CN116930576A - 一种探针卡测试结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探针卡测试结构及其制备方法，其中探针卡测试结构包括：基板；与基板电学连接的互连中介层，互连中介层包括重布线结构以及位于部分重布线结构背离基板一侧表面的若干导电连接件；探针组件，适于位于互连中介层背离基板的一侧，探针组件与导电连接件连接。探针卡测试结构可以匹配高密度走线的探针组件。

Description

一种探针卡测试结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种探针卡测试结构及其制备方法。

背景技术

在半导体晶圆测试阶段，通常需要采用探针卡测试结构来测试晶圆上未封装的芯片是否合格。其中，在探针卡测试结构中需要陶瓷基板来固定高密度的探针组件，如果要实现窄间距的高密度探针排布，则需要在陶瓷基板上增设一层高密度走线以实现对测试信号和测试电源传输路径的合理布局，尤其是在当前芯片不断逼近更小纳米制程的情况下，则更需要匹配高密度走线的探针排布。此外，与封装工艺中为芯片封装结构制备提供承载支撑的载板相比，陶瓷基板具有较高的厚度和较大的质量，与当前的封装设备也难以匹配，因此需要提供一种探针卡测试结构及其制备方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于解决现有技术中的探针卡测试结构无法匹配高密度走线的探针排布的问题，从而提供一种探针卡测试结构及其制备方法。

本发明提供一种探针卡测试结构，包括；基板；与所述基板电学连接的互连中介层，所述互连中介层包括重布线结构以及位于部分所述重布线结构背离所述基板一侧表面的若干导电连接件；探针组件，适于位于所述互连中介层背离所述基板的一侧，所述探针组件与所述导电连接件连接。

可选的，所述导电连接件包括与所述重布线结构连接的导电柱、位于所述导电柱背离所述重布线结构一侧表面的金属膜层。

可选的，所述金属膜层包括位于所述导电柱背离所述重布线结构一侧表面的衬底金属层，以及位于所述衬底金属层背离所述导电柱一侧表面的抗氧化层。

可选的，所述抗氧化层的材料包括金；所述衬底金属层的材料包括镍、钨或者包含镍、钨其中任意一种的化合物。

可选的，所述衬底金属层的弹性模量为200GPa-310GPa。

可选的，自所述导电柱至所述重布线结构的方向，所述金属膜层包括依次层叠的铜层、镍层、金层、铜层和钛层，或者所述金属膜层包括依次层叠的铜层、镍层和金层。

可选的，若干导电连接件呈阵列排布，任意相邻的导电连接件之间的距离为10μm-100μm；任意的导电连接件的横向尺寸的最大值为20μm-30μm。

可选的，所述互连中介层还包括：塑封层，位于部分所述重布线结构背离所述基板一侧表面且包围所述导电连接件的侧壁；若干第一焊球，位于所述基板与所述重布线结构之间；底填胶层，至少位于所述重布线结构与所述基板之间且包覆所述第一焊球。

可选的，所述探针组件与所述互连中介层分离设置，所述探针组件包括：针卡衬底层，若干间隔排布且贯穿所述针卡衬底层的厚度的第一互连针，若干间隔排布且位于所述针卡衬底层一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第二互连针，若干间隔排布且位于所述针卡衬底层另一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第三互连针，所述第二互连针适于与待测晶圆连接，所述第三互连针适于与所述导电连接件一一对应连接。

可选的，所述探针组件与所述互连中介层固定连接，所述探针组件包括：位于所述导电连接件背离所述基板一侧表面的连接层以及位于所述连接层背离所述导电连接件一侧的第一探针件。

可选的，所述探针组件与所述互连中介层固定连接，所述探针组件包括：位于所述导电连接件背离所述基板一侧表面的互连过渡层以及位于所述互连过渡层背离所述导电连接件一侧的探针芯片，所述探针芯片中具有贯穿所述探针芯片且与所述互连过渡层连接的探针阵列，所述探针阵列还延伸出所述探针芯片背离所述互连过渡层的一侧表面。

可选的，还包括：位于所述基板背离所述互连中介层一侧的印制电路板；第二焊球，所述第二焊球位于所述基板和所述印制电路板之间。

本发明还提供一种探针卡测试结构的制备方法，包括：提供基板；形成互连中介层，所述互连中介层包括重布线结构以及位于部分所述重布线结构一侧表面的导电连接件；将所述互连中介层与所述基板电学连接；形成探针组件，所述探针组件位于所述互连中介层背离所述基板的一侧，所述探针组件与所述导电连接件连接。

