KIM SANGHEE (KR)
| KR20020087144A | ||||
| KR20000034924A | ||||
| KR20030040431A | ||||
| KR20060099859A |
특허법인 정직과 특허 (KR)
| (a) 비아 홀이 형성된 제1 내지 제n층 저온 동시소성 세라믹(LTCC) 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 비아 홀에 비아 필러 전도체 또는 저항체를 충전하는 단계, (c) 상기 제1 내지 제n층 저온 동시소성 세라믹 기판을 적층하고, 1000℃ 이하에서 소성하여 저온 동시소성 세라믹 다층 기판을 마련하는 단계, (d) 상기 저온 동시소성 세라믹 다층 기판의 표면에 절연막을 형성하는 단계 및 (d) 상기 절연막 및 상기 비아 필러 전도체 표면에 박막 전도선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제1항에 있어서, 상기 비아 필러 전도체는 제1층 저온 동시소성 세라믹 기판의 비아 홀에 충전되고, 상기 저항체는 제2층 저온 동시소성 세라믹 기판의 비아 홀에 충전되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비아 필러 전도체와 저항체는 전도선에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제3항에 있어서, 상기 비아 필러 전도체는 Ag, Pd 또는 Pt 금속 중의 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제3항에 있어서, 상기 저항체는 루테늄(Ru), 루테늄 산화물 또는 Ru/루테늄 산화물 중의 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제5항에 있어서, 상기 저항체가 형성된 제2층 기판의 비아 홀의 높이 및 직경은 가변인 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브용 카드의 제조 방법. |
| 제1항에 있어서, 상기 절연막은 Al 2 O 3 , HfO2, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 중 어느 하나의 고유전 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제7항에 있어서, 상기 절연막은 성막 속도가 빠른 이온 어스시탄트(Ion assistant) PVD 방식, 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 기술인 PVD 방식, PLD(Plused Laser Deposition)방식 또는 에어로솔 퇴적(Aerosol Deposition) 방식 중 어느 하나의 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제1항에 있어서, 상기 박막 전도선은 복합 금속으로 Ti, Pd, Cu 또는 Al, Cu, Au로 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제9항에 있어서, 상기 절연막 및 박막 전도선은 습식 에칭 방식 또는 이온 밀링 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 비아 홀에 비아 필러 전도체 또는 저항체가 충전된 제1 내지 제n층 저온 동시소성 세라믹(LTCC) 기판을 적층하고, 1000℃ 이하에서 소성하여 형성된 저온 동시소성 세라믹 다층 기판, 상기 저온 동시소성 세라믹 다층 기판의 표면에 형성된 절연막, 상기 절연막 및 상기 비아 필러 전도체의 표면에 형성된 박막 전도선을 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제11항에 있어서, 상기 비아 필러 전도체는 제1층 저온 동시소성 세라믹 기판의 비아 홀에 충전되고, 상기 저항체는 제2층 저온 동시소성 세라믹 기판의 비아 홀에 충전되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 비아 필러 전도체와 저항체를 연결하는 전도선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| (a) 1000℃ 이하에서 소성된 저온동시소성 세라믹(LTCC) 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 저온동시소성 세라믹 기판상에 후막 저항층을 형성하는 단계, (c) 상기 후막 저항층 상에 절연막을 형성하는 단계 및 (d) 상기 절연막 및 상기 후막 저항층 상에 박막 전도선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제 14항에 있어서, 상기 후막 저항층은 상기 저온동시소성 세라믹 기판의 상부에 마련된 비아 필러 전도체 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제15항에 있어서, 상기 후막 저항층은 상기 저온동시소성 세라믹 기판의 상부에 마련된 전도선 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제14항에 있어서, 상기 (b)단계에서 상기 후막 저항층은 인쇄 기법으로 형성된 후 소성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제14항에 있어서, 상기 (b)단계 전에 상기 저온동시소성 세라믹 기판을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제14항에 있어서, 상기 절연막은 Al 2 O 3 , HfO2, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 등과 같은 고유전 물질인 하이 케이(High-k) 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제19항에 있어서, 상기 절연막은 성막 속도가 빠른 이온 어스시탄트(Ion assistant) PVD 방식, 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 기술인 PVD 방식, PLD(Plused Laser Deposition)방식 또는 에어로솔 퇴적(Aerosol Deposition) 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제14항에 있어서, 상기 후막 저항층은 Ru203 산화물로 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제14항에 있어서, 상기 박막 전도선은 복합 금속으로 Ti, Pd, Cu 또는 Al, Cu, Au로 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제14항에 있어서, 상기 후막 저항층, 절연막 및 박막 전도선은 습식 에칭 방식 또는 이온 밀링 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 1000℃ 이하에서 소성된 저온동시소성 세라믹(LTCC) 기판상에 형성된 후막 저항층, 상기 후막 저항층 상에 형성된 절연막 및 상기 절연막 및 상기 후막 저항층 상에 형성된 박막 전도선을 