CN109425764A - 探针卡、包括该探针卡的测试装置以及相关的制造方法 - Google Patents

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金升焕
金昌根
尹龙勋
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Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Abstract

提供了半导体器件的改进的制造方法、探针卡、包括该探针卡的测试装置以及制造探针卡的方法。探针卡包括电路板、位于电路板下面的支撑件以及位于支撑件的底表面上的多个探针。每个探针具有配置为接触测试对象中包括的凸块的侧表面的尖端。支撑件可以包括位于与探针连接的底表面上的应力吸收层。半导体器件的制造可以包括：在半导体器件的主体上形成伸长的导电凸块、通过使探针的尖端接触凸块的侧表面而测试半导体器件、以及封装半导体器件。

Description

探针卡、包括该探针卡的测试装置以及相关的制造方法
技术领域
本发明构思涉及一种测试装置、探针卡(probe card)、制造半导体器件的方法以及制造探针卡的方法。
背景技术
一般地，在半导体器件的制造的各个阶段可以进行各种测试。例如，为了在封装半导体器件之前测试半导体器件的电特性，包括精细探针的探针卡可以用作测试仪和半导体器件之间的接口。具体地，探针卡的探针可以与形成在半导体器件上的微小微凸块接触。电信号可以从测试仪传输到半导体器件，并且响应于传输的电信号由半导体器件输出的信号被检测和分析以确定半导体器件是有缺陷的还是无缺陷的。当测试半导体器件时，由于微凸块之间的高度差异和/或用作测试对象的半导体器件的翘曲，微凸块会具有高度偏差。考虑到微凸块的高度偏差，用于稳定测试的探针卡的制造在经济效率和批量生产率方面会是不令人满意的。最近，随着微凸块的数量增加以及进一步小型化导致凸块的节距持续减小，这个问题已经恶化。
发明内容
本发明构思指向半导体器件的改进的制造方法、探针卡、包括该探针卡的测试装置以及用于制造探针卡的方法。
根据本发明构思的一方面，一种制造方法包括：在平台上提供半导体器件，该半导体器件包括在半导体器件的第一表面处的多个焊盘，以及多个导电凸块，每个导电凸块连接到在导电凸块的基部处的焊盘并延伸离开半导体器件的第一表面以终止在凸块的端部处，每个导电凸块具有在基部和端部之间延伸的第一侧表面；提供包括探针卡的测试装置，探针卡包括支撑件和连接到支撑件的第一表面的多个导电探针，每个探针具有连接到支撑件的第一表面的第一端和在与第一端相反的第二端处的尖端；使所述多个导电探针与所述多个导电凸块接触，使得所述多个导电探针的每个尖端与相应导电凸块的对应第一侧表面接触；在所述多个导电探针的尖端与所述导电凸块的第一侧表面接触时测试半导体器件，包括经由所述多个导电探针的尖端和第一侧表面的接触而在测试装置与半导体器件之间的电信号的传输。该方法还可以包括封装半导体器件和/或形成多个导电凸块和/或在半导体器件的主体中形成集成电路。
在一些示例中，使所述多个导电探针与所述多个导电凸块接触包括：使所述多个导电探针的每个尖端沿着相应导电凸块的相应第一侧表面向下滑动。
在半导体器件的测试期间，所述多个导电探针的每个可以弹性变形，并且在测试半导体器件之后，每个导电探针可以不与半导体器件接触并恢复到在使所述多个导电探针接触所述多个导电凸块之前的其初始形状。
使所述多个导电探针接触所述多个导电凸块可以包括旋转导电探针的基部诸如旋转至少3°或更多。导电探针的基部可以形成在诸如聚合物的弹性有机材料上。
通过在测试期间在凸块的一侧上提供凸块的接触，可以适应由于半导体器件的翘曲引起的凸块的垂直偏差。因此可以使用相对简化的探针卡，其具有通过半导体制造工艺形成的探针，因此能够提供以非常精细的节距间隔开的探针。例如，导电探针可以以55μm或更小的节距间隔开并具有300μm或更小的长度。
制造方法可以包括：通过在半导体器件的主体上形成模层来形成多个导电凸块；图案化模层以在焊盘中的相应一个之上提供通路；执行第一电镀工艺以用第一导电材料部分地填充通路；执行第二电镀工艺以在第一导电材料上形成第二导电材料；以及去除模层。每个导电凸块可以是在半导体器件的主体的第一表面之上伸长并延伸至少为其最大宽度的三倍的距离。
与导电凸块的第一侧表面的接触可以在与第一表面垂直地间隔开第一垂直距离的20％至80％之间的距离的位置处，诸如与第一凸块的尖端垂直地间隔开第一垂直距离的至少1/3。
探针卡可以包括在支撑件的第一表面上远离支撑件延伸大于每个探针的长度的第一距离的一个或多个停止件，并可以当多个导电探针接触导电凸块的第一侧表面时使半导体器件的第一表面与一个或多个停止件接触，以控制导电探针的尖端的垂直位置和它们相对于导电凸块的侧表面的接触位置。此外，降低半导体器件的翘曲可以通过用停止件施加力到半导体器件而在测试步骤期间减少，停止件可以减少导电凸块的端部的位置的垂直偏差。
制造方法还包括用于制造这里描述的探针卡的方法，诸如包括以下步骤的方法：提供支撑件；在支撑件上形成模层；在模层中形成多个开口；同时在所述多个开口中的每个内沉积金属以形成多个探针，每个探针包括形成在模层的相应开口内的梁、与支撑件一体地连接并具有与支撑件的至少一部分的金属性接合的近端、以及在与所述近端相反的远端处的尖端；以及去除模层。
在模层中形成多个开口可以通过光刻工艺执行，诸如使用光刻掩模用光选择性地曝光光致抗蚀剂层。
在所述多个开口的每个内沉积金属材料以形成多个探针可以通过电镀执行。在一些示例中，这样的电镀还可以用于形成停止件的工艺中。
还公开了探针卡以及配置有这样的探针卡的测试装置，其中这样的探针卡和测试装置可以具有将被使用在这里描述的方法中的配置。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，本发明构思的实施方式将被更清楚地理解，附图中：
图1是示出根据实施方式的包括探针卡的测试装置的构造的示意图；
图2是图1的测试装置中的探针卡的特定截面图；
图3A是示出半导体器件通过使用图2的探针卡测试的原理的概念图；
图3B是图3A中的用虚线示出的方形区域A的放大截面图；
图4A是示出凸块的高度和相对于基板的弯曲的横向距离的概念图；
图4B是相对于凸块的高度的横向距离的数学定量曲线图；
图5A是根据实施方式的探针卡的截面图；
图5B是图5A中的用虚线示出的矩形区域B的放大截面图；
图5C是当半导体器件通过使用图5A的探针卡测试时探针卡的形状的截面图；
图6A至图6D是根据实施方式的采用具有各种形状的探针的探针卡的截面图；
图7是根据实施方式的通过使用探针卡测试半导体器件的方法的示意流程图；
图8A至图8C是根据一实施方式的对应于图7的半导体器件的测试方法的主要操作的截面图；
图9A至图9C是根据一实施方式的对应于图7所示的半导体器件的测试方法的主要操作的截面图；
图10是通过使用根据一实施方式的测试方法制造半导体器件的方法的示意流程图；
图11A至图11F是根据实施方式的制造探针卡的方法的示意性截面图；以及
图12A至图12C示出可根据这里描述的实施方式制造的半导体器件的各种细节。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述实施方式，附图中示出了实施方式。附图中的同样的附图标记表示同样的元件，因此将省略对其的描述。
图1是示出根据实施方式的包括探针卡100的测试装置1000的构造的示意图，图2是测试装置1000中的探针卡100的示范性截面图。
参照图1和图2，本实施方式的测试装置1000可以包括探针卡100、测试仪200和平台300。
探针卡100可以包括电路板110、支撑件120和探针130。
电路板110可以对应于探针卡100的主体并包括多个互连。电路板110可以通过连接构件150电连接到支撑件120。连接构件150可以通过能够将电路板110与支撑件120电连接的各种结构实施。例如，连接构件150可以通过位于电路板110的底表面上的焊料球或导电针实施。连接构件150可以与支撑件120的顶表面上的再分布线124的接触点(例如，由形成再分布线124的相同金属层形成并与再分布线中的相应一个一体地连接的落着焊盘)接触。在一些实施方式中，连接构件150可以通过插入件(例如，在硅晶片或陶瓷基板内的贯穿基板通路)来实施。然而，连接构件150不限于以上描述的结构。
支撑件120可以可移除地联接到电路板110。因此，凹入或突出的联接构件可以形成在电路板110的底表面的外部处。例如，支撑件120可以螺栓联接、钩联接或搭扣联接到电路板110。当然，支撑件120和电路板110之间的联接不限于上述联接方法。在一些实施方式中，用于使支撑件120与电路板110联接的联接构件可以不位于电路板110的底表面的外部而是位于电路板110的底表面的中央部分处。
支撑件120可以包括基板122、再分布线124、通路126和接触焊盘128。支撑件120可以用于将位于支撑件120的底表面上的探针130的小节距转变成与位于支撑件120的顶表面上的再分布线124接触的连接构件150的大节距。因此，支撑件120也可以被称为节距转换器。
尽管为了图示的简洁，图2示出其中再分布线124仅连接到通路126中的最外面的通路的情况，但是将理解，再分布线124可以将所有的通路126连接到连接构件150中的对应一个。此外，尽管由于截面的特性，图2示出其中三个连接构件150连接到相同的再分布线124的情况，但是每个连接构件150可以连接到不同的再分布线124。