可选的，形成互连中介层的步骤包括： 提供第一临时载板；在所述第一临时载板的一侧表面形成第一临时释放胶膜；在所述第一临时释放胶膜背离所述第一临时载板的一侧表面依次形成层叠的金属反射层和阻挡层；在所述阻挡层背离所述第一临时载板的一侧表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层中具有贯穿所述第一光刻胶层的若干开口；在所述开口的底部和侧壁形成金属膜层，之后形成填充所述开口的导电柱；去除所述导电柱侧部的金属膜层、第一光刻胶层以及阻挡层以使所述导电柱与所述导电柱底部的金属膜层形成导电连接件；在部分所述金属反射层背离所述第一临时载板的一侧表面形成塑封层，所述塑封层包围所述导电连接件的侧壁；在所述导电连接件和所述塑封层背离所述第一临时载板的一侧表面形成重布线结构；在所述重布线结构背离所述导电连接件的一侧表面形成第一焊球；去除所述第一临时载板、第一临时释放胶膜、金属反射层以及位于所述导电连接件背离所述重布线结构一侧的阻挡层。

可选的，所述金属反射层包括铝反射层，所述阻挡层包括依次层叠的钛阻挡层和铜阻挡层。

可选的，在所述开口的底部和侧壁形成金属膜层的步骤包括：在所述开口的底部和侧壁依次形成层叠的衬底金属层和抗氧化层。

可选的，形成互连中介层的步骤包括：提供第一临时载板；在所述第一临时载板的一侧表面形成第一临时释放胶膜；在所述第一临时释放胶膜背离所述第一临时载板的一侧表面形成金属反射层；在所述金属反射层背离所述第一临时载板的一侧表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层中具有贯穿所述第一光刻胶层的若干开口；在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面形成金属膜层；在所述金属膜层背离所述第一光刻胶层的一侧表面形成第二光刻胶层，之后形成填充所述开口的导电柱；去除所述导电柱侧部的金属膜层、第一光刻胶层和第二光刻胶层以使所述导电柱与所述导电柱的底部的金属膜层形成导电连接件；在部分所述金属反射层背离所述临时载板的一侧形成塑封层，所述塑封层包围所述导电连接件的侧壁；在所述导电连接件和所述塑封层背离所述第一临时载板的一侧表面形成重布线结构；在所述重布线结构背离所述导电连接件的一侧表面形成第一焊球；去除所述第一临时载板、第一临时释放胶膜以及所述金属反射层。

可选的，在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面形成金属膜层的步骤包括：在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面依次形成层叠的钛层、铜层、金层、镍层和铜层，或者，在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面依次形成层叠的金层、镍层和铜层。

可选的，将所述互连中介层与所述基板电学连接之后，还包括：至少在所述重布线结构与所述基板之间形成包覆所述第一焊球的底填胶层。

可选的，形成探针组件的步骤包括：提供针卡衬底层，形成若干间隔排布且贯穿所述针卡衬底层的厚度的第一互连针，形成若干间隔排布且位于所述针卡衬底层一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第二互连针，形成若干间隔排布且位于所述针卡衬底层另一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第三互连针，所述第二互连针适于与待测晶圆连接，所述第三互连针适于与所述导电连接件连接。

可选的，形成探针组件的步骤包括：在所述导电连接件背离所述基板一侧表面形成连接层，在所述连接层背离所述导电连接件一侧形成第一探针件。

可选的，形成探针组件的步骤包括：在所述导电连接件背离所述基板一侧表面形成互连过渡层，在所述互连过渡层背离所述导电连接件一侧形成探针芯片，所述探针芯片中具有贯穿所述探针芯片且与所述互连过渡层连接的探针阵列，所述探针阵列还延伸出所述探针芯片背离所述互连过渡层的一侧表面。

可选的，还包括：提供印制电路板；在所述基板背离所述互连中介层一侧表面形成第二焊球，所述第二焊球将所述印制电路板与所述互连中介层连接。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案中的探针卡测试结构，互连中介层与基板电学连接，互连中介层包括重布线结构以及位于部分重布线结构背离基板一侧表面的若干导电连接件；探针组件适于位于互连中介层背离基板的一侧，所述探针组件与所述导电连接件连接，由于探针组件与互连中介层中的导电连接件连接，因此可以通过调整导电连接件的排布去匹配高密度走线的探针组件，且现有封装设备和封装工艺可以满足互连中介层的制备，因此，所述探针卡测试结构可以匹配高密度走线的探针组件。

