TWI862812B

TWI862812B - 探針頭以及包括其之探針卡

Info

Publication number: TWI862812B
Application number: TW110110396A
Authority: TW
Inventors: 安範模; 邊聖鉉; 徐東奕
Original assignee: 南韓商普因特工程有限公司
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2024-11-21
Also published as: US12169212B2; KR102809144B1; WO2021194213A1; US20230152350A1; KR20210119814A; TW202141048A

Abstract

本發明是有關於一種藉由探針對形成於晶圓圖案的圖案進行檢查的探針頭以及包括其之探針卡，特別是有關於一種易於形成供探針插入的引導孔洞及易於探針插入的探針頭以及包括其之探針卡。

Description

探針頭以及包括其之探針卡

本發明是有關於一種探針頭以及包括其之探針卡，且是有關於一種藉由探針對形成於晶圓圖案的圖案進行檢查的探針頭以及包括其之探針卡。

通常，半導體藉由在晶圓上形成圖案的製造(fabrication)製程、檢查構成晶圓的各個晶片的電特性的電性晶粒分選(Electrical Die Sorting，EDS)製程以及由各個晶片組裝形成有圖案的晶圓的裝配(assembly)製程製造而成。

此處，執行EDS製程以判別構成晶圓的晶片中的不良晶片。在EDS製程中，主要使用對構成晶圓的晶片施加電訊號並藉由根據施加的電訊號檢查的訊號來判斷不良的探針卡(probe card)。

探針卡是連接半導體晶圓(或半導體元件)與檢查設備以檢查半導體元件的動作的裝置，起到如下作用：在將配置於探針卡的探針連接至晶圓的同時送電，根據此時進入的訊號篩選不良的半導體晶片。

用於半導體元件的電檢查的探針卡可包括電路基板、中介層(interposer)、空間轉換器、探針頭及探針來構成。在此種探針卡中，藉由電路基板、中介層、空間轉換器及探針頭的順序來提供電路徑，且可藉由與晶圓直接接觸的探針來檢查晶圓的圖案。

探針頭支撐探針並起到防止由於相鄰的探針之間的接觸而引起的電短路的作用。探針頭可包括至少一個引導板，且可藉由形成於引導板的引導孔洞來配置探針並進行支撐。

作為關於此種用於探針卡的引導板的專利，已知有記載在韓國註冊專利第10-1719912號(以下稱為「專利文獻1」)中者。

在專利文獻1中，在積層多個生片(green sheet)後進行壓制以形成生坯條(green bar)，且對生坯條的一面照射激光光以形成供探針插入的貫通孔。

在以往的陶瓷材質的陶瓷引導板中，主要藉由使用鑽頭或激光的機械加工方法來形成貫通孔洞。

然而，使用機械加工方法形成的貫通孔洞存在由於必須考慮機械誤差因此難以形成微細化及窄節距化的問題。近來，由於半導體元件的小型化而使半導體元件的電極微細化及窄節距化，且要求使探針卡的探針更細。因此，要求配置探針的貫通孔洞的微細化及窄節距化。但是，由於陶瓷引導板難以使貫通孔洞微細化及窄節距化，因此難以滿足如上所述的要求。

另外，由於陶瓷材質的陶瓷引導板的透過率低，因此難以插入探針。因此，可能引起增加探針卡的製造時間及製造成本的問題。

[現有技術文獻]

[專利文獻1]韓國註冊專利第10-1719912號

本發明是為了解決前述的問題而提出的，其目的在於提供一種批量形成微細化及窄節距化的多個引導孔洞且易於插入探針的探針頭以及包括其之探針卡。

根據本發明一特徵的探針頭，是對探針進行引導的探針頭，其特徵在於包括：引導板，配置有供探針插入的引導孔洞，且由可進行微影的光阻形成。

另外，特徵在於所述引導板是透光性的。

另外，特徵在於所述引導板在對所述光阻進行熱處理後較熱處理之前的硬度變大。

另外，特徵在於所述引導板的光阻是基於環氧基、聚醯亞胺或丙烯酸酯的光阻。

另外，特徵在於所述引導板是將可進行微影的光阻積層配置的。

根據本發明另一特徵的探針卡，特徵在於包括：空間轉換器，配置有與多個探針電性連接的探針連接墊；以及探針頭，配置於所述空間轉換器的下部，所述探針頭包括由可進行微影的光阻形成的引導板。

根據本發明的探針頭以及包括其之探針卡藉由配置由光阻形成的引導板，具有以下效果：可達成插入探針的孔洞的微細化及窄節距化，以批量迅速地形成插入探針的孔洞並提高製作製程的效率。

