KR102763456B1 - 프로브 팁의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 프로브 팁 - Google Patents
프로브 팁의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 프로브 팁 Download PDFInfo
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Abstract
본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁은 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 제 1 두께를 지니며, 제 1 금속을 포함하는 제 1 도금층; 상기 제 1 도금층의 일면에 배치되고, 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 제 2 두께를 지니며, 상기 제 1 금속과 다른 재질의 제 2 금속을 포함하는 제 2 도금층; 및 상기 제 2 도금층의 일면에 배치되고, 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 제 3 두께를 지니며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 3 도금층을 포함하며, 상기 제 2 도금층의 경도는, 상기 제 1 도금층의 경도 및 상기 제 3 도금층의 경도에 비하여 높게 형성되며, 상기 제 2 두께는, 상기 제 1 두께 및 상기 제 3 두께에 비하여 두껍게 형성되며, 상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층 및 상기 제 3 도금층 각각은, 상기 프로브 팁의 길이 방향으로 연장되며, 상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층, 상기 제 3 도금층은 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 적층될 수 있다.
Description
본 개시의 다양한 실시예들은 프로브 팁의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 프로브 팁에 관한 것이다.
프로브 카드(probe card)는 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 전기적 특성 검사(EDS: electrical die sorting)에서 테스터(tester)와 피검사체를 전기적으로 연결시키는 인터페이스이다. 프로브 카드는 피검사체로부터 전기적 신호를 전달 받아 테스터(예: 반도체 검사 장비)에 전달하여 피검사체의 불량 여부를 검사하는데 사용될 수 있다.
프로브 카드는 피검사체의 패드(예: 외부 신호의 접속 단자)와 직접 접촉하여 전기적 신호를 주고 받는 프로브 팁을 포함할 수 있다. 프로브 카드는 복수 개의 프로브 팁을 포함할 수 있으며, 복수 개의 프로브 팁 각각에서 피검사체와 접촉되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 반도체 집적 회로의 집적도가 높아지면서 피검사체의 패드 간 간격도 작아지고 있으며 패드와 접촉되는 프로브 팁도 소형화되고 있다.
반도체 소자가 초소형화, 미세화됨에 따라 반도체 소자의 패드 사이즈도 축소되고 전기적 특성 검사에 사용되는 프로브 팁도 미세화될 수 있다. 미세화 된 프로브 팁은 강성이 저하되므로 피검사체와 반복적인 접촉으로 인한 파손 가능성이 높아질 수 있다. 따라서, 미세화 된 프로브 팁의 내구성이 향상될 수 있는 프로브 팁의 구성 및 프로브 팁의 제조 방법이 필요하다.
본 개시의 다양한 실시예는 미세화 된 프로브 팁의 내구성이 향상된 프로브 팁과 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁은 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 제 1 두께를 지니며, 제 1 금속을 포함하는 제 1 도금층; 상기 제 1 도금층의 일면에 배치되고, 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 제 2 두께를 지니며, 상기 제 1 금속과 다른 재질의 제 2 금속을 포함하는 제 2 도금층; 및 상기 제 2 도금층의 일면에 배치되고, 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 제 3 두께를 지니며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 3 도금층을 포함하며, 상기 제 2 도금층의 경도는, 상기 제 1 도금층의 경도 및 상기 제 3 도금층의 경도에 비하여 높게 형성되며, 상기 제 2 두께는, 상기 제 1 두께 및 상기 제 3 두께에 비하여 두껍게 형성되며, 상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층 및 상기 제 3 도금층 각각은, 상기 프로브 팁의 길이 방향으로 연장되며, 상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층, 상기 제 3 도금층은 상기 프로브 팁의 두께 방향으로 적층될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁의 제조방법은 베이스층을 형성하는 단계; 상기 베이스층의 일면에 개구를 포함하는 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층의 상기 개구의 적어도 일부에 상기 베이스층의 일면과 수직한 방향으로 제 1 두께를 지니며, 제 1 금속을 포함하는 제 1 도금층을 형성하는 단계; 상기 제 1 도금층의 일면에 상기 제 1 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 2 두께를 지니며, 상기 제 1 금속과 다른 재질의 제 2 금속을 포함하는 제 2 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 도금층의 일면에 상기 제 2 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 3 두께를 지니며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 3 도금층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 도금층의 경도는, 상기 제 1 도금층의 경도 및 상기 제 3 도금층의 경도에 비하여 높게 형성되며, 상기 제 2 두께는, 상기 제 1 두께 및 상기 제 3 두께에 비하여 두껍게 형성되며, 상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층, 상기 제 3 도금층은 상기 베이스층의 일면에서 멀어지는 방향으로 적층될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁은 베이스층을 형성하는 단계; 상기 베이스층의 일면에 개구를 포함하는 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층의 상기 개구의 적어도 일부에 상기 베이스층의 일면과 수직한 방향으로 제 1 두께를 지니며, 제 1 금속을 