进一步，所述导电连接件包括与所述重布线结构连接的导电柱、位于所述导电柱背离所述重布线结构一侧表面的金属膜层，所述金属膜层不仅可以提高导电连接件的导电性，还可以避免所述探针组件与所述导电柱之间发生磨损，防止导电柱发生氧化，因此探针卡测试结构可以实现对不同种类的待测晶圆的反复测试，且使用寿命长。

进一步，若干导电连接件呈阵列排布，任意相邻的导电连接件之间的距离为10μm-100μm；任意的导电连接件的横向尺寸的最大值为20μm-30μm。任意相邻的导电连接件之间的距离在此范围内以及任意的导电连接件的横向尺寸的最大值在此范围内，可以匹配高密度走线的探针组件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的探针卡测试结构的示意图；

图2为本发明另一实施例提供的探针卡测试结构的示意图；

图3为本发明另一实施例提供的探针组件的示意图；

图4为本发明一实施例提供的探针卡测试结构的制备方法的流程图；

图5-图17为本发明一实施例提供的探针卡测试结构的制备过程的示意图；

图18-图24为本发明另一实施例提供的互连中介层的制备过程的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明提供一种探针卡测试结构，参考图1，包括：

基板1；

与基板1电学连接的互连中介层2，互连中介层2包括重布线结构21以及位于部分重布线结构21背离基板1一侧表面的若干导电连接件；

探针组件3，适于位于互连中介层2背离基板1的一侧，探针组件3与导电连接件连接。

本实施例提供的探针卡测试结构，互连中介层2与基板1电学连接，互连中介层2包括重布线结构21以及位于部分重布线结构21背离基板1一侧表面的若干导电连接件；探针组件3适于位于互连中介层2背离基板1的一侧，探针组件3与导电连接件连接，由于探针组件3与互连中介层2中的导电连接件连接，因此可以通过调整导电连接件的排布去匹配高密度走线的探针组件，且现有封装设备和封装工艺可以满足互连中介层的制备，因此，探针卡测试结构可以匹配高密度走线的探针组件。

在一个实施例中，导电连接件包括与重布线结构21连接的导电柱22、位于导电柱22背离重布线结构21一侧表面的金属膜层23。金属膜层23不仅可以提高导电连接件的导电性，还可以避免探针组件3与导电柱22之间发生磨损，防止导电柱22发生氧化，因此探针卡测试结构可以实现反复测试，使用寿命长。

在一个实施例中，导电柱22的材料包括铜。

在一个实施例中，金属膜层23包括位于导电柱22背离重布线结构21一侧表面的衬底金属层，以及位于衬底金属层背离导电柱一侧表面的抗氧化层。抗氧化层对衬底金属层起到保护作用。

在一个实施例中，抗氧化层的材料包括金；在其他实施例中，抗氧化层的材料还可以包括其他具有高导电性且可以防止氧化的金属材料。

在一个实施例中，衬底金属层的材料包括镍、钨或者包含镍、钨其中任意一种的化合物；在其他实施例中，衬底金属层的材料还可以包括其他具有高弹性模量的金属材料，衬底金属层可以避免探针组件与导电柱之间发生磨损，提高探针卡测试结构的使用寿命。

在一个实施例中，衬底金属层的弹性模量为200GPa-310Gpa，例如220Gpa、250Gpa或者300Gpa；衬底金属层的弹性模量在此范围内，在避免探针组件与导电柱之间发生磨损，提高探针卡测试结构的使用寿命方面可实现较好的效果。

在另一个实施例中，自导电柱至重布线结构的方向，金属膜层包括依次层叠的铜层、镍层、金层、铜层和钛层，或者金属膜层包括依次层叠的铜层、镍层和金层。这样有利于在保证导电连接件具有良好的导电性的同时还可以避免探针组件与导电柱之间发生磨损，防止导电柱发生氧化，提高探针卡测试结构的使用寿命。

在一个实施例中，若干导电连接件呈阵列排布，任意相邻的导电连接件之间的距离为10μm-100μm，例如30μm、55μm或者75μm，若任意相邻的导电连接件之间的距离小于10μm，则增加了制备导电连接件的工艺难度；若任意相邻的导电连接件之间的距离大于100μm，则提高导电连接件与高密度走线的探针组件的匹配度较小。

在一个实施例中，任意的导电连接件的横向尺寸的最大值为20μm-30μm，例如22μm、25.45μm或者28.5μm；若任意的导电连接件的横向尺寸的最大值小于20μm，则增加了制备导电连接件的工艺难度；若任意的导电连接件的横向尺寸的最大值大于30μm，则提高导电连接件与高密度走线的探针组件的匹配度较小。

