KR101029987B1 - Contactor for Electrical Test and Method for Manufacturing the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 오버 드라이브의 반복으로 인한 접촉부의 구부러짐이나 깨짐 등을 방지하여, 정상적인 전기적 시험을 가능하게 하는데 있다. 전기 시험용 접촉자는, 상하방향으로 연장하는 설치부, 상기 설치부의 하단부에서 좌우방향의 최소한 한쪽으로 연장하는 암부, 및 상기 암부의 선단부에서 아래쪽으로 돌출하는 대좌부를 갖춘 판상의 접촉자 본체와, 대좌부의 하단부에서 아래쪽으로 돌출하는 접촉부로서 상기 접촉부의 하단을 반도체 디바이스의 전극에 접촉되는 침선으로 하는 접촉부와, 접촉부 및 대좌부의 최소한 경계부 근방에 배치된 보강부를 포함한다. 보강부는 접촉자 본체와 다른 금속재료로서 접촉부보다도 높은 인성을 갖는 금속재료로 형성되어 있다.The present invention is intended to prevent bending or cracking of a contact portion due to repetition of an overdrive, thereby enabling a normal electrical test. The electrical test contactor includes a plate-shaped contact body having a mounting portion extending in the vertical direction, an arm portion extending from the lower end of the mounting portion to at least one of the left and right directions, and a pedestal projecting downward from the distal end of the arm portion, and the lower end of the pedestal portion. A contact portion protruding downward from the contact portion, the contact portion having a lower end of the contact portion as a needle contacting the electrode of the semiconductor device, and a reinforcement portion disposed at least near the boundary portion of the contact portion and the pedestal portion. The reinforcement part is formed of a metal material having a higher toughness than that of the contact part as a metal material different from the contact body.
접촉자 본체, 접촉부, 오버 드라이브, 보강부, 인성, 금속재료, 침선 Contact body, contact, overdrive, reinforcement, toughness, metal material, needle tip
Description
도1은 본 발명에 따른 전기적 접속장치의 한 실시예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an embodiment of an electrical connection device according to the present invention.
도2는 본 발명에 따른 접촉자의 한 실시예를 나타내는 정면도이다.2 is a front view showing one embodiment of a contact according to the present invention.
도3은 도2에 나타낸 접촉자의 선단부분(3)을 확대하여 나타낸 정면도이다.FIG. 3 is an enlarged front view of the tip portion 3 of the contact shown in FIG.
도4는 도3에 나타낸 선단부분을 도3에서 왼쪽에서 본 우측면도이다.FIG. 4 is a right side view of the tip portion shown in FIG. 3 seen from the left side in FIG.
도5는 도3에 나타낸 선단부분의 저면도이다.Fig. 5 is a bottom view of the tip portion shown in Fig. 3;
도6은 도4의 6-6선 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.
도7은 본 발명에 따른 접촉자의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.7 is a process chart for explaining the manufacturing method of the contact according to the present invention.
도8은 접촉자의 제조방법을 설명하기 위한 도7에 이어지는 공정도이다.8 is a process chart following FIG. 7 for explaining a method of manufacturing a contactor.
도9는 접촉자의 제조방법을 설명하기 위한 도8에 이어지는 공정도이다.9 is a process chart following FIG. 8 for explaining a method of manufacturing a contactor.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *DESCRIPTION OF THE RELATED ART [0002]
10: 전기적 접속장치 12: 반도체 디바이스(피검사체)10: electrical connection device 12: semiconductor device (test object)
14: 접촉자 16: 프로브 카드14: Contact 16: Probe card
18: 척 톱(chuck top) 20: 검사 스테이지18: chuck top 20: inspection stage
22: 에어리어 센서(area sensor) 24: 설치부22: area sensor 24: mounting portion
26: 암(arm)부 28: 대좌부(台座部)26
30: 접촉부 30a: 침선30:
40: 보강부40: reinforcement
발명의 분야Field of invention
본 발명은, 반도체 집적회로와 같은 반도체 디바이스의 전기적 시험에 이용하는 접촉자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactor used for electrical testing of a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit, and a manufacturing method thereof.
발명의 배경Background of the Invention
반도체 웨이퍼에 형성된 미절단 집적회로나, 반도체 웨이퍼로부터 절단된 집적회로와 같은 평판상의 반도체 디바이스는, 그것이 시방서대로 제조되어 있는지 아닌지 전기적 시험이 이루어진다.An uncut integrated circuit formed on a semiconductor wafer or a flat plate semiconductor device such as an integrated circuit cut from a semiconductor wafer is subjected to an electrical test to determine whether it is manufactured according to specifications.
이러한 종류의 전기적 시험은, 반도체 디바이스의 패드 전극에 각각 눌리는 복수의 프로브 즉 접촉자를 배선기판이나 프로브 기판 등의 기판에 배치한 프로브 카드를 이용하는 행해진다. 그와 같은 프로브 카드는, 패드 전극과, 시험장치 즉 테스터의 전기회로를 전기적으로 접속하도록 테스터에 설치된다.This type of electrical test is performed using a plurality of probes pressed by pad electrodes of a semiconductor device, that is, a probe card in which contactors are arranged on a substrate such as a wiring substrate or a probe substrate. Such a probe card is provided in the tester so as to electrically connect the pad electrode and the electrical circuit of the test apparatus, that is, the tester.
이러한 종류의 프로브 카드에 이용되는 접촉자의 하나로서, 상하방향으로 연장하는 상태로 기판에 설치되는 판상의 설치부와, 상기 설치부의 하단부에서 좌우방향의 한쪽으로 연장하는 판상의 암부와, 상기 암부의 선단부에서 아래쪽으로 돌출하는 판상의 대좌부와, 상기 대좌부의 하단부에서 아래쪽으로 돌출하는 접촉부로서 상기 접촉부의 하단을 침선으로 하는 판상 또는 기둥 형상의 접촉부(즉, 패드 전극에의 접촉부)를 포함하는 판상의 것이 있다(특허문헌 1).As one of the contacts used for this kind of probe card, a plate-shaped mounting portion provided on a substrate in a state extending in the vertical direction, a plate-shaped arm portion extending from the lower end of the mounting portion to one side in the left-right direction, and the arm portion A plate-shaped base portion protruding downward from the tip portion, and a plate-shaped or plate-shaped contact portion (that is, a contact portion to the pad electrode) having a needle tip as the lower end of the contact portion as a contact portion protruding downward from the lower end portion of the pedestal portion. There is a thing (patent document 1).