포함하는 제 1 도금층을 형성하는 단계; 상기 제 1 도금층의 일면에 상기 제 1 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 2 두께를 지니며, 상기 제 1 금속과 다른 재질의 제 2 금속을 포함하는 제 2 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 도금층의 일면에 상기 제 2 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 3 두께를 지니며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 3 도금층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제 2 도금층의 경도는, 상기 제 1 도금층의 경도 및 상기 제 3 도금층의 경도에 비하여 높게 형성되며, 상기 제 2 두께는, 상기 제 1 두께 및 상기 제 3 두께에 비하여 두껍게 형성되며, 상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층, 상기 제 3 도금층은 상기 베이스층의 일면에서 멀어지는 방향으로 적층되는 프로브 팁의 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 내구성이 향상된 프로브 팁을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는 내구성이 향상된 프로브 팁을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁의 시제품을 촬영한 사진이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁이 파손되는 시점의 전단 응력을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁의 시제품을 촬영한 사진이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁이 파손되는 시점의 전단 응력을 나타내는 그래프이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)을 나타내는 도면이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)을 설명하는데 있어 프로브 팁(100)의 두께 방향은 z축 방향을 의미하고, 프로브 팁(100)의 길이 방향은 x축 방향을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)은 프로브 팁(100)의 길이 방향(예: x축 방향)으로 소정의 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 프로브 팁(100)은 전기적 특성 검사를 위한 프로브 카드(미도시)에서 피검사체(미도시)와 접촉되는 부분일 수 있다. 프로브 팁(100)은 프로브 카드(미도시)의 적어도 일부에서 프로브 팁(100)의 길이 방향(예: x축 방향)으로 돌출되는 형태로 배치되어 프로브 팁(100)의 길이 방향 말단에서 피검사체(미도시)와 접촉될 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)은 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및/또는 제 3 도금층(130)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및 제 3 도금층(130)은 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향)으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)의 양의 z축 방향에 제 2 도금층(120)이 배치될 수 있다. 제 2 도금층(120)의 양의 z축 방향에 제 3 도금층(130)이 배치될 수 있다.
다양한 실시에에서, 제 3 도금층(130)은 제 2 도금층(120)의 일면에 배치될 수 있다. 제 1 도금층(110)은 제 2 도금층(120)의 타면에 배치될 수 있다. 제 2 도금층(120)의 일면은 제 2 도금층(120)에서 양의 z축 방향을 바라보는 면을 의미할 수 있다. 제 2 도금층(120)의 타면은 제 2 도금층(120)에서 음의 z축 방향을 바라보는 면을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및 제 3 도금층(130) 각각은 프로브 팁(100)의 길이 방향(예: x축 방향)으로 연장될 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)의 일단은 프로브 팁(100)을 기준으로 음의 x축 방향에 위치한 말단을 의미할 수 있다. 프로브 팁(100)의 타단은 프로브 팁(100)을 기준으로 양의 x축 방향에 위치한 말단을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)은 적어도 일부에서 외부에 위치한 피검사체(예: 반도체, 미도시)와 접촉될 수 있다. 예를 들어, 프로브 팁(100)의 일단에 외부에 위치한 피검사체가 배치될 수 있다. 프로브 팁(100)은 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및/또는 제 3 도금층(130)에서 프로브 팁(100)의 일단에 위치한 피검사체와 접촉되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및/또는 제 3 도금층(130)은 금속 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 도금층(110) 및 제 3 도금층(130)은 동일한 종류의 금속 재질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)은 제 1 금속 및 제 2 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110) 및 제 3 도금층(130)은 제 1 금속을 포함할 수 있다. 제 2 도금층(120)은 제 2 금속을 포함할 수 있다. 제 2 금속은 제 1 금속과 다른 재질일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 금속 및 제 2 금속은 니켈(Ni), 베릴륨(Be), 구리(Cu), 코발트(Co), 텅스텐(W), 로듐(Rh) 중 어느 하나의 금속이나 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 금속은 제 2 금속에 비하여 더 낮은 경도를 지닐 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및/또는 제 3 도금층(130)의 경도는 비커스 경도(HV: Vickers Hardness)를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110) 및 제 3 도금층(130)은 제 2 도금층(120)에 비하여 더 낮은 경도를 지닐 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110) 및 제 3 도금층(130)의 경도는 대략 520Hv ~ 720Hv 일 수 있다. 