本实施例中，导电连接件的横截面的图形为圆形，在其他实施例中，导电连接件的横截面的图形还可以为矩形，正方向或者其他不规则形状。

在一个实施例中，互连中介层2还包括：塑封层24，位于部分重布线结构21背离基板1一侧表面且包围导电连接件的侧壁；若干第一焊球25，位于基板1与重布线结构21之间；底填胶层26，至少位于重布线结构21与基板1之间且包覆第一焊球25。第一焊球25用于实现基板1与重布线结构21之间的电连接，塑封层24不仅可以提高互连中介层2结构的稳定性还可以避免导电连接件发生氧化，底填胶层26一方面可以平衡互连中介层2与基板1之间的热应力，另一方面也可以提高探针卡测试结构的可靠性。

在一个实施例中，与基板1电学连接的互连中介层2为若干个，底填胶层还填充相邻互连中介层之间的缝隙，这样有利于提高探针卡测试结构的可靠性。

在一个实施例中，基板1包括陶瓷基板，基板1包括金属布线层和绝缘层。其中，金属布线层的层数可以为多层，绝缘层的层数可以为多层，每一层金属布线层位于一层绝缘层中。

在一个实施例中，基板1朝向互连中介层2的一侧表面具有焊接层11，适于将第一焊球25与基板1焊接。

在一个实施例中，探针卡测试结构还包括：位于基板1背离互连中介层2一侧的印制电路板5；第二焊球6，第二焊球6位于基板1和印制电路板5之间。

在一个实施例中，继续参考图1，探针组件3与互连中介层2分离设置，探针组件3包括：针卡衬底层30，若干间隔排布且贯穿针卡衬底层30的厚度的第一互连针31，若干间隔排布且位于针卡衬底层30一侧表面与第一互连针31一一对应连接的第二互连针32，若干间隔排布且位于针卡衬底层30另一侧表面与第一互连针31一一对应连接的第三互连针33，第二互连针32适于与待测晶圆40连接，第三互连针33适于与导电连接件一一对应连接。待测晶圆40中具有需要进行通电以及断电检测的集成电路。每一个第二互连针32与待测晶圆40上的连接端口进行导电连接，每一个第三互连针33对应一个导电连接件且与导电连接件上的金属膜层23连接，且待测晶圆40表面的连接端口的分布密度较大，单位面积的待测晶圆40表面的连接端口数目较多，互连中介层2上的金属膜层23的分布密度较小，因此，第一互连针31可以采用较为复杂的内部金属走线以匹配实际不同的集成电路待测晶圆。

本实施例提供的探针卡测试结构只需要通过更换探针组件，即可实现对不同集成电路的待测晶圆的检测。

实施例2

本实施例提供的探针卡测试结构与实施例1提供的探针卡测试结构1的区别在于：参考图2，探针组件7与互连中介层固定连接，探针组件7包括：位于导电连接件背离基板1一侧表面的连接层71以及位于连接层71背离导电连接件一侧的第一探针件72。

关于本实施例与实施例1相同的部分不再详述。

实施例3

本实施例提供的探针卡测试结构与实施例2提供的探针卡测试结构1的区别在于：参考图3，探针组件8与互连中介层固定连接，探针组件8包括：位于导电连接件背离基板一侧表面的互连过渡层81以及位于互连过渡层81背离导电连接件一侧的探针芯片82，探针芯片82中具有贯穿探针芯片82且与互连过渡层81连接的探针阵列83，探针阵列83还延伸出探针芯片82背离互连过渡层81的一侧表面，探针阵列83包括若干个间隔排布的第二探针件。

关于本实施例与实施例1相同的部分不再详述。

实施例4

本实施例提供一种探针卡测试结构的制备方法，参考图4，包括以下步骤：

步骤S1：提供基板；

步骤S2：形成互连中介层，互连中介层包括重布线结构以及位于部分重布线结构一侧表面的导电连接件；

步骤S3：将互连中介层与基板电学连接；

步骤S4：形成探针组件，探针组件位于互连中介层背离基板的一侧，探针组件与导电连接件连接。

在一个实施例中，形成互连中介层的步骤包括：提供第一临时载板；在第一临时载板的一侧表面形成第一临时释放胶膜；在第一临时释放胶膜背离第一临时载板的一侧表面依次形成层叠的金属反射层和阻挡层；在阻挡层背离第一临时载板的一侧表面形成第一光刻胶层，第一光刻胶层中具有贯穿第一光刻胶层的若干开口；在开口的底部和侧壁形成金属膜层，之后形成填充开口的导电柱；去除导电柱侧部的金属膜层、第一光刻胶层以及阻挡层以使导电柱与导电柱底部的金属膜层形成导电连接件；在部分金属反射层背离第一临时载板的一侧表面形成塑封层，塑封层包围导电连接件的侧壁；在导电连接件和塑封层背离第一临时载板的一侧表面形成重布线结构；在重布线结构背离导电连接件的一侧表面形成第一焊球；去除第一临时载板、第一临时释放胶膜、金属反射层以及位于导电连接件背离重布线结构一侧的阻挡层。