在一些实施方式中，支撑件120的再分布线124可以位于基板122的底表面上和/或形成为通过形成在基板122中的几组通路126连接的一些垂直隔开的层。此外，本实施方式和其它公开的实施方式的探针卡100可以使用其它结构作为支撑件120。例如，支撑件120可以形成为多层陶瓷/多层有机(MLC/MLO)结构。当支撑件120具有MLC或MLO结构时，可以使用MLC基板或MLO基板，并且通路和互连可以形成在每层中。
探针130可以位于支撑件120的底表面上的接触焊盘128上。探针130可以通过化学接合(例如金属性接合)连接到接触焊盘128以与接触焊盘128一体地形成。在一些实施方式中，接触焊盘128可以从支撑件120省略。在这种情况下，探针130可以直接连接到支撑件120的通路126。探针130可以包括具有高导电性的高度耐用的金属。例如，探针130可以包括镍(Ni)、镍合金诸如镍-钴(Ni-Co)或镍-锰(Ni-Mn)、钨(W)、钯(Pd)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铜合金或金合金。当然，包含在探针130中的材料不限于上述材料。在一些实施方式中，探针130可以用金镀覆。尽管为了简洁起见图2示出约10个探针130，但是明显更多的探针诸如50个或更多个探针130可以形成在探针卡100的单个横截面(例如沿着单个水平线)处并以非常小的节距(诸如55μm或更小的节距)间隔开。
每个探针130可以包括梁132和位于梁132的远端处的尖端134。在一些示例中，每个探针130可以包括位于梁132的近端处(例如，在与尖端134相反的靠近支撑件120的一端处)的基部(例如基部136)。基部可以形成为比梁132宽，例如导电金属垫，并可以是与梁132相同或不同的金属材料。梁132可以通过化学接合(例如金属性接合)连接到基部136以与基部136一体地形成。梁132可以具有伸长的圆柱形状。当然，梁132不限于圆柱形状。例如，梁132的水平截面可以具有椭圆形形状或多边形形状。梁132可以在整个长度上具有相同的宽度或向下渐缩。这里，梁132的宽度指的是梁在相对于图2的水平方向上的尺寸，诸如当梁被实施为具有圆柱形形状时圆柱的直径。梁的长度指的是梁132的近端和梁的远端之间的距离(在相对于图2的垂直方向上)并可以对应于多边形柱形状中的任一边的长度。
尖端134可以具有这样的形状从而容易与作为测试对象的半导体器件的凸块接触。例如，尖端134可以形成为基本上球形尖端134a，其可以大致为球形形状、椭圆形形状、卵形形状等，如图2的放大部分所示。这里，对基本上球形形状的提及包括这样的可选形状，其不是完美的几何学的。当然，尖端134的形状不限于基本上球形形状的尖端134a。尖端134的形状可以采取多种形式，诸如下面参照图6A至图6D更详细地描述的那些。在本申请中，对尖端、探针和探针卡的一般提及将分别使用附图标记134、130和100，而对特定类型的尖端以及实现该尖端的探针和探针卡的提及将包括这些附图标记的后缀(例如图6B中的134d、130d和100c)。因此，尽管一些实施方式将尖端134表示为球形，但是这应当被理解为总体地表示尖端。因此，应当理解，这里描述的器件、系统和方法实施方式可以每个通过这里描述的不同探针尖端来实现，使用没有后缀的附图标记134、130和100用于强调这种理解。此外，尽管图5A-图5C的实施方式涉及具有附图标记100a的探针卡，但是关于此实施方式描述的应力吸收层160的实施也可以在这里描述的其它器件、系统和方法实施方式中实施。
在本实施方式的探针卡100中，每个探针130可以具有这样的形状从而横向地接触作为测试对象的半导体器件2000的凸块，特别是具有包括金属柱(参照图3A中的2210)和焊料(参照图3A中的2220)的结构的凸块(参照图3A中的2200)。因此，在本实施方式的探针卡100中，每个探针130可以具有几百μm或更小的长度Tp以及几十μm或更小的宽度W1。例如，每个探针130可以具有约300μm或更小、或约200μm或更小的长度Tp以及30μm或更小诸如20μm或更小、或甚至16μm或更小的宽度W1。每个探针可以具有为其宽度W1的至少16倍的长度Tp，诸如在其宽度W1的16倍至20倍之间。在一些示例中，梁132的宽度可以变化，以具有在其近端处(在与支撑件120的连接处)比在其远端处(在与尖端134的连接处)大的宽度，诸如大20％或更多。例如，梁132在其近端处的宽度可以是20μm或更小，并且梁132在其远端处的宽度可以是16μm或更小。探针130的尖端134的宽度可以大于梁132在其远端处的宽度的1.5倍，诸如大于2倍或者大于3倍。尖端134的长度(从其到梁的连接到探针130的终止点，例如在沿着梁132的轴且垂直于其宽度的垂直方向上)可以在其宽度的0.3至1.5倍的范围内。继续以上结合梁132描述的示范性结构，具有比梁132在其远端的宽度大的宽度的尖端134可以具有32μm或更小的宽度，诸如24μm或更小，并具有在5μm和24μm之间的长度。
作为参考，常规探针卡的探针可以具有这样的结构，该结构被设计为垂直地接触半导体器件的凸块。也就是，常规探针卡可以被设计为相对于半导体器件垂直地移动探针卡以使探针的底部与半导体器件的相应凸块的顶表面接触。如上所述，半导体器件的凸块可能具有高度偏差。在这样的常规器件中，即使在凸块中的一个或更多个已经与相应的探针接触之后，也可以进行探针卡到半导体器件的继续垂直移动以确保探针与所有的凸块接触(考虑到凸块的高度偏差)。由于这种过度驱动，过度的应力会施加到探针和凸块，因此探针和凸块可能被永久地变形或损坏。因此，在通常的探针卡的结构中，常规探针应当被仔细设计，并可以形成有能够克服由过度驱动引起的应力增加的结构或材料和/或由于机械故障而以较高的速率更换的结构或材料。例如，在常规探针卡的结构中，探针可以被设计为具有几十微米的宽度与几毫米的长度的非常高的高宽比，或者设计为复杂的形式(诸如弹簧形式)，从而吸收应力。由于其结构特性，使用这样的垂直接触技术的常规探针卡会需要探针一个接一个地被人工地附接。因此，在生产率和成本方面，探针卡会是极不令人满意的。而且，近年来，随着半导体器件已经继续按比例缩小和多功能化，所以常常需要具有非常精细节距的数千个探针。结果，探针卡在生产率和批量生产率方面会变得更加成问题。
相反地，本实施方式的探针卡100可以采用提供横向接触结构的探针130，从而有效地解决由具有垂直接触结构的常规探针引起的问题。例如，在本实施方式的探针卡100中，由于探针130被设计为提供与半导体器件2000的凸块2200的横向接触，所以不需要由垂直接触结构引起的过度驱动。因此，在本实施方式的探针卡100中，探针130可以形成为几百μm或更小的相对小的长度。结果，探针130或者探针130和支撑件120两者可以通过使用半导体工艺或微机电系统(MEMS)工艺形成，从而极大地提高生产率并允许探针卡100的大规模生产。
在本实施方式的探针卡100中，尽管探针130直接位于支撑件120的底表面上，但是探针130的结构不限于此。例如，探针130可以形成在额外的支撑板中，并且该支撑板可以联接到支撑件120。探针130可以穿过支撑板设置，并且该支撑板可以用于使探针130彼此电分离。在一些情况下，支撑板可以具有中空结构。
如图2所示，探针卡100还可以包括位于支撑件120的底表面上的停止件140，以围绕探针130所处的区域。停止件140的形状可以取决于探针130所处的区域的形状。例如，当探针130所处的区域具有四边形形状时，每个停止件140可以具有四边形环形状。此外，停止件140可以具有封闭环形状，其中停止件140连续地连接到彼此，或者可以具有开口环形状，其中几个分离的停止件140沿着包围探针130的圆形(或者其它几何形状，诸如正方形、矩形等)规律地提供。
如图2所示，每个停止件140的宽度W2可以大于每个探针130的宽度W1。例如，每个停止件140的宽度W2可以是每个探针130的宽度W1的至少五倍、至少十倍或至少几十倍(例如30倍)。然而，每个停止件140的宽度W2不限于此。每个停止件140的长度Ts可以大于每个探针130的长度Tp。例如，每个停止件140的长度Ts可以比每个探针130的长度Tp大40μm或更小，诸如30μm或更小。因此，每个停止件140的底表面可以低于每个探针130的尖端134(例如当以图1和图2所示的取向实施时)。停止件140可以包括与探针130相同的材料并由相同的金属层形成。例如，当探针130通过使用半导体工艺形成时，停止件140可以通过与以下参照图11A至图11F更详细描述的沉积工艺相同的沉积工艺而与探针一起被形成。
在本实施方式的探针卡100中，当测试半导体器件2000时，停止件140可以防止由于探针130与半导体器件2000的主体(参照图3A中的2100)接触而引起的探针130的损坏或探针130的变形。此外，停止件140可以将机械力传递到半导体器件2000的主体2100并使主体2100变平(例如当半导体器件2000的主体2100翘曲时)。此外，停止件140可以用于测量传递到半导体器件2000的主体2100的力，使得测量的力可以帮助在垂直方向上对准探针卡100。例如，一个或更多个压电传感器可以测量由停止件140接收的来自半导体器件2000的主体2100的力(这样的力对应于由停止件140施加到半导体器件2000的主体2100的力)。所述一个或更多个压电传感器可以插设在停止件140中的一个或更多个与基板122之间，或者形成为停止件140的部分，或者被另外地定位以接收从停止件140传递的压缩力。或者，可以避免与探针卡100一起使用停止件140。而是，用于控制探针卡100和半导体器件2000的垂直间距的距离可以通过使用光学方法来测量。
