TW201510536A - 探針導引板及其製造方法、半導體檢測裝置 - Google Patents

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Shinko Electric Ind Co
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Abstract

一種探針導引板，用於半導體檢測裝置，該半導體檢測裝置經由探針輸入及輸出電訊號以檢測一物體。該探針導引板包含一矽基板與一氧化矽膜。該矽基板設有由一表面貫穿到另一表面的一通孔，該探針被插入該通孔。該通孔包含一第一漸擴部分與一第二漸擴部分。一第一漸擴部分設在該表面一側的末端部分，使得孔的大小靠近該表面越大。以及，一第二漸擴部分設在該另一表面一側的末端部分，使得孔的大小靠近該另一表面越大。以及，一氧化矽膜形成在包括該第一漸擴部分與該第二漸擴部分的該通孔的內壁表面上。

Description

探針導引板及其製造方法、半導體檢測裝置 參照相關應用
本發明是有關於探針導引板、使用探針導引板的半導體檢測裝置及探針導引板的製造方法。
本發明是有關於探針導引板以及使用探針導引板的半導體檢測裝置。
習知半導體檢測裝置已被用於檢測半導體元件。在半導體檢測裝置中，探針各別被插入探針導引板的導孔中。明確地說，藉由此種半導體檢測裝置，將探針的前端直接推入到半導體元件的電極墊上，暫時的電性連接半導體元件和外部的半導體檢測系統，半導體元件的電特性可被檢測。
做為探針導引板的材料，舉例而言，可使用陶瓷、矽土或類似物。在燒結易加工的(machinable)陶瓷或類似物之後，藉由鑽出導引孔以製造陶瓷探針導引板。然而，很難藉鑽孔形成很小的通孔，且隨著導引孔數目的增加，可能會有成本上揚的問題。
另一方面，舉例而言，利用包含圖案化的黃光和乾蝕刻形成導引孔，利用熱氧化或類似製程在導引孔或類似物中形成氧化矽膜以確保絕緣性質，以製造出矽探針導引板。用黃光可同時形成多個導引孔，製造矽探針導引板的成本不會隨著導引孔的數目改變。因此，製造具有高密度導引孔的矽探針導引板是很有優勢的。
然而，一般的矽和氧化矽膜的斷裂韌性值大約1MPa．m1/2，小於一般鋁土陶瓷(4MPa．m1/2)的值。因此，對矽探針導引板來說，需要形成一定厚度的氧化矽膜(舉例而言，約5微米(um))，以確保探針的可滑動性(slidability)。
然而，當矽探針導板上的氧化矽膜厚度較厚時，由於矽和氧化矽膜不同的熱膨脹係數，矽探針導板可能產生翹曲的問題。更進一步，當導引孔的密度高時，這種翹曲就更容易發生。
[專利文件]
日本先行公開專利號No.2012-93127
根據先前的問題發展出本發明，且本發明提供減少翹曲發生的矽探針導引板或類似物。
根據一實施例，提供一種探針導引板，用於半導體檢測裝置。該半導體檢測裝置經由探針輸入及輸出電訊號以檢測一物體。該探針導引板包含一矽基板與一氧化矽膜。該矽基板設有由一表面貫穿到另一表面的一通孔，該探針被插入該通孔。該通孔包含一第一漸擴部分與一第二漸擴部分。一第一 漸擴部分設在該表面一側的末端部分，使得孔的大小靠近該表面越大。以及，一第二漸擴部分設在該另一表面一側的末端部分，使得孔的大小靠近該另一表面越大。以及，一氧化矽膜形成在包括該第一漸擴部分與該第二漸擴部分的該通孔的內壁表面上。
請注意本發明中上述元件的任意組合以及表示法的任何改變，使方法、元件、系統等等都是本發明有效的實施例。
1‧‧‧半導體檢測裝置
10、10A、10B‧‧‧探針導引板
11‧‧‧矽基板
11a‧‧‧第一表面
11b‧‧‧第二表面
12、12a、12b、12c‧‧‧氧化矽膜
20‧‧‧中繼基板
21‧‧‧基板本體
22‧‧‧探針
23‧‧‧電極
30‧‧‧支架
110‧‧‧晶圓
110a‧‧‧第一表面
110