另外，由於透光性的引導板，因此可容易插入探針，且引導板兼備優異的硬度，藉此可具有產品本身的機械強度高的效果。

1:探針頭

2:垂直配線部

3:水平配線部

10:第一板/板

11:第一貫通孔

12:上部結合孔

13:第一引導銷插入孔

15:上部安裝區域

20:第二板/板

21:第二貫通孔

25:下部安裝區域

26:中間部安裝區域

40:上部引導板/引導板

41:上部引導銷插入孔

42:上部主螺栓緊固孔

43:上部引導孔洞/引導孔洞

50:下部引導板/引導板

53:下部引導孔洞/引導孔洞

60:中間部引導板/引導板

63:中間部引導孔洞/引導孔洞

80:探針

100:探針卡

101:光阻

110:第一中介層連接墊

120:第二中介層連接墊

130:探針連接墊

150:結合部件

150a:一端

150b:另一端

160:電路基板

170:中介層

710:上部加強板/加強板

711:上部切割槽

720:下部加強板/加強板

721:下部切割槽

730:中間部加強板/加強板

731:中間部切割槽

GH:引導孔洞

GP、GP':引導板

H:貫通孔洞

P:板

RH:切割槽

RP:加強板

SF:安裝區域

ST:空間轉換器

W:晶圓

WP:電極墊

A-A’:線段

圖1是概略性示出包括根據本發明較佳實施例的探針頭的探針卡的圖。

圖2是自上方觀察並示出根據本發明較佳實施例的探針頭的圖。

圖3是觀察並示出沿著圖2的線段A-A’切割的面的立體圖。

圖4A及圖4B是示出圖1的探針頭的圖。

圖5是示出構成根據本發明較佳實施例的探針頭的引導板的變形例的圖。

以下的內容僅例示發明的原理。因此即便未在本說明書中明確地進行說明或示出，相應領域的技術人員亦可實現發明的原理並發明包含於發明的概念與範圍內的各種裝置。另外，本說明書所列舉的所有條件部用語及實施例在原則上應理解為僅是作為用於明確地理解發明的概念的目的，並不限制於如上所述特別列舉的實施例及狀態。

所述的目的、特徵及優點藉由與附圖相關的下文的詳細說明而進一步變明瞭，因此在發明所屬的技術領域內具有通常知識者可容易地實施發明的技術思想。

將參照作為本發明的理想例示圖的剖面圖及/或立體圖來說明本說明書中記述的實施例。為了有效地說明技術內容，誇張表示該些圖式中所示出的部件及區域的厚度及寬度等。例示圖的形態可由於製造技術及/或公差等而變形。

另外，圖式所示出的孔的個數僅在圖式中例示性地示出一部分。因此，本發明的實施例並不限於所示出的特定形態，亦包括根據製造製程生成的形態的變化。

在對各種實施例進行說明時，為了方便起見，針對執行相同功能的構成要素，即使實施例不同亦賦予相同的名稱及相同的參考編號。另外，為了方便起見，將省略已在其他實施例中說明的構成及操作。

以下，參照附圖詳細地對本發明的較佳實施例進行說明，如下所述。

圖1是概略性示出包括根據本發明較佳實施例的探針頭 (1)的探針卡(100)的圖。在圖1中，為了便於說明，多個探針(80)的個數及大小被誇張示出。

根據將探針(80)設置在空間轉換器(ST)的結構及探針(80)的結構，探針卡(100)可分為垂直型探針卡(100)(VERTICAL TYPE PROBE CARD)、懸臂型探針卡(CANTILEVER TYPE PROBE CARD)、微機電系統探針卡(MEMS PROBE CARD)。在本發明中，作為一例，示出垂直型探針卡(100)並對空間轉換器(ST)與周圍其他零件之間的結合結構進行說明。實現本發明的空間轉換器(ST)與周圍其他零件之間的結合結構的探針卡的種類不限於此，且亦可在MEMS探針卡及懸臂型探針卡中實現。

圖1是示出包括根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的探針卡(100)的探針(80)接觸晶圓(W)的電極墊(WP)的狀態的圖。

半導體元件的電特性測試藉由以下方式執行：使在配線基板上形成有多個探針(80)的探針卡(100)接近半導體晶圓(W)，並使各探針(80)接觸晶圓(W)上的對應的電極墊(WP)。具體而言，探針(80)可到達與電極墊(WP)接觸的位置。然後，可將晶圓(W)額外向探針卡(100)側升高規定高度。如上所述的過程可為過驅動(over drive)。

如圖1所示，包括根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的探針卡(100)可包括以下構成：空間轉換器(ST)，包括垂直配線部(2)、以與垂直配線部(2)連接的方式配置的水平配線部(3)、以及與多個探針(80)電性連接的探針連接墊(130)；以及結合部件(150)，一端(150a)固定至空間轉換器(ST)的表面，且另一端(150b)結合至配置於空間轉換器(ST)的上側的電路基板(160)。在此情況下，結合部件(150)可包括螺栓(bolt)，但並不限於此。

如圖1所示，可在空間轉換器(ST)的上側配置電路基板(160)，並在下側配置有多個探針(80)的探針頭(1)。換言之，空間轉換器(ST)可位於電路基板(160)與探針頭(1)之間。如圖1所示，空間轉換器(ST)可藉由結合部件(150)結合至周圍零件。然而，由於作為一例示出空間轉換器(ST)藉由結合部件(150)結合至周圍零件的結構，因此不限於如上所述的結構。

