are directly connected to second needles among the needles.

상기 제1 절연성 지지판은, 상기 인터포저에서 상기 중앙 비아홀들이 형성된 영역에 배치된 것을 특징으로 한다.The first insulating support plate may be disposed in an area where the central via holes are formed in the interposer.

상기 제1 배선 전극들 및 상기 니들들은 상기 제1 절연성 지지판의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 한다.The first wire electrodes and the needles are formed symmetrically with respect to the central portion of the first insulating support plate.

상기 인터포저, 상기 제1 절연성 지지판 및 상기 제1 배선 전극의 상면에 형성되어 상기 인터포저를 지지하는 제2 절연성 지지판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The interposer may further include a second insulating support plate formed on upper surfaces of the interposer, the first insulating support plate, and the first wire electrode to support the interposer.

상기 제2 절연성 지지판은, 상기 인터포저, 상기 제1 절연성 지지판 및 상기 제1 배선 전극 각각의 두께 차이에 따라 단차가 형성된 것을 특징으로 한다.The second insulating support plate is characterized in that a step is formed according to a difference in thickness between the interposer, the first insulating support plate, and the first wiring electrode.

상기 인터포저 및 상기 제2 절연성 지지판의 표면 상에 도선 패턴으로 형성되되, 일단이 상기 측면 비아홀들에 형성된 도전재와 연결되고 타단이 상기 니들들 중 제3 니들들의 일단과 각각 연결된 제2 배선 전극들을 포함하는 것을 특징으로 한다.A second wiring electrode formed in a conductive wire pattern on the surface of the interposer and the second insulating support plate, one end of which is connected to the conductive material formed in the side via holes and the other end of which is connected to one end of the third needles among the needles. It is characterized by including them.

본 발명에 따르면, 복수개의 비아홀들이 형성된 인터포저의 일측에 절연성 지지판을 형성하여, 상기 인쇄회로기판과 상기 니들 사이의 높이 편차를 두어서, 상기 인쇄회로기판이 웨이퍼에 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 하며, 이를 통해, 웨이퍼 검사의 정확성을 높일 수 있고, 또한, 웨이퍼 또는 니들 자체의 손상을 예방할 수 있다. According to the present invention, an insulating support plate is formed on one side of an interposer in which a plurality of via holes are formed, and a height difference between the printed circuit board and the needle is provided to prevent the printed circuit board from contacting the wafer. Through this, the accuracy of wafer inspection can be increased, and damage to the wafer or the needle itself can be prevented.

또한, 인터포저의 중앙에 별도의 중앙 비아홀들을 형성하고, 중앙 비아홀들과 니들들을 직접 연결할 수 있도록 하여, 판상형의 인터포저 공간 활용을 최대화할 수 있으므로, 인터포저가 휘어지는 것을 방지하고, 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치의 크기를 축소시킬 수 있다. In addition, since separate central via holes are formed in the center of the interposer and needles can be directly connected to the central via holes, space utilization of the plate-shaped interposer can be maximized, preventing the interposer from bending and wafer inspection. It is possible to reduce the size of the probe device for

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(100)를 설명하기 위한 일 실시예의 단면 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(100)를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(200)를 설명하기 위한 다른 실시예의 단면 구조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(200)의 평면도이다.1 is a cross-sectional structural diagram of an embodiment for explaining a probe device 100 for inspecting a wafer according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the probe apparatus 100 for inspecting a wafer shown in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional structural view of another embodiment for explaining a probe device 200 for inspecting a wafer according to the present invention.
FIG. 4 is a plan view of the probe device 200 for inspecting a wafer shown in FIG. 3 .