제 2 도금층(120)의 경도는 대략 900Hv ~ 1000Hv 일 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 도금층(110)과 제 3 도금층(130)은 동일한 경도를 지닐 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110) 및 제 3 도금층(130)은 대략 520Hv ~ 720Hv 범위 내에서 동일한 경도를 지니며 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 두께(L1)는 제 1 도금층(110)이 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향)으로 지니는 두께를 의미할 수 있다. 제 2 두께(L2)는 제 2 도금층(120)이 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향)으로 지니는 두께를 의미할 수 있다. 제 3 두께(L3)는 제 3 도금층(130)이 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향)으로 지니는 두께를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 4 두께(L4)는 프로브 팁(100)의 전체 두께를 의미하며, 전체 프로브 팁(100)이 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향)으로 지니는 두께를 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 두께(L1) 및 제 3 두께(L3)는 각각 제 2 두께(L2)에 비하여 얇게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 두께(L1)와 제 3 두께(L3)의 합은 제 2 두께(L2)에 비하여 얇게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 두께(L2)는 제 4 두께(L4)의 대략 55% ~ 95% 로 형성될 수 있다. 제 1 두께(L1) 및 제 3 두께(L3)의 합은 제 4 두께(L4)의 대략 5% ~ 45% 로 형성될 수 있다. 프로브 팁(100)의 제 2 도금층(120)은 제 1 도금층(110)과 제 3 도금층(130)에 비하여 높은 경도를 지니므로 전체 프로브 팁(100)의 경도 강화를 위하여 전체 프로브 팁(100)의 두께에서 제 2 도금층(120)의 두께가 차지하는 비율이 제 1 도금층(110)의 두께 및 제 3 도금층(130)의 두께의 합이 차지하는 비율보다 크게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 프로브 팁(100)은 제 2 도금층(120)을 기준으로 대칭되지 않는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 프로브 팁(100)은, 제 2 도금층(120)의 일면에 위치한 제 3 도금층(130)과 제 2 도금층(120)의 타면에 위치한 제 1 도금층(110)이 서로 다른 두께를 지니며 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 도금층(110)의 두께와 제 3 도금층(130)의 두께는 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)의 두께가 제 3 도금층(130)의 두께에 비하여 얇게 형성되거나, 제 1 도금층(110)의 두께가 제 3 도금층(130)의 두께에 비하여 두껍게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 프로브 팁(100)은 적어도 일부에서 대칭되는 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 팁(100)은, 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향) 중앙 지점에서 프로브 팁(100)의 길이 방향(예: x축 방향)과 평행한 가상의 직선을 기준으로, 대칭되는 형상을 지닐 수 있다. 프로브 팁(100)이 대칭되는 형상을 포함하는 경우, 제 1 도금층(110)의 두께와 제 3 도금층(130)의 두께가 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 두께(L1)와 제 3 두께(L3)가 동일하게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및/또는 제 3 도금층(130)은 전기 도금 방식으로 형성될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)의 시제품을 촬영한 사진이다.
도 2는 도 1에 도시된 프로브 팁(100)에 대응되는 프로브 팁(100)의 시제품을 촬영한 사진이다.
도 2를 참조하면, 프로브 팁(100)은 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120) 및/또는 제 3 도금층(130)을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)을 설명하는데 있어 프로브 팁(100)의 두께 방향은 z축 방향을 의미하고, 프로브 팁(100)의 폭 방향은 y축 방향을 의미할 수 있다. 프로브 팁(100)의 폭 방향(예: y축 방향)은 두께 방향(예: z축 방향) 및 길이 방향(예: x축 방향, 도 1 참조)과 수직한 방향을 의미할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제 2 도금층(120)의 일면에 제 3 도금층(130)이 배치될 수 있고, 제 2 도금층(120)의 타면에 제 1 도금층(110)이 배치될 수 있다. 제 2 도금층(120)의 일면은 제 2 도금층(120)에서 양의 z축 방향을 바라보는 면을 의미할 수 있다. 제 2 도금층(120)의 타면은 제 2 도금층(120)에서 음의 z축 방향을 바라보는 면을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향)을 기준으로 제 1 도금층(110), 제 2 도금층(120), 제 3 도금층(130) 순으로 적층될 수 있다.
도 2를 참조하면, 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향)으로 제 2 도금층(120)의 두께가 제 1 도금층(110) 및 제 3 도금층(130)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.
도 2에서, 프로브 팁(100)의 일측(예: 프로브 팁(100)을 기준으로 음의 y축 방향에 위치한 측면) 및 타측(예: 프로브 팁(100)을 기준으로 양의 y축 방향에 위치한 측면)에 배치되는 것으로 도시되는 부분은, 포토레지스트 공정을 이용하여 프로브 팁(100)을 형성하는데 사용되는 포토레지스트층(220)일 수 있다. 도 2에서, 프로브 팁(100)의 제 1 도금층(110)의 타면(예: 제 1 도금층(110)에서 음의 z축 방향을 향하는 면)에 배치되는 층은 프로브 팁(100)의 제조 과정에서 프로브 팁(100)을 지지하는 역할을 하는 베이스층(210)일 수 있다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)의 제조 방법(300)을 나타내는 도면이다.