상기 접촉자에 있어서, 설치부, 암부 및 대좌부는 도전성 금속재료로 판상으로 형성된 접촉자 본체로 되어 있다. 그와 같은 접촉자는 설치부의 상단에서 기판에 설치되고, 그 기판에 캔틸레버 형상으로 지지된다.In the contactor, the mounting portion, the arm portion, and the pedestal portion is a contact body formed in a plate shape of a conductive metal material. Such a contactor is installed on the substrate at the top of the mounting portion, and is supported in the cantilever shape on the substrate.
상기와 같은 접촉자를 다수 기판에 배치한 프로브 카드는, 테스터에 설치된다. 각 접촉자는 프로브 카드가 테스터에 설치된 상태에서, 침선을 패드 전극에 누르고, 그에 의해 오버 드라이브가 접촉자에 작용한다.The probe card which arrange | positioned many of the said contacts on a board | substrate is provided in a tester. Each contact presses the needle needle against the pad electrode with the probe card installed in the tester, whereby the overdrive acts on the contact.
이에 의해, 접촉자는 암부에서 탄성 변형하여, 패드 전극 표면의 산화막을 침선으로 깎아낸다. 전극 표면의 산화막을 침선으로 깎아내는 작용은, 시험해야 하는 반도체 디바이스마다 반복된다.As a result, the contact member elastically deforms in the arm portion, and the oxide film on the surface of the pad electrode is scraped off by needle bar. The action of scraping off the oxide film on the electrode surface with a needle line is repeated for each semiconductor device to be tested.
그러나 이러한 종류의 접촉자에 있어서, 접촉자는 상기와 같이 오버 드라이브가 작용하면, 접촉부를 암부 쪽 부분을 중심으로 구부러지게 하는 큰 부하가 접촉부에 작용한다.However, in this kind of contactor, if the contactor acts as described above, a large load acting on the contact portion causes the contact portion to bend about the female side portion.
이 때문에, 패드 전극으로의 누름이 반복됨으로써, 금, 깨짐, 구부러짐 등의 손상이 접촉부에 생긴다. 또, 패드 전극에 대한 침선의 위치가 어긋남으로 인해, 침선이 패드 전극 이외의 부분에 눌리거나, 패드 전극의 단부에 접촉됨으로써, 뒤틀리는 힘이 접촉자, 특히 접촉부에 작용하여 접촉부가 손상되는 일도 적지 않다. 이와 같이 손상된 접촉부를 갖는 접촉자는, 최종적으로 접촉부가 구부러져 사용 불가능하게 된다.For this reason, when pressing to the pad electrode is repeated, damages such as cracks, cracks, and bends occur to the contact portion. In addition, due to the misalignment of the position of the needle line with respect to the pad electrode, the needle tip is pressed against a portion other than the pad electrode or contacts the end of the pad electrode, so that the twisting force acts on the contactor, in particular, the contact portion, and thus the contact portion is not damaged. . The contactor having such a damaged contact portion is finally bent and the contact portion becomes unusable.
상기와 같은 각각의 과제를 해결하기 위해, 침선이 암부의 탄성 변형에 따라 패드 전극 위를 미끄러지는 방향(즉, 스크럽(scrub) 방향)에서의 접촉부 부분을 보강하는 기술(특허문헌 2)이 제안되어 있다. 또, 본 발명자들은 상기한 뒤틀림에 대하여 스크럽 방향과 직각인 방향에서의 접촉부 부분을 보강하는 기술을 발명하였다(일본특허출원 제2006-270543호).In order to solve each of the problems described above, a technique (patent document 2) which reinforces the contact portion in the direction in which the needle glides on the pad electrode according to the elastic deformation of the arm portion (that is, the scrub direction) is proposed. It is. In addition, the inventors of the present invention have invented a technique for reinforcing the contact portion in a direction perpendicular to the scrub direction with respect to the above-described distortion (Japanese Patent Application No. 2006-270543).
그러나 특허문헌 1에 기재된 타입의 접촉자에 있어서는, 그 접촉자에 오버 드라이브가 작용했을 때, 금, 깨짐, 구부러짐, 뒤틀림 등을 접촉자에 생기게 하는 복잡한 힘이 접촉부에 작용하기 때문에, 특허문헌 2의 기술 및 제안한 기술과 같이, 각각의 과제를 해결하는데 지나지 않는 기술을 상기 복잡한 힘이 접촉부에 작용하는 특허문헌 1의 접촉자에 적용해도, 그 접촉자 특유의 과제는 해결되지 않는다.However, in the contactor of the type described in Patent Document 1, when the overdrive acts on the contactor, the complex force that causes the contactor to cause cracks, cracks, bends, distortions, etc. acts on the contact portion, so that the technique of Patent Literature 2 and Like the proposed technique, even if a technique that is only used to solve each problem is applied to the contactor of Patent Document 1 in which the complex force acts on the contact portion, the problem peculiar to the contactor is not solved.
[특허문헌 1] WO 2006/075408 A1[Patent Document 1] WO 2006/075408 A1
[특허문헌 2] 일본 특개2007-192719호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-192719
본 발명의 목적은, 오버 드라이브의 반복으로 인한 접촉부의 구부러짐이나 깨짐 등을 방지하여, 정상적인 전기적 시험을 가능하게 하는데 있다.An object of the present invention is to prevent bending or cracking of a contact portion due to repetition of an overdrive, thereby enabling a normal electrical test.