在一个实施例中，在开口的底部和侧壁形成金属膜层的步骤包括：在开口的底部和侧壁依次形成层叠的衬底金属层和抗氧化层。

下面结合图5-图17对本实施例提供的探针卡测试结构的制备方法进行详细描述。

参考图5，提供第一临时载板C1；在第一临时载板C1的一侧表面形成第一临时释放胶膜F1；在第一临时释放胶膜F1背离第一临时载板C1的一侧表面依次形成层叠的金属反射层M1和阻挡层M2。

在一个实施例中，形成金属反射层M1的工艺包括磁控溅射工艺，形成阻挡层M2的工艺包括磁控溅射工艺。

参考图6，在阻挡层M2背离第一临时载板C1的一侧表面形成第一光刻胶层9，第一光刻胶层9中具有贯穿第一光刻胶层9的若干开口。

在一个实施例中，在阻挡层M2背离第一临时载板C1的一侧表面形成第一光刻胶层9的步骤包括：在阻挡层M2背离第一临时载板C1的一侧表面形成第一光刻胶膜（未图示），对第一光刻胶膜的部分区域进行曝光；采用显影液对第一光刻胶膜进行显影处理，使第一光刻胶膜形成第一光刻胶层。

结合参考图7和图8，图8为图7中的圆圈A的放大图，在开口的底部和侧壁形成金属膜层，之后形成填充开口的导电柱22。在开口的底部和侧壁形成金属膜层的步骤包括：在开口的底部和侧壁依次形成层叠的衬底金属层231和抗氧化层232。

在一个实施例中，形成衬底金属层和抗氧化层的工艺均包括沉积工艺、电镀工艺或者化学镀工艺，在其他实施例中，形成衬底金属层和抗氧化层的工艺还可以包括其他原子沉积工艺。

在一个实施例中，形成填充开口的导电柱的工艺包括物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺、电镀工艺或化学镀工艺。

在一个实施例中，继续参考图8，金属反射层M1包括铝反射层，阻挡层M2包括依次层叠的钛阻挡层M21和铜阻挡层M22。钛阻挡层M21位于金属反射层M1和铜阻挡层M22之间。

参考图9，去除导电柱22侧部的金属膜层、第一光刻胶层9以及阻挡层M2以使导电柱22与导电柱22底部的金属膜层形成导电连接件。

参考图10，在部分金属反射层M1背离第一临时载板C1的一侧表面形成塑封层24，塑封层24包围导电连接件的侧壁。

参考图11，在导电连接件和塑封层24背离第一临时载板C1的一侧表面形成重布线结构21；在重布线结构21背离导电连接件的一侧表面形成第一焊球25。

在一个实施例中，在重布线结构背离导电连接件的一侧表面形成第一焊球采用印刷植球制备。

结合参考图12-图13，去除第一临时载板C1、第一临时释放胶膜F1、金属反射层M1以及位于导电连接件背离重布线结构21一侧的阻挡层M2。具体的，提供第二临时载板C2；在第二临时载板C2的一侧表面形成第二临时释放胶膜F2；在第一焊球25上贴敷支撑胶膜F3，支撑胶膜F3的一侧表面将第一焊球25覆盖保护；之后将支撑胶膜F3的另一侧黏附至第二临时释放胶膜F2，将支撑胶膜F3的另一侧黏附至第二临时释放胶膜F2之后，解键合去除第一临时载板C1和第一临时释放胶膜F1，之后再去除金属反射层M1以及位于导电连接件背离重布线结构一侧的阻挡层M2，去除位于导电连接件背离重布线结构一侧的阻挡层M2之后暴露出金属膜层23，之后，去除第二临时载板C2、第二临时释放胶膜F2以及支撑胶膜F3。解键合去除第一临时载板C1和第一临时释放胶膜F1的过程中，由于第一临时释放胶膜F1残余的胶黏力、与第一临时释放胶膜F1直接接触的金属反射层M1之间较强的结合力可能会破坏导电连接件中的金属膜层23的物理结构，因此需要对金属膜层的物理结构进行检测，若金属膜层23的物理结构遭到破坏，需进行清洗去除被破坏的金属膜层，尤其是金属膜层中的抗氧化层的物理结构遭到破坏后，之后，需要重新制备一层抗氧化层，确保金属膜层中抗氧化层的物理结构的完整性。由于抗氧化层的厚度通常较薄、抗氧化层的材料包括金，金的价格昂贵，因此在解键合去除第一临时释放胶膜的过程中，阻挡层中钛阻挡层和铜阻挡层之间的较强结合力，可以起到保护金属膜层的作用。