도 3b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)의 제조 방법(300)을 나타내는 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)의 제조 방법(300)은, 포토레지스트층(220)을 형성하는 단계(301), 제 1 도금층(110)을 형성하는 단계(302), 제 2 도금층(120)을 형성하는 단계(303) 및/또는 제 3 도금층(130)을 형성하는 단계(304)를 포함할 수 있다.
301 단계에서, 개구(221)를 포함하는 포토레지스트층(220)이 형성될 수 있다. 포토레지스트층(220)은 포토 공정(예: 포토리소그래피 공정)을 통하여 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 베이스층(210)이 형성될 수 있다. 프로브 팁(100)의 제조 방법(300)에서 프로브 팁(100)은 베이스층(210)의 일면에 배치될 수 있다. 베이스층(210)은 프로브 팁(100)의 제조 과정에서 프로브 팁(100)을 지지하는 역할을 할 수 있다.
다양한 실시예에서, 베이스층(210)은 프로브 팁(100)과 동일한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스층(210)은 프로브 팁(100)의 제 1 도금층(110)에 포함된 금속(예: 제 1 금속)을 포함하거나, 프로브 팁(100)의 제 2 도금층(120)에 포함된 금속(예: 제 2 금속)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 베이스층(210)은 복수 개가 형성될 수 있으며, 복수 개의 베이스층(210)은 각각 다른 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3a에서, 프로브 팁(100)의 일단(예: 프로브 팁(100)을 기준으로 음의 x축 방향에 위치한 말단)에 가깝게 위치한 베이스층(210)은 제 1 금속을 포함할 수 있다. 프로브 팁(100)의 타단에 가깝게 위치한 베이스층(210)은 제 2 금속을 포함할 수 있다. 제 1 금속 및 제 2 금속은 니켈(Ni), 베릴륨(Be), 구리(Cu), 코발트(Co), 텅스텐(W), 로듐(Rh) 중 어느 하나의 금속이나 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
다양한 실시예에서, 포토레지스트층(220)은 베이스층(210)의 일면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에서, 포토레지스트층(220)은 적어도 일부에 개구(221)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 포토리소그래피(photolithography) 공정은 레지스트(resist) 형성 공정, 노광 공정, 현상 공정을 포함할 수 있다. 레지스트 형성 공정은 빛에 의해 화학적 특성이 변할 수 있는 포토레지스트층(220)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 레지스트 형성 공정에서 빛을 받으면 딱딱해지거나 녹기 쉬운 형질로 변화할 수 있는 포토레지스트층(220)을 베이스층(210)의 일면(예를 들어, 베이스층(210)에서 양의 z축 방향을 바라보는 면)에 배치할 수 있다. 포토레지스트층(220)은 드라이 필름 포토레지스트(dry film photoresist) 및 드라이 필름 포토레지스트 부착을 위한 증착 물질을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 노광 공정은 패턴이 형성되어 있는 마스크를 포토레지스트층(220)에 덮은 후에 빛을 선택적으로 조사하는 공정을 포함할 수 있다. 노광 공정을 통하여 포토레지스트층(220)에 개구(221)가 형성될 영역이 표시될 수 있다. 예를 들어, 노광 공정에서 개구(221)를 표시하는 패턴이 형성되어 있는 마스크가 포토레지스트층(220)에 덮인 후 빛이 선택적으로 조사될 수 있다. 마스크에 형성되어 있는 패턴은 포지티브(positive) 방식 혹은 네거티브(negative) 방식에 따라 형성될 수 있다. 포지티브 방식은 마스크에 의해 빛이 노출된 영역이 제거되는 방식이고, 네거티브 방식은 빛을 받지 못한 영역이 제거되는 방식이다. 마스크에 형성되는 패턴의 방식에 따라 노광 공정을 통해 포토레지스트층(220)의 개구(221)가 형성되는 영역에 빛을 조사되거나, 포토레지스트층(220)의 개구(221)가 형성되지 않는 영역에 빛이 조사될 수 있다.
다양한 실시예에서, 현상 공정은 현상액을 통해 포토레지스트층(220)에서 빛이 조사된 부분 혹은 그렇지 않은 부분을 선택적으로 제거하는 공정이다. 현상 공정을 통해 포토레지스트층(220)에서 개구(221)에 해당하는 영역이 선택적으로 제거될 수 있다. 포토리소그래피 공정은 현상 공정 이후 남아있는 증착 물질을 제거하는 식각 공정을 포함할 수 있다.