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제 24항에 있어서, 상기 후막 저항층은 상기 저온동시소성 세라믹 기판의 상부에 마련된 비아 필러 전도체를 더 포함하고, 상기 후막 저항층은 상기 비아 필러 전도체 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제24항에 있어서, 상기 후막 저항층은 상기 저온동시소성 세라믹 기판의 상부에 마련된 전도선 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제24항에 있어서, 상기 후막 저항층은 인쇄 기법으로 형성된 후 소성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제24항에 있어서, 상기 절연막은 Al 2 O 3 , HfO2, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 등과 같은 고유전 물질인 하이 케이(High-k) 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제28항에 있어서, 상기 절연막은 이온 어스시탄트(Ion assistant) PVD 방식, 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 기술인 PVD 방식, PLD(Plused Laser Deposition)방식 또는 에어로솔 퇴적(Aerosol Deposition) 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 제24항에 있어서, 상기 후막 저항층은 Ru 2 0 3 산화물로 형성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 제24항에 있어서, 상기 박막 전도선은 복합 금속으로 Ti, Pd, Cu 또는 Al, Cu, Au로 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
| 기판 표면에 제1 전도패드를 형성하는 단계, 상기 기판 표면 및 상기 제1 전도패드 표면에 저항체를 형성하는 단계 및 상기 기판 표면 및 상기 저항체 표면에 제2 전도패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드의 제조 방법. |
| 기판 표면에 형성된 제1 전도패드, 상기 기판 표면 및 상기 제1 전도패드 표면에 형성된 저항체 및 상기 기판 표면 및 상기 저항체 표면에 형성된 제2 전도패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 프로브 카드. |
본 발명은 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 프로브 카드(Probe card) 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 저온 동시소성 세라믹{이하, LTCC(low temperature co-fired ceramics)라 한다} 다층 기판 내에 저항 전도선을 형성하여 안정된 저항비를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 큰 전력 변화에도 사용할 수 있고, 기판 표면에 안정된 특성을 갖는 Ru 2 0 3 산화물을 저항성 전도선으로 사용하여 요구되는 전력 파워를 쉽게 설계할 수 있는 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 칩 등의 전자소자 테스트 장치에 사용되는 프로브 카드(probe card)는 소정의 기판 및 기판상에 배열된 프로브들을 포함하는 장치로서, 반도체 웨이퍼 상에서 칩의 전기적 특성과 동작의 이상 유무를 검사하기 위해 사용된다.
상기 반도체 칩에는 외부 전자 장치와의 상호 신호 전달을 위해 그 표면에 패드들이 구비된다. 즉, 반도체 칩은 패드들을 통해 전기적 신호를 입력받아 소정의 동작을 수행한 후, 처리한 결과를 다시 패드들을 통해 외부 전자장치로 전달한다. 이때, 상기 프로브 카드는 반도체 칩과 외부 전자장치(예를 들면, 테스트 장치) 사이의 전기적 경로를 형성함으로써, 반도체 칩에 대한 전기적 테스트를 가능하게 한다.
한편, 최근 반도체 칩이 고집적화됨에 따라 상기 반도체 칩의 패드들은 미세화될 뿐만 아니라, 이들 사이의 간격 역시 감소하고 있다. 이에 따라, 프로브 카드 역시 반도체 칩의 고집적화에 대응하여 미세하게 제작되야 하지만, 이러한 미세화의 요구는 상기 프로브 카드를 제작하는 과정을 어렵게 만든다.
즉, 반도체 칩 테스트 장치는 반도체 기술의 발전에 따른 대형화, 고속화 추세로 인해 기존의 핀(pin) 형보다는 반도체 MEMS 기술을 이용한 미세 프로브 형성 기술이 적용되는 MEMS 프로브 형을 채택하고 있다.
그런데 반도체 칩의 I/O 핀이 증대됨에 따라 프로브도 다중 채널형 프로브가 요구되는데, 다중 접합 핀에 의한 프로브 카드 적용시 1 채널만이 단락되더라도 과도한 전류가 한 채널로 과도하게 흘러 프로브 단자에서 스파크성 불량이 발생될 수 있으므로 이에 대한 대책이 요구되고 있다.
최근 전술한 대책의 일환으로써 저항 전도선으로 프로브 단자를 연결하여 과도한 전류가 갑자기 흐르는 것을 방지하는 기술이 제안된 바 있다.
도 1은 종래의 MEMS 프로브 카드에서 저항 전도선의 구조를 나타내는 단면도 및 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 MEMS 프로브 카드는 고온 동시소성 세라믹(HTCC : high temperature co-fired ceramics, 이하 'HTCC'라 한다) 기판의 표면에 전도선(10)을 형성하고, 상기 전도선(10)에 형성된 비아 홀에 비아 필러(via filler) 전도체(11)를 충전하고, 상기 전도선(10) 표면에 박막 저항(12)과 MEMS 프로브용 박막 전도선(13)을 형성한 구조이다.
상기 비아 필러 전도체(11), 박막 저항(12) 및 박막 전도선(13)에 의해 저항 전도선이 이루어지며, 상기 저항 전도선에 의해 과도한 전류의 속도 및 전류량 제어가 이루어진다.
여기서, 미설명한 부호 14는 범프 패드이고, 부호 15는 접착제이고, 부호 16은 MEMS 프로브이며, 부호 17은 프로브 팁(probe tip)이다.
그런데, 상기와 같은 종래의 MEMS 프로브 카드의 박막 전도선(13)에는 박막 저항(12)이 X 혹은 Y 방향으로 직렬 연결되므로 회로 직접도가 떨어지는데, 이러한 경향은 박막 저항(12)을 바 형태로 설계할 때 더욱 심해지게 된다.
또한 도 1에 도시한 바와 같이, 박막 저항(12)을 박막 전도선(13) 폭과 동일하거나 좁게 설계하는 경우에는 고전력이 요구되는 MEMS 프로브 카드에 적용하기에 어렵다는 문제점도 있다.
한편, 상기 HTCC 기판은 1500℃ 이상의 온도에서 열처리하여 다층 배선 기판을 형성한다. HTCC 기판의 절연 재료는 94% 이상의 알루미나를 주원료로 사용하고, 첨가제로 소량의 실리카를 사용하며, 전도선은 고온 소성이 가능한 텅스텐(W)을 주로 사용한다. 이러한 HTCC 기판은 기계적 강도 및 내화학성 특성이 우수하여 기판 표면에 박막 전도선을 형성하여 고집적화 패키지로 많이 응용되고 있다.