在一个实施例中，结合参考图14和图15，探针卡测试结构的制备方法还包括将互连中介层进行切割以形成若干个间隔分离的互连中介层2。具体的，将塑封层24贴敷在划片膜F4上，并沿切割道L分离出若干个间隔的互连中介层2。

参考图16，形成互连中介层之后，将互连中介层与基板电学连接；基板1朝向互连中介层2的一侧表面具有焊接层，焊接层将第一焊球25与基板1焊接。

参考图17，将第一焊球25与基板1焊接之后，还包括：至少在重布线结构21与基板1之间形成包覆第一焊球25的底填胶层26。与基板1电学连接的互连中介层2为若干个时，底填胶层26还填充相邻互连中介层之间的缝隙，这样有利于提高探针卡测试结构的可靠性。

继续参考图17，形成探针组件3的步骤包括：提供针卡衬底层30，形成若干间隔排布且贯穿针卡衬底层厚度的第一互连针31，形成若干间隔排布且位于针卡衬底层30一侧表面与第一互连针31一一对应连接的第二互连针32，形成若干间隔排布且位于针卡衬底层30另一侧表面与第一互连针31一一对应连接的第三互连针33，第二互连针32适于与待测晶圆4连接，第三互连针33适于与导电连接件连接。

在另一个实施例中，形成探针组件的步骤包括：在导电连接件背离基板一侧表面形成连接层，在连接层背离导电连接件一侧形成探针件。

在另一个实施例中，形成探针组件的步骤包括：在导电连接件背离基板一侧表面形成互连过渡层，在互连过渡层背离导电连接件一侧形成探针芯片，探针芯片中具有贯穿探针芯片且与互连过渡层连接的探针阵列，探针阵列还延伸出探针芯片背离互连过渡层的一侧表面。

继续参考图17，探针卡测试结构的制备方法还包括：提供印制电路板5；在基板1背离互连中介层2一侧表面形成第二焊球6，第二焊球6将印制电路板5与互连中介层2连接。

实施例5

本实施例提供的探针卡测试结构的制备方法与实施例4提供的探针卡测试结构的制备方法的区别在于：形成互连中介层的步骤包括：提供第一临时载板；在第一临时载板的一侧表面形成第一临时释放胶膜；在第一临时释放胶膜背离第一临时载板的一侧表面形成金属反射层；在金属反射层背离第一临时载板的一侧表面形成第一光刻胶层，第一光刻胶层中具有贯穿第一光刻胶层的若干开口；在开口的底部和侧壁以及第一光刻胶层背离第一临时载板的一侧表面形成金属膜层；在金属膜层背离第一光刻胶层的一侧表面形成第二光刻胶层，之后形成填充开口的导电柱；去除导电柱侧部的金属膜层、第一光刻胶层和第二光刻胶层以使导电柱与导电柱的底部的金属膜层形成导电连接件；在部分金属反射层背离临时载板的一侧形成塑封层，塑封层包围导电连接件的侧壁；在导电连接件和塑封层背离第一临时载板的一侧表面形成重布线结构；在重布线结构背离导电连接件的一侧表面形成第一焊球；去除第一临时载板、第一临时释放胶膜以及金属反射层。

本实施例提供的互连中介层的形成方法，导电柱侧部的金属膜层在去除第一光刻胶层和第二光刻胶层的过程中，可以避免腐蚀液对导电柱造成腐蚀，第一光刻胶层和第二光刻胶层的形成也有利于导电柱的形成。

下面参考图18-图24，对本实施例提供的互连中介层的形成步骤进行详细描述。

参考图18，提供第一临时载板C1；在第一临时载板C1的一侧表面形成第一临时释放胶膜F1；在第一临时释放胶膜F1背离第一临时载板C1的一侧表面形成金属反射层M1；在金属反射层M1背离第一临时载板C1的一侧表面形成第一光刻胶层9，第一光刻胶层9中具有贯穿第一光刻胶层9的若干开口；在开口的底部和侧壁以及第一光刻胶层9背离第一临时载板C1的一侧表面形成金属膜层23。