302 단계에서, 제 1 도금층(110)이 포토레지스트층(220)의 개구(221)의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)은 베이스층(210)의 일면에서 포토레지스트층(220)의 개구(221) 내부에 형성되는 공간에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110)은 전기 도금(electroplating) 방식을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)은 도금 재료(예: 제 1 금속)가 전기 도금 방식으로 포토레지스트층(220)의 개구(221)의 적어도 일부에 도금되어 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110)이 전기 도금 방식으로 형성되기 위해 도금용 전원 중 하나의 극이 제 1 도금층(110)이 형성되는 위치에 인가되고, 도금용 전원 중 다른 하나의 극은 도금 재료 측에 인가될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)이 형성되는 위치(예: 개구(221)가 형성된 베이스층(210)의 일면)에 도금용 전원의 음극이 인가되고, 도금 재료(예: 제 1 금속)에 도금용 전원의 양극이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110)은 베이스층(210)의 일면과 수직한 방향(예: z축 방향)으로 두께를 지닐 수 있다. 제 1 도금층(110)의 두께는 제 1 두께(L1, 도 1 참조)일 수 있다. 제 1 도금층(110)은 제 1 금속을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 도금층(110)의 경도는 520Hv ~ 720Hv 일 수 있다. 제 1 도금층(110)의 경도는 비커스 경도를 의미할 수 있다.
303 단계에서, 제 1 도금층(110)의 일면에 제 2 도금층(120)이 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 도금층(120)은 포토레지스트층(220)의 개구(221) 내부에 형성되는 공간에서 제 1 도금층(110)의 일면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 도금층(120)은 전기 도금(electroplating) 방식을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도금층(120)은 도금 재료(예: 제 2 금속)가 전기 도금 방식으로 포토레지스트층(220)의 개구(221)의 적어도 일부에 도금되어 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 도금층(120)의 도금 재료로 제 1 도금층(110)과 다른 종류의 금속이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도금층(120)의 도금 재료로 제 2 금속이 사용되며, 제 1 도금층(110)의 도금 재료로 제 1 금속이 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 도금층(120)이 전기 도금 방식으로 형성되기 위해 도금용 전원 중 하나의 극이 제 2 도금층(120)이 형성되는 위치에 인가되고, 도금용 전원 중 다른 하나의 극은 도금 재료(예: 제 2 금속) 측에 인가될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도금층(120)이 형성되는 위치(예: 개구(221) 내부에 위치하는 제 1 도금층(110)의 일면)에 도금용 전원의 음극이 인가되고, 도금 재료(예: 제 2 금속)에 도금용 전원의 양극이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에서, 303 단계는 제 1 도금층(110)과 제 2 도금층(120)의 밀착력을 강화시키기 위한 표면 처리 공정을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 표면 처리 공정은 드라이 애싱(dry ashing) 공정을 포함할 수 있다. 드라이 애싱 공정은 제 2 도금층(120)의 도금을 용이하기 하기 위해 도금 전 잔존 물질(예: 포토레지스트층(220))을 제거하는 공정을 의미할 수 있다. 드라이 애싱 공정으로 플라즈마를 이용한 애싱 공정이 사용될 수 있다. 예를 들어, 산소 플라즈마를 이용하여 잔존 물질(예: 포토레지스트층(220))이 제거되어 제 1 도금층(110)의 일면에 제 2 도금층(120)이 도금되기 용이하게 될 수 있다.
다양한 실시예에서, 표면 처리 공정은 제 1 도금층(110)의 일면에 제 2 도금층(120)이 형성되기 전, 제 1 도금층(110)의 일면에 부착된 외부 물질을 약품으로 제거하는 공정(예: 전처리 공정)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)의 표면에 형성되는 제 1 도금층(110)의 재질과 다른 외부 물질들이 화학적으로 제거될 수 있다. 표면 처리 공정을 통해 제 1 도금층(110) 표면의 외부 물질들이 화학적으로 제거되며 제 1 도금층(110)과 제 2 도금층(120)의 밀착력이 강화될 수 있다.
다양한 실시예에서, 표면 처리 공정은 제 1 도금층(110)의 일면에 제 2 도금층(120)이 형성된 후, 제 2 도금층(120)이 외부 물질로 인하여 오염되지 않도록 방지하는 공정(예: 후처리 공정)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 도금층(120)이 형성된 후, 제 2 도금층(120)의 표면이 건조 또는 가열되거나, 제 2 도금층(120)의 표면에 별도의 코팅층이 형성되며 외부 물질로 인한 오염이 방지될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 도금층(120)은 제 1 도금층(110)의 일면과 수직한 방향(예: z축 방향)으로 두께를 지닐 수 있다. 제 2 도금층(120)의 두께는 제 2 두께(L2, 도 1 참조)일 수 있다. 제 2 도금층(120)은 제 2 금속을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 도금층(120)은 제 1 도금층(110)보다 두껍게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 2 도금층(120)의 경도는 제 1 도금층(110)의 경도에 비하여 높게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)의 경도는 520Hv ~ 720Hv 이며, 제 2 도금층(120)의 경도는 900Hv ~ 1000Hv 일 수 있다.