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, in the embodiments of the technical idea of the present invention, it is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various different forms, but only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the technology to which the present invention belongs It is provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention, and is only defined by the scope of the claims in the embodiments of the technical idea of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described in this specification will be described with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in necessary forms. For example, a region shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.Like reference numbers designate like elements throughout the specification. Accordingly, the same reference numerals or similar reference numerals may be described with reference to other drawings, even if not mentioned or described in the drawings. Also, even if reference numerals are not indicated, description may be made with reference to other drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(100)를 설명하기 위한 일 실시예의 단면 구조도이고, 도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(100)를 설명하기 위한 사시도이다. 1 is a cross-sectional structure diagram of an embodiment for explaining a probe device 100 for inspecting a wafer according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view for explaining the probe device 100 for inspecting a wafer shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(100)는 인쇄회로기판(110), 인터포저(120), 절연성 지지판(130), 니들들(140) 및 배선 전극들(150)을 포함한다.1 and 2, the probe device 100 for inspecting a wafer includes a printed circuit board 110, an interposer 120, an insulating support plate 130, needles 140, and wire electrodes 150. includes

인쇄회로기판(110)은 웨이퍼에 대한 검사를 위한 신호 전송을 위한 회로 패턴들이 형성되어 있다. 이러한, 인쇄회로기판(110)은 인터포저(120)의 일면에 솔더링될 수 있다.The printed circuit board 110 has circuit patterns for signal transmission for wafer inspection. The printed circuit board 110 may be soldered to one surface of the interposer 120 .

인터포저(120)는 일면이 인쇄회로기판(110)에 결합하는 판형 부재를 포함하되, 판형 부재를 수직으로 관통하는 복수개의 측면 비아홀들(via hole)(120-1)과 중앙 비아홀들(120-2)이 형성되어 있다.The interposer 120 includes a plate-shaped member whose one surface is coupled to the printed circuit board 110, and includes a plurality of side via holes 120-1 vertically penetrating the plate-shaped member and central via holes 120. -2) is formed.

측면 비아홀들(via hole)(120-1)은 인터포저(120)의 측부에 형성되어 있으며, 중앙 비아홀들(120-2)은 인터포저(120)의 중앙부에 형성되어 있다. 측면 비아홀들(via hole)(120-1)과 중앙 비아홀들(120-2)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있다. 측면 비아홀들(via hole)(120-1)과 중앙 비아홀들(120-2) 각각은 인터포저(120)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.Side via holes 120 - 1 are formed on the side of the interposer 120 , and central via holes 120 - 2 are formed on the center of the interposer 120 . The number of side via holes 120-1 and center via holes 120-2 may be increased or decreased as needed. Each of the side via holes 120 - 1 and the central via holes 120 - 2 may be symmetrically aligned with respect to the central portion of the interposer 120 .

측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)의 내부에는 도전재가 충진된다. 이러한 도전재는 전해 도금 또는 무전해 도금에 의한 금속으로 충진되거나, 전도성 폴리머로 충진될 수 있다. 전해 도금 또는 무전해 도금에 의한 금속으로 충진하는 경우에는, 측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)이 형성된 인터포저(120) 표면 상에 시드층(seed layer)을 형성하고, 측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)의 충진을 위한 포토레지스트로 패턴을 형성하여 포토리소그래피 공정 후, 도금 공정을 통해 상기 시드층으로부터 측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)에 도전재로 도전 금속을 채울 수 있다. 여기에서 상기 시드층은 전자빔 증착(e-beam evaporator), 스퍼터링(sputtering) 등에 의해 형성될 수 있다. 도금 공정의 경우 도전 금속은 도금성이 우수하고 전기저항이 낮은 Ni, Cu, Ag, Au, NiCo, W 등이 사용될 수 있으며, 상기 시드층은 Ti/Cu, Cr/Cu, Ti/Ni, Cr/Ni, Ti/Au, Cr/Au, Ti/Ag, Cr/Ag, TiW/Au 중 어느 하나 또는 다수의 조합으로 형성될 수 있다.A conductive material is filled in the side via-holes 120-1 and the central via-holes 120-2. Such a conductive material may be filled with a metal by electrolytic plating or electroless plating, or may be filled with a conductive polymer. When filling with metal by electrolytic plating or electroless plating, a seed layer is formed on the surface of the interposer 120 on which the side via holes 120-1 and the central via holes 120-2 are formed. And, after a photolithography process by forming a pattern with photoresist for filling the side via holes 120-1 and the center via holes 120-2, the side via holes 120-1 from the seed layer through a plating process. ) and the central via holes 120 - 2 may be filled with a conductive metal. Here, the seed layer may be formed by e-beam evaporator, sputtering, or the like. In the case of the plating process, Ni, Cu, Ag, Au, NiCo, W, etc., which have excellent plating properties and low electrical resistance, may be used as the conductive metal, and the seed layer may be Ti/Cu, Cr/Cu, Ti/Ni, Cr /Ni, Ti/Au, Cr/Au, Ti/Ag, Cr/Ag, TiW/Au may be formed of any one or a plurality of combinations.