测试仪200可以包括测试头210和测试主体220。探针卡100可以通过测试头210机械地和电地联接到测试仪200。测试主体220可以产生用于测试半导体器件2000的电信号并通过测试头210和探针卡100将电信号传输到半导体器件2000。此外，测试主体220可以接收响应于通过探针卡100和测试头210所传输的电信号而由半导体器件2000产生的电信号，并确定半导体器件2000是否有缺陷。测试主体220包括计算机和/或专用硬件和/或固件以产生一系列测试信号(测试图案)，所述测试信号被提供给半导体器件2000，以接收和分析响应于这些测试信号的由半导体器件提供的信号。由于探针卡100位于测试仪200与半导体器件2000之间并作为测试的媒介，所以探针卡100可以被认为是测试接口。
平台300可以是作为测试对象的半导体器件2000位于其中的装置。平台300可以在x方向、y方向和z方向上移动(例如“x-y-z平台”)。在测试期间，半导体器件2000可以位于平台300上并由于平台300的移动而在x方向、y方向和z方向上移动。平台300可以是“静电吸盘(ESC)”、“支撑吸盘”或“吸盘桌”。
如图3A所示，作为测试对象的半导体器件2000可以包括主体2100和凸块2200。凸块2200可以包括形成半导体器件2000的电接口的半导体器件2000的端子，电信号(例如电力、时序、命令、地址和数据信号)通过所述端子在形成于半导体器件2000的主体2100内的集成电路和外部器件之间传输。在此示例中，每个凸块2200可以包括导电金属柱2210和位于金属柱的远端上并形成凸块2200的尖端的焊料2220。与金属柱相比，焊料2220可以相对软，并因此比金属柱2210更容易由于施加的压力而变形。此外，焊料2220可以具有比金属柱2210的熔点显著更低的熔点，诸如230摄氏度。当后面将半导体器件2000连接到外部信号源(例如连接到电子系统的印刷电路板)时，焊料2220的这种变形和相对低的熔点会是有益的。例如，当使用焊料来形成凸块2200的尖端2220时，布氏硬度(HB)可以小于20，而金属柱2210的布氏硬度可以大于100(例如大于200或甚至大于500)。例如，金属柱2210的硬度可以大于金属柱2210的尖端(这里为焊料2220)的硬度的5倍，或甚至大于10倍或大于20倍。在另一些示例中，不同于焊料的材料可以用于凸块2200的尖端，并且在另一些示例中，可以使用单一材料来形成凸块2200的主体(例如，这里描述的金属柱2210可以终止在凸块2200的尖端并形成凸块2200的尖端，而没有向其添加不同的金属(例如没有焊料2220)。在半导体器件2000的测试期间，本实施方式的探针卡100的探针130可以与半导体器件2000的凸块2200的侧表面(具体地，金属柱2210的侧表面)接触。因此，由测试主体220提供的测试信号可以通过凸块2200的侧表面传输到半导体器件2000的集成电路，并且响应于测试信号由半导体器件2000产生的所得信号可以通过凸块2200的侧表面传输到测试主体220。这样的信号传输可以在探针130不与凸块2200的顶表面接触的情况下进行。例如，探针130的全部或一些(例如大部分)可以在半导体器件2000的测试期间不与焊料2220接触。
被测试的半导体器件2000可以与形成为晶片的部分的其它半导体器件一起被集成地形成为半导体晶片的部分。额外的半导体器件可以具有与半导体器件2000相同的设计和结构(例如，在测试之后所有的存储器件从晶片分离以形成存储芯片)。此外，探针卡100可以用作测试接口以同时测试与晶片集成的多于一个的半导体器件2000(例如与集成到晶片的多于一个的半导体器件2000的凸块2200接触)或者可以用于一个接一个地依次测试这样的晶片级半导体器件2000。在一些示例中，半导体器件2000可以在(完全地或部分地)被封装在半导体封装中之后被测试。将理解，本发明也可以应用于半导体封装的测试(即，半导体器件可以是包封一个或更多个半导体芯片的半导体封装)，尽管由本发明提供的小节距和精度可能在测试半导体封装中没有被充分地利用(因为半导体封装通常提供具有比它们封装的半导体芯片提供的尺寸和节距大的尺寸和节距的端子)。
在测试之后，半导体器件2000可以通过由测试主体220做出的决定而被识别为无缺陷的单元或有缺陷的单元。如果半导体器件2000被识别为无缺陷的单元，则可以执行另外的制造工艺。否则，如果半导体器件被识别为有缺陷的单元，则有缺陷的单元可以被丢弃、修复或用于其它目的(例如，有缺陷的半导体器件2000可以在与一个或更多个无缺陷的半导体器件的一体单元中从晶片切割，并通过穿过有缺陷的半导体器件2000钻取基板贯穿通路而在后续封装工艺中提供各种连接)。下面将参照图10更详细地描述可以对被测试的半导体器件2000执行的示范性后续工艺。
图3A是示出半导体器件通过使用图2的探针卡100测试的原理的概念图。图3B是图3A中用虚线示出的正方形区域A的放大截面图。
参照图3A和图3B，多个凸块2200可以提供在作为测试对象的半导体器件2000上。每个凸块2200可以包括金属柱2210和位于金属柱2210上的焊料2220。金属柱2210可以是例如铜柱、或其它导电金属或导电材料。如图3A所示，凸块2200可以具有不同的高度。将理解，凸块2200的高度指的是凸块的尖端在垂直方向上的位置，而不是指凸块2200的垂直长度。如图3A所示，凸块2200的远端的位置在垂直方向上有偏差。这里，△h可以指具有最大高度的凸块与具有最小高度的凸块之间的高度差。凸块2200的高度偏差可能由于多种因素发生，诸如凸块之间的长度差异，或者因为主体2100被弯曲或者半导体器件2000在平台(例如图1中的平台300)上倾斜。
半导体器件2000可以位于测试装置(参照图1中的1000)的平台(参照图1中的300)上，并且探针卡100可以位于半导体器件2000之上。如图3A的上部所示，探针卡100可以具有与这里其它地方所述的相同的结构，诸如参照图2。探针卡100的探针130和凸块2200可以彼此靠近地移动使得每个探针130定位得邻近半导体器件2000的凸块2200中的对应一个。
在探针130定位得邻近半导体器件2000的凸块2200之后，探针卡100的探针130可以与半导体器件2000的凸块2200的侧表面接触，使得可以对半导体器件2000进行电测试。在此示例中，探针130的尖端134可以与凸块2200的金属柱2210的侧表面接触。探针130邻近凸块2200的定位以及探针130的尖端134与凸块2200的金属柱2210的接触将在下面参照图8A至图9C更详细地描述。应当理解，并不需要半导体器件2000的所有凸块2200都与探针130接触(例如，半导体器件2000的虚设凸块可以不参与使用探针卡的测试)。类似地，一些探针130可以不参与测试并且不需要与相应的凸块2200接触。
如图3B所示，当探针130的尖端134与凸块2200的金属柱2210的侧表面接触时，停止件140也可以与半导体器件2000的主体2100接触。例如，当半导体器件2000的主体2100弯曲时，停止件140可以接触主体2100并向下对主体2100施加力，使得主体2100可以在某种程度上变平。另外，当半导体器件2000的主体2100是平坦的时，停止件140可以与半导体器件2000的主体2100接触或者与主体2100间隔开。尽管图3B(和图5C)示出其中梁132不与凸块2200接触的情形，但是在一些示例中，梁132可以与凸块2200接触，诸如除了图3B(和图5C)所示的尖端134与凸块2200的侧表面接触之外和/或当尖端134不提供给探针130时。例如，梁132可以接触凸块2200的焊料2220和/或凸块的金属柱2210的上部。
此外，如图3B所示，当探针130的尖端134与金属柱2210的侧表面接触时，探针130的梁132可以以相对于法线N1的第一角度θ1弯曲，该法线N1垂直于支撑件120的基板122的底表面。这里，第一角度θ1可以是法线N1与一直线之间的角度，该直线在梁132的远端处(在梁132的与尖端134的连接附近)与梁132的侧表面对准。在此示例中，当探针没有接收到外力(探针130的静止位置)时，梁132的远端处的梁132的侧表面与法线N1对准，因此第一角度θ1表示由于从凸块2200接收的力而引起的梁132的远端处的梁132的侧表面的角度偏差。第一角度θ1可以是至少3°、至少5°或甚至大于10°。探针130可以由于从梁132的侧表面接收的探针130的尖端134上的压力而弯曲。由探针130的弯曲引起的应力可以有助于促使探针130的尖端134与金属柱2210的侧表面紧密地接触并减小接触电阻。然而，为了防止探针130变形或损坏，探针130可以弯曲，施加到探针130的力被限制到探针的弹性区域内的力(例如具有小于探针130的屈服强度的力)。探针130可以因此包括片簧，其施加和接收来自金属柱2210的与探针的尖端134从其静止位置(例如相对于探针130的基部)的水平位移相对应的力，并可以在脱离金属柱2210之后返回到其静止形状(其中静止是指探针130在其未接收外力时的位置和形状)。在另一些示例中，探针130可以不形成为提供任何显著的弯曲和/或旋转运动。例如，探针130可以旋转而没有实质的弯曲，诸如绕其基部136旋转。此外，探针130的远端可以由于探针130的弯曲和由于探针绕其基部136的旋转而旋转(这样的旋转也可以在水平位移的情况下发生，如图3B所示)。
图4A是示出凸块B的高度和相对于基板S的曲率的横向距离的概念图，图4B是相对于凸块的高度变化的横向距离变化的数学定量曲线图。在图4A中，下图示出其中基板S是平坦的状态，而上图示出其中基板S弯曲的状态。
参照图4A，如从下图可见，当基板S是平坦的时，也就是当基板S没有弯曲或变弯时，可以假定从参考位置到凸块B的水平距离为L，并且基板S的顶表面的高度或凸块B的底表面的高度为0。如从上图可见，当基板S弯曲并且基板S的顶表面的高度变化为“g”时，凸块B在垂直方向上的高度变化也可以为几乎“g”。接下来，当基板S弯曲时，假设从参考位置到凸块B的水平距离是L'，凸块B的水平距离的变化(即L-L')可以大致如公式(1)所示，