在一个实施例中，在开口的底部和侧壁以及第一光刻胶层9背离第一临时载板C1的一侧表面形成金属膜层23的步骤包括：在开口的底部和侧壁以及第一光刻胶层9背离第一临时载板C1的一侧表面依次形成层叠的钛层、铜层、金层、镍层和铜层，或者，在开口的底部和侧壁以及第一光刻胶层9背离第一临时载板C1的一侧表面依次形成层叠的金层、镍层和铜层。

参考图19，在金属膜层23背离第一光刻胶层9的一侧表面形成第二光刻胶层10。

参考图20，形成填充开口的导电柱22；之后，结合参考图21和图22，去除导电柱22侧部的金属膜层23、第一光刻胶层9和第二光刻胶层10以使导电柱22与导电柱22的底部的金属膜层形成导电连接件。

参考图23，在部分金属反射层M1背离第一临时载板C1的一侧形成塑封层24，塑封层24包围导电连接件的侧壁。

参考图24，在导电连接件和塑封层24背离第一临时载板C1的一侧表面形成重布线结构21；在重布线结构21背离导电连接件的一侧表面形成第一焊球25；去除第一临时载板C1、第一临时释放胶膜F1以及金属反射层M1。

关于本实施例与实施例4相同的部分不再详述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (23)

1.一种探针卡测试结构，其特征在于，包括：

基板；

与所述基板电学连接的互连中介层，所述互连中介层包括重布线结构以及位于部分所述重布线结构背离所述基板一侧表面的若干导电连接件；

探针组件，适于位于所述互连中介层背离所述基板的一侧，所述探针组件与所述导电连接件连接。

2.根据权利要求1所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述导电连接件包括与所述重布线结构连接的导电柱、位于所述导电柱背离所述重布线结构一侧表面的金属膜层。

3.根据权利要求2所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述金属膜层包括位于所述导电柱背离所述重布线结构一侧表面的衬底金属层，以及位于所述衬底金属层背离所述导电柱一侧表面的抗氧化层。

4.根据权利要求3所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述抗氧化层的材料包括金；

所述衬底金属层的材料包括镍、钨或者包含镍、钨其中任意一种的化合物。

5.根据权利要求3所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述衬底金属层的弹性模量为200GPa-310GPa。

6.根据权利要求2所述的探针卡测试结构，其特征在于，自所述导电柱至所述重布线结构的方向，所述金属膜层包括依次层叠的铜层、镍层、金层、铜层和钛层，或者所述金属膜层包括依次层叠的铜层、镍层和金层。

7.根据权利要求1所述的探针卡测试结构，其特征在于，若干导电连接件呈阵列排布，任意相邻的导电连接件之间的距离为10μm-100μm；任意的导电连接件的横向尺寸的最大值为20μm-30μm。

8.根据权利要求1所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述互连中介层还包括：塑封层，位于部分所述重布线结构背离所述基板一侧表面且包围所述导电连接件的侧壁；

若干第一焊球，位于所述基板与所述重布线结构之间；

底填胶层，至少位于所述重布线结构与所述基板之间且包覆所述第一焊球。

9.根据权利要求1所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述探针组件与所述互连中介层分离设置，所述探针组件包括：针卡衬底层，若干间隔排布且贯穿所述针卡衬底层的厚度的第一互连针，若干间隔排布且位于所述针卡衬底层一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第二互连针，若干间隔排布且位于所述针卡衬底层另一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第三互连针，所述第二互连针适于与待测晶圆连接，所述第三互连针适于与所述导电连接件一一对应连接。

10.根据权利要求1所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述探针组件与所述互连中介层固定连接，所述探针组件包括：位于所述导电连接件背离所述基板一侧表面的连接层以及位于所述连接层背离所述导电连接件一侧的探针件。

11.根据权利要求1所述的探针卡测试结构，其特征在于，所述探针组件与所述互连中介层固定连接，所述探针组件包括：位于所述导电连接件背离所述基板一侧表面的互连过渡层以及位于所述互连过渡层背离所述导电连接件一侧的探针芯片，所述探针芯片中具有贯穿所述探针芯片且与所述互连过渡层连接的探针阵列，所述探针阵列还延伸出所述探针芯片背离所述互连过渡层的一侧表面。