作為如上所述的結構，藉由結合部件(150)結合至電路基板(160)的空間轉換器(ST)可在電路基板(160)與空間轉換器(ST)之間配置中介層(170)，以將彼此電性連接。具體而言，可在空間轉換器(ST)的上部表面配置第一中介層連接墊(110)，並在電路基板(160)的下部表面配置第二中介層連接墊(120)。因此，位於空間轉換器(ST)與電路基板(160)之間的中介層(170)接合至第一中介層連接墊(110)及第二中介層連接墊(120)，以執行空間轉換器(ST)與電路基板(160)的電性連接。

作為一例，空間轉換器(ST)可由陽極氧化膜材質形成。陽極氧化膜是指對作為母材的金屬進行陽極氧化而形成的膜，氣孔是指對金屬進行陽極氧化而形成陽極氧化膜的過程中形成的孔洞。例如，在作為母材的金屬是鋁(Al)或鋁合金的情況下，在對母材進行陽極氧化時，在母材的表面會形成氧化鋁(Al₂O₃)材質的陽極氧化膜。如上所述形成的陽極氧化膜被分為在內部不形成氣孔的阻擋層與在內部形成有氣孔的多孔層。阻擋層位於母材的上部，多孔層位於阻擋層的上部。如此，在自表面形成有具有阻擋層與多孔層的陽極氧化膜的母材去除母材時，僅殘留氧化鋁(Al₂O₃)材質的陽極氧化膜。

陽極氧化膜可具有與晶圓(W)的熱膨脹係數相似的熱膨脹係數。因此，在高溫氣氛中由溫度引起的熱變形可能小。在空間轉換器(ST)由此種陽極氧化膜材質形成的情況下，具有在高溫環境下熱變形小的優點。構成空間轉換器(ST)的材質不限於此。

空間轉換器(ST)可配置有與多個探針(80)電性連接的探針連接墊(130)。可在探針連接墊(130)接觸配置於空間轉換器(ST)下部的探針頭(1)所配置的探針(80)。

具體而言，在空間轉換器(ST)的下部配置根據本發明較佳實施例的探針頭(1)。根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可包括引導板(GP)來構成，所述引導板(GP)配置有供探針(80)插入的引導孔洞(GH)，且由可進行微影的光阻(101)形成。

具有如上所述構成的根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可引導探針(80)。作為一例，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可藉由螺栓緊固結合。然而，由於此是作為一例說明的結合單元，因此在圖1中省略結合單元示出。

根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可由在第一板(10)下部配置第二板(20)的結構形成以支撐探針(80)。

具體而言，可在包括第一板(10)及第二板(20)的板(P)中形成用於配置引導板(GP)的安裝區域(SF)。

引導板(GP)可包括上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)來構成。根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可配置有引導板(GP)所包括的上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)中的至少一者。作為一例，以下在根據本發明較佳實施例的探針頭(1)中可配置上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)。

可在各個板(10、20)中形成用於配置包括如上所述的構成的引導板(GP)的安裝區域(SF)。更具體而言，可在第一板(10)中形成用於配置上部引導板(40)的上部安裝區域(15)，且可在第二板(20)中形成用於配置下部引導板(50)的下部安裝區域(25)及用於配置中間部引導板(60)的中間部安裝區域(26)。

探針(80)可貫通上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)而在晶圓(W)側提供。以下，將參照圖2 及圖3具體地對根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的構成進行說明。

圖2是自上方觀察並示出根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的圖，圖3是觀察並示出沿著圖2的線段A-A’切割的面的圖。

如圖2及圖3所示，第一板(10)與第二板(20)可配置為對應的形狀，且在第一板(10)的下部配置第二板(20)。

可在第一板(10)中配置上部結合孔(12)及第一引導銷插入孔(13)。另外，可在第二板(20)中與上部結合孔(12)及第一引導銷插入孔(13)對應的位置處配置與上部結合孔(12)及第一引導銷插入孔(13)的大小對應的下部結合孔(未示出)及第二引導銷插入孔(未示出)。

可在上部結合孔(12)及下部結合孔中配置結合單元。可在第一引導銷插入孔(13)及第二引導銷插入孔中配置引導銷。在此情況下，結合單元是指用於將第一板(10)與第二板(20)結合的單元。另一方面，引導銷是指用於使第一板(10)與第二板(20)對準的輔助單元。作為一例，結合單元可由螺栓形成。

使用引導銷及結合單元將第一板(10)與第二板(20)結合的過程如下所示。

首先，引導銷依次貫通第一引導銷插入孔(13)與第二引導銷插入孔以使第一板(10)與第二板(20)對準，然後結合單元依次貫通上部結合孔(12)與下部結合孔以將第一板(10) 與第二板(20)結合。在此情況下，可在藉由上部結合孔(12)及下部結合孔進行螺栓結合之前去除引導銷。

如圖2及圖3所示，由於作為一例示出第一板(10)的上部結合孔(12)及第一引導銷插入孔(13)的形狀及個數，因此位置、形狀及個數不限於此。

在第一板(10)中形成上部安裝區域(15)，在第二板(20)中形成下部安裝區域(25)及中間安裝區域(26)。在此情況下，上部安裝區域(15)可形成在第一板(10)的上側。中間部安裝區域(26)可形成在第二板(20)的上側，而下部安裝區域(25)可形成在第二板(20)的下側。