L-L'≒L-(L2-g2)1/2…(1)。
现在将计算凸块B在水平方向上的位置变化的具体数值。例如，假设当基板S平坦时到凸块B的水平距离L为约2mm，并且当基板S弯曲时的高度变化“g”为约50μm，则到凸块B的水平距离L的变化可以使用公式(1)为约0.63μm。考虑到由基板S的弯曲引起的高度变化“g”通常为约30μm或更小的事实，到凸块B的水平距离L的变化可以为约0.5μm或更小。因此，可以看出，与凸块B的高度变化“g”相比，到凸块B的水平距离L的变化非常小。此外，凸块B的高度偏差可以被一起考虑以计算凸块B之间的高度差。然而，由于凸块B之间的高度差通常为数μm或更小并且几乎不影响到凸块B的水平距离L的变化，所以可以忽略对凸块B之间的高度差的考虑。
参照图4B，当到凸块B的水平距离L分别为约3.0mm、约2.0mm和约1mm时，相对于凸块B的垂直高度变化的到凸块B的横向距离(即水平距离)的变化值使用公式(1)计算并以图形表示。如上所述，可以确认，即使凸块B的高度变化为约几十μm，到凸块B的横向距离的变化也具有约0.5μm或更小的非常小的值。
因此，当半导体器件使用本实施方式的探针卡100通过横向接触方法来测试时，探针130与凸块2200的横向接触可以通过仅几μm的横向位移来执行。例如，横向位移可以包括由于横向位置精度而产生的约1至2μm的典型位移、由于由基板的翘曲导致的横向变形引起的约0.5μm或更小的位移、以及在横向方向上施加以降低接触电阻的最小位移。
作为参考，当半导体器件通过使用常规探针卡的垂直接触方法测试时，考虑到由于基板的翘曲引起的几十μm的高度位移、由于制造加工精度的高度位置引起的位移以及在垂直方向上施加以降低接触电阻的位移，通常会需要约50μm或更大的垂直位移。因此，会需要在垂直方向上过度驱动，并且探针可以被制造为几mm的长度或者复杂的形式，诸如垂直压缩弹簧。
图5A是根据一实施方式的探针卡100a的截面图。图5B是图5A中用虚线示出的矩形区域B的放大截面图。图5C是当通过使用图5A的探针卡100a测试半导体器件时探针卡100a的形状的截面图。与以上描述的那些附图标记相同的附图标记表示与上述相同的结构(例如关于图1和图2)，并且为了简洁起见将简化或省略重复描述。
参照图5A至图5C，本实施方式的探针卡100a与图2的探针卡100的不同可以在于，本实施方式的探针卡100a还包括应力吸收层160。具体地，在本实施方式的探针卡100a中，支撑件120包括位于基板122和探针130之间的应力吸收层160。探针130可以位于应力吸收层160上并通过垂直接触164电连接到支撑件120的接触焊盘128。探针130的基部136可以形成在应力吸收层160的底表面上(如所示地)或在应力吸收层160内。垂直接触164可以在相应的成对的接触焊盘128和基部136之间垂直延伸以将它们电连接。在一些实施方式中，可以省略接触焊盘128，并且在一些实施方式中，可以省略接触焊盘128和垂直接触164两者(例如，如图5B所示，应力吸收层160可以形成为围绕通路126的形成为从基板122的下表面突出的端部，基部136可以以与其连接到垂直接触164的底端相同的方式形成为与通路126的底端接触)。
应力吸收层160可以包括能够吸收应力的弹性材料。例如，应力吸收层160可以包括有机材料和/或可以是有机材料，诸如具有弹性的聚合物，诸如环氧树脂或聚酰亚胺，和/或弹性材料，诸如硅树脂。因此，应力吸收层160可以是可压缩和/或可拉伸的以吸收施加到探针130的应力。当应力吸收层160的第一部分被施加有压缩力时，第一部分可以在其高度上被压缩(即，应力吸收层160的厚度可以具有在其第一部分处的减小的厚度)。应力吸收层160的弹性可以使得应力吸收层160的形状返回到其之前的未压缩状态(例如，应力吸收层的厚度可以返回到其在接收压缩力之前的初始厚度)。在一些示例中，应力吸收层160可以是可拉伸的，使得在接收到拉伸力(例如，在应力吸收层160的底表面上向下拉的力)时，应力吸收层160的接收拉伸力的部分可以具有其增大的厚度，应力吸收层160的弹性起到使应力吸收层160返回到其初始形状的作用。
更具体地，如以上参照图3B所述，当探针130与凸块2200的金属柱2210的侧表面接触时，探针130的梁132可以相对于与基板122的底表面垂直的法线N1弯曲，使得应力被施加到探针130。如从图5C可见，由凸块2200施加到探针130的反作用力向探针130提供扭矩(旋转力)使得基部136旋转，从而其获得相对于其初始位置(没有施加外力)的第二角度θ2的倾斜。在此示例中，第二角度θ2相对于基部136的表面的取向的变化来测量(在此示例中，在探针130从凸块2200接收力之前，基部136的表面的初始取向与应力吸收层160的下表面对准)。根据探针卡100的设计和/或操作，基部136的旋转可以为至少3°、至少5°或者甚至大于10°。因此，第二角度θ2可以是至少3°、至少5°或者甚至超过10°。因此，施加到探针130的力的部分可以被吸收到应力吸收层160中或另外地被应力吸收层160补偿，从而可以减小施加到探针130的应力。
如上所述，当施加到探针130的应力偏离探针130的弹性区域时，探针130可能变形或损坏。然而，当本实施方式的探针卡100a包括应力吸收层160时，施加到探针130的应力可以被减小，从而有效地防止探针130的永久变形或者探针130的损坏。探针130的基部136的旋转可以通过应力吸收层160的压缩和/或膨胀来促进，从而减小探针130的弯曲。因而，探针130的尖端134可以相对于探针130的基部136进一步水平地移动，以确保多个探针130(其可以在接触之前具有与相应的凸块2200不同的水平间距)的尖端134的接触，同时避免施加超过任何探针130的屈服强度的应力。
图6A至图6D是根据实施方式的采用具有各种形状的探针的探针卡的截面图。为了简洁，可以简化或省略在这里的其它地方阐述的相同元件的重复描述。
参照图6A，在本实施方式的探针卡100b中，探针130b可以不具有在梁132的末端处的扩大结构(与连接到其的梁部分相比)，或者可以不具有从梁132的侧表面突出的结构。因此，探针130b的梁132的末端的一部分可以形成探针130b的尖端134b。探针130b可以在整个长度上具有相同的宽度或以连续平滑的方式向下逐渐变细。尽管图6A示出其中探针130b的末端具有弯曲形状的示例，但是探针130b的末端的形状不限于此。例如，探针130b的末端可以具有平面形状或喇叭形状。
在本实施方式的探针卡100b中，如图6A所示，探针130b的侧表面可以与凸块2200的侧表面接触。凸块2200的被探针130b接触的侧表面可以是金属柱2210的侧表面。探针130b可以不相对于垂直于基板122的底表面的法线弯曲。在一些实施方式中，探针130b可以相对于垂直于基板122的底表面的法线弯曲和/或旋转，如这里所述。
此外，图6A的实施方式的探针卡100b可以包括诸如关于图5A、图5B和图5C描述的应力吸收层。类似地，图6B至图6D的探针卡100c、100d和100e中的每个也可以包括这样的应力吸收层。
参照图6B，在本实施方式的探针卡100c中，探针130c可以包括基本上半球形的尖端134c。探针130c的基本上半球形的尖端134c可以与凸块2200的金属柱2210的侧表面接触。此外，探针130c可以相对于垂直于基板122的底表面的法线弯曲和/或旋转，如这里所述的。这里，基本上半球形的形状可以包括圆化形状的部分，诸如半球形、卵形或椭圆形或类似结构的部分。
参照图6C，在本实施方式的探针卡100d中，探针130d可以包括方柱型尖端134d，诸如基本上形成为长方体。探针130d的方柱型尖端134d的一个小面可以与凸块2200的金属柱2210的侧表面接触。此外，探针130d可以如这里所述相对于垂直于基板122的底表面的法线弯曲和/或旋转。
在本实施方式的探针卡100d中，探针130d不限于方柱型尖端134d，而是可以包括具有各种其它的多边柱形状的尖端中的一个。例如，探针130d可以包括三角形柱型尖端或五边形柱型尖端。
参照图6D，在本实施方式的探针卡100e中，探针130e可以包括多面体尖端134e。例如，多面体可以具有通过沿着长方体的任何一个小面的对角线切割长方体而获得的形状。探针130e的多面体尖端134e的一个小面可以与凸块2200的金属柱2210的侧表面接触。此外，探针130e可以如这里所述相对于垂直于基板122的底表面的法线弯曲和/或旋转。
在本实施方式的探针卡100e中，探针130e不限于图6D所示的多面体尖端134e，而是可以包括具有各种其它多面体形状的尖端中的一个。此外，探针130e可以包括具有三角锥形或四棱锥形的多面体尖端。
至此，已经参照几个实施方式描述了包括具有各种形状的探针的探针卡。然而，根据本实施方式的探针卡中包括的探针的形状不限于所描述的示例。例如，在本实施方式的探针卡中，除了所描述的尖端的示例之外，探针可以包括从梁132的侧表面突出并能够容易地接触金属柱2210的侧表面的任何和所有尖端。在一些示例中，探针130可以在探针的远端处具有“L”形轮廓，在该处梁132过渡到尖端134。关于侧视图，探针130在其远端处的一侧可以不具有横向突出部分，而相反侧可以包括横向突出部分(例如形成尖端134)。