본 발명의 상기의 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명에 따른 전기 시험용 접촉자는, 상하방향으로 연장하는 설치부, 상기 설치부의 하단부에서 좌우방향의 최소한 한쪽으로 연장하는 암부, 및 상기 암부의 선단부에서 아래쪽으로 돌출하는 대좌부를 갖춘 판상의 접촉자 본체와, 상기 대좌부의 하단부에서 아래쪽으로 돌출하는 접촉부로서 그 접촉부의 하단을 반도체 디바이스의 전극에 접촉되는 침선으로 하는 접촉부와, 상기 접촉부 및 상기 대좌부의 최소한 경계부 근방에 배치된 보강부를 포함한다. 상기 보강부는, 상기 접촉자 본체와 다른 금속재료로서 상기 접촉부보다도 높은 인성(靭性)을 갖는 금속재료로 형성되어 있다.An electrical test contact according to the present invention includes a plate-shaped contact body having an installation portion extending in the vertical direction, an arm portion extending in at least one of the left and right directions from the lower end of the installation portion, and a pedestal portion projecting downward from the distal end of the arm portion; And a contact portion projecting downward from a lower end portion of the pedestal portion, the contact portion having a lower end of the contact portion being a needle bar in contact with an electrode of the semiconductor device, and a reinforcement portion disposed at least near the boundary portion of the contact portion and the pedestal portion. The reinforcement part is formed of a metal material having a higher toughness than the contact part as a metal material different from the contact body.
상기 보강부는, 상기 대좌부의 하단부에서 상기 접촉부에 걸친 표면 영역으로서 상기 침선을 제외하고 남는 모든 표면 영역에 걸쳐 피복한 막을 포함할 수 있다.The reinforcement may include a film coated over all of the remaining surface area except the needle line as the surface area from the lower end of the pedestal to the contact portion.
상기 보강부를 형성하고 있는 상기 금속재료는 최소한 2종류의 금속원소를 포함하는 합금을 포함할 수 있다.The metal material forming the reinforcement part may include an alloy including at least two metal elements.
상기 보강부는 적층된 최소한 2종류의 금속재료층을 포함할 수 있다.The reinforcement part may include at least two kinds of metal material layers stacked.
본 발명에 따른 전기 시험용 접촉자의 제조방법은, 판상의 접촉자 본체와, 상기 접촉자 본체로부터 돌출하여 선단을 침선으로 하는 접촉부를 갖춘 전기 시험용 접촉자를 제조하는 방법에 적용된다.The method for manufacturing an electrical test contactor according to the present invention is applied to a method for manufacturing an electrical test contactor having a plate-shaped contact body and a contact portion protruding from the contact body and having a tip as a needle.
그와 같은 제조방법은 하기의 공정을 포함한다.Such a manufacturing method includes the following steps.
최소한 상기 접촉부를 본뜬 제1 요소(凹所)를 갖는 제1 포토레지스트층을 베이스 부재 위에 형성하고, 희생층을 적절한 재료의 퇴적에 의해 상기 제1 요소에 형성하는 제1 공정.A first step of forming a first photoresist layer having at least a first element modeled after the contact portion on a base member, and forming a sacrificial layer on the first element by deposition of a suitable material.
상기 제1 포토레지스트층을 제거한 후, 상기 접촉부와 그 접촉부 근방의 상기 접촉자 본체의 부위를 본뜬 제2 요소를 갖는 제2 포토레지스트층을 상기 베이스 부재 위에 형성하고, 상기 접촉부보다 높은 인성을 갖는 도전성 재료의 퇴적에 의해 제1 보강층을 상기 제2 요소에 형성하고, 게다가 상기 제1 보강층보다 높은 경도를 갖는 도전성 재료의 퇴적에 의해 상기 접촉부를 상기 제2 요소에 형성하는 제2 공정.After removing the first photoresist layer, a second photoresist layer having a second element, which is modeled after the contact portion and the contact body near the contact portion, is formed on the base member, and has a higher toughness than the contact portion. A second process of forming a first reinforcing layer on said second element by deposition of a material and further forming said contact portion on said second element by deposition of a conductive material having a higher hardness than said first reinforcing layer.
상기 제2 포토레지스트층을 제거하고, 상기 접촉자 본체를 본뜬 제3 요소를 갖는 제3 포토레지스트층을 베이스 부재 위에 형성하고, 상기 제1 보강층과 다른 도전성 재료로서 상기 접촉부보다 높은 인성의 도전성 재료의 퇴적에 의해 상기 접촉자 본체를 상기 제3 요소에 형성하는 제3 공정.The second photoresist layer is removed, and a third photoresist layer having a third element, which is modeled after the contact body, is formed on the base member, and as a conductive material different from the first reinforcing layer, a tougher conductive material of higher toughness than the contact portion. And a third step of forming the contact body on the third element by deposition.
상기 제3 포토레지스트층을 제거한 후, 상기 접촉부와 그 접촉부 근방의 상기 접촉자 본체의 부위를 본뜬 제4 요소를 갖는 제4 포토레지스트층을 상기 베이스 부재 위에 형성하고, 상기 접촉부보다 높은 인성을 갖는 도전성 재료로서 상기 프로브 본체와 다른 도전성 재료의 퇴적에 의해 제2 보강층을 상기 제4 요소에 형성하는 제4 공정.After removing the third photoresist layer, a fourth photoresist layer having a fourth element, which is modeled after the contact portion and the portion of the contact body near the contact portion, is formed on the base member, and has a higher toughness than the contact portion. And a fourth step of forming a second reinforcing layer on the fourth element by depositing a conductive material different from the probe body as a material.
상기 제1 보강층, 상기 접촉부, 상기 접촉자 본체, 및 상기 제2 보강층을 포함하는 접촉자를 상기 베이스 부재에서 분리하는 제5 공정.And a fifth step of separating the contactor including the first reinforcement layer, the contact portion, the contact body, and the second reinforcement layer from the base member.
상기와 같은 제조방법에 있어서, 상기한 각 요소에의 재료의 퇴적은 전기 도금 기술, 스퍼터링(sputtering) 기술 및 증착 기술을 포함하는 그룹으로부터 선택된 최소한 하나에 의해 형성되어도 좋다.In the above manufacturing method, the deposition of the material on each of the above elements may be formed by at least one selected from the group comprising an electroplating technique, a sputtering technique, and a deposition technique.