上部安裝區域(15)、下部安裝區域(25)及中間部安裝區域(26)可配置為相同的大小及形狀。

在將第一板(10)與第二板(20)結合之後，下部安裝區域(25)及中間部安裝區域(26)可位於相同的垂直線上，但是上部安裝區域(15)可位於與下部安裝區域(25)及中間部安裝區域(26)不同的垂直線上。

可在第一板(10)及第二板(20)中配置引導板(GP)。具體而言，引導板(GP)可配置於上部安裝區域(15)、下部安裝區域(25)及中間部安裝區域(26)。因此，引導板(GP)可以較各個安裝區域(SF)小的大小形成。

上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)可形成為彼此對應的形狀，且可包括相同的構成(例如，供多個探針(80)插入的引導孔洞(GH))來構成。

根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可藉由如上所述的結構容易地進行處理。具體而言，在首先插入至引導孔洞(GH)的探針(80)的一端是探針(80)的尖端的情況下，上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)可為導引多個探針(80)的尖端的構成。即，上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)可為形成包括根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的探針卡(100)的探測區域的構成。因此，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)藉由第一板(10)及第二板(20)形成的整體面積中，配置有上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)的面積可為探測區域。

由於上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)以比第一板(10)及第二板(20)的面積小的面積配置，因此可將直接損壞或損傷探測區域的問題最小化。因此，可容易進行配置根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的探針卡(100)的處理。

與根據本發明較佳實施例的探針頭(1)不同，在形成探測區域的引導板(GP)形成為探針頭(1)的整體面積的情況下，除配置有多個探針(80)執行實際的探測過程的探測區域之外，不必要區域可包括在探測區域並形成探針頭(1)的整體面積。

如上所述的結構可能會產生由於探針頭(1)的一部分被損壞、探測區域亦被損壞而難以進行處理的問題。

然而，在根據本發明較佳實施例的探針頭(1)中，藉由使形成探測區域的引導板(GP)以比形成探針頭(1)的整體面積的第一板(10)及第二板(20)小的面積配置，藉此可降低損壞的風險，並可確保易於處理。

另外，在根據本發明較佳實施例的探針頭(1)中，引導板(GP)配置為小於形成探針頭(1)的整體面積的板(P)的面積，因此引導板(GP)與形成探針頭(1)的整體面積的結構相比，可形成相對均勻的平坦度。

具體地進行說明，在引導板(GP)形成探針頭(1)的整體面積的情況下，由於大的面積而難以使平坦度變均勻。在形成配置探針(80)的引導孔洞(GH)的上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)的平坦度不均勻的情況下，探針(80)的位置發生變化，因此可能產生晶圓圖案檢查的錯誤。

然而，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)中，由於形成有配置探針(80)的引導孔洞(GH)的上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)的面積是比探針頭(1)的整體面積小的面積，因此有利於均勻地形成平坦度。

參照圖2及圖3，第一板(10)可在上面支撐執行導引探針(80)的尖端的功能的上部引導板(40)。第一板(10)可具有比上部引導板(40)大的面積，且可在上面的至少一部分區域中支撐上部引導板(40)。

可在第一板(10)中配置用於配置上部引導板(40)的上部安裝區域(15)。上部安裝區域(15)可在第一板(10)的上面由凹槽形成。但是，由於作為一例示出上部安裝區域(15)的凹槽的形狀，因此對其構成的形狀沒有限制。因此，上部安裝區域(15)可配置為可在第一板(10)的上面更穩定地配置上部引導板(40)的合適的形態。

可在第一板(10)中配置第一貫通孔(11)。第一貫通孔(11)配置於與配置有上部引導板(40)的上部引導孔洞(43)的位置對應的位置，以定位多個探針(80)，但是考慮多個探針(80)的彈性變形而以可容納多個探針(80)的內徑形成。

可在第一板(10)的下部結合第二板(20)。第二板(20)可起到以下的功能：支撐執行導引探針(80)的尖端的功能的下部引導板(50)及中間部引導板(60)。具體而言，第二板(20)可在上面支撐中間部引導板(60)且在下面支撐下部引導板(50)。在此情況下，第二板(20)可以與第一板(10)對應的面積配置。因此，第二板(20)可在上面的至少一部分區域支撐中間部引導板(60)並在下面的至少一部分區域支撐下部引導板(50)。

在第二板(20)的下面可配置用於安裝下部引導板(50)的下部安裝區域(25)。另外，在第二板(20)的上面可配置用於安裝中間部引導板(60)的中間部安裝區域(26)。

下部安裝區域(25)及中間部安裝區域(26)可在第二板(20)的上面及下面中的每一者中形成為凹槽。然而，由於此作為一例示出，因此下部安裝區域(25)及中間部安裝區域(26) 的形狀不限於此。

下部安裝區域(25)及中間部安裝區域(26)可配置於以第二板(20)的平面上水平佈置的中心線為基準彼此翻轉的位置處。因此，下部引導板(50)與中間部引導板(60)亦可配置於以第二板(20)的平面上水平佈置的中心線為基準彼此翻轉的位置處。然而，下部安裝區域(25)與中間部安裝區域(26)彼此翻轉的形狀可為作為一例示出的形態。因此，下部安裝區域(25)與中間部安裝區域(26)的形態不限於此。