그러나, 고온 소성된 텅스텐(W) 전도선의 전기전도도가 은(Ag) 혹은 동(Cu)에 비해 낮아서 고주파수 특성이 나쁜 단점과 열팽창 계수가 실리콘 반도체 소자에 비해 2배 정도로 높아 열팽창계수의 정합(Matching)이 요구되는 응용 분야에서는 큰 문제점이 되고 있다.
한편 전술한 HTCC 기판 대신에 LTCC 기판을 사용하는 경우가 있는데, 상기 LTCC 기판은 1000℃ 이하 온도에서 열처리하여 다층 배선 기판을 형성한다. 이 LTCC 다층 기판은 1000℃ 이하의 저온에서 사용하기 위해 용융점이 낮은 실리카를 많이 사용하고, 알루미나를 상대적으로 적게 사용한다. 또 LTCC 다층 기판에서는 소성 온도가 1000℃ 이하로 되면서 전기전도체 재료로서 전기 전도도가 우수한 은(Ag) 또는 동(Cu)을 사용한다.
그러나 LTCC 다층 기판은 상기와 같은 장점에도 불구하고, 그 표면이 거칠어서 다층 기판의 표면에 수십 내지 수백 ㎚ 두께의 박막 저항을 형성하는 것이 곤란하다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 고온에서도 안정된 저항비를 얻을 수 있고, 큰 전력 변화에도 안정적으로 사용할 수 있는 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저항값의 비를 용이하게 조절할 수 있는 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은, LTCC 다층 기판과 LTCC 공정과의 호환성이 있고 고온에서도 안정된 특성을 갖는 Ru 2 0 3 산화물을 사용하여 요구되는 전력 파워를 쉽게 설계, 제조 가능한 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은, MEMS 프로브 카드를 쉽게 제조할 수 있는 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법은 (a) 비아 홀이 형성된 제1 내지 제n층 저온 동시소성 세라믹(LTCC) 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 비아 홀에 비아 필러 전도체 또는 저항체를 충전하는 단계, (c) 상기 제1 내지 제n층 저온 동시소성 세라믹 기판을 적층하고 1000℃ 이하에서 소성하여 저온 동시소성 세라믹 다층 기판을 마련하는 단계, (d) 상기 저온 동시소성 세라믹 다층 기판의 표면에 절연막을 형성하는 단계 및 (d) 상기 절연막 및 상기 비아 필러 전도체의 표면에 박막 전도선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 비아 필러 전도체는 제1층 저온 동시소성 세라믹 기판의 비아 홀에 충전되고, 상기 저항체는 제2층 저온 동시소성 세라믹 기판의 비아 홀에 충전되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 비아 필러 전도체와 저항체는 전도선에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 비아 필러 전도체는 Ag, Pd 또는 Pt 금속 중의 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 저항체는 루테늄(Ru), 루테늄 산화물 또는 Ru/루테늄 산화물 중의 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 절연막은 Al 2 O 3 , HfO2, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 중 어느 하나의 고유전 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 절연막은 성막 속도가 빠른 이온 어스시탄트(Ion assistant) PVD 방식, 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 기술인 PVD 방식, PLD(Plused Laser Deposition)방식 또는 에어로솔 퇴적(Aerosol Deposition) 방식 중 어느 하나의 방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 박막 전도선은 복합 금속으로 Ti, Pd, Cu 또는 Al, Cu, Au로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조 방법에 있어서, 상기 절연막 및 박막 전도선은 습식 에칭 방식 또는 이온 밀링 방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드는 비아 홀에 비아 필러 전도체 또는 저항체가 충전된 제1 내지 제n층 저온 동시소성 세라믹 기판을 적층하고, 1000℃ 이하에서 소성하여 형성된 저온 동시소성 세라믹(LTCC) 다층 기판, 상기 저온 동시소성 세라믹 다층 기판 표면에 형성된 절연막, 상기 절연막 및 상기 비아 필러 전도체 표면에 형성된 박막 전도선을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법은 (a) 1000℃ 이하에서 소성된 저온동시소성 세라믹(LTCC) 기판을 마련하는 단계, (b) 상기 저온동시소성 세라믹 기판상에 후막 저항층을 형성하는 단계, (c) 상기 후막 저항층 상에 절연막을 형성하는 단계 및 (d) 상기 절연막 및 상기 후막 저항층 상에 박막 전도선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 후막 저항층은 상기 저온동시소성 세라믹 기판의 상부에 마련된 비아 필러 전도체 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 후막 저항층은 상기 저온동시소성 세라믹 기판의 상부에 마련된 전도선 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 (b)단계에서 상기 후막 저항층은 인쇄 기법으로 형성된 후 소성되는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 (b)단계 전에 상기 저온동시소성 세라믹 기판을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 절연막은 Al 2 O 3 , HfO2, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 등과 같은 고유전 물질인 하이 케이(High-k) 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 절연막은 성막 속도가 빠른 이온 어스시탄트(Ion assistant) PVD 방식, 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 기술인 PVD 방식, PLD(Plused Laser Deposition)방식 또는 에어로솔 퇴적(Aerosol Deposition) 방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 후막 저항층은 Ru 2 0 3 산화물로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 박막 전도선은 복합 금속으로 Ti, Pd, Cu 또는 Al, Cu, Au로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또, MEMS 프로브용 저항성 전도선의 제조 방법에 있어서, 상기 후막 저항층, 절연막 및 박막 전도선은 습식 에칭 방식 또는 이온 밀링 방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 MEMS 프로브용 저항성 전도선은 1000℃ 이하에서 소성된 저온동시소성 세라믹(LTCC) 기판상에 형성된 후막 저항층, 상기 후막 저항층 상에 형성된 절연막 및 상기 절연막 및 상기 후막 저항층 상에 형성된 박막 전도선을 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 다른 프로브 카드의 제조방법으로서, 기판 표면에 제1 전도패드를 형성하는 단계, 상기 기판 표면 및 상기 제1 전도패드 표면에 저항체를 형성하는 단계 및 상기 기판 표면 및 상기 저항체 표면에 제2 전도패드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 프로브 카드는 기판 표면에 형성된 제1 전도패드, 상기 기판 표면 및 상기 제1 전도패드 표면에 형성된 저항체 및 상기 기판 표면 및 상기 저항체 표면에 형성된 제2 전도패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 MEMS 프로브 카드의 구조를 나타내는 단면도 및 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조공정 흐름을 나타내는 도면.