图12A、图12B和图12C示出半导体器件2000的凸块2200的各种示例以及到半导体器件2000的主体2100的示范性物理和电连接。如图12A所示，金属柱2210的侧壁与半导体器件主体2100的顶表面基本上垂直地形成基本上垂直的角度(即，金属柱2210的侧壁和半导体器件主体2100的顶表面形成在85°至95°的范围内的第三角度θ3)。图12B和图12C示出具有成角度倾斜的侧壁的金属柱2210的示例，图12B示出相对于半导体器件主体2100形成悬垂的金属柱2210的示例(例如，金属柱2210的侧壁和半导体器件主体2100的顶表面形成在95°至110°的范围内的第三角度θ3)，图12C示出朝向金属柱2210的顶部向内倾斜的金属柱2210的示例(例如，金属柱2210的侧壁和半导体器件主体2100的顶表面形成在70°至85°的范围内的第三角度θ3)。例如，金属柱的侧壁与半导体器件主体2100的顶表面形成的角度可以在从70°至110°的范围内。
通过如这里所述地在测试期间接触凸块2200的侧表面，可以显著减小垂直力(例如在梁132的轴的方向上延伸)，从而避免了探针130的复杂设计和/或探针卡100的其它结构。例如，在探针130与凸块2200的侧表面接触期间，施加在探针上的力的垂直分量可以小于施加在探针上的力的水平分量的50％(例如小于20％)，(即使当凸块2200的侧表面没有基本上垂直时，诸如关于图12B和图12C所述的)。如果在接触期间施加在探针130上的力的垂直分量超过阈值，则探针的尖端可以沿着侧表面滑动以减小该力的垂直分量。
在图12A、图12B和图12C的示例中，金属柱2210通过籽晶层2230(例如铜或镍)和阻挡层2240(例如Ti或TiW)电连接到芯片焊盘2110。阻挡层2240通过形成在钝化层2120(例如形成半导体器件主体2100的上表面的绝缘层)中的开口而与芯片焊盘2110接触。可以提供额外的层，诸如可在凸块2200的形成期间形成的树脂层2400。
凸块2200的垂直突起Pb(凸块2200在半导体器件2000的其余部分的最上表面上延伸的垂直距离，这里是在树脂层2400的表面之上延伸的垂直距离)可以大于凸块2200的宽度Wb。例如，凸块2200的垂直突起Pb可以是其最大宽度Wb的至少两(2)倍，诸如其最大宽度Wb的至少三(3)倍(当然，较低的高宽比也可以被实现)。通过延伸凸块2200的垂直突起Pb，可以更好地适应半导体器件2000的翘曲。例如，半导体器件2000的翘曲可能导致凸块2200的垂直位置的20μm或更大的偏差(与未翘曲的半导体器件2000相比)。通过提供凸块的大于30μm(诸如在30μm和40μm之间)的垂直突起Pb，即使当半导体器件2000翘曲时，探针130的尖端134也可以接触凸块2200的侧壁。例如，根据这里描述的实施方式，所有探针130的尖端134可以在与半导体器件2000的其余部分(图12A-图12C中的树脂层2400)的最上表面垂直间隔开垂直突起Pb的20％至80％之间的距离的位置处接触对应的凸块2200的侧表面。例如，探针和凸块的接触可以与凸块2200的尖端垂直间隔开垂直突起距离的至少1/3(诸如大于1/2)。引起凸块的垂直位置的甚至大于20μm的偏差的半导体器件2000的翘曲可以被允许(例如30μm)，诸如通过使用停止件140以通过施加力到半导体器件(例如半导体器件2000的主体2100的上表面)而减小在测试期间的翘曲，从而减少翘曲并使半导体器件2000变平。
因此可以保证探针130与凸块2200之间的接触，即使当凸块2200的节距以及因此相邻凸块之间的间距制作得小时。例如，凸块2200的节距可以是55μm或更小、或者小于30μm或甚至小于20μm(其可以在这里描述的实施方式中实现)。
图7是根据实施方式的通过使用探针卡测试半导体器件2000的方法的示意性流程图。将参照图1和图2描述图7的流程图。尽管图7的方法关于一个探针与一个对应的凸块2200接触而被总体地描述，但是应当明显的是，图7可应用于探针卡的多个(例如全部)探针，其可以一起移动以在相同操作中与半导体器件2000的相应凸块2200接触。
参照图7，首先，作为测试对象的半导体器件2000可以被定位在测试装置1000的平台300上(S110)。半导体器件2000可以是例如参照图1和图2描述的晶片级半导体器件或者单个的封装级半导体器件。多个凸块2200可以与半导体器件2000一起提供。例如，每个凸块2200可以包括金属柱2210和焊料2220。
接下来，探针卡100的探针130可以与半导体器件2000的相应凸块2200对准(S120)。这里，对准可以包括使探针130与凸块2200对准，使得探针130的尖端134在相对于对应凸块2200的位置的水平平面中具有期望的位置。例如，关于自上而下的视图，探针130的尖端134可以定位为位于相应的凸块2200(用于接触的对象)之上，或者位于相应的凸块2200和相应的凸块2200的直接相邻的凸块之间(即位于两个凸块2200之间)，虽然显然的是，这样的定位可能不适用于凸块2200的阵列的某些最外面的凸块。此外，这样的对准可能导致探针130在垂直方向上部分地重叠对应的凸块2200，或探针130在垂直方向上不与相应的凸块2200重叠。步骤S120的这种初始对准可以导致探针130的尖端134定位在比凸块2200高的位置(例如，如图8A所示)。
探针130与凸块2200的对准可以通过移动探针卡100或通过移动平台300而移动半导体器件2000而发生。这里，移动包括探针卡100和/或半导体器件2000在x-y平面上的用于水平对准的移动。然而，在一些实施方式中，移动可以包括探针卡100和/或半导体器件2000绕z轴的旋转和/或在垂直方向上的移动。下面将参照图8A和图9A更详细地描述探针130与凸块2200的对准。
在步骤S120中探针130与凸块2200初始对准之后，探针130的尖端134可以与凸块2200的侧表面(诸如金属柱2210的侧表面)接触(S130)。探针130的尖端134与金属柱2210的侧表面的接触可以通过移动探针卡100和/或通过移动平台300来移动半导体器件2000而发生。这里，移动可以包括探针卡100和/或半导体器件2000的垂直移动以及水平移动。例如，这样的相对移动可以是线性移动，诸如沿着相对于z轴的斜线。该移动可以包括探针卡100和/或半导体器件2000向下和侧向的移动。在一些示例中，移动可以仅是探针卡100和半导体器件2000的相对垂直移动。探针130的尖端134与金属柱2210的侧表面的接触将在下面参照图8B、图8C、图9B和图9C更详细地描述。
在探针130的尖端134与金属柱2210的侧表面接触之后，测试仪200可以通过探针卡100向半导体器件2000施加电信号并测试半导体器件2000(S140)。具体地，测试主体220可以产生用于测试半导体器件2000的电信号并通过测试头210和探针卡100将电信号施加到半导体器件2000。此外，测试主体220可以通过探针卡100和测试头210接收由半导体器件2000响应于施加的电信号而产生的信号并确定半导体器件2000有缺陷还是可操作的。
根据本实施方式的测试半导体器件的方法可以包括通过使探针卡100的探针130与半导体器件2000的凸块2200的侧表面接触来测试半导体器件2000。因而，可以以高接触可靠性和低接触电阻来测试半导体器件2000。
此外，根据本实施方式的测试半导体器件的方法可以通过使用这里描述的探针卡100来执行。探针卡100可以包括具有比常规探针卡小得多的长度的探针。因此，探针卡100可以对半导体器件2000执行快速、稳定和可靠的测试。此外，每个探针卡100还可以包括停止件140和/或应力吸收层160，其可以用于进一步提高测试半导体器件2000的过程的稳定性和可靠性。此外，每个探针卡100可以使用传统的半导体工艺技术形成，包括同时形成探针卡的所有探针130以及通过在提供与测试主体220的相应电连接的相应布线(例如接触焊盘128、通路126、再分布线124和/或垂直接触164)上的沉积工艺。
根据本实施方式的测试半导体器件的方法还包括通过使常规探针卡的探针与半导体器件的凸块的侧表面接触来测试半导体器件的方法。也就是，通过使具有长和/或更复杂结构(例如，如这里所述)的探针与半导体器件的凸块的侧表面接触来测试半导体器件的方法也在实施方式和本发明的范围内。
图8A至图8C是根据实施方式的对应于图7所示的测试半导体器件的方法的主要操作的截面图。图8A提供S120的对准操作的示例，图8B和图8C提供S130的接触操作的示例。
参照图8A，探针卡100的探针130可以与半导体器件2000的凸块2200水平地对准。该对准可以通过在水平方向上移动探针卡100而发生，如用探针卡100上的厚双向箭头所示的。探针卡100的水平移动可以是探针卡100在x-y平面上的移动，其可以包括在x方向上移动探针卡100之后在y方向上移动探针卡100，或相反。此外，在一些实施方式中，探针卡100在x-y平面上的水平移动可以包括同时在x方向和y方向上移动探针卡100。探针卡100的水平移动可以包括探针卡100的绕垂直轴的旋转。
这样的用于对准半导体器件2000的凸块2200的水平移动可以替代地和/或还通过使用平台(参照图1中的300)在水平方向上移动半导体器件2000而不是探针卡100来执行。或者，探针卡100和半导体器件2000两者可以在水平方向上移动。
在根据本实施方式的测试半导体器件的方法中，探针130可以与凸块2200对准，使得凸块2200的金属柱2210的侧表面位于探针130的正下方。例如，如用交替的长短点划线所示，凸块2200的金属柱2210的侧表面可以位于探针130的正下方。在此示例中，探针130的尖端134的仅一部分与相应的凸块2200交叠。在一些实施方式中，探针130可以与凸块2200对准，使得探针130的梁132的侧表面位于凸块2200的正上方(例如水平地位于凸块2200的金属柱2210的相反的侧表面之间)。因此，探针130的尖端134与凸块2200之间在垂直方向上的重叠面积可以进一步增大。在一些实施方式中，探针130可以与凸块2200对准，使得探针130的尖端134的水平最外边缘(例如尖端134的最左侧或最右侧位置)可以直接位于凸块2200的金属柱2210的侧表面的上方。在这种情况下，探针130的尖端134与凸块2200之间在垂直方向上的交叠面积可以几乎为0。