304 단계에서, 제 2 도금층(120)의 일면에 제 3 도금층(130)이 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 3 도금층(130)은 포토레지스트층(220)의 개구(221) 내부에 형성되는 공간에서 제 2 도금층(120)의 일면에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 3 도금층(130)은 전기 도금(electroplating) 방식을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 3 도금층(130)은 도금 재료(예: 제 1 금속)가 전기 도금 방식으로 포토레지스트층(220)의 개구(221)의 적어도 일부에 도금되어 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 3 도금층(130)의 도금 재료로 제 1 도금층(110)과 동일한 종류의 금속이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 3 도금층(130)의 도금 재료로 제 1 도금층(110)의 도금 재료인 제 1 금속이 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 3 도금층(130)이 전기 도금 방식으로 형성되기 위해 도금용 전원 중 하나의 극이 제 3 도금층(130)이 형성되는 위치에 인가되고, 도금용 전원 중 다른 하나의 극은 도금 재료(예: 제 1 금속) 측에 인가될 수 있다. 예를 들어, 제 3 도금층(130)이 형성되는 위치(예: 개구(221) 내부에 위치하는 제 2 도금층(120)의 일면)에 도금용 전원의 음극이 인가되고, 도금 재료(예: 제 1 금속)에 도금용 전원의 양극이 인가될 수 있다.
다양한 실시예에서, 304 단계는 제 2 도금층(120)과 제 3 도금층(130)의 밀착력을 강화시키기 위한 표면 처리 공정을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 표면 처리 공정은 드라이 애싱(dry ashing) 공정을 포함할 수 있다. 드라이 애싱 공정은 제 3 도금층(130)의 도금을 용이하기 하기 위해 도금 전 잔존 물질(예: 포토레지스트층(220))을 제거하는 공정을 의미할 수 있다. 드라이 애싱 공정으로 플라즈마를 이용한 애싱 공정이 사용될 수 있다. 예를 들어, 산소 플라즈마를 이용하여 잔존 물질(예: 포토레지스트층(220))이 제거되어 제 2 도금층(120)의 일면에 제 3 도금층(130)이 도금되기 용이하게 될 수 있다.
다양한 실시예에서, 표면 처리 공정은 제 2 도금층(120)의 일면에 제 3 도금층(130)이 형성되기 전, 제 2 도금층(120)의 일면에 부착된 외부 물질을 약품으로 제거하는 공정(예: 전처리 공정)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 도금층(120)의 표면에 형성되는 제 2 도금층(120)의 재질과 다른 외부 물질들이 화학적으로 제거될 수 있다. 표면 처리 공정을 통해 제 2 도금층(120) 표면의 외부 물질들이 화학적으로 제거되며 제 2 도금층(120)과 제 3 도금층(130)의 밀착력이 강화될 수 있다.
다양한 실시예에서, 표면 처리 공정은 제 2 도금층(120)의 일면에 제 3 도금층(130)이 형성된 후, 제 3 도금층(130)이 외부 물질로 인하여 오염되지 않도록 방지하는 공정(예: 후처리 공정)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 도금층(130)이 형성된 후, 제 3 도금층(130)의 표면이 건조 또는 가열되거나, 제 3 도금층(130)의 표면에 별도의 코팅층이 형성되며 외부 물질로 인한 오염이 방지될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 3 도금층(130)은 제 2 도금층(120)의 일면에 수직한 방향(예: z축 방향)으로 두께를 지닐 수 있다. 제 3 도금층(130)의 두께는 제 3 두께(L3, 도 1 참조)일 수 있다. 제 3 도금층(130)은 제 1 금속을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제 2 도금층(120)의 두께는 제 1 도금층(110)의 두께 및 제 3 도금층(130)의 두께에 비하여 두껍게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제 3 도금층(130)은 제 1 도금층(110)과 동일한 두께를 지니며 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 도금층(110)의 두께와 제 3 도금층(130)의 두께는 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도금층(110)의 두께가 제 3 도금층(130)의 두께에 비하여 얇게 형성되거나, 제 1 도금층(110)의 두께가 제 3 도금층(130)의 두께에 비하여 두껍게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제 3 도금층(130)은 제 1 도금층(110)과 동일한 경도를 지닐 수 있다. 예를 들어, 제 3 도금층(130)의 경도는 520Hv ~ 720Hv 일 수 있다.
다양한 실시예에서, 제 1 두께(L1) 및 제 3 두께(L3)는 각각 제 2 두께(L2)에 비하여 얇게 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 두께(L1)와 제 3 두께(L3)의 합은 제 2 두께(L2)에 비하여 얇게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 304 단계에서 제 3 도금층(130)이 형성된 후, 포토레지스트층(220)이 제거될 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)을 나타내는 그래프이다.