인터포저(120)는 글라스(glass), 사파이어(Al2O3), 탄화 규소(SiC) 및 석영(quartz)과 같은 투명한 기판을 포함할 수 있다. 또한, 인터포저(120)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)로 구현될 수 있다.The interposer 120 may include a transparent substrate such as glass, sapphire (Al2O3), silicon carbide (SiC), and quartz. In addition, the interposer 120 may be implemented as a printed circuit board (PCB).

인터포저(120)에 형성된 다수의 측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)은 인터포저(120)의 상면으로부터 하면을 관통하도록 형성될 수 있다. 측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)은 인터포저(120)의 상면으로부터 하면까지 단면적이 일정하게 형성될 수 있으며, 단면 형상은 원형일 수 있다. The plurality of side via holes 120 - 1 and the central via holes 120 - 2 formed in the interposer 120 may be formed to penetrate from the upper surface to the lower surface of the interposer 120 . The side via holes 120 - 1 and the center via holes 120 - 2 may have a constant cross-sectional area from the upper surface to the lower surface of the interposer 120 , and may have a circular cross-sectional shape.

인터포저(120)는 측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)의 일측이 인쇄회로기판(110)과 전기적으로 연결되기 위한 금속배선전극을 포함할 수 있다. 측면 비아홀들(120-1) 및 중앙 비아홀들(120-2)의 일측은 인쇄회로기판(110)과 솔더링 방식으로 결합될 수 있다. 금속배선전극은 복수로 구비되어, 인터포저(120)의 일면을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.The interposer 120 may include a metal wiring electrode for electrically connecting one side of the side via holes 120 - 1 and the central via holes 120 - 2 to the printed circuit board 110 . One side of the side via holes 120 - 1 and the central via holes 120 - 2 may be coupled to the printed circuit board 110 by soldering. A plurality of metal wiring electrodes may be provided and spaced apart from each other along one surface of the interposer 120 .

금속배선전극의 경우 마스크를 통한 포토 공정에 의해 형성되며 전자 빔 증착 (e-beamevaporator), 스퍼터링(sputtering), 프린팅 (printing) 또는 도금 공정에 의해 형성될 수 있다. 금속배선전극은 인터포저(120) 상에 포토-에칭(photo-etching) 공정에 의해 형성된 트렌치(trench) 영역에 형성될 수도 있으며, 설정패턴에 따라 적절한 방법으로 금속배선전극 패턴을 형성할 수 있다.The metal wiring electrode is formed by a photo process through a mask, and may be formed by an e-beamevaporator, sputtering, printing, or plating process. The metal wiring electrode may be formed in a trench region formed by a photo-etching process on the interposer 120, and a metal wiring electrode pattern may be formed by an appropriate method according to a set pattern. .

제1 절연성 지지판(130)은 판형 부재를 갖는 인터포저(120)의 타면에 배치되어 있다. 제1 절연성 지지판(130)은 인터포저(120)에서 중앙 비아홀들(120-2)이 형성된 중앙 영역에 배치된다.The first insulating support plate 130 is disposed on the other surface of the interposer 120 having a plate-like member. The first insulating support plate 130 is disposed in the central region of the interposer 120 where the central via holes 120 - 2 are formed.

제1 절연성 지지판(130)은 니들들(140)의 높이를 상대적으로 더 높게 형성하도록 하며, 웨이퍼 검사 시에 인터포저(120)의 판형 부재가 휘어지는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다. 이를 위해, 제1 절연성 지지판(130)은 수지 형태의 폴리이미드 또는 에폭시 계열로 형성될 수 있다. 제1 절연성 지지판(130)은 화학기상증착법(CVD), 전자빔 증착(e-beam evaporator), 스퍼터링(sputtering), 프린팅(printing) 공정 및 코팅 공정 중 어느 하나의 방식에 의해 형성될 수 있다. The first insulating support plate 130 allows the needles 140 to have a relatively high height, and serves to prevent the plate-shaped member of the interposer 120 from being bent during wafer inspection. To this end, the first insulating support plate 130 may be formed of polyimide or epoxy based resin. The first insulating support plate 130 may be formed by any one of chemical vapor deposition (CVD), e-beam evaporator, sputtering, printing, and coating processes.