参照图8B，探针卡100可以向下移动，使得探针130的尖端134与凸块2200的上部接触。这里，凸块2200的上部可以是金属柱2210的上侧表面或焊料2220。在这样的接触之后，一些探针130的尖端134最初可能不与位于这些探针130正下方的相应的凸块2200接触。
如在对准操作中一样，半导体器件2000可以通过使用平台300向上移动而不向下移动探针卡100，或者探针卡100和半导体器件2000两者可以垂直地移动，使得探针130的尖端134可以与凸块2200的上部接触。在以下的描述中，探针卡100的水平移动或下降可以通过使用平台300的半导体器件2000的水平移动或上升或者探针卡100和半导体器件2000的同时移动来代替。
参照图8C，探针卡100可以进一步向下移动，使得探针130的尖端134与凸块2200的侧表面(诸如金属柱2210的侧表面)接触。当探针130的尖端134与金属柱2210的侧表面接触时，探针130可以弯曲或变弯，并偏离其相对于与基板122的底表面的法线的对准，如图8C的放大图所示。探针130的弹性可以抵抗这种弯曲以提供抵靠凸块2200的侧表面的力。例如，探针130可以形成片簧，在移动探针130而与凸块2200接触时该片簧由于从凸块2200施加到探针130的力而偏离其静止形状。
横向接触过程还可以包括在水平方向上移动探针卡100以确保所有的探针130与所有的凸块2200的横向接触，这也可以减小其间的接触电阻。例如，在对准过程期间，当探针130的尖端134的侧表面与凸块2200的金属柱2210的侧表面对准时，横向接触可能仅仅通过向下移动探针卡100而被弱或差地进行。为了解决这种可能性，探针卡100也可以在朝向凸块2200的与接触探针130的一侧相反的一侧的方向上水平地移动，进一步弯曲探针，并增大探针130和凸块2200之间的接触力，使得它们之间的横向接触可以被紧密地进行并且可以减小接触电阻。然而，探针卡100的水平移动应当在探针130的弹性区域内进行，其不超过探针130的屈服强度。
横向接触过程可以包括使用停止件140来控制支撑件120与半导体器件2000的主体2100之间的间隔，并因此控制探针130的尖端134的垂直位置，诸如执行测试的尖端134的垂直位置(由探针卡100上方的厚双向箭头表示)。在一些实施方式中，垂直定位可以使用光学距离测量装置而不是停止件140来进行。因此，探针130的尖端134可以在与凸块2200接触时位于凸块2200的侧部处。例如，探针130的尖端134可以在相应凸块2200的从相应凸块2200的顶部起的垂直突起的20％以下的位置接触相应凸块2200的一侧。例如，即使当半导体器件2000如这里所述翘曲时，每个探针130与相应的凸块的接触可以被控制为在相应的凸块的从相应的凸块2200的顶部起的垂直突起的20％至80％的范围内的位置。因此，可以确保每个探针130与相应的凸块2200的该侧之间的接触，而没有与半导体器件2000的其它结构(诸如半导体器件2000的主体2100的上表面)的不期望接触。
图9A至图9C是根据实施方式的对应于图7的测试半导体器件的方法的主要操作的截面图。图9A对应于对准操作S120，图9B和图9C可以对应于接触操作S130。
参照图9A，探针卡100的探针130可以相对于半导体器件2000的凸块2200定位。定位可以如关于图7的步骤S120并关于图8A所述地执行并且通过在水平方向上移动探针卡100和/或平台300来实现。然而，在根据本实施方式的测试半导体器件的方法中，步骤S120的初始对准可以导致探针130定位为不与其将最终接触的凸块2200交叠。
因此，如图9A的放大图所示，探针130可以被初始定位为使得探针130的尖端134不与(它将最终接触的)相应的凸块2200的任何部分重叠。此外，探针130的尖端134可以沿着在尖端134与相应的凸块2200的侧表面之间延伸的线(示出为双点划线)定位，该线相对于垂直方向形成第一倾斜角ф。限定第一倾斜角ф的双点划线可以对应于探针卡100将随后沿其移动的线。
参照图9B，探针卡100可以沿着该两点划线侧向地向下移动，使得探针130的尖端134与凸块2200的上部接触。这里，凸块2200的上部可以是金属柱2210的上侧表面或焊料2220。此外，在一些实施方式中，一些探针130的尖端134可以不直接在此接触之后开始与凸块2200中的相应的一个接触。
在另一种情况下，探针卡100可以不在同一直线方向上一致地移动，而是可以首先笔直地向下(例如仅垂直方向)移动、然后水平地移动，使得探针130的尖端134与凸块2200的上部接触。
参照图9C，探针卡100可以进一步向下移动，使得探针130的尖端134可以与凸块2200的侧表面(诸如金属柱2210的侧表面)接触。当探针130的尖端134与金属柱2210的侧表面接触时，探针130可以弯曲以偏离垂直于基板122的底表面的法线，如图9C的放大图所示。这里描述的相对运动(例如在凸块2200与探针130之间)可以通过使用平台300移动半导体器件2000而不是探针卡100(或除了探针卡100之外)来实现，使得探针130的尖端134可以以描述的方式与凸块2200接触。
如图8C所示，横向接触过程还可以包括在水平方向上移动探针卡100以确保所有的探针130与所有的凸块2200的横向接触并减小接触电阻。例如，当横向接触仅通过探针卡100的向下移动而被弱或差地进行时，探针卡100可以在探针130被弯曲的方向上水平地移动。探针卡100、探针130和接触结果的所得配置可以与关于图8C描述的相同(为了简洁起见，避免重复的描述)。因而，可以紧密地执行接触，并可以降低接触电阻。此外，横向接触过程可以包括使用停止件140或光学距离测量装置获得探针卡100与半导体器件2000之间的间隔(并因此获得尖端134沿着凸块2200的侧面的垂直位置)。
图10是根据实施方式的制造半导体器件的方法的示意性流程图。将参照图1和图2描述图10的流程图。在这里的其它地方描述的特征(诸如关于图7)可以在这里被简化或省略。
参照图10，可以顺序地执行形成操作S100、定位操作S110、对准操作S120、接触操作S130和测试操作S140。
形成操作S100可以包括利用半导体处理(诸如在半导体基板上(诸如在硅晶片上)沉积和图案化绝缘层和导电层)形成一个或更多个半导体器件，诸如图1的半导体器件2000。例如，栅极氧化物层和栅电极层可以沉积在半导体基板上并通过光刻被图案化以形成晶体管的栅电极(在一些示例中，栅电极可以是虚设栅电极，其随后被去除并被最终的栅电极材料替代)。晶体管的源极/漏极区域可以通过使用栅电极作为掩模掺杂有源区域而形成在半导体基板的有源区域(其可以是鳍形有源区域)中。绝缘层可以被沉积并被平坦化和图案化。导电层(例如金属，诸如钨、铝、金等)可以形成在其上，填充图案化的绝缘层中的开口。沉积的导电层可以通过平坦化沉积的导电层(例如通过CMP)而形成为离散的导电线和/或导电通路的图案。可以形成几个图案化的导电层，每个相邻的导电层通过相应的绝缘层(例如层间电介质)分隔。上导电层(其可以是通过光刻图案化的最上面的导电层)可以包括多个芯片焊盘2110。晶体管可以因此被形成，诸如MOS晶体管，每个具有两个S/D区域以及插设在它们之间且在对应的栅电极下面的沟道区域。这些晶体管可以通过导电线和通路互连以形成逻辑元件(例如NAND门、NOR门、反相器等)，其可以互连以形成半导体器件的集成电路。半导体器件2000的芯片焊盘2110可以形成半导体器件2000(其可以是或对应于当从半导体晶片分割时的半导体芯片)的信号和电力端子，其可以向半导体器件2000的内部电路(例如集成电路)提供信号和电力传输。在一些示例中，钝化层(例如绝缘保护层，诸如氧化物膜)可以沉积在芯片焊盘2110之上。这里描述的图案化可以包括：在将被图案化的绝缘层上沉积光致抗蚀剂层、使用光刻图案化并显影光致抗蚀剂层(例如，使用光刻掩模将光致抗蚀剂选择性地暴露于光，该光刻掩模具有对应于将形成在光致抗蚀剂中的图案)、显影光致抗蚀剂以选择性地去除光致抗蚀剂的部分以图案化光致抗蚀剂、以及使用随后形成的光致抗蚀剂图案作为掩模蚀刻并图案化下面的绝缘层。
步骤S100可以包括在芯片焊盘2110上形成凸块2200。例如，还参照图12A-图12C，当钝化层2120沉积在芯片焊盘2110之上时，钝化层2120可以被图案化以通过钝化层2120中的对应孔暴露芯片焊盘2110。导电籽晶层2230(例如铜层)可以沉积在半导体器件2000的主体2100的与芯片焊盘2110电接触的表面上。在形成导电籽晶层2230之前，一个或更多个导电层可以形成在籽晶层2230和芯片焊盘2110之间，诸如阻挡层2240。此外，一个或更多个其它绝缘层可以形成在钝化层2120与籽晶层2230之间，诸如树脂层2400。模层(诸如图案化的光致抗蚀剂层)可以形成在其上并具有开口，每个开口位于相应的芯片焊盘2110之上并暴露籽晶层。金属柱2210可以形成在模层的开口内，诸如通过执行第一电镀工艺以在模层的开口内选择性地沉积第一金属(例如包括铜、镍)从而形成金属柱2210。第二电镀工艺可以形成为在模层的开口内直接在第一金属上沉积第二金属(例如焊料)，从而形成凸块2200的尖端，诸如焊料2220。第二金属可以与第一金属相比相对软，如这里所述的。可用于形成凸块2200、凸块结构和相关互连的方法的进一步的示范性细节可以在美国专利公开第2012/0295434号中找到，该美国专利公开的内容通过引用整体地结合于此。