다양한 실시예에서, 도 4에 도시된 그래프의 가로축은 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts) 값을 의미할 수 있다. 도 4에 도시된 그래프의 세로축은 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts) 값의 확률 밀도 함수 값을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)은 피검사체(미도시)와 접촉되는 과정에서 프로브 팁(100)의 두께 방향(예: z축 방향, 도 1 참조), 프로브 팁(100)의 길이 방향(예: x축 방향, 도 1 참조) 및/또는 프로브 팁(100)의 폭 방향(예: y축 방향, 도 2 참조)으로 외부로부터 힘을 전달받을 수 있다.
다양한 실시예에서, 전단 응력(Ts)은 프로브 팁(100)의 길이 방향(예: x축 방향, 도 1 참조)과 실질적으로 수직한 방향으로 전달되는 힘에 의해 프로브 팁(100)에 발생되는 응력을 의미할 수 있다. 프로브 팁(100)에 미리 정해진 기준 이상의 전단 응력(Ts)이 발생되는 경우, 프로브 팁(100)이 파손될 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로브 팁(100)의 강도는 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts) 값을 통하여 측정될 수 있다. 프로브 팁(100)의 강도가 강할수록 프로브 팁(100)이 더 많은 힘을 버틸 수 있으므로 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts) 값이 크게 나타날 수 있다.
401 그래프 및 401a 그래프는 종래 기술에 의한 프로브 팁이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts) 값을 복수 회 측정하여 그 분포를 나타낸 그래프일 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 그래프에서 401 그래프는 종래 기술에 의한 프로브 팁이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)의 확률 밀도 함수 값을 의미할 수 있다. 401a 그래프는 종래 기술에 의한 프로브 팁의 전단 응력(Ts)의 확률 밀도 함수 값에 대응되는 히스토그램(histogram)을 의미할 수 있다.
402 그래프 및 402a 그래프는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts) 값을 복수 회 측정하여 그 분포를 나타낸 그래프일 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 그래프에서 402 그래프는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)의 확률 밀도 함수 값을 의미할 수 있다. 402a 그래프는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)의 전단 응력(Ts)의 확률 밀도 함수 값에 대응되는 히스토그램(histogram)을 의미할 수 있다.
도 4를 참조하면, 402 그래프에 도시된 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)은 401 그래프에 도시된 종래 기술에 의한 프로브 팁이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)에 비하여 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 402 그래프는 401 그래프에 비하여 동일한 세로축 위치에서 더 큰 전단 응력(Ts) 값을 가지는 형태로 이동된 위치에 형성될 수 있다. 402a 그래프도 401a 그래프에 비하여 동일한 세로축 위치에서 더 큰 전단 응력(Ts) 값을 가지는 형태로 이동된 위치에 형성될 수 있다.
401 그래프 및 402 그래프를 참조하면, 종래 기술에 의한 프로브 팁에 비하여 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)이 크게 나타나므로 본 개시의 실시예에 따른 프로브 팁(100)의 강도가 종래 기술에 의한 프로브 팁의 강도보다 클 수 있다.
다양한 실시예에서, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)은 종래 기술에 의한 프로브 팁(100)이 파손되는 시점의 전단 응력(Ts)에 비하여 대략 180% 증가한 값일 수 있다. 예를 들어, 종래 기술에 의한 프로브 팁(100)이 100만큼의 전단 응력(Ts)을 버틸 수 있다고 하면, 본 개시의 다양한 실시예에 의한 프로브 팁(100)은 대략 180만큼의 전단 응력(Ts)을 버틸 수 있다.
이상으로 본 개시에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 개시의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다.