在第二板(20)中可與第一板(10)的第一貫通孔(11)對應來配置第二貫通孔(21)。因此，位於第一貫通孔(11)的探針(80)亦可位於第二貫通孔(21)中。

第二貫通孔(21)可以與第一貫通孔(11)的內徑相同的內徑形成。然而，第一貫通孔(11)及第二貫通孔(21)的內徑的大小不受限制。第二貫通孔(21)可以與第一貫通孔(11)對應且比第一貫通孔(11)小的內徑形成，但應以在位於第一貫通孔(11)的多個探針(80)彈性變形時能夠確保可容納多個探針(80)的餘裕空間的內徑形成。或者，第二貫通孔(21)亦可在與第一貫通孔(11)對應的位置處以比第一貫通孔(11)大的內徑形成。

探針(80)可插入至上部引導板(40)的上部引導孔洞(43)且經過中間部引導板(60)的中間部引導孔洞(63)插入至下部引導板(50)的下部引導孔洞(53)而突出。因此，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可形成在第一貫通孔(11)及第二貫通孔(21)的內部存在多個探針(80)的結構。

引導板(GP)所包括的上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)中的至少一者可由可進行微影的光阻(101)形成。

具體而言，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可包括由可進行微影的光阻(101)形成的引導板(GP)來構成。在此情況下，構成根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)可包括上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)。因此，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可由可進行微影的光阻(101)形成上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的至少一者來配置。例如，可進行微影的光阻(101)可為基於環氧基、聚醯亞胺(PI)或丙烯酸酯(Acrylate)的光阻。作為更具體的例子，可進行微影的光阻可為在單分子中包括八個環氧基的基於環氧基的抗蝕劑、即SU-8。

上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的至少一者以上在配置於根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的情況下，可包括可進行微影的光阻(101)並由彼此不同的材質形成。

另外，上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的至少一者以上在配置於根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的情況下，至少一個亦可由可進行微影的光阻(101) 形成。

作為一例，上部引導板(40)、下部引導板(50)由可進行微影的光阻(101)形成，且中間部引導板(60)可由不同的材質形成。例如，不同的材質可包括陽極氧化膜材質。

在下文中，作為一例，將說明上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)由可進行微影的光阻(101)形成的情況。

可進行微影的光阻(101)的透光性優異，且可容易形成引導孔洞(GH)。

具體地進行說明，光阻(101)可藉由微影形成引導孔洞(GH)。藉由微影在光阻(101)形成引導孔洞(GH)的過程如下所示。

作為一例，光阻(101)可配置為膜形態或卷形態。然後，可在光阻(101)的上部配置形成有圖案化區域的掩蔽材料層。然後，可執行藉由掩蔽材料層的圖案化區域將光照射至光阻(101)上的過程。可藉由光照射在光阻(101)中將按照圖案化區域的面積的區域暴露出。然後，藉由顯影溶液溶解並去除在光照射中未被暴露出的區域，且可不溶解藉由光照射暴露出的區域。光阻(101)可由於已經溶解並去除的區域而形成貫通孔洞(H)。光阻(101)的貫通孔洞(H)可為由光阻(101)形成的引導板(GP)的引導孔洞(GH)。

在光阻(101)中，可藉由如上所述的過程批量形成貫通孔洞(H)。

另外，在使用顯影溶液形成貫通孔洞的方面，光阻(101)可配置微細化及窄節距化的貫通孔洞(H)。在貫通孔洞(H)藉由乾式蝕刻製程形成的情況下，其內壁可垂直地形成。

光阻(101)可在形成貫通孔洞(H)之後進行熱處理過程。在比較光阻(101)熱處理之前及之後的硬度的試驗中，示出在熱處理之前及之後光阻(101)的硬度變化的結果。在所述試驗中，將第一光阻膜及第二光阻膜用作試驗體。

在所述試驗中，將第一光阻膜配置為100μm的厚度，將第二光阻膜配置為50μm的厚度，且分別在150℃的溫度下執行150分鐘的熱處理過程。

[表1]是示出在相同的溫度環境(具體而言，150℃)及熱處理時間(具體而言，150分鐘)下執行熱處理過程的第一光阻膜及第二光阻膜分別在熱處理之前及之後的硬度變化的表。

如[表1]所示，熱處理前的第一光阻膜的硬度(HV)為0.75，熱處理後的第一光阻膜的硬度為44.417。示出以下結果：對於第一光阻膜，與熱處理之前的硬度相比，熱處理之後的硬度增加43.667的差。

如[表1]所示，熱處理之前的第二光阻膜的硬度為19.381，熱處理之後的第二光阻膜的硬度為25.261。示出以下結果：對於第二光阻膜，與熱處理之前的硬度相比，熱處理之後的硬度增加5.88的差。

參照[表1]所述的結果，第一光阻膜具有比第二光阻膜厚的厚度，因此與熱處理之前的硬度相比熱處理之後的硬度增加幅度比第二光阻膜大。

然而，藉由第二光阻膜的熱處理之前、之後的硬度變化，即使以相對更薄的厚度的薄膜形態配置光阻(101)亦可確認如果進行熱處理過程則可提高硬度的結果。

基於參照[表1]的試驗結果，與形成光阻(101)的厚度無關，光阻(101)藉由執行熱處理過程而與熱處理之前相比熱處理之後的硬度增加，因此可具有優異的硬度。

因此，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)藉由對形成引導板(GP)的光阻(101)進行熱處理而可以與熱處理之前相比硬度變大的狀態配置。