定位操作S110至测试操作S140可以与参照图7所述的相同。这里，作为测试对象的半导体器件2000可以是晶片级半导体器件(例如与其它半导体器件集成地形成为晶片的部分)、半导体芯片(例如从晶片切割或分割)或半导体封装。晶片级半导体器件可以包括形成为晶片的部分的多个半导体器件(每个对应于随后从晶片切割的半导体芯片)或与形成为晶片的部分的半导体器件集成地形成的多个半导体封装。如这里所述的晶片级半导体器件的封装可以包括在集成地形成为晶片的部分的半导体器件上堆叠和/或电互连其它半导体器件(例如半导体芯片)、物理地和电连接被集成地形成为晶片的部分的半导体器件到封装基板和/或插入件、和/或当半导体器件被集成地形成为晶片的部分时添加密封剂或保护层(例如树脂层)以覆盖连接到半导体器件的这种可能的额外结构的全部或一些。在这样的晶片级封装之后，半导体器件可以与这样的额外结构和/或封装剂(例如树脂)一起被分割。在测试操作S140之后，可以在预定的基础上确定半导体器件2000是否正常(S150)。如果半导体器件2000是正常的(是)，则可以对半导体器件2000执行随后的封装工艺(S160)。例如，当半导体器件2000是与多个半导体器件(作为晶片的部分)集成地形成的晶片级半导体器件时，后续工艺可以包括将晶片切割成单个的半导体芯片、在印刷电路板(PCB)上堆叠和安装正常的半导体芯片(例如独自或与一个或更多个其它半导体芯片一起)、以及用密封剂封装安装的半导体芯片。在一些实施方式中，在测试操作S140之后，可以对晶片执行堆叠芯片封装工艺，而不用执行切割工艺或在执行切割工艺之前。在这种情况下，步骤S160的封装工艺可以包括在正常的半导体芯片上堆叠另一半导体芯片。尽管图10的方法是相对于单个半导体器件描述，但是应当认识到，图10的方法可以对多个半导体器件(诸如形成在相同晶片内的所有半导体器件，如这里描述的)执行。在这种情况下，封装步骤S160可以包括仅在步骤S150中被确定为正常的半导体器件(集成地形成在晶片中)上堆叠其它的半导体芯片。
当半导体器件2000是包括半导体封装的晶片级半导体器件时，步骤S160可以包括将晶片切割成各个半导体封装。此外，这样的半导体封装可以自身进一步与其它半导体封装一起封装(例如层叠封装(POP)器件)和/或安装在印刷电路板(PCB)上并组装以形成电子器件(例如用于形成存储模块、固态驱动器、SIM卡等)。这样的半导体封装可以是单芯片封装或多芯片封装。
如这里所述，经历步骤S110至S140的半导体器件2000可以是单独的半导体封装。步骤S160可以包括将没有缺陷的半导体封装安装和封装在主板或插入件上。半导体封装可以进一步与一个或更多个其它半导体封装(例如层叠封装(POP)器件)一起封装和/或安装在印刷电路板(PCB)上并被组装以形成电子器件(例如用于形成存储模块、固态驱动器、SIM卡等)。这样的半导体封装可以是单芯片封装或多芯片封装。
如果半导体器件2000不正常(否)，也就是如果半导体器件2000是有缺陷的单元，则可以分析半导体器件2000(S170)(例如用于确定缺陷的原因)。在步骤S100中形成的随后的半导体器件(当再次执行图10的方法时)可以具有响应于确定缺陷的原因而调整的某些工艺变量(例如在光刻图案化步骤中的曝光时间、蚀刻时间、温度等)。当半导体器件2000是晶片级半导体器件时，在晶片上执行切割工艺以分割这里的半导体器件之后，可以将有缺陷的半导体器件从经受封装步骤S160的无缺陷的半导体器件分离。另外，作为步骤S170的部分，可以对半导体器件2000执行修复工艺。例如，当在步骤S150中发现半导体器件2000不正常时，可以选择半导体器件2000内的冗余电路来替代识别的有缺陷的电路。例如，当半导体器件2000是存储器件(例如DRAM或NAND闪存)时，存储器的被确定为有缺陷的部分可以通过它们的存储地址来识别，并且存储器件可以用存储器件编程(诸如通过对存储器件内的熔丝排(fuse bank)或其它一次性可编程非易失性寄存器编程)，使得当外部器件期望访问由这样的存储器地址识别的存储器时，存储器件将配置为访问冗余的存储器而不是有缺陷的存储器部分。此外，步骤S110至S140可以用于确定半导体器件2000可以以相对低的内部时钟速度(例如1600MHz)正常工作，但是在相对高的时钟速度(例如2400MHz)不正常工作。这样的时钟速度确定可以被编程到半导体器件2000中以控制半导体器件2000的操作，诸如内部地配置半导体器件2000的内部时钟和/或允许外部器件读取这样的时钟速度信息(当作为系统的部分被集成和通信时)，以配置外部器件以适当地控制半导体器件2000(例如，通过向半导体器件2000提供对应于在步骤S110至S140中确定的合适时钟速度的外部时钟)。此外，当半导体器件是易失性存储器件时，可以使用步骤S110至S140来确定易失性存储器的适当刷新速率和/或确定存储器的可能应当以比存储器的其它正常单元行高的刷新速率刷新的弱单元行。这样的刷新速率信息可以被编程到存储器件中以配置存储器件为根据编程的刷新速率来控制刷新操作。
图11A至图11F是示出根据实施方式的制造探针卡的方法的示意性截面图。为了简洁起见，将简化或省略诸如关于图1和图2的重复描述。
参照图11A，再分布线124、贯穿通路126和接触焊盘128可以形成在基板122中。如这里指出的，接触焊盘128可以被省略。基板122可以是用于印刷电路板(PCB)、半固化片(prepreg)、聚酰亚胺、陶瓷或硅的常规覆铜层压板(CCL)。基板可以包括单层或多层结构。再分布线124、贯穿通路126和接触焊盘128可以通过使用形成PCB的通常工艺来形成。在一些实施方式中，再分布线124、贯穿通路126和接触焊盘128可以通过单独的半导体工艺形成。
基板122、再分布线124、贯穿通路126和接触焊盘128可以对应于图2的支撑件120。在图11A中，基板122的顶表面和底表面分别对应于图2所示的支撑件120的基板122的底表面和顶表面。例如，基板122的第一表面S1可以对应于图2中的基板122的联接到电路板110的顶表面，而基板122的第二表面S2可以对应于图2中的基板122的由探针130位于其上的底表面。
参照图11B，第一光致抗蚀剂(PR)可以形成在基板122的第二表面S2上以覆盖接触焊盘128。第一PR层的厚度可以对应于将被形成的探针的长度。例如，第一PR层的厚度可以是数百μm或更小，诸如小于300μm或小于200μm。在制造探针卡的此示范性方法中，第一PR层的厚度可以在从约100μm至约200μm的范围内。在形成第一PR层之后，第一PR层可以通过使用光刻工艺图案化以形成第一PR图案500-1。第一PR图案500-1可以用作模层以在第一PR图案500-1的开口中形成对应的图案。尽管图案500-1在此示例中是光致抗蚀剂PR，但是其它材料层可以被图案化以获得图案500-1(并作为用于形成探针的模)，例如硅氧化物。例如，绝缘层(例如SiO2)可以形成在图11A所示的结构上，并被图案化以实现图11B所示的图案500-1。这样的图案化可以通过在绝缘层上形成光致抗蚀剂、图案化光致抗蚀剂层并使用图案化的光致抗蚀剂层作为掩模蚀刻绝缘层以及去除图案化的光致抗蚀剂层来实现。
第一PR图案500-1可以包括暴露接触焊盘128的顶表面的多个孔H1。此外，第一PR图案500-1可以包括用于停止件的第一孔线HL1(参照图2中的140)。第一孔线HL1可以配置为围绕其中形成孔H1的区域。第一孔线HL1可以具有其中整个第一孔线HL1被结合成一个(连续且不间断)的环形或形成为形成在基板122的周边处以围绕其中形成孔H1的该区域(例如沿着环形图案)的一组离散孔。如这里使用的短语“孔线”是指一系列的孔(在图11A的截面图中仅示出其中的一个)或者形成为沟槽(例如在水平方向上连续形成)的孔。如图11B所示，第一孔线HL1的宽度可以比孔H1的宽度大得多。例如，第一孔线HL1的宽度可以为孔H1的宽度的几倍至几十倍。当然，第一孔线HL1的宽度不限于此。
如上所述，停止件140可以从探针卡100省略。在这种情况下，可以不形成第一孔线HL1。
当探针卡如图5A所示的实施方式中一样包括应力吸收层时，在形成第一PR层之前，应力吸收层可以形成在基板122的第二表面S2上，然后第一PR层可以形成在应力吸收层上。
参照图11C，探针130可以通过用金属填充孔H1来形成，并且下停止件部分1401可以通过用金属填充第一孔线HL1的下部来形成。金属可以是例如镍、镍合金(诸如镍钴或镍锰)、钨、钯、铜、银、金、铜合金或金合金。例如，孔H1和第一孔线HL1可以通过使用电镀工艺用金属填充。尽管没有示出，但是用于电镀工艺的薄籽晶导电层可以预先形成在基板122的整个第二表面S2上(和/或提供给基板122的整个第二表面S2)。电镀工艺可以包括将图11B的结构浸入包含一种或多种金属离子的溶液(电解质浴)中，所述金属离子被电镀到暴露的(且充电的)导体(例如由孔H1和HL1暴露的籽晶导电层以及随后沉积在其上的电镀金属)上。
由于第一孔线HL1具有比每个孔H1的宽度大的宽度，所以当孔H1和第一孔线HL1可以通过使用电镀工艺用金属完全填充时，当孔H1已经用金属完全填充时，第一孔线HL1可以没有被金属完全填充。因此，如图11C所示，仅第一孔线HL1的下部可以填充有金属，从而形成下停止件部分140l。
每个探针130可以包括梁132和尖端134。尖端134可以具有例如半球形形状。通过在孔H1在初始电镀工艺期间已经用金属完全填充之后继续电镀工艺从而用金属覆盖孔H1周围的第一PR图案500-1的顶表面的部分，尖端134可以被半球形地成形。在一些实施方式中，在孔H1的全部或部分通过使用电镀工艺用金属填充之后，可以完成电镀工艺，从而获得图6A所示的探针130b的形状。
在一些实施方式中，用于形成尖端134的材料膜可以进一步形成在第一PR图案500-1的顶表面上并被图案化以在对应于孔H1的位置形成球形或多面体空间。之后，该球形或多面体空间可以通过使用电镀工艺用金属填充。因此，可以获得包括具有这里描述的形状(诸如图6B至图6D所示的那些)的尖端134c至134e的探针130c至130e。