발명의 상세한 설명Detailed description of the invention
이하, 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, an Example is described.
[용어의 정의][Definition of Terms]
본 발명에 있어서는, 도2에서 설치부쪽 및 침선쪽을 각각 위쪽 및 아래쪽으로 하는 방향을 상하방향이라 하고, 접촉자의 암부의 선단부쪽 및 기단부쪽을 각각 왼쪽 및 오른쪽으로 하는 방향을 좌우방향이라 하고, 상하방향 및 좌우방향에 직교하는 종이 뒷방향(접촉자의 두께방향)을 전후방향이라 한다.In the present invention, in Fig. 2, the direction in which the installation part side and the needle tip side are upward and downward, respectively, is referred to as the up and down direction, and the direction in which the distal end and the proximal end of the arm part of the contactor are respectively referred to as left and right, The paper back direction (the thickness direction of the contactor) orthogonal to the up-down direction and the left-right direction is called front-back direction.
그러나 그들 방향은, 다수의 접촉자가 배치된 기판을 테스터에 설치한 상태에서의 그 기판의 자세에 따라 다르다. 따라서, 예를 들어 본 발명에서 말하는 상하방향은 다수의 접촉자가 배치된 기판을 테스터에 설치한 상태에서, 상하 반대로 되는 상태로 되어도 좋고, 비스듬한 방향이 되는 상태로 되어도 좋다.However, those directions differ depending on the attitude | position of the board | substrate in the state in which the board | substrate with many contacts arrange | positioned in the tester. Therefore, for example, the up-down direction described in the present invention may be in a state of being upside down or in an oblique direction in a state where a plurality of contacts are provided on a tester.
[전기적 접속장치 및 접촉자의 실시예][Examples of Electrically Connected Devices and Contacts]
도1을 참조하면, 전기적 접속장치(10)는, 반도체 웨이퍼에 형성된 집적회로와 같은 평판상의 피검사체를 반도체 디바이스(12)로 하고, 그 반도체 디바이스(12)가 시방서대로 제조되어 있는지 아닌지의 전기적 시험에서, 반도체 디바이스(12)의 패드 전극과 테스터를 전기적으로 접속하기 위해 이용된다.Referring to Fig. 1, the
반도체 디바이스(12)는, 도시한 예에서는, 반도체 웨이퍼에 형성된 미절단의 것이지만, 절단된 반도체 디바이스여도 좋다. 전기적 접속장치(10)를 이용하는 전기적 시험에 있어서는, 복수의 반도체 디바이스(12)가 동시에 전기적으로 시험된다.Although the
전기적 접속장치(10)는, 전기적 시험용 복수의 접촉자(14)를 갖춘 프로브 카드(16)와, 반도체 디바이스(12)를 윗면에 받는 척 톱(18)과, 척 톱(18)을 최소한 전후방향 및 좌우방향 및 상하방향의 3방향으로 3차원적으로 이동시키는 검사 스테이지(20)와, 최소한 하나의 접촉자(14)를 촬영하도록 검사 스테이지(20)에 배치된 에어리어 센서(22)를 포함한다.The
도2에 나타낸 바와 같이, 각 접촉자(14)는, 상하방향으로 연장하는 판상의 설치부(24)와, 설치부(24)의 하단부에서 좌우방향의 한쪽으로 연장하는 판상의 암부(26)와, 암부(26)의 선단부에서 아래쪽으로 돌출하는 판상의 대좌부(28)와, 대좌부(28)의 하단에서 아래쪽으로 돌출하는 판상 또는 기둥 형상의 접촉부(30)를 포함 한다.As shown in Fig. 2, each contactor 14 includes a plate-shaped mounting
설치부(24)는, 상단부에서 나중에 설명하는 기판에 설치되는 판상의 설치영역(24a)과, 설치영역(24a)의 하단부에서 아래쪽으로 연장하는 판상의 연장부(24b)를 일체로 갖는다.The mounting
암부(26)는, 상하방향으로 간격을 두고 좌우방향으로 연장하는 판상의 제1 및 제2 암(32 및 34)과, 제1 및 제2 암(32 및 34)을 그들의 선단부 및 후단부에서 각각 연결하는 판상의 제1 및 제2 연결부(36 및 38)를 갖춘다.The
또, 암부(26)는, 암부(26)가 설치부(24)(실제로는 연장부(24b))의 하단부에 일체로 이어짐과 동시에, 제1 및 제2 암(32, 34)이 설치부(24)의 하단부에서 좌우방향의 한쪽으로 연장하도록, 기단 쪽에 위치하는 제2 연결부(38)에서 설치부(24)에 지지되어 있다.Moreover, the
대좌부(28)는, 상기 대좌부(28)가 제2 암(34)의 선단부의 아래쪽을 좌우방향 및 아래쪽으로 연장해 있고, 또 상기 선단쪽의 아래 가장자리와 제1 연결부(36)의 아래 가장자리에 일체로 이어져 있다. 대좌부(28)는, 설치부(24) 및 암부(26)와 함께 판상의 접촉자 본체를 형성하고 있다.As for the
접촉자 본체를 함께 형성하는, 설치부(24), 암부(26) 및 대좌부(28)는, 전후방향에서의 거의 같은 균일한 두께치수를 갖는 일체의 판(板)의 형상으로 되어 있다. 따라서 접촉자(14)는 전체적으로 평탄한 판상으로 되어 있다.The attaching