니들들(140)은 일단이 제1 절연성 지지판(130)에 수직으로 결합되고 타단이 웨이퍼(미도시)와 접촉하는 것으로 복수개가 구비되어 있다. 니들들(140)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 니들들(140)은 제1 절연성 지지판(130) 내에 수직으로 관통하여 삽입되어 있다. 또한, 니들들(140)은 제1 절연성 지지판(130)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.A plurality of needles 140 are provided with one end coupled vertically to the first insulating support plate 130 and the other end in contact with a wafer (not shown). Needles 140 may be formed of a metal material. The needles 140 are inserted vertically through the first insulating support plate 130 . In addition, the needles 140 may be symmetrically aligned with respect to the central portion of the first insulating support plate 130 .

니들들(140)은 제1 니들들(140-1)과 제2 니들들(140-2)로 구분될 수 있다. 제1 니들들(140-1)의 일단은 제1 배선 전극들(150)의 일단과 연결되어 있고, 제1 니들들(140-1)의 타단은 웨이퍼와 접촉할 수 있다. The needles 140 may be divided into first needles 140-1 and second needles 140-2. One end of the first needles 140-1 is connected to one end of the first wire electrodes 150, and the other end of the first needles 140-1 may contact a wafer.

제2 니들들(140-2)의 일단은 인터포저(120)의 중앙 비아홀들(120-2)의 도전재와 직접 연결되어 있고, 제2 니들들(140-2)의 타단은 웨이퍼와 접촉할 수 있다. One end of the second needles 140-2 is directly connected to the conductive material of the central via holes 120-2 of the interposer 120, and the other end of the second needles 140-2 is in contact with the wafer. can do.

제1 배선 전극들(150)은 인터포저(120) 및 절연성 지지판(130)의 표면 상에 도선 패턴으로 형성되되, 일단이 인터포저(120)의 측면 비아홀들(120-1)에 형성된 도전재와 결합되어 있고 타단이 제1 니들들(140-1)의 일단과 각각 결합되어 있다. 제1 배선 전극들(150)은 복수개로 구비되어, 다수의 측면 비아홀들(120-1)과 제1 니들들(140-1)을 각각 전기적으로 연결할 수 있다. 이러한, 제1 배선 전극들(150)은 절연성 지지판(130)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.The first wiring electrodes 150 are formed in a conductive wire pattern on the surface of the interposer 120 and the insulating support plate 130, and one end is a conductive material formed in the side via holes 120-1 of the interposer 120. It is coupled with and the other end is coupled with one end of the first needles (140-1), respectively. The plurality of first wire electrodes 150 may be provided to electrically connect the plurality of side via holes 120-1 and the first needles 140-1, respectively. The first wire electrodes 150 may be symmetrically aligned with respect to the central portion of the insulating support plate 130 .

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(200)를 설명하기 위한 다른 실시예의 단면 구조도이고, 도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(200)의 평면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional structure diagram of another embodiment for explaining a probe device 200 for inspecting a wafer according to the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the probe device 200 for inspecting a wafer shown in FIG. 3 .

도 3 및 도 4를 참조하면, 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치(200)는 인쇄회로기판(210), 인터포저(220), 제1 절연성 지지판(230), 니들들(240), 제1 배선 전극들(250), 제2 절연성 지지판(260) 및 제2 배선 전극들(270)을 포함한다.3 and 4, the probe device 200 for inspecting a wafer includes a printed circuit board 210, an interposer 220, a first insulating support plate 230, needles 240, and a first wiring electrode. s 250 , a second insulating support plate 260 and second wiring electrodes 270 .