参照图11D，第二PR层500-2可以形成在第一PR图案500-1上以覆盖探针130和下停止件部分140l。从第一PR图案500-1的顶表面起的第二PR层500-2的厚度可以取决于停止件(参照图2中的140)的厚度。例如，第二PR层500-2可以形成为这样的厚度从而完全覆盖探针130的尖端134。如上所述，在测试期间，停止件140可以用于保护探针130以及也使半导体器件2000的主体2100变平。
参照图11E，在形成第二PR层500-2之后，第二PR层500-2可以通过使用光刻工艺图案化以形成第二PR图案500-2'。第二PR图案500-2'可以包括暴露下停止件部分140l的顶表面的第二孔线HL2。第二孔线HL2可以具有例如与第一孔线HL1基本上相同的形状。因此，第二孔线HL2可以具有与第一孔线HL1基本上相同的宽度。然而，应当理解，第二孔线HL2不必具有与第一孔线HL1相同的宽度(例如它可以更宽或更小)，和/或可以不如图11E所示地与第一孔线HL1对准。
参照图11F，停止件140可以通过用金属填充第二孔线HL2而形成。该金属可以与之前用于形成探针130和下停止件部分140l的金属基本上相同。此外，第二孔线HL2可以通过使用电镀工艺用金属填充。
在形成停止件140之后，第一PR图案500-1和第二PR图案500-2'可以被去除以形成图2所示的探针130和支撑件120。随后，基板122可以联接到电路板110，使得位于基板122的第一表面S1上的再分布线124可以通过连接构件(参照图2中的150)电连接到电路板110以获得探针卡100。
尽管已经参照其实施方式具体示出和描述了本发明构思，但是将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种变化，而没有背离权利要求书的精神和范围。
本申请要求于2018年1月15日提交的美国专利申请第15/871,561号以及于2017年8月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0106254号的权益，其公开内容通过引用整体结合于此。

Claims (25)

1.一种制造方法，包括：
在平台上提供半导体器件，所述半导体器件包括：
多个焊盘，在所述半导体器件的第一表面处，以及
多个导电凸块，每个所述导电凸块连接到在所述导电凸块的基部处的焊盘并延伸离开所述半导体器件的所述第一表面以终止在所述凸块的端部，每个导电凸块具有在所述基部和所述端部之间延伸的第一侧表面；
提供包括探针卡的测试装置，所述探针卡包括：
支撑件，以及
多个导电探针，连接到所述支撑件的第一表面，每个探针具有连接到所述支撑件的所述第一表面的第一端和在与所述第一端相反的第二端处的尖端；
使所述多个导电探针与所述多个导电凸块接触，使得所述多个导电探针的每个尖端与相应导电凸块的相应第一侧表面接触；
在所述多个导电探针的所述尖端与所述导电凸块的所述第一侧表面接触时测试所述半导体器件，包括经由所述多个导电凸块的所述尖端和所述第一侧表面的接触而在所述测试装置与所述半导体器件之间的电信号的传输；以及
封装所述半导体器件。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中在所述半导体器件的测试期间，所述导电探针的所述尖端不与所述导电凸块的顶表面接触。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中使所述多个导电探针与所述多个导电凸块接触包括：使所述多个导电探针的每个尖端沿着相应导电凸块的相应第一侧表面向下滑动。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中在所述半导体器件的测试期间，所述多个导电探针中的每个弹性变形，并且在所述半导体器件的测试之后，每个所述导电探针脱离与所述半导体器件接触并恢复到在使所述多个导电探针与所述多个导电凸块接触之前的其初始形状。
5.根据权利要求1所述的制造方法，
其中所述多个导电探针中的每个包括在所述导电探针的所述第一端处的基部，
其中使所述多个导电探针与所述多个导电凸块接触包括旋转所述导电探针的所述基部。
6.根据权利要求1所述的制造方法，
其中所述多个导电凸块中的每个在所述导电凸块的所述端部下面的部分处具有第一导电材料并在所述导电凸块的所述端部处具有第二导电材料，所述第一导电材料形成所述导电凸块的所述第一侧表面，
其中所述第一导电材料具有第一硬度，所述第二导电材料具有第二硬度，并且
其中所述第一硬度大于所述第二硬度。
7.根据权利要求1所述的制造方法，
其中所述探针卡包括在所述支撑件的所述第一表面上远离所述支撑件延伸第一距离的一个或更多个停止件，所述第一距离大于每个探针的长度，并且
当所述多个导电探针接触所述导电凸块的所述第一侧表面时，使所述半导体器件的所述第一表面与所述一个或更多个停止件接触。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述半导体器件的测试包括：当所述半导体器件与其它半导体器件集成地形成为晶片的部分时，测试所述半导体器件。
9.一种探针卡的制造方法，包括：
提供支撑件；
在所述支撑件上形成模层；
在所述模层中形成多个开口；
同时在所述多个开口中的每个内沉积金属以形成多个探针，每个探针包括形成在所述模层的相应开口内的梁、与所述支撑件一体地连接并具有与所述支撑件的至少一部分的金属性接合的近端、以及在与所述近端相反的远端处的尖端；以及
去除所述模层。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其中在所述模层中形成所述多个开口包括：使用光刻掩模用光选择性地曝光光致抗蚀剂层。
11.根据权利要求9所述的制造方法，
其中所述支撑件包括基板和形成在其上的应力吸收层，
其中所述方法还包括在所述应力吸收层上形成多个探针基部，
其中形成多个开口的步骤包括在所述模层中形成所述开口，每个开口暴露所述探针基部中的相应一个，
其中在所述多个开口中的每个内沉积金属的步骤使所述探针的梁与相应的探针基部一体地形成。
12.根据权利要求9所述的制造方法，其中每个探针整个由相同的金属一体地形成。
13.根据权利要求9所述的制造方法，其中每个探针的每个尖端具有比所述探针的与所述尖端连接的所述梁更大的宽度。
14.根据权利要求13所述的制造方法，还包括使用所述模层在所述支撑件上形成一个或更多个停止件，所述停止件从所述支撑件延伸第一距离，所述第一距离大于每个探针的长度。
15.一种用于测试半导体器件的探针卡，所述探针卡包括：
支撑件，包括基板、在所述支撑件的第一表面上的多个接触焊盘以及由多个水平延伸的再分布线和垂直延伸的通路形成的布线，所述布线提供每个接触焊盘与所述支撑件的与所述第一表面相反的第二表面上的相应接触点之间的电连接；以及
多个探针，每个探针在所述探针的近端处连接到所述支撑件，每个探针具有延伸离开所述支撑件的伸长梁和在所述探针的远端处的尖端，
其中每个探针的从其近端到其远端的长度为300μm或更小，并且，
其中每个探针形成片簧并由一材料形成，使得当所述探针的所述尖端在垂直于其长度的方向上接收到不超过所述探针的相应梁的弹性屈服强度的力时所述探针的所述尖端具有从所述探针的静止位置的至少3°的角度偏差。
16.根据权利要求15所述的探针卡，其中所述探针的每个尖端的最大宽度大于所述尖端连接到的相应的梁的最大宽度。
17.根据权利要求15所述的探针卡，其中所述支撑件还包括插设在所述基板与所述多个探针之间的弹性有机材料的层。
18.根据权利要求17所述的探针卡，其中所述弹性有机材料的层是压缩的。
19.根据权利要求15所述的探针卡，其中每个所述探针通过将第一金属沉积到所述接触焊盘中的相应一个上的工艺而形成。
20.根据权利要求15所述的探针卡，其中每个探针金属性地接合到所述接触焊盘中的相应一个。
21.根据权利要求15所述的探针卡，其中每个探针整个由相同的金属一体地形成。
22.根据权利要求15所述的探针卡，其中探针的每个尖端具有比所述探针的与所述尖端连接的所述梁更大的宽度。
23.根据权利要求22所述的探针卡，其中探针的每个尖端从所述尖端的最大宽度的点在远离所述探针的近端的方向上逐渐减小其宽度。
24.根据权利要求21所述的探针卡，还包括在所述支撑件的所述第一表面上远离所述支撑件延伸第一距离的一个或更多个停止件，所述第一距离大于每个探针的在所述探针的近端和远端之间延伸的长度。
25.一种用于测试半导体器件的测试装置，所述测试装置包括：
测试主体，配置为产生多个测试信号；
测试头，联接到所述测试主体，以在探针卡与所述测试主体之间传输第一信号，包括传送所述多个测试信号到所述探针卡；
所述探针卡包括：
电路板，
支撑件，联接到所述电路板，该支撑件包括基板、在支撑件的第一表面上的多个接触焊盘以及由多个水平延伸的再分布线和垂直延伸的通路形成的布线，以提供每个接触焊盘和在所述支撑件的与所述第一表面相反的第二表面上的相应接触点之间的电连接，
多个探针，每个探针在所述探针的近端处连接到所述支撑件，每个探针具有延伸离开所述支撑件的伸长梁和在所述探针的远端处的尖端，
其中所述支撑件的所述第二表面上的每个所述接触点与所述测试头电连通以经由所述布线在所述测试头与所述多个探针之间传输所述第一信号，
其中每个探针从其近端到其远端的长度为300μm或更小，并且
其中每个探针形成片簧并由一材料形成，使得当所述探针的所述尖端在垂直于其长度的方向上接收到不超过所述探针的相应梁的弹性屈服强度的力时所述探针的所述尖端具有从所述探针的静止位置的至少3°的角度偏差。
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