도3 내지 도5에 나타낸 바와 같이, 대좌부(28)의 접촉부(30)의 주위에 위치하는 아래면 영역은, 접촉부(30)를 아래쪽에서 봤을 때, 접촉부(30)의 주위에 위치 하는 6개의 면(44a, 44b, 44c, 44d, 44e 및 44f)을 갖는다.3 to 5, the bottom region located around the
6개의 면(44a, 44b, 44c, 44d, 44e 및 44f)의 각각은, 아래쪽 부분이 접촉부(30)쪽이 되도록, 환언하면, 접촉부(30)쪽 부분이 아래쪽이 되도록, 수평면(접촉부(30)의 중심을 지나 상하방향으로 연장하는 가상적인 축선(48))에 대하여 경사져 있다.Each of the six
6개의 면 중, 2개의 경사면(44a 및 44b)은, 각각 접촉부(30)에 대하여 좌우방향에서의 한쪽 및 다른 쪽에 위치되어 있다. 다른 2개의 경사면(44c 및 44d)은, 각각 접촉부(30)에 대하여 좌우방향에서의 한쪽에 있고 전후방향에서의 한쪽 및 다른 쪽에 위치되어 있다. 남은 2개의 경사면(44e 및 44f)은, 각각 접촉부(30)에 대하여 좌우방향에서의 다른 쪽에 있고 전후방향에서의 한쪽 및 다른 쪽에 위치되어 있다.Of the six surfaces, the two
도3 내지 도5에 나타낸 바와 같이, 접촉부(30)는 하단을 반도체 디바이스(12)의 전극에 내리눌려지는 평탄한 침선(30a)으로 되어 있고, 또 전후방향을 두께방향으로 하는 판의 형상을 갖는다. 전후방향에서의 접촉부(30)의 두께치수는, 동방향에서의 다른 부위, 특히 접촉자 본체의 두께치수보다 작다.3 to 5, the
접촉부(30)는, 접촉부(30)를 전후방향에서 봤을 때 2등변삼각형과 유사한 형상을 갖는다. 이 때문에, 접촉부(30)는 대좌부(28)와 마찬가지로, 접촉부(30)를 침선(30a)의 아래쪽에서 봤을 때 접촉부(30)의 외주면을 형성하는 최소한 4개의 면(46a, 46b, 46c 및 46d)을 포함한다.The
2개의 면(46a 및 46b)은, 각각 축선(48)에 대하여 왼쪽 및 오른쪽에 위치되 고, 축선(48)쪽 부분이 아래쪽이 되도록, 환언하면, 아래쪽 부분이 축선(48)쪽이 되도록, 수평면(및 축선(48))에 대하여 경사진 경사면으로 되어 있다. 다른 2개의 면(46c 및 46d)은, 각각 축선(48)에 대하여 앞쪽 및 뒤쪽에 위치되고 상하방향으로 연장하는 수직면으로 되어 있다.The two faces 46a and 46b are respectively located to the left and right with respect to the
이에 대하여, 접촉부(30)의 하단면 즉 침선(30a)은, 반도체 디바이스(12)의 전극에 눌리도록, 축선(48)에 직각인 평탄면으로 되어 있다.In contrast, the lower end surface of the
면(44a와 44b, 44c와 44d, 44e와 44f, 44c와 44e, 44d와 44f, 46a와 46b, 46c와 46d)의 각각은, 대칭적으로 형성되어 있어도 좋고, 비대칭적으로 형성되어 있어도 좋다. 즉, 그들 면(面)끼리는, 수평면 및 축선(48)에 대하여 다른 각도를 갖고 있어도 좋다.Each of the
도3 내지 도7에 나타낸 바와 같이, 접촉자(14)는 또 접촉부(30) 및 대좌부(28)의 경계부 근방에 배치된 보강부(40)를 포함한다. 보강부(40)는, 접촉자 본체와 다른 금속재료로서 접촉부(30)의 재료보다도 높은 인성을 갖는 금속재료로 형성되어 있다.As shown in FIGS. 3 to 7, the
도3 내지 도5에 있어서는, 보강부(40)는 파단한 사선의 영역으로 나타내어진다. 이에 대하여, 도4에서의 6-6선 단면도인 도6에 있어서는, 보강부(40)는 오른쪽으로 내려가는 사선의 영역으로서 나타내어진다.3 to 5, the
보강부(40)는, 상기와 같은 금속재료를 대좌부(28)의 하단부에서 접촉부(30)에 걸친 표면 영역으로서 침선(30a)을 제외하고 남는 모든 표면 영역에 걸쳐 피복함으로써 형성된 막으로 되어 있다.The
즉, 보강부(40)는, 도시한 예에서는, 침선(30a)을 제외한 접촉부(30)의 남는 모든 표면 영역과, 대좌부(28) 중 접촉부(30)쪽의 모든 표면 영역에 걸쳐 설치되어 있다.That is, the
그러나 대좌부(28)의 면(44a, 44b, 44c, 44d, 44e 및 44f)의 최소한 일부의 보강부(40)는 생략해도 좋다.However, at least part of the
보강부(40)를 제외한 접촉자(14)의 다른 부위의 소재로서, 니켈(Ni), 니켈·인 합금(Ni-P), 니켈·텅스텐 합금(Ni-W), 로듐(Rh), 인청동, 파라듐·코발트 합금(Pd-Co), 및 파라듐·니켈·코발트 합금(Pd-Ni-Co) 등의 도전성 금속재료를 들 수 있다.As materials of other parts of the
보강부(40)를 제외한 접촉자(14)의 다른 부위는, 그들 전체를 상기 재료로 제작되어 있어도 좋다. 그러나 접촉부(30)는 최소한 대좌부(28)와 다른 재료, 특히 대좌부(28)보다 높은 경도를 갖는 재료로 제작해도 좋다. 후자의 경우, 대좌부(28)는 양 암(32, 34), 양 연결부(36, 38), 설치영역(24a) 및 연장영역(24b)과 같은 재료로 제작되어 있어도 좋고, 다른 재료로 제작되어 있어도 좋다.The other part of the
도시한 예에서는, 접촉부(30)는, 대좌부(28)보다 높은 경도를 갖는 재료로 제작되어 있다. 이 때문에, 접촉부(30)는, 접촉부(30)와 같은 도전성 금속재료로 제작된 결합부(도시하지 않음)에 의해, 대좌부(28)에 견고하게 유지되어 있다. 결합부는 그 일부가 대좌부(28)의 전후방향에서의 한쪽 면에 노출하는 상태로 묻혀 있다.In the illustrated example, the
보강부(40)를 제외한 접촉자(14)의 다른 부위의 전체를 같은 재료로 제작하 거나, 또는 접촉부(30) 및 보강부(40)를 제외한 부분을 같은 재료로 제작하면, 접촉자(14)의 제조가 용이해진다.If the whole other parts of the
보강부(40)의 소재로는, 상기 보강부(40)를 제외한 접촉자(14)의 다른 부위, 특히 최소한 접촉자 본체의 소재와 다른 금속재료로서 접촉부(30)보다 높은 인성을 갖는 금속재료가 이용된다.As the material of the