인쇄회로기판(210)은 웨이퍼에 대한 검사를 위한 신호 전송을 위한 회로 패턴들이 형성되어 있다. 이러한, 인쇄회로기판(210)은 인터포저(220)의 일면에 솔더링될 수 있다.The printed circuit board 210 has circuit patterns for signal transmission for wafer inspection. The printed circuit board 210 may be soldered to one surface of the interposer 220 .

인터포저(220)는 일면이 인쇄회로기판(210)에 결합하는 판형 부재를 포함하되, 판형 부재를 수직으로 관통하는 복수개의 측면 비아홀들(via hole)(220-1)과 중앙 비아홀들(220-2)이 형성되어 있다.The interposer 220 includes a plate-shaped member whose one surface is coupled to the printed circuit board 210, and includes a plurality of side via holes 220-1 and central via holes 220 vertically penetrating the plate-shaped member. -2) is formed.

측면 비아홀들(via hole)(220-1)은 인터포저(220)의 측부에 형성되어 있다. 이러한, 측면 비아홀들(via hole)(220-1)은 중앙 비아홀들(220-2)에 인접해 있는 제1 측면 비아홀들(220-11)과 중앙 비아홀들(220-2)에서 좀더 이격되어 인터포저(220)의 측부에 위치하는 제2 측면 비아홀들(220-12)를 포함할 수 있다. 측면 비아홀들(via hole)(120-1)의 개수는 필요에 따라 증감될 수 있다. 측면 비아홀들(via hole)(120-1)은 인터포저(120)의 중앙부를 기준으로 각각 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.Side via holes 220 - 1 are formed on the side of the interposer 220 . These side via holes 220-1 are further spaced apart from the first side via holes 220-11 adjacent to the central via holes 220-2 and the central via holes 220-2. The interposer 220 may include second side via-holes 220 - 12 located on the side of the interposer 220 . The number of side via holes 120-1 may be increased or decreased as needed. The side via holes 120 - 1 may be symmetrically aligned with respect to the central portion of the interposer 120 .

중앙 비아홀들(220-2)은 인터포저(220)의 중앙부에 형성되어 있다. 중앙 비아홀들(120-2)의 개수도 필요에 따라 증감될 수 있다. 중앙 비아홀들(120-2)은 인터포저(120)의 중앙부를 기준으로 각각 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.The central via holes 220 - 2 are formed in the center of the interposer 220 . The number of central via holes 120-2 may also be increased or decreased as needed. The central via holes 120 - 2 may be symmetrically aligned with respect to the center of the interposer 120 .

측면 비아홀들(220-1) 및 중앙 비아홀들(220-2)의 내부에는 도전재가 충진된다. 이러한 도전재는 전해 도금 또는 무전해 도금에 의한 금속으로 충진되거나, 전도성 폴리머로 충진될 수 있다. A conductive material is filled in the side via-holes 220-1 and the central via-holes 220-2. Such a conductive material may be filled with a metal by electrolytic plating or electroless plating, or may be filled with a conductive polymer.

인터포저(220)에 형성된 다수의 측면 비아홀들(220-1) 및 중앙 비아홀들(220-2)은 인터포저(220)의 상면으로부터 하면을 관통하도록 형성될 수 있다. 측면 비아홀들(220-1) 및 중앙 비아홀들(220-2)은 인터포저(220)의 상면으로부터 하면까지 단면적이 일정하게 형성될 수 있으며, 단면 형상은 원형일 수 있다. The plurality of side via-holes 220 - 1 and central via-holes 220 - 2 formed in the interposer 220 may be formed to pass through the lower surface from the upper surface of the interposer 220 . The side via holes 220 - 1 and the center via holes 220 - 2 may have a constant cross-sectional area from the upper surface to the lower surface of the interposer 220 , and may have a circular cross-sectional shape.

인터포저(220)는 측면 비아홀들(220-1) 및 중앙 비아홀들(220-2)의 일측이 인쇄회로기판(210)과 전기적으로 연결되기 위한 금속배선전극을 포함할 수 있다. 측면 비아홀들(220-1) 및 중앙 비아홀들(220-2)의 일측은 인쇄회로기판(210)과 솔더링 방식으로 결합될 수 있다. 금속배선전극은 복수로 구비되어, 인터포저(220)의 일면을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.The interposer 220 may include a metal wiring electrode for electrically connecting one side of the side via holes 220 - 1 and the central via holes 220 - 2 to the printed circuit board 210 . One side of the side via holes 220 - 1 and the central via holes 220 - 2 may be coupled to the printed circuit board 210 by soldering. A plurality of metal wiring electrodes may be provided and spaced apart from each other along one surface of the interposer 220 .