由於引導板(GP)由優異硬度的光阻(101)形成，因此可防止在插入探針(80)時在引導孔洞(GH)的開口中可能發生的顆粒問題。具體地進行說明，探針(80)可藉由將尖銳的形態的尖端通過引導板(GP)的引導孔洞(GH)的開口來插入，藉此配置於根據本發明較佳實施例的探針頭(1)。在如上所述插入探針(80)的過程中，由於探針(80)的尖銳的尖端與引導孔洞(GH) 的開口的內壁之間的摩擦而可能產生顆粒。在引導孔洞(GH)的開口內壁產生的顆粒流入至引導板(GP)的內部時，可能引起探針頭的整體性能下降的問題。

然而，由於根據本發明較佳實施例的探針頭(1)藉由配置由硬度得到提高的光阻(101)形成的引導板(GP)，因此可確保優異的硬度。因此，引導孔洞(GH)的開口的內壁處可具有耐磨性。因此，在探針(80)插入至引導孔洞(GH)時，可防止由於探針(80)的尖端而摩擦引導孔洞(GH)的開口內壁從而產生顆粒的問題。

根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)可具有透光性。引導板(GP)可維持形成引導板(GP)的光阻(101)的透光性，藉此保持其性質。

在光阻(101)的情況下，藉由測量熱處理之前、熱處理之後的透光率的試驗可確認即使執行熱處理過程亦保持透光性的結果。在一個厚度為100μm的第一光阻膜及一個厚度為50μm的第二光阻膜上進行所述試驗。以下的[表2]是示出比較對第一光阻膜及第二光阻膜分別進行熱處理之前及之後的可見光線透過率的表。

在對第一光阻膜及第二光阻膜分別照射相同波長範圍的可見光線進行熱處理之前及之後的情況下，示出如[表2]所示的透過率。在試驗中，對第一光阻膜及第二光阻膜照射根據波長範圍的六種顏色的可見光線。

如[表2]所示，在對第一光阻膜照射620nm至780nm的波長範圍的紅色可見光線的情況下，在熱處理之前示出90.1%的透過率，而在熱處理之後示出87.2%的透過率。可看出第一光阻膜在熱處理之前及之後透過率小幅下降的結果，但是即使在熱處理之後亦保持與熱處理之前相當的透過率。

與此不同，在對第一光阻膜照射590nm至620nm的波長範圍的橙色可見光線的情況下，在熱處理之前示出89.9%的透過率，在熱處理之後示出82.8%的透過率。

如[表2]所示，看出第二光阻膜在經六種可見光線整體熱處理前後的透過率相當的結果。

另一方面，如[表2]所示，示出以下結果：第一光阻膜可能會根據可見光線的顏色在熱處理前後的透過率產生大幅差異，但在六種可見光線中的大部分可見光線下熱處理前後的透過率保持相似。如使用第一光阻膜的試驗結果中所確認的，光阻(101)可根據光阻(101)的種類及熱處理條件來調節透過率特性。因此，光阻(101)可在特定的光域中提供一定程度的不透明。

基於如上所述的試驗結果，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)即使使用經熱處理的光阻(101)形成引導板(GP)，亦可具有透光性。

配置於根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)具有透光性，因此可有利於探針(80)的插入。

具體而言，探針(80)可以如下方式插入：插入至上部引導板(40)的上部引導孔洞(43)並貫通中間部引導板(60)的中間部引導孔洞(63)，然後在下部引導板(50)的下部引導孔洞(53)突出。如此，探針(80)可藉由依次貫通上部引導孔洞(43)、中間部引導孔洞(63)及下部引導孔洞(53)，藉此配置於根據本發明較佳實施例的探針頭(1)。此時，由於上部引導板(40)、中間部引導板(60)及下部引導板(50)的透光性，可用肉眼準確識別上部引導孔洞(43)、中間部引導孔洞(63)及下部引導孔洞(53)的位置。因此，可容易地執行以下過程：將探針(80)依次插入與探針(80)的尖端所插入的上部引導孔洞(43)對應的位置處的中間部引導孔洞(63)及下部引導孔洞(53)。

如圖2及圖3所示，可在安裝區域(SF)中額外配置與引導板(GP)結合的加強板(RP)。加強板(RP)可選擇性配置並結合至引導板(GP)的至少一面。在下文中，將說明在根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)的至少一面配置加強板(RP)的情況。

加強板(RP)可結合至引導板(GP)的至少一面來配置。在此情況下，加強板(RP)可包括：上部加強板(710)，結合至上部引導板(40)的一面；下部加強板(720)，結合至下部引導板(50)的一面；以及中間部加強板(730)，結合至中間部引導板(60)的一面。

因此，在上部引導板(40)中可配置有使用引導銷以用於與配置於上部引導板(40)的一面的上部加強板(710)對準的上部引導銷插入孔(41)。另外，在上部引導板(40)中可配置有上部主螺栓緊固孔(42)，所述上部主螺栓緊固孔(42)供用於將上部加強板(710)與第一板(10)結合的結合單元插入。