Claims (20)
- 프로브 팁의 제조방법에 있어서,
베이스층을 형성하는 단계;
상기 베이스층의 일면에 개구를 포함하는 포토레지스트층을 형성하는 단계;
상기 포토레지스트층의 상기 개구의 적어도 일부에 상기 베이스층의 일면과 수직한 방향으로 제 1 두께를 지니며, 제 1 금속을 포함하는 제 1 도금층을 형성하는 단계;
상기 제 1 도금층의 일면에 상기 제 1 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 2 두께를 지니며, 상기 제 1 금속과 다른 재질의 제 2 금속을 포함하는 제 2 도금층을 형성하는 단계; 및
상기 제 2 도금층의 일면에 상기 제 2 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 3 두께를 지니며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 3 도금층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 베이스층은,
상기 제 1 도금층의 일부분을 지지하며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 1 베이스층; 및
상기 제 1 도금층의 다른 일부분을 지지하며, 상기 제 2 금속을 포함하는 제 2 베이스층을 포함하며,
상기 제 2 도금층의 경도는,
상기 제 1 도금층의 경도 및 상기 제 3 도금층의 경도에 비하여 높게 형성되며,
상기 제 2 두께는,
상기 제 1 두께 및 상기 제 3 두께에 비하여 두껍게 형성되며,
상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층, 상기 제 3 도금층은 상기 베이스층의 일면에서 멀어지는 방향으로 적층되는 프로브 팁의 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 도금층의 제 1 두께는,
상기 제 3 도금층의 제 3 두께와 동일하게 형성되며,
상기 제 1 도금층의 경도는,
상기 제 3 도금층의 경도와 동일하게 형성되는 프로브 팁의 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 도금층의 제 1 두께와 상기 제 3 도금층의 제 3 두께는 서로 다르게 형성되는 프로브 팁의 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 도금층 및 상기 제 3 도금층의 경도는 520Hv ~ 720Hv 이며,
상기 제 2 도금층의 경도는 900Hv ~ 1000Hv 인 프로브 팁의 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 도금층의 일면에 상기 제 1 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 2 두께를 지니며, 상기 제 1 금속과 다른 재질의 제 2 금속을 포함하는 제 2 도금층을 형성하는 단계는,
상기 제 1 도금층과 제 2 도금층의 밀착력을 강화하기 위한 표면 처리 공정을 포함하는 프로브 팁의 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 도금층의 일면에 상기 제 2 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 3 두께를 지니며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 3 도금층을 형성하는 단계는
상기 제 2 도금층과 상기 제 3 도금층의 밀착력을 강화하기 위한 표면 처리 공정을 포함하는 프로브 팁의 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 도금층의 제 2 두께는,
상기 제 1 도금층의 제 1 두께 및 상기 제 3 도금층의 제 3 두께의 합보다 두껍게 형성되는 프로브 팁의 제조 방법. - 제 7항에 있어서,
상기 제 2 도금층의 제 2 두께는,
상기 프로브 팁의 전체 두께의 55% ~ 95% 로 형성되는 형성되는 프로브 팁의 제조 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층 및 상기 제 3 도금층은,
전기 도금 방식을 이용하여 형성되는 프로브 팁의 제조 방법. - 프로브 팁에 있어서,
베이스층을 형성하는 단계;
상기 베이스층의 일면에 개구를 포함하는 포토레지스트층을 형성하는 단계;
상기 포토레지스트층의 상기 개구의 적어도 일부에 상기 베이스층의 일면과 수직한 방향으로 제 1 두께를 지니며, 제 1 금속을 포함하는 제 1 도금층을 형성하는 단계;
상기 제 1 도금층의 일면에 상기 제 1 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 2 두께를 지니며, 상기 제 1 금속과 다른 재질의 제 2 금속을 포함하는 제 2 도금층을 형성하는 단계; 및
상기 제 2 도금층의 일면에 상기 제 2 도금층의 일면과 수직한 방향으로 제 3 두께를 지니며, 상기 제 1 금속을 포함하는 제 3 도금층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 베이스층은,
상기 프로브 팁의 일단에 위치하며, 제1 금속을 포함하는 제1 베이스층; 및
상기 프로브 팁의 타단에 위치하며, 제2 금속을 포함하는 제2 베이스층을 포함하며,
상기 제 2 도금층의 경도는,
상기 제 1 도금층의 경도 및 상기 제 3 도금층의 경도에 비하여 높게 형성되며,
상기 제 2 두께는,
상기 제 1 두께 및 상기 제 3 두께에 비하여 두껍게 형성되며,
상기 제 1 도금층, 상기 제 2 도금층, 상기 제 3 도금층은 상기 베이스층의 일면에서 멀어지는 방향으로 적층되는 프로브 팁의 제조방법에 의해 제조된 프로브 팁. - 제 10항에 있어서,
상기 제 1 도금층의 제 1 두께는,
상기 제 3 도금층의 제 3 두께와 동일하게 형성되며,
상기 제 1 도금층의 경도는,
상기 제 3 도금층의 경도와 동일하게 형성되는 프로브 팁의 제조 방법에 의해 제조된 프로브 팁. - 제 10항에 있어서,
상기 제 1 도금층의 제 1 두께와 상기 제 3 도금층의 제 3 두께는 서로 다르게 형성되는 프로브 팁의 제조 방법에 의해 제조된 프로브 팁. - 제 10항에 있어서,
상기 제 1 도금층 및 상기 제 3 도금층의 경도는 520Hv ~ 720Hv 이며,
상기 제 2 도금층의 경도는 900Hv ~ 1000Hv 인 프로브 팁의 제조 방법에 의해 제조된 프로브 팁. - 제 10항에 있어서,
상기 제 2 도금층의 제 2 두께는,
상기 제 1 도금층의 제 1 두께 및 상기 제 3 도금층의 제 3 두께의 합보다 두껍게 형성되는 프로브 팁의 제조 방법에 의해 제조된 프로브 팁. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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