제1 절연성 지지판(230)은 판형 부재를 갖는 인터포저(220)의 타면에 배치되어 있다. 제1 절연성 지지판(130)은 인터포저(120)에서 중앙 비아홀들(120-2)이 형성된 중앙 영역에 배치된다.The first insulating support plate 230 is disposed on the other surface of the interposer 220 having a plate-like member. The first insulating support plate 130 is disposed in the central region of the interposer 120 where the central via holes 120 - 2 are formed.

제1 절연성 지지판(230)은 웨이퍼 검사 시에 인터포저(220)의 판형 부재가 휘어지는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다. 이를 위해, 제1 절연성 지지판(230)은 수지 형태의 폴리이미드 또는 에폭시 계열로 형성될 수 있다. 제1 절연성 지지판(230)은 화학기상증착법(CVD), 전자빔 증착(e-beam evaporator), 스퍼터링(sputtering), 프린팅(printing) 공정 및 코팅 공정 중 어느 하나의 방식에 의해 형성될 수 있다.The first insulating support plate 230 serves to prevent the plate-shaped member of the interposer 220 from being bent during wafer inspection. To this end, the first insulating support plate 230 may be formed of polyimide or epoxy based resin. The first insulating support plate 230 may be formed by any one of chemical vapor deposition (CVD), e-beam evaporator, sputtering, printing and coating processes.

니들들(240)은 일단이 제1 절연성 지지판(230)에 수직으로 결합되고 타단이 웨이퍼(미도시)와 접촉하는 것으로 복수개가 구비되어 있다. 니들들(240)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 니들들(240)은 제1 절연성 지지판(230) 내에 수직으로 관통하여 삽입되어 있다. 또한, 니들들(240)은 제1 절연성 지지판(230)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.A plurality of needles 240 are provided with one end vertically coupled to the first insulating support plate 230 and the other end in contact with a wafer (not shown). Needles 240 may be formed of a metal material. The needles 240 are inserted vertically through the first insulating support plate 230 . In addition, the needles 240 may be symmetrically aligned with respect to the central portion of the first insulating support plate 230 .

니들들(240)은 제1 니들들(240-1), 제2 니들들(240-2), 제3 니들들(140-3)으로 구분될 수 있다. The needles 240 may be divided into first needles 240-1, second needles 240-2, and third needles 140-3.

제1 니들들(240-1)의 일단은 제1 배선 전극들(250)의 일단과 연결되어 있고, 제1 니들들(240-1)의 타단은 웨이퍼와 접촉할 수 있다. 또한, 제2 니들들(240-2)의 일단은 인터포저(220)의 중앙 비아홀들(220-2)의 도전재와 직접 연결되어 있고, 제2 니들들(240-2)의 타단은 웨이퍼와 접촉할 수 있다. 또한, 제3 니들들(240-3)의 일단은 제2 배선 전극들(270)의 일단과 연결되어 있고, 제3 니들들(240-3)의 타단은 웨이퍼와 접촉할 수 있다. One end of the first needles 240-1 is connected to one end of the first wire electrodes 250, and the other end of the first needles 240-1 may contact a wafer. In addition, one end of the second needles 240-2 is directly connected to the conductive material of the central via holes 220-2 of the interposer 220, and the other end of the second needles 240-2 is a wafer can be contacted with Also, one end of the third needles 240-3 is connected to one end of the second wire electrodes 270, and the other end of the third needles 240-3 may contact the wafer.