加強板(RP)可配置有藉由引導孔洞(GH)定位插入的探針(80)的切割槽(RH)。在此情況下，在配置於上部引導板(40)的一面的上部加強板(710)中可配置有上部切割槽(711)，且在配置於下部引導板(50)的一面的下部加強板(720)中可配置有下部切割槽(721)，且在配置於中間部引導板(60)的一面的中間部加強板(730)中可配置中間部切割槽(731)。

作為一例，切割槽(RH)可形成為具有矩形剖面的形狀，且其形狀不限於此。因此，亦可形成為具有圓形剖面的形狀。

切割槽(RH)可藉由在上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)中形成多個引導孔洞(GH)並形成為大於配置的引導孔洞存在區域的面積，藉此可定位多個探針(80)。

上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60) 藉由配置具有切割槽(RH)的加強板(RP)，藉此形成配置有加強板(RP)的各個引導板(40、50、60)的一面的兩端由加強板(RP)支撐的結構。

由於下部引導板(50)及中間部引導板(60)以與上部引導板(40)對應的形狀形成，因此可在相同位置處配置以相同形狀執行相同功能的引導銷插入孔及主螺栓緊固孔。

由於加強板(RP)的情況可執行支撐上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)的功能，因此較佳為由機械強度高的材質形成。具體而言，加強板(RP)可由Si3N4材質形成。另外，加強板(RP)亦可由陶瓷材質形成，且不限於此。

加強板(RP)與上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)可藉由黏結(bonding)結合或模制(molding)結合進行結合。

藉由如上所述的結構，引導板(GP)可在實現上部引導孔洞(43)、下部引導孔洞(53)及中間部引導孔洞(63)的微細化及窄節距化同時在機械強度方面亦具有優勢。

如上所述，由光阻(101)形成的引導板(GP)可在垂直地形成上部引導孔洞(43)、下部引導孔洞(53)及中間部引導孔洞(63)中更有效。另外，光阻(101)可適合於實現貫通孔洞(H)的微細化及窄節距化。根據本發明較佳實施例的探針頭(1)藉由配置有此種由光阻(101)形成的上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的至少一者且在其一面形成結合加強板(RP)的結構，可實現以窄節距配置微細化的探針(80)。同時，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可具有防止翹曲變形的優異的耐久性。

圖4A、圖4B是示出圖1的根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的圖。具體而言，圖4A是示出包括發生彈性變形之前的探針(80)的圖，圖4B是示出包括發生彈性變形之後的探針(80)的圖。

參照圖4A，探針(80)可垂直地貫通上部引導板(40)、中間部引導板(60)及下部引導板(50)。在此情況下，探針(80)可為不發生彈性變形的垂直的形態。

具體而言，探針(80)可以如下方式插入：通過上部引導板(40)的上部引導孔洞(43)的開口插入，然後貫通中間部引導板(60)的中間部引導孔洞(63)，然後在下部引導板(50)的下部引導孔洞(53)突出。因此，探針(80)的尖端可形成為自第二板(20)突出的結構。

上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)可藉由光阻(101)的透光性而具有可見性。因此，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可具有容易插入探針(80)的效果。

具體而言，探針(80)可依次貫通上部引導板(40)、中間部引導板(60)及下部引導板(50)。在此情況下，由於引導板(GP)的透光性，可用肉眼準確地識別出與上部引導孔洞(43)對應的位置處的中間部引導孔洞(63)及下部引導孔洞(53)的位置。另外，可配置照明以用於進一步確保可見性。因此，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可迅速地進行探針(80)插入過程。

在探針(80)依次貫通上部引導板(40)、中間部引導板(60)及下部引導板(50)之後，第一板(10)水平地相對移動。

如圖4A所示，在第一板(10)與第二板(20)對準時，上部引導板(40)、下部引導板(50)及中間部引導板(60)可位於同一垂直線上。因此，使上部引導孔洞(43)、下部引導孔洞(53)及中間部引導孔洞(63)位於同一垂直線上，且探針(80)垂直地貫通上部引導孔洞(43)、中間部引導孔洞(63)及下部引導孔洞(53)。

在探針(80)的插入完成時，如圖4B所示，第一板(10)可水平地(沿箭頭方向)移動。在此情況下，可在去除引導銷之後移動第一板(10)。

在第一板(10)向一側移動時，上部引導孔洞(43)的位置改變，且根據上部引導孔洞(43)的位置移動，探針(80)可發生彈性變形。具體而言，探針(80)的上側隨著第一板(10)的移動方向而發生彈性變形，且貫通中間部引導孔洞(63)及下部引導孔洞(53)的探針(80)的中心側及包括尖端的下側可保持垂直狀態。因此，在第一板(10)移動時，可如圖4B所示實現探針(80)的彈性變形結構。

在此情況下，已說明在根據本發明較佳實施例的探針頭 (1)中第一板(10)向一方向移動的情況，但是第二板(20)沿一方向移動亦可實現探針(80)的彈性變形結構。

圖5是概略性示出配置於根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)的變形例的圖。變形例的情況，在引導板(GP')積層可進行微影的光阻(101)來配置的方面與根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)存在差異。