도 3 내지 도 10은 도 2에 도시된 각각의 공정을 설명하는 도면.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조공정 흐름을 나타내는 도면.
도 12 내지 도 21은 도 11에 도시된 각각의 공정을 설명하는 도면.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로브 카드를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
<실시예 1>
도 2는 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조공정 흐름을 나타내는 도면이며, 도 3 내지 도 10은 도 2의 각각의 공정을 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 있어서는 먼저 LTCC 다층 기판(100)을 얻기 위해 n개의 LTCC 기판을 준비한다(S10). 여기서 LTCC 기판의 층수는 기판 설계 등에 따라서 달라질 수 있는데, 반도체 칩의 검사 조건에 따라 20~30층 정도가 바람직하다. 이때 사용된 금속 배선 금속은 Ag가 대부분이나, 필요 시 그 조성은 변경될 수 있다. 또한 LTCC 기판에 사용되는 세라믹 재료는 60~70% 이상이 유리성분이고, 나머지 대부분은 알루미나로 구성될 수 있으며, 이들 각각의 LTCC 기판의 두께는 고객의 요구사항에 따라 다양한 범위를 가질 수 있으며, 통상 4~7㎜ 정도가 바람직하다.
한편, 상기 각각의 LTCC 기판에는 LTCC 기판을 관통하는 비아 홀(1)과 각각의 LTCC 기판의 표면 또는 이면에 전도선(2)이 형성된다.
또, 상기 제1층 LTCC 기판에 형성된 비아 홀(1)에는 비아 필러 전도체(4)가 충전되고(S20), 제2층 LTCC 기판에 형성된 비아 홀(1)에는 저항체(5)가 충전되며(S30), 비아 필러 전도체(4)와 저항체(5)는 상기 전도선(2)에 의해 연결된다.
상기 비아 필러 전도체(4)는 Ag, Pd 또는 Pt 금속 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하며, 전도도 등을 고려할 때 Pd 또는 Pt 금속이 적합하다. 또한 도 3에는 제1층 LTCC 기판에만 비아 필러 전도체(4)가 충전된 구조에 대해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 제3층이나 제4층 LTCC 기판 등에도 비아 필러 전도체가 충전될 수 있다.
또한, 저항체(5)는 루테늄(Ru), 루테늄 산화물(예를 들어, RuO 2, Ru 2 O 3 ) 또는 Ru/루테늄 산화물 중 어느 하나로 이루어진다. 이러한 저항체(5)는 예를 들어 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, 이하, CVD라 함) 또는 단원자층증착법(Automic Layer Deposition, 이하, ALD라 함) 등의 방법으로 비아 홀(1) 내에 충전된다.
다음에 상기 제1층, 제2층 내지 제n층의 LTCC 기판을 적층하여 1000℃이하, 바람직하게는 850~900℃ 정도에서 동시에 소결하여 LTCC 다층 기판(100)을 제조한다(S40).
이와 같이 소결된 LTCC 다층 기판(100)의 표면은 유리성분과 알루미나 성분이 서로 결합되어 그 표면이 거칠기 때문에 폴리싱 공정을 실행한다(S50).
즉, LTCC 다층 기판(100)의 표면에 박막 패턴을 형성하기 위해서는 LTCC 기판 표면이 약 1㎛ 정도 이하의 거칠기를 가질 것이 요구되므로, LTCC 기판 표면에 대해 폴리싱(Polishing) 공정을 실행한다. 여기서 LTCC 기판의 휨을 고려하여 폴리싱 두께보다 두껍게 기판을 형성한 후 폴리싱을 실시하는 것이 바람직하다. 통상 50~100㎛ 정도로 폴리싱하고, 그 후 용도에 따라 기판 표면을 열처리(thermal annealing)한다.
그리고, 도 3에 도시한 LTCC 다층 기판(100)의 제1층 기판의 표면에 Al 2 O 3 , HfO2, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 등과 같은 고유전 물질{하이 케이(High-k) 물질}의 절연막을 형성하기 위해서 표면 세척한 후, 드라이(Dry) 형태의 포토레지스트{Photoresistor(PR:감광제)}를 라미네이터(Laminator) 장비를 이용해 기판 표면에 두껍게 라미네이션 하는 공정을 실행한다(S60). 이때 라미네이터의 압력, 온도 및 속도를 잘 조정하여야 기공을 없앨 수 있다. 만약 PR 내에 기공이 발생되면 재 작업을 하여야 한다. PR의 두께는 가능하면 두껍게 하는 것이 중요하며, 일반적으로 120㎛ 이상을 사용한다.