제1 배선 전극들(250)은 인터포저(220) 및 제1 절연성 지지판(230)의 표면 상에 도선 패턴으로 형성되되, 일단이 인터포저(220)의 측면 비아홀들(220-1) 중 제1 측면 비아홀들(220-11)에 형성된 도전재와 결합되어 있고 타단이 제1 니들들(240-1)의 일단과 각각 결합되어 있다. 제1 배선 전극들(250)은 복수개로 구비되어, 다수의 제1 측면 비아홀들(120-11)과 제1 니들들(240-1)을 각각 전기적으로 연결할 수 있다. 이러한, 제1 배선 전극들(250)은 제1 절연성 지지판(230)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.The first wiring electrodes 250 are formed in a conductive wire pattern on the surfaces of the interposer 220 and the first insulating support plate 230, and one end of the via holes 220-1 on the side of the interposer 220 It is coupled with the conductive material formed in the first side via holes 220-11, and the other end is coupled to one end of the first needles 240-1, respectively. The plurality of first wire electrodes 250 may be provided to electrically connect the plurality of first side via holes 120-11 and the first needles 240-1, respectively. The first wire electrodes 250 may be symmetrically aligned with respect to the central portion of the first insulating support plate 230 .

제2 절연성 지지판(260)은 인터포저(220), 제1 절연성 지지판(230) 및 제1 배선 전극(250)의 상면에 형성되어 있다. 제2 절연성 지지판(260)은 웨이퍼 검사 시에 인터포저(220)의 판형 부재가 휘어지는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다. 이를 위해, 제2 절연성 지지판(260)은 수지 형태의 폴리이미드 또는 에폭시 계열로 형성될 수 있다. The second insulating support plate 260 is formed on upper surfaces of the interposer 220 , the first insulating support plate 230 and the first wire electrode 250 . The second insulating support plate 260 serves to prevent the plate-shaped member of the interposer 220 from being bent during wafer inspection. To this end, the second insulating support plate 260 may be formed of polyimide or epoxy based resin.

제2 절연성 지지판(260)은 인터포저(220), 제1 절연성 지지판(230) 및 제1 배선 전극(250) 각각의 두께 차이에 따라 단차가 형성된 것일 수 있다. 니들들(240)은 제2 절연성 지지판(260)의 판형부재를 수직으로 관통하여 형성될 수 있으며, 이에 따라, 제2 절연성 지지판(260)은 인퍼포저(220)의 지지와 함께 니들들(240)의 기립을 지지할 수 있다.The second insulating support plate 260 may have a step formed according to a thickness difference between the interposer 220 , the first insulating support plate 230 , and the first wire electrode 250 . The needles 240 may be formed by vertically penetrating the plate-shaped member of the second insulating support plate 260, and thus, the second insulating support plate 260 includes the needles ( 240) can support standing.

제2 배선전극(270)은 인터포저(220) 및 제2 절연성 지지판(260)의 표면 상에 도선 패턴으로 형성되되, 일단이 인터포저(220)의 측면 비아홀들(220-1) 중 제2 측면 비아홀들(220-12)에 형성된 도전재와 연결되고, 타단이 니들들(240) 중 제3 니들들(240-3)의 일단과 각각 연결되어 있다.The second wiring electrode 270 is formed in a conductive wire pattern on the surfaces of the interposer 220 and the second insulating support plate 260, and one end is the second of the side via holes 220-1 of the interposer 220. It is connected to the conductive material formed in the side via holes 220 - 12 , and the other end is connected to one end of the third needles 240 - 3 of the needles 240 .

제2 배선 전극들(270)은 복수개로 구비되어, 다수의 제2 측면 비아홀들(120-12)과 제3 니들들(240-3)을 각각 전기적으로 연결할 수 있다. 이러한, 제3 배선 전극들(270)은 제2 절연성 지지판(260)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 정렬되어 형성된 것일 수 있다.A plurality of second wire electrodes 270 may be provided to electrically connect the plurality of second side via holes 120-12 and the third needles 240-3, respectively. The third wire electrodes 270 may be symmetrically aligned with respect to the central portion of the second insulating support plate 260 .

이상에서 본 발명의 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the probe device for wafer inspection of the present invention has been described above with accompanying drawings, this is an exemplary description of the best embodiment of the present invention, but does not limit the present invention.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.Therefore, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone having ordinary knowledge in the art to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course it is possible, and such variations are within the scope of the claims.