예를 들어, 대좌부(28)가 니켈제이고, 접촉부(30)가 로듐제 또는 텅스텐제일 때, 보강부(40)의 소재로서, 니켈 이외의 금속재료로, 게다가 로듐 또는 텅스텐보다 높은 인성을 갖는 금속재료가 이용된다.For example, when the
상기와 같은 접촉자(14)는, 포토레지스트의 노광 및 현상과, 현상에 의해 형성된 요소에의 도전성 재료의 퇴적을 복수회 이상 행함으로써 제조할 수 있다.Such a
각 접촉자(14)는, 설치부(24)의 윗면에서, 프로브 카드(16)의 아래면에 형성된 평탄한 도전성부(도시한 예에서는, 하기에 설명하는 설치 랜드)에 납땜질과 같은 방법에 의해 캔틸레버 형상으로 설치된다.Each
도1에 나타낸 바와 같이, 프로브 카드(16)는, 유리 함유 에폭시와 같은 전기 절연재료로 제작된 배선기판(50)과, 배선기판(50)의 아래면에 설치된 세라믹 기판(52)과, 세라믹 기판(52)의 아래면에 설치된 프로브 기판(54)과, 배선기판(50)의 윗면에 설치된 보강판(56)을 포함한다.As shown in Fig. 1, the
배선기판(50)과 세라믹 기판(52)은, 서로 전기적으로 접속된 복수의 내부 배선을 갖는다. 또, 배선기판(50)은, 도시하지 않은 테스터에 전기적으로 접속되는 테스터 랜드와 같은 복수의 접속단자를 윗면의 외주부에 갖고 있다. 각 접속단자는 배선기판(50)의 내부 배선에 전기적으로 접속되어 있다.The
프로브 기판(54)은, 세라믹 기판(52)의 내부 배선에 전기적으로 접속된 복수의 내부 배선을 다층으로 갖는 다층 기판으로 되어 있고, 또 그들 내부 배선에 일대일의 형태로 전기적으로 접속된 복수의 설치 랜드를 아래면에 갖는다. 각 접촉자(14)는 설치 랜드에 설치되어 있다.The
보강판(56)은, 스테인레스와 같은 금속재료로 제작되어 있고, 또 세라믹 기판(52)과 함께 배선기판(50)의 휨을 방지하고 있다.The reinforcing
척 톱(18)은, 반도체 디바이스(12)를 진공적으로 흡착하여 이동 불가능하게 유지한다. 검사 스테이지(20)는, 척 톱(18)을, 전후방향, 좌우방향 및 상하방향의 3방향으로 이동시키는 3차원 이동기구로 되어 있음과 동시에, 척 톱(18)을 상하방향으로 연장하는 축선 주위에 각도적으로 회전시키는 θ 이동기구를 갖추고 있다.The chuck saw 18 suctions the
에어리어 센서(22)는, 도1에 나타낸 바와 같이, 광선(58)을 집속하여 특정 접촉자(14)의 침선(30a)을 향해 지향시켜 침선(30a) 및 그 근방을 조명하고, 침선(30a) 및 그 근방으로부터의 반사광을 받아 전기신호로 변환한다. 에어리어 센서(22)의 출력신호는 특정 접촉자(14)의 좌표위치를 결정하는 화상처리장치에 공급된다.As shown in FIG. 1, the
도시한 예에서는, 광축에 대한 광선(58)의 벌어진 각도는, 수평면에 대한 대좌부(28)의 경사면(44a, 44b, 44c, 44d, 44e 및 44f)의 경사각도보다 작다. 그러나 그와 같은 벌어진 각도는 대좌부(28)의 경사면(44a, 44b, 44c, 44d, 44e 및 44f)의 경사각도와 같아도 좋고, 커도 좋다.In the illustrated example, the spread angle of the
상기의 전기적 접속장치(10)에 있어서, 접촉자(14)의 아래쪽에서 침선영역(26)으로 조사되는 광선(58)은, 접촉부(30)의 외표면 및 대좌부(28)의 각 경사면에서 반사되고, 에어리어 센서(22)에 입사한다. 에어리어 센서(22)의 출력신호는 화상 처리된 후, 반도체 디바이스(12) 또는 테스터에 대한 침선(30a)의 좌표위치를 결정하는데 이용된다.In the
상기와 같이 접촉자(14)를 다수 프로브 기판(54)에 배치한 프로브 카드(16)는 척 톱(18), 검사 스테이지(20) 및 에어리어 센서(22)를 포함하는 테스터에 설치된다. 각 접촉자(14)는, 프로브 카드(16)가 테스터에 설치된 상태에서, 침선(30a)을 패드 전극에 누르고, 그에 의해 오버 드라이브가 접촉자에 작용한다.The
이에 의해, 접촉자(14)는 암부(26)에서 탄성 변형하고, 패드 전극 표면의 산화막을 침선(30a)으로 깎아낸다. 전극 표면의 산화막을 침선(30a)으로 깎아내는 작용은 시험해야 할 반도체 디바이스(12)마다 반복된다.As a result, the
그러나 접촉자(14)에 있어서는, 보강부(40)가 접촉자 본체와 다르고 게다가 접촉부(30)보다도 높은 인성을 갖는 금속재료로 형성되어 있기 때문에, 접촉부(30)가 스크럽 방향 이외의 뒤틀림에 의해 생겨 접촉자(14)에 삼차원적으로 작용하는 불규칙한 힘에 대하여 유연해지고, 접촉부(30)가 손상 및 파손하기 어려워진다.However, in the
또, 보강부(40)가 대좌부(28)의 하단부에서 접촉부(30)에 걸친 표면 영역으로서 침선(30a)을 제외한 모든 표면 영역에 걸쳐 피복되어 있기 때문에, 접촉부(30)가 불규칙한 힘에 대하여 보다 유연해지고, 보다 손상 및 파손하기 어려워진다.Moreover, since the
상기와 같은 접촉자(14)는, 대좌부(28) 및 접촉부(30)가 복잡한 구조를 가짐에도 불구하고, 노광 기술을 이용하는 포토리소그래피 기술과, 전기 도금 기술, 스퍼터링 기술, 증착 기술 등을 이용하는 도전성 금속재료의 퇴적 기술을 이용하여 제작할 수 있다.The
[접촉자의 제조방법의 실시예][Example of Manufacturing Method of Contact]
이하, 도7 내지 도8을 이용하여, 접촉자(14)의 제조방법의 실시예에 대해서 설명한다. 도7 내지 도8은, 접촉자(14)를 도6에서의 축선(48)을 따라 왼쪽에서 봤을 때의 단면도로서 나타낸다.Hereinafter, the Example of the manufacturing method of the
먼저, 도7(A)에 나타낸 바와 같이, 실리콘제 또는 스테인레스제의 판상을 한 베이스 부재(60) 면에 니켈(Ni)과 구리(Cu)가 스퍼터링되고, 제조 후의 접촉자의 박리를 용이하게 하기 위한 얇은 박리층(도시하지 않음)이 형성된다.First, as shown in Fig. 7A, nickel (Ni) and copper (Cu) are sputtered on the surface of a silicon or stainless plate-shaped