如圖5所示，引導板(GP')所包括的上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的至少一者可積層可進行微影的光阻(101)來配置。在根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)的變形例中，上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)可積層可進行微影的光阻(101)來構成。

光阻(101)可配置為數十μm以上至數百μm以下的厚度，且較佳為可配置為20μm以上至500μm以下的厚度並積層多個。

或者，光阻(101)可配置為幾μm以上至數十μm以下的厚度，且較佳為可配置為5μm以上至75μm以下的厚度並積層多個。

如圖5所示，在第一板(10)的上部安裝區域(15)中可配置積層多個光阻(101)構成的上部引導板(40)。可在第一板(10)下部結合第二板(20)。可在第二板(20)的中間部安裝區域(26)中配置積層多個光阻(101)構成的中間部引導板(60)，且可在下部安裝區域(25)中配置積層多個光阻(101)構成的下部引導板(50)。

積層多個光阻(101)構成的上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)可批量形成用於插入探針(80)的各個引導孔洞(43、53、63)。引導孔洞(43、53、63)可藉由在微影製程中使用顯影溶液去除未被暴露出的區域來形成。因此，在製造上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)的方面可實現更有效的製造。

由於上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)積層多個進行熱處理以具有優異硬度的光阻(101)來構成，因此可確保高機械強度。因此，積層有多個光阻(101)的結構的引導板(GP)的優點在於：可在確保優異的機械強度的同時有效地配置引導孔洞(GH)。

將探針(80)插入變形例的引導板(GP')的過程可與將探針(80)插入根據本發明較佳實施例的探針頭(1)的引導板(GP)的過程相同。

具體而言，探針(80)可貫通積層多個並配置於彼此對應位置處的各層的上部引導孔洞(43)，然後貫通配置於彼此對應的位置處的各層的中間部引導孔洞(63)，且插入至配置於彼此對應的位置處的各層的下部引導孔洞(53)並突出。

在積層多個光阻(101)的情況下，透光率可較一個光阻(101)的透光率變低，但是由於保持配置光阻(101)的透光性，因此可確保一定程度的透光率。因此，可不困難地進行插入探針(80)的過程。

然後，可將第一板(10)或第二板(20)中的至少一者移動位置，以使探針(80)彈性變形。

積層有多個光阻(101)構成的變形例的引導板(GP')可在上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的至少一面配置加強板(RP)。

在此情況下，加強板(RP)可位於多個光阻(101)之間，且亦可配置於積層有多個光阻(101)的結構的表面中的至少一面。加強板(RP)可較佳為配置為形成有切割槽(RH)的結構。

在加強板(RP)配置於多個光阻(101)之間的情況下，可在各層的光阻(101)之間在上面、下面支撐光阻(101)的同時增強機械強度。

與此不同，在加強板(RP)配置於多個光阻(101)的表面的至少一面的情況下，加強板(RP)可在上面或下面支撐多個光阻(101)的同時增強機械強度。

多個光阻(101)可藉由熱壓製接合以實現積層結構的引導板(GP)。

換言之，光阻(101)可為保有可進行微影的感光性特性且保有接合特性的構成。因此，即使在各層的光阻(101)之間不配置單獨的接合層亦可藉由熱壓製來接合光阻(101)。

在圖5中，作為一例，示出積層有四個光阻(101)構成引導板(GP)的情況，但是積層的光阻(101)的個數不限於此。

具體而言，上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)分別積層構成的光阻(101)的個數可不同，且亦可相同。

在圖5中，示出上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)積層四個光阻(101)構成的情況。

與此不同，上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的任一者可由一個光阻(101)及配置於其一面的加強板(RP)形成，其餘者可由多個光阻(101)形成，或者由配置於多個光阻(101)之間或一面的加強板(RP)形成。

與此不同，上部引導板(40)、下部引導板(50)以及中間部引導板(60)中的兩個可由多個光阻(101)形成，或者由配置於多個光阻(101)之間或一面的加強板(RP)形成，且其餘一者亦可由光阻(101)及配置於其一面的加強板(RP)形成。

根據本發明較佳實施例的探針頭(1)藉由可進行微影的光阻(101)形成起到導引探針(80)的尖端的功能的引導板(GP)，可實現插入探針(80)的孔洞的微細化及窄節距化，並藉由批量迅速地形成插入探針(80)的孔洞可提高製作製程的效率。

另外，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)可具有如下效果：藉由具有透光性的光阻(101)形成引導板(GP)，從而容易地插入探針(80)。在此情況下，光阻(101)藉由執行熱處理過程可兼備優異的硬度。因此，根據本發明較佳實施例的探針頭 (1)可具有機械強度高且容易插入探針(80)的效果。

另外，根據本發明較佳實施例的探針頭(1)藉由以比支撐引導板(GP)的第一板(10)、第二板(20)的面積小的面積配置引導板(GP)的面積，從而可實現容易進行處理的結構。

如上所述，參照本發明的較佳實施例進行說明，但相應技術領域的普通技術人員可在不脫離下述申請專利範圍所記載的本發明的思想及領域的範圍內對本發明實施各種修改或變形。