PR 라미네이션 1 공정이 완료되면, UV 노광 1 공정(S70)을 실행하게 되는데, 상기 UV 노광 1 공정에서는 PR에 UV 광을 조사하여 패턴(Pattern)을 형성한다(도 2 및 도 4 참조). 이때 빛이 받는 부분이 고분자화가 되도록 하기 위해 Mask 패턴을 설계하고, 예를 들어 이중 노광(Dual expose) 장비를 이용하여 PR을 감광시킨다. 여기서 중요한 변수는 UV 광원의 파워(Power)와 노광 시간이다. 만약 UV 광원의 파워가 강하고 노광 시간이 길어지면 언더 디벨롭(Under-develop)이 되어 원하는 패턴보다 더 큰 패턴이 형성되고, UV광원이 약하고 노광 시간이 짧으면 오버 디벨롭(Over-develop)이 되어서 원하는 패턴보다 작은 패턴이 형성된다.
상기 UV 노광 1 공정이 완료되면, PR 현상 1 공정(S80)을 실행하는 데, 본 공정에 의해 PR의 패턴(6)DL 비아 필러 전도체(4) 위에 형성된다(도 2 및 도 5 참조). 한편, LTCC 기판에 현상액을 분사하므로서 보다 짧은 시간에 정확한 패턴(6)을 얻을 수 있다. 이때 중요한 변수로는 현상액의 농도, 온도, 분사되는 노즐의 압력과 컨베이어(Conveyor)의 벨트 속도 등을 들 수 있다. 만약 용액의 농도, 온도, 압력 및 속도의 변수가 잘 조절되지 못하면 정확한 패턴을 얻기가 힘들다.
한편, 현상된 상기 LTCC 다층 기판(100)의 표면 즉, 제1층 LTCC 기판의 표면에 PR의 찌꺼기(Scum)가 잔존해 있으면 LTCC 기판 표면에서 절연막의 형성이 잘 되지 않기 때문에 LTCC 기판의 표면에 잔존하는 미량의 감광제 찌꺼기를 제거하기 위해 플라즈마(Plasma) 장비를 이용하여 진공의 O 2 플라즈마 가스 상태에서 디스컴을 실시한다. 여기서, 디스컴은 현상작업 후 제거되지 않고 남아있는 미량의 감광액 찌꺼기를 추가로 건식 제거하는 작업을 의미한다.
다음, LTCC 다층 기판(100) 위에 절연막(7) 형성 공정(S90)을 실행한다(도 2 및 도 6 참조). LTCC 다층 기판(100)은 다량의 보이드(Void)를 포함하고 있고, 기판 표면이 유리성분으로 구성되어 있기 때문에 내화학성이 나쁘다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 LTCC 다층 기판(100)의 표면에 절연성이 우수한 막을 형성한다. 본 발명에서는 성막 속도가 빠른 이온 어스시탄트(Ion assistant) PVD 방식, 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 기술인 PVD 방식, PLD(Plused Laser Deposition)방식 또는 에어로솔 퇴적(Aerosol Deposition) 방식으로 Al 2 O 3 , 안정화 ZrO 2 또는 TiO 2 막을 5~10㎛ 형성하였다. 이때 LTCC 다층 기판(100)의 온도는 상온이며, 캐리어 가스(carrier gas : He, O 2 ) 량, 진공 챔버 내의 압력과 노즐의 구조 및 모양을 잘 조절하여 절연막(7)의 치밀도를 향상시켰다.
다음에는 상기 비아 필러 전도체(4)의 개구를 위해서 PR 패턴(6)과 PR 패턴(6) 위에 형성된 미량의 절연막을 제거하는 공정(S100)을 실행한다(도 2 및 도 7참조). 이러한 공정은 예를 들어 PR 스트립(Strip) 장비를 이용해 제거한다. PR 스트립 시, 스트리퍼(Stripper) 용액의 농도 및 노즐 압력을 잘 조절하고, 또한 초음파를 동시에 공급하면 쉽게 PR을 제거할 수 있다. 이때 초음파 파워의 조절이 매우 중요하다.
그리고 PR 패턴 제거 공정이 완료되면, 이어서 비아 필러 전도체(4)와 절연막(7) 상에 박막 전도선(8)을 증착하기 위한 박막 전도선 형성 공정(S110)을 실행한다(도 2 및 도 8 참조). 여기서, 상기 박막 전도선(8)과 절연막(7) 및 비아 필러 전도체(4)와의 표면의 밀착력을 증진하기 위해 밀착력 우수한 Ti 또는 Al 금속층을 스퍼터링(sputtering) 방식으로 2000Å 내지 5000Å, 바람직하게는 3000Å 두께로 증착하고, 상기 Ti 또는 Al 금속층 위에 Cu 층간의 배리어(Barrier) 역할을 하는 Pd(팔라듐) 금속층을 50Å 내지 200Å, 바람직하게는 70Å 정도 성막하고, 마지막으로 주 전도선인 Cu 금속층을 2500Å 내지 10000Å, 바람직하게는 9000Å 이상 성막하여 베이스 금속 층을 형성하는 것이 좋다.
한편 전술한 상기 박막 전도선(8)의 형성 공정에서 형성되는 박막 전도선(8)은 복합 금속으로 Ti, Pd, Cu 및 Au 또는 Al, Cu, Ni 및 Au로 구성되는 것이 바람직하다. 이때 Ni 금속은 Cu 층과 Au 층간의 계면의 확산(Diffusion)을 방지하기 위함으로 Au 금속 층이 5㎛ 이상, 바람직하게는 5㎛~10㎛일 경우 제거할 수도 있다.