이어서, 도7(B)에 나타낸 바와 같이, 베이스 부재(60)(실제로는 박리층) 위에 포토레지스트(62)가 도포에 의해 층상으로 형성된다.Subsequently, as shown in Fig. 7B, a
계속해서, 도7(C)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(62)가, 최소한 접촉부(30)를 본뜬 요소(64)를 포토레지스트(62)에 형성하기 위한 마스크를 씌운 상태로 노광되고, 그 후 현상 처리된다.Subsequently, as shown in FIG. 7 (C), the
이어서, 도7(D)에 나타낸 바와 같이, 소정의 두께 치수를 갖는 희생층(66)이 전기 도금, 스퍼터링, 증착 등의 퇴적 기술에 의해 요소(64)에 형성된다.Then, as shown in Fig. 7D, a
이어서, 도7(E)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(62)가 제거된 후, 베이스 부재(60) 및 희생층(66) 위에 포토레지스트(68)가 도포에 의해 층상으로 형성된다.Subsequently, as shown in Fig. 7E, after the
계속해서, 도7(F)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(68)가, 포토레지스트(68)에 마스크를 씌운 상태로 노광되고, 그 후 현상 처리된다. 이에 의해, 요소(70)가 포토레지스트(68)에 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 7F, the
이어서, 도8(A)에 나타낸 바와 같이, 선단부(72)에 유사한 형상을 갖는 크랭크(crank) 형상의 제1 보강층(74)이, 전기 도금, 스퍼터링, 증착 등의 퇴적 기술에 의해 요소(70)에 크랭크 형상으로 형성된다. 제1 보강층(74)은 상기와 같은 도전성 금속재료를 이용하여 층상으로 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 8A, the crank-shaped
제1 보강층(74)을 위한 퇴적 기술에는, 백금, 니켈 등의, 접촉부(30)에 이용하는 재료보다도 우수한 인성을 갖고 접촉자 본체와 다른 금속재료가 이용된다. 그러나 제1 보강층(74)은, 상기와 같은 특성을 각각 갖는 복수 종류의 금속재료를 적층한 2층 이상의 금속재료층이어도 좋다.In the deposition technique for the first reinforcing
이어서, 도8(B)에 나타낸 바와 같이, 선단부(72)가 전기 도금, 스퍼터링, 증착 등의 퇴적 기술에 의해 요소(70) 내의 제1 보강층(74) 위에 형성된다. 선단부(72)는, 로듐(Rh), 텅스텐(W) 등의 고경도의 도전성 금속재료를 이용하고, 제1 보강층(74)과 유사한 크랭크 형상으로 형성된다.Then, as shown in Fig. 8B, the
요소(70)는, 도8(B)에 나타낸 바와 같이, 접촉자(14)의 선단부(72)를 본뜬다. 선단부(72)는, 접촉부(30)를 형성하는 부위(72a)와, 대좌부(28)의 일부를 형성하는 부위(72b)로서 접촉부(30)에 일체로 이어짐과 동시에 대좌부(28)의 잔여 부위에 결합되는 부위(72b)이고, 보강부(40)의 일부의 배치영역에 대응한다.The
계속해서, 도8(C)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(68)가 제거된 후, 베이스 부재(60), 희생층(66) 및 선단부(72) 위에 포토레지스트(75)가 도포에 의해 층상으로 형성된다.Subsequently, as shown in Fig. 8C, after the
이어서, 도8(D)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(75)가, 포토레지스트(75)에 마스크를 씌운 상태로 노광되고, 그 후 현상 처리된다. 이에 의해, 접촉자 본체를 본뜬 요소(76)가 포토레지스트(75)에 형성된다.Subsequently, as shown in FIG. 8D, the
계속해서, 도8(E)에 나타낸 바와 같이, 선단부(72)의 부위(72b)와 함께 대좌부(28)로서 작용하는 부위를 포함하는 접촉자 본체를 본뜬 본체부(80)가, 전기 도금, 스퍼터링, 증착 등의 퇴적 기술에 의해 요소(76)에 형성된다.Subsequently, as shown in Fig. 8E, the
본체부(80)는, 니켈·인 합금(Ni-P), 니켈·텅스텐 합금(Ni-W), 로듐(Rh), 인청동, 니켈(Ni), 파라듐·코발트 합금(Pd-Co), 및 파라듐·니켈·코발트 합금(Pd-Ni-Co) 등, 접촉부(30)보다 인성이 우수한 도전성 금속재료를 이용하여 형성된다.The
이어서, 도9(A)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(75)가 제거된 후, 베이스 부재(60), 희생층(66), 선단부(72) 및 본체부(80) 위에 포토레지스트(82)가 도포에 의해 층상으로 형성된다.Next, as shown in FIG. 9A, after the
계속해서, 도9(B)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(82)가 노광되고, 그 후 현상 처리된다. 이에 의해, 요소(84)가 포토레지스트(82)에 형성된다. 요소(84)는, 도8(A) 및 (B)에 나타낸 요소(70)와 마찬가지로, 접촉자(14)의 선단부(72)를 본뜬다.Subsequently, as shown in Fig. 9B, the
이어서, 도9(C)에 나타낸 바와 같이, 제1 보강층(74)과 거의 대칭적인 형상을 갖는 크랭크 형상의 제2 보강층(86)이, 전기 도금, 스퍼터링, 증착 등의 퇴적 기술에 의해 요소(84)에 크랭크 형상으로 형성된다. 제2 보강층(86)은, 제1 보강층(74)과 같은 도전성 금속재료를 이용하여, 층상으로 형성된다.Next, as shown in Fig. 9C, the second crank-shaped reinforcing