12.根据权利要求1所述的探针卡测试结构，其特征在于，还包括：位于所述基板背离所述互连中介层一侧的印制电路板；

第二焊球，所述第二焊球位于所述基板和所述印制电路板之间。

13.一种探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，包括：

提供基板；

形成互连中介层，所述互连中介层包括重布线结构以及位于部分所述重布线结构一侧表面的导电连接件；

将所述互连中介层与所述基板电学连接；

形成探针组件，所述探针组件位于所述互连中介层背离所述基板的一侧，所述探针组件与所述导电连接件连接。

14.根据权利要求13所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，形成互连中介层的步骤包括：

提供第一临时载板；

在所述第一临时载板的一侧表面形成第一临时释放胶膜；

在所述第一临时释放胶膜背离所述第一临时载板的一侧表面依次形成层叠的金属反射层和阻挡层；

在所述阻挡层背离所述第一临时载板的一侧表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层中具有贯穿所述第一光刻胶层的若干开口；

在所述开口的底部和侧壁形成金属膜层，之后形成填充所述开口的导电柱；

去除所述导电柱侧部的金属膜层、第一光刻胶层以及阻挡层以使所述导电柱与所述导电柱底部的金属膜层形成导电连接件；

在部分所述金属反射层背离所述第一临时载板的一侧表面形成塑封层，所述塑封层包围所述导电连接件的侧壁；

在所述导电连接件和所述塑封层背离所述第一临时载板的一侧表面形成重布线结构；

在所述重布线结构背离所述导电连接件的一侧表面形成第一焊球；

去除所述第一临时载板、第一临时释放胶膜、金属反射层以及位于所述导电连接件背离所述重布线结构一侧的阻挡层。

15.根据权利要求14所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，所述金属反射层包括铝反射层，所述阻挡层包括依次层叠的钛阻挡层和铜阻挡层。

16.根据权利要求14所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，在所述开口的底部和侧壁形成金属膜层的步骤包括：在所述开口的底部和侧壁依次形成层叠的衬底金属层和抗氧化层。

17.根据权利要求13所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，形成互连中介层的步骤包括：

提供第一临时载板；

在所述第一临时载板的一侧表面形成第一临时释放胶膜；

在所述第一临时释放胶膜背离所述第一临时载板的一侧表面形成金属反射层；

在所述金属反射层背离所述第一临时载板的一侧表面形成第一光刻胶层，所述第一光刻胶层中具有贯穿所述第一光刻胶层的若干开口；

在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面形成金属膜层；

在所述金属膜层背离所述第一光刻胶层的一侧表面形成第二光刻胶层，之后形成填充所述开口的导电柱；

去除所述导电柱侧部的金属膜层、第一光刻胶层和第二光刻胶层以使所述导电柱与所述导电柱的底部的金属膜层形成导电连接件；

在部分所述金属反射层背离所述临时载板的一侧形成塑封层，所述塑封层包围所述导电连接件的侧壁；

在所述导电连接件和所述塑封层背离所述第一临时载板的一侧表面形成重布线结构；

在所述重布线结构背离所述导电连接件的一侧表面形成第一焊球；

去除所述第一临时载板、第一临时释放胶膜以及所述金属反射层。

18.根据权利要求17所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面形成金属膜层的步骤包括：在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面依次形成层叠的钛层、铜层、金层、镍层和铜层，或者，在所述开口的底部和侧壁以及所述第一光刻胶层背离所述第一临时载板的一侧表面依次形成层叠的金层、镍层和铜层。

19.根据权利要求14或者17所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，将所述互连中介层与所述基板电学连接之后，还包括：至少在所述重布线结构与所述基板之间形成包覆所述第一焊球的底填胶层。

20.根据权利要求13所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，形成探针组件的步骤包括：提供针卡衬底层，形成若干间隔排布且贯穿所述针卡衬底层的厚度的第一互连针，形成若干间隔排布且位于所述针卡衬底层一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第二互连针，形成若干间隔排布且位于所述针卡衬底层另一侧表面与所述第一互连针一一对应连接的第三互连针，所述第二互连针适于与待测晶圆连接，所述第三互连针适于与所述导电连接件连接。

21.根据权利要求13所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，形成探针组件的步骤包括：在所述导电连接件背离所述基板一侧表面形成连接层，在所述连接层背离所述导电连接件一侧形成探针件。

22.根据权利要求13所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，形成探针组件的步骤包括：在所述导电连接件背离所述基板一侧表面形成互连过渡层，在所述互连过渡层背离所述导电连接件一侧形成探针芯片，所述探针芯片中具有贯穿所述探针芯片且与所述互连过渡层连接的探针阵列，所述探针阵列还延伸出所述探针芯片背离所述互连过渡层的一侧表面。

23.根据权利要求13所述的探针卡测试结构的制备方法，其特征在于，还包括：提供印制电路板；在所述基板背离所述互连中介层一侧表面形成第二焊球，所述第二焊球将所述印制电路板与所述互连中介层连接。