또한 상기 절연막(7) 및 박막 전도선(8)을 형성하는 과정에서는 화학 용액을 사용한 습식 에칭(Wet etching) 방식 또는 이온 밀링(Ion milling) 장비 및 Ar, Xe 혹은 또 다른 반응성 가스를 이용한 건식 에칭(Dry etching) 방법을 사용할 수 있다.
습식 에칭 방식에서는 LTCC 기판의 표면에 금속 에칭 용액을 선택적으로 스프레이 방식으로 분사하고, D.I 워터(Water) 세척 및 건조를 실시한다.
습식 에칭 방식은 언더 컷(Under cut)이란 현상이 발생되므로, 고주파용 에서는 언더 컷 현상을 줄일 수 있는 이온 밀링 방식을 적용하면 고정밀의 마이크로 스트립 라인을 형성할 수가 있다. 하지만 건식 에칭 방식인 이온 밀링 방식은 장비가 고가인 것이 단점이지만 정밀 부품 제작에는 필수적인 공정기술이다
상술한 바와 같이, 전도선(2), 비아 필러 전도체(4), 저항체(5), 절연막(7) 및 박막 전도선(8)에 의해 본 발명에 따른 MEMS 프로브용 저항 전도선이 완성된다.
다음 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 박막 전도선(8) 위에 범프 패드(14)를 형성한 후, 접착제(15)를 이용하여 MEMS 프로브(16) 및 프로브 팁(17)을 순차적으로 고정시키는 것에 의해 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드가 완성된다(S120).
한편 본 발명에 의하면 도 10에 도시한 바와 같이, 제2층 LTCC 기판의 비아 홀에 형성된 저항체(5)는 제2층 LTCC 기판의 두께 또는 비아 홀의 직경에 따라 저항체(5)의 높이나 직경을 확대할 수 있으므로, 용도에 따라 저항값을 다양하게 설계할 수 있다.
<실시예 2>
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 프로브 카드의 제조공정 흐름을 나타내는 도면이며, 도 12 내지 도 21은 도 11의 각각의 공정을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 12에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는 N개의 층으로 구성된 LTCC 다층 기판(100)을 마련한다(S10). 이 층수는 기판 설계 등에 따라서 달라질 수 있는데, 일반적으로 20~30층 정도로 구성되어 있다. 이때 사용된 금속 배선 금속은 Ag가 대부분이고 필요 시 조성은 변경될 수 있다. 세라믹 재료는 60~70% 이상이 유리성분이고 나머지 대부분은 알루미나로 구성되어 있다. 기판의 두께는 고객의 요구사항에 따라 다양화되며, 통상 4~7㎜ 정도이다. 도 12에 있어서, 부호 (1)은 기판상에 형성된 비아 홀(관통 구멍)이고, 부호 (2)는 기판 내에 형성된 전도선을 나타낸다.
LTCC 다층 기판(100)은 N개의 그린시트(Green sheet) 각각에 배선을 인쇄하고, 모든 층을 적층하여 1000℃이하, 바람직하게는 850~900℃ 정도에서 동시 소결하여 제조하면 기판 표면이 유리성분과 알루미나 성분이 구분되어 서로 결합되어 있으므로 표면이 거칠다. 박막 패턴을 형성하기 위해서는 기판 표면 거칠기가 약 1㎛ 정도 이하의 거칠기가 요구되므로, 기계적인 폴리싱(Polishing) 공정을 진행한다. 기판 설계 시에는 기판의 휨을 고려하여 폴리싱 두께보다 두껍게 기판을 형성한 후 폴리싱을 실시하는 것이 바람직하다. 통상 50~100㎛ 정도로 폴리싱한다. 그 후, 기판 표면을 열처리(thermal annealing)한다(S20).
다음에 도 13에 도시된 바와 같이, LTCC 다층 기판(100)의 상부에 전도선(3)과 비아 필러 전도체(4)를 형성하고, 도 14에 도시된 바와 같이 안정된 특성을 갖는 Ru 2 0 3 산화물을 후막 저항층(5)으로서 형성한다.
이러한 후막 저항층(5)은 인쇄 기법으로 형성된 후 소성된다(S30).
다음에 전도선(3)과 후막 저항층(5) 상에 Al 2 O 3 , HfO2, TiO 2 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 등과 같은 고유전 물질(하이 케이(High-k) 물질)인 절연막을 형성하기 위해서 표면 세척한 후, 드라이(Dry) 형태의 포토레지스트(Photoresistor(PR:감광제))를 라미네이터(Laminator) 장비를 이용해 기판 양면에 두껍게 PR을 라미네이션 1공정을 실행한다(S40). 이때 라미네이터의 압력, 온도 및 속도를 잘 조정하여야 기공을 없앨 수 있다. 만약 PR내에 기공이 발생되면 재 작업을 하여야 한다. PR의 두께는 가능하면 두껍게 하는 것이 중요하다. 일반적으로 120㎛ 이상을 사용한다.
도 15에 도시된 공정은 UV 노광 1 공정(S50)으로서, 감광제의 빛을 조사하여 패턴(Pattern)을 형성하기 위함이다. Mask1은 빛이 받는 부분이 고분자화가 되도록하기 위해 Mask 1 패턴을 설계하고, 예를 들어 이중 노광(Dual expose) 장비를 이용하여 감광제를 감광시키는 공정이다. 이때 중요한 변수는 UV광원의 파워(Power), 노광 시간이다. 만약 광원의 파워가 강하고, 노광 시간이 길어지면 언더 디벨롭(Under-develop)이 되어 원하는 패턴보다 더 큰 패턴이 형성되고, UV광원이 약하고 노광 시간이 짧으면 오버 디벨롭(Over-develop)이 되어서 원하는 패턴보다 작은 패턴이 형성된다.