제2 보강층(86)을 위한 퇴적 기술에는, 제1 보강층(74)과 동일하게, 백금, 니켈 등의, 접촉부(30)에 이용하는 재료보다도 우수한 인성을 갖고 접촉자 본체와 다른 금속재료를 이용할 수 있다. 제2 보강층(86)도, 복수 종류의 금속재료를 적층한 2층 이상의 금속재료층으로 해도 좋다.In the deposition technique for the
이어서, 도9(D)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트(82)가 제거된다.Subsequently, as shown in Fig. 9D, the
계속해서, 도9(E)에 나타낸 바와 같이, 희생층(66)이 에칭에 의해 제거되고, 완성된 접촉자(14)가 베이스 부재(60)로부터 떼어내어진다.Subsequently, as shown in FIG. 9E, the
상기의 결과, 도2 내지 도7에 나타낸 바와 같이, 소정의 금속재료를 대좌부(28)의 하단부에서 접촉부(30)에 걸친 표면 영역으로서 침선(30a)을 제외하고 남는 모든 표면 영역에 걸쳐 피복함으로써 형성된 보강부(40)를 포함하는 접촉자(14)가 제조된다.As a result of this, as shown in Figs. 2 to 7, a predetermined metal material is coated over all the surface areas remaining except for the
상기와 같이 제조된 보강부(40)는, 이미 서술한 바와 같이, 침선(30a)을 제외한 접촉부(30)의 남는 모든 표면 영역과, 대좌부(28) 중, 접촉부(30)쪽의 모든 표면 영역에 걸쳐 설치되어 있다.The
대좌부(28) 및 접촉부(30)의 좌우방향의 측면 및 대좌부(28)의 하향면에 대응하는 보강부(40)의 부위는, 예를 들어 도9(B) 및 (C)의 공정에 있어서, 요소(84) 의 대응하는 부분의 치수를 접촉자(14)의 대응하는 부분의 치수보다 제2 보강층(86)의 두께분(分)만큼 크게 하고, 상기 요소(84)에 소정의 금속재료를 퇴적시킴으로써 형성할 수 있다.The site | part of the
도9(C) 내지 도9(E)에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 접촉자에 있어서, 제2 보강층(86)의 최소한 제1 보강층(74)과 반대쪽인 부분은 본체부(80)로부터 돌출되어 있다.As shown in Figs. 9C to 9E, in the contact manufactured by the above method, the portion of the second reinforcing
암부(26)는, 단일 암(32 또는 34)을 갖추고 있어도 좋다. 이 경우, 연결부(36, 38)를 생략하고, 접촉부(30)를 암(32 또는 34)의 선단 쪽에 그 선단 쪽과 일체로 형성하고, 연장영역(24b)을 암(32 또는 34)의 후단 쪽에 일체로 형성해도 좋다.The
보강부(40)는, 접촉부(30) 및 대좌부(28)의 최소한 경계부 근방의 두께방향에서의 양면에 직각인 스크럽 방향에서의 양면에 최소한 2종류의 막(膜)의 형태로 배치해도 좋다. 그와 같은 막은, 포토리소그래피 기술과 퇴적 기술을 스크럽 방향에서의 양면에 최소한 2회 행함으로써, 형성할 수 있다.The
본 발명은 반도체 웨이퍼에 형성된 미절단 집적회로와 같은 전자 디바이스의 전기적 시험용뿐만 아니라, 절단된 집적회로와 같은 전자 디바이스의 전기적 시험을 위해서도 이용할 수 있다.The present invention can be used not only for electrical testing of electronic devices such as uncut integrated circuits formed on semiconductor wafers, but also for electrical testing of electronic devices such as cut integrated circuits.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit thereof.
보강부가 접촉자 본체와 다른 금속재료로서 접촉부보다도 높은 인성을 갖는 금속재료로 형성되어 있으면, 접촉부가 스크럽 방향 이외의 뒤틀림에 의해 생겨 접촉자에 3차원적으로 작용하는 불규칙한 힘에 대하여 유연해지고, 접촉부가 손상 및 파손하기 어려워진다.If the reinforcement part is formed of a metal material having a higher toughness than the contact part as the metal material different from the contact body, the contact part is caused by distortion outside the scrub direction and becomes flexible against the irregular force acting three-dimensionally on the contact, and the contact part is damaged. And difficult to break.
보강부가 대좌부의 하단부에서 접촉부에 걸친 표면 영역으로서 침선을 제외한 모든 표면 영역에 걸쳐 피복된 막을 포함하면, 접촉부가 불규칙한 힘에 대하여 보다 유연해지고, 보다 손상 및 파손하기 어려워진다.If the reinforcement comprises a film coated over all surface areas except for the needle line as the surface area from the lower end of the pedestal to the contact, the contact becomes more flexible against irregular forces and more difficult to damage and break.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.
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