100, 200: 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치
110, 210: 인쇄회로기판
120, 220: 인터포저
130, 230: 제1 절연성 지지판
140, 240: 니들들
150, 250: 제1 배선 전극들
260: 제2 절연성 지지판
270: 제2 배선 전극들100, 200: probe device for wafer inspection
110, 210: printed circuit board
120, 220: interposer
130, 230: first insulating support plate
140, 240: needles
150, 250: first wiring electrodes
260: second insulating support plate
270: second wiring electrodes

Claims (6)

인쇄회로기판;
일면이 상기 인쇄회로기판에 결합하는 판형 부재를 포함하되, 상기 판형 부재를 수직으로 관통하는 복수개의 측면 비아홀들이 형성된 인터포저(interposer);
상기 판형 부재의 타면에 배치되어 상기 인터포저를 지지하는 제1 절연성 지지판;
일단이 상기 제1 절연성 지지판에 수직으로 결합되고 타단이 웨이퍼와 접촉하는 복수개의 니들들;
상기 인터포저 및 상기 제1 절연성 지지판의 표면 상에 도선 패턴으로 형성되되, 일단이 상기 측면 비아홀들에 형성된 도전재와 연결되고 타단이 상기 니들들 중 제1 니들들의 일단과 각각 연결된 제1 배선 전극들을 포함하고,
상기 인터포저는 상기 니들들의 길이 방향에 대응하는 위치에 중앙 비아홀들이 형성되어 있으며, 상기 중앙 비아홀들은 상기 니들들 중 제2 니들들과 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치.printed circuit board;
an interposer including a plate-shaped member having one surface coupled to the printed circuit board, and having a plurality of side via-holes vertically penetrating the plate-shaped member;
a first insulating support plate disposed on the other surface of the plate-like member to support the interposer;
a plurality of needles having one end vertically coupled to the first insulating support plate and the other end in contact with the wafer;
A first wiring electrode formed in a conductive wire pattern on the surface of the interposer and the first insulating support plate, one end of which is connected to the conductive material formed in the side via holes and the other end of which is connected to one end of the first needles among the needles. include them,
The interposer has central via holes formed at positions corresponding to the longitudinal direction of the needles, and the central via holes are directly connected to second needles among the needles. 제1항에 있어서,
상기 제1 절연성 지지판은,
상기 인터포저에서 상기 중앙 비아홀들이 형성된 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치.According to claim 1,
The first insulating support plate,
A probe device for inspecting a wafer, characterized in that disposed in an area where the central via holes are formed in the interposer. 제1항에 있어서,
상기 제1 배선 전극들 및 상기 니들들은 상기 제1 절연성 지지판의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치. According to claim 1,
The probe device for inspecting a wafer, characterized in that the first wire electrodes and the needles are formed symmetrically with respect to a central portion of the first insulating support plate. 제1항에 있어서,
상기 인터포저, 상기 제1 절연성 지지판 및 상기 제1 배선 전극의 상면에 형성되어 상기 인터포저를 지지하는 제2 절연성 지지판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치. According to claim 1,
and a second insulating support plate formed on upper surfaces of the interposer, the first insulating support plate, and the first wire electrode to support the interposer. 제4항에 있어서,
상기 제2 절연성 지지판은,
상기 인터포저, 상기 제1 절연성 지지판 및 상기 제1 배선 전극 각각의 두께 차이에 따라 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치. According to claim 4,
The second insulating support plate,
A probe device for inspecting a wafer, characterized in that a step is formed according to a difference in thickness between the interposer, the first insulating support plate, and the first wire electrode. 제4항에 있어서,
상기 인터포저 및 상기 제2 절연성 지지판의 표면 상에 도선 패턴으로 형성되되, 일단이 상기 측면 비아홀들에 형성된 도전재와 연결되고 타단이 상기 니들들 중 제3 니들들의 일단과 각각 연결된 제2 배선 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사를 위한 프로브 장치.
According to claim 4,
A second wiring electrode formed in a conductive wire pattern on the surface of the interposer and the second insulating support plate, one end of which is connected to the conductive material formed in the side via holes and the other end of which is connected to one end of the third needles among the needles. A probe device for inspecting a wafer, comprising:
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