도 16에 도시된 공정은 현상 1 공정(S60)으로서, 감광제의 PR 패턴(6)을 후막 저항층(5)의 일부 표면에 형성한다. 이러한 PR 패턴(6)의 형성은 기판에 노즐을 통한 현상액을 분사하므로서 보다 짧은 시간에 정확한 PR 패턴(6)을 얻을 수 있다. 이때 중요한 변수로는 현상액의 농도, 온도, 분사되는 노출의 압력과 컨베이어(Conveyor)의 벨트 속도이다. 만약 용액의 농도, 온도, 압력 및 속도의 변수가 잘 조절되지 못하면 정확한 패턴을 얻기가 힘들다.
그 후, 현상된 기판에 감광재의 찌꺼기(Scum)가 기판에 잔존해 있으면, 기판 표면에서 절연막의 형성이 잘 되지 않기 때문에 기판에 잔존하는 미량의 감광제 찌꺼기를 제거하기 위해 플라즈마(Plasma) 장비를 이용하여 진공의 O 2 플라즈마 가스 상태에서 디스컴을 실시한다. 여기서, 디스컴은 현상작업 후 제거되지 않고 남아있는 미량의 감광액 찌꺼기를 추가로 건식 제거하는 작업을 의미한다.
다음에 도 17에 도시된 LTCC 다층 배선 기판 위의 양면의 절연막(7) 형성 공정을 실행한다(S70). LTCC 기판은 다량의 보이드(Void)를 포함하고 있고, 기판 표면이 유리성분으로 구성되어 있기 때문에 내화학성이 나쁘다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 LTCC 기판 표면에 절연성이 우수한 알루미나 및 안정화 지르코니아 막을 형성한다. 본 발명에서는 성막 속도가 빠른 이온 어스시탄트(Ion assistant) PVD 방식, 전자빔 증착(E-Beam Evaporation) 기술인 PVD 방식, PLD(Plused Laser Deposition)방식 또는 에어로솔 퇴적(Aerosol Deposition) 방식으로 Al 2 O 3 , 안정화 ZrO 2 또는 TiO 2 막을 5~10㎛ 형성하였다. 바람직하게는 에어로솔 퇴적 방식을 사용한다. 이때 기판 온도는 상온이며, 캐리어 가스(carrier gas : He, O 2 ) 량, 진공 챔버 내의 압력과 노츨의 구조 및 모양을 잘 조절하여 절연막(7)의 치밀도를 향상시켰다.
도 18에 도시된 공정은 후막 저항층(5)의 개구를 위해서 PR 패턴(6) 위의 절연막(7)과 감광제인 PR을 제거하는 공정(S80)이다. 절연막(7)은 기계적 스크러빙(Mechanical scrubbing) 방식으로 제거한 후, PR 스트립(Strip) 장비를 이용해 제거한다. PR 스트립 시, 스트리퍼(Stripper) 용액의 농도 및 노즐 압력을 잘 조절하고, 또한 초음파를 동시에 공급하면 쉽게 PR을 제거할 수 있다. 이때 초음파 파워의 조절이 매우 중요하다.
도 19에 도시된 공정은 후막 저항층(5)과 절연막(7) 상에 박막 전도선(8)을 증착하기 위한 공정(S90)이다. 박막 전도선(8)과 절연막(7) 및 후막 저항(5)과의 표면의 밀착력을 증진하기 위해 밀착력 우수한 Ti 또는 Al 금속층을 스퍼터링(sputtering) 방식으로 2000Å 내지 5000Å, 바람직하게는 3000Å 두께로 증착하고, 바로 Ti 또는 Al 금속층 위에 Cu 층간의 배리어(Barrier) 역할을 하는 Pd(팔라듐) 금속층을 50Å 내지 200Å, 바람직하게는 70Å 정도 성막하고, 마지막으로 주 전도선인 Cu 금속층을 2500Å 내지 10000Å, 바람직하게는 9000Å 이상 성막하여 베이스 금속 층을 형성한다.
그 후 박막 전도선(8)을 형성하기 위한 감광제를 기판 양면에 입히는 라미네이션 2 공정을 실행한다(S100). 이때 사용되는 감광제는 패턴의 종류나 작업 조건에 따라 라미네이션(Lamination) 1 공정과 동일 형태 또는 다른 형태의 PR을 사용한다.
다음에 UV 노광 2 공정(S110)으로서, 드라이 형태의 네가티브(Negative : 음성) 감광제를 사용하므로, 마스크 패턴이 Mask 1과 다른 Mask 2를 사용한다. 작업 변수는 UV 노광 1 조건과 동일하지만, 작업 조건을 PR 두께에 따라 다른 값을 갖는다.
다음에 PR의 감광제의 현상 공정을 실행한다(S120). 디벨롭 장비는 동일한 장비를 사용할 수 있으며, 작업 조건은 다르다.
그 후 필요에 따라 PR 디스컴 공정으로 기판 표면에 잔존하는 PR 찌꺼기를 제거하며, 이 공정은 일반적으로 산소 가스 플라즈마를 이용한다. 상술한 바와 같은 공정에 의해 도 19에 도시된 바와 같은 박막 전도선(8)이 형성된다.
또한 상기 박막 전도선(8)의 형성 공정은 박막 배선의 전기전도도 및 고주파 선로의 전기저항을 줄이기 위해 금속 배선막을 두껍게 하기 위해 전기도금 방법으로 금속 막을 두껍게 성막하는 도금 공정이다. 이때 박막 전도선(8)은 복합 금속으로 Ti, Pd, Cu 및 Au 또는 Al, Cu, Ni 및 Au로 구성되어 있다. Cu는 주 전도선으로 통상 10~25㎛이고, Ni 금속은 2~4㎛, 그리고 Au 금속은 5㎛ 미만으로 성막한다. 금속 두께는 응용 제품에 따라 달라질 수 있다. 이때 Ni 금속은 선택적으로 제거할 수도 있다. 왜냐하면 Ni 금속은 Cu 층과 Au 층간의 계면의 확산(Diffusion)을 방지하기 위함으로 Au 금속 층이 5㎛ 이상, 바람직하게는 5㎛~10㎛일 경우 제거할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 비아 필러 전도체(4), 후막 저항층(5), 절연막(7) 및 박막 전도선(8)에 의해 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드가 완성된다.
다음에 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 범프 패드(14), 접착제(15), MEMS 프로브(16), 프로브 팁(17)을 형성하는 것에 의해 본 발명에 따른 전자 소자 테스트 장치에 사용되는 프로브 카드가 완성된다.
또한 후막 저항층(5), 절연막(7) 및 박막 전도선(8)을 형성하는 과정에서는 화학 용액을 사용한 습식 에칭(Wet etching) 방식 또는 이온 밀링(Ion milling) 장비 및 Ar, Xe 혹은 또 다른 반응성 가스를 이용한 건식 에칭(Dry etching) 방법을 사용할 수 있다.
습식 에칭 방식으로 제거하기 위해서는 금속 에칭 용액을 선택적으로 스프레이 방식으로 기판 양면에 분사하고, D.I 워터(Water) 세척 및 건조를 실시한다.
습식 에칭 방식은 언더 컷(Under cut)이란 현상이 발생되므로, 고주파용 부품인 경우는 언더 컷 현상을 줄일 수 있는 이온 밀링 방식을 적용하면 고정밀의 마이크로 스트립 라인을 형성할 수가 있다. 하지만 건식 에칭 방식인 이온 밀링은 장비가 고가인 것이 단점이지만 정밀 부품 제작에는 필수적인 공정기술이다.
<기타 실시예>
도 22에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 프로브 카드의 다른 실시예로서, 기판(100) 표면에 형성된 제1 전도패드(210), 상기 기판(100) 표면 및 상기 제1 전도패드(210) 표면에 형성된 저항체(300) 및 상기 기판(100) 표면 및 상기 저항체(300) 표면에 형성된 제2 전도패드(220)를 포함하는 구성이 있다.
즉, 제1 전도패드(210)와 제2 전도패드(220) 사이에 저항체(300)가 형성된 SWR( S and- W ich R esistor)로 되어 있다.
이와 같이 구성하면, 저항을 설계할 때 시트(Sheet) 저항의 정수배로 구성하게 되는데, 바(Bar) 형 저항에 비해서, 1) 저항체와 전극을 동일한 면에 설계함으로써 전도패드(Pad) 면적을 줄이거나 제거가 가능하여 고밀도 회로 설계가 가능하고, 2) 연속되는 전도선과 연결시 별도의 전도선이 없이 적층 구조의 전도선을 설계할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따르면 수 옴 이하 저항 설계시 매우 유용하게 설계가 가능하고, 자체 저항 표면 보호로 기존의 보호막이 필요 없게 되며, 원재료 절감 효과로 친환경적 회로 설계가 가능하다.
또한 박막, 후막 저항 설계시에 반영이 가능하고, 고밀도 회로 설계가 가능하며, 캐패시터(Capacitor) 위에 저항 설계가 가능하다.
이하, 도 2에 도시된 하이브리드 집적회로의 형성 방법에 대해 설명한다.
먼저 기판(100)의 표면에 제1 전도패드(210)를 형성한다.
디음, 상기 기판(100) 표면 및 상기 제1 전도패드(210) 표면에 저항체(300)를 형성한다.
그 후, 상기 기판(100) 표면 및 상기 저항체(300) 표면에 제2 전도패드(220)를 형성한다.
1차 인쇄로 형성되는 상기 제1 전도패드(210)는 1차 전도체로서 Ag, Pd, Pt, Ti 등이 약간 양 포함된 Ag 페이스트이다.
상기 인쇄 공정은 일반적인 스크린 프린팅(Screen printing) 공정이 적용될 수 있다.
2차 인쇄로 형성되는 상기 저항체(300)는 Ru 2 O 3 산화물로 이루어지고, 전기 저항은 10K~10M옴 저항을 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 3~8㏁을 사용하였다.
인쇄 회수는 3~7회까지이며, 이는 요구하는 저항값에 따라서 변경 가능하다.
또, 열처리 온도는 대략 500~900℃ 사이이다.
3차 인쇄로 형성되는 제2 전도패드(220)는 1차 인쇄와 동일한 조건으로 하면 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위에 기재된 기술적 범위를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법에 의하면, 비아 홀 내에 저항체를 충전하므로 안정된 저항값을 얻을 수 있고, 저항값의 비 조절이 용이하며, 반도체 칩 등의 테스트 시 큰 전력 변화에도 안정적으로 사용할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법에 의하면, 저항 전도선의 형성을 위한 패턴 및 추가 공정 없이 기존의 LTCC 다층 기판의 제조 공정을 그대로 사용할 수 있다는 효과도 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법에 의하면, 전자 소자 테스트 장치에서 전력 파워를 쉽게 설계 및 제조할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 MEMS 프로브 카드 및 그의 제조 방법에 의하면, LTCC 다층 기판의 고온에서도 안정적인 특성을 갖게 할 수 있다는 효과도 얻어진다.
Next Patent: NOVEL 1,4-DISILACYCLOHEXANE DERIVATIVES AND PREPARATION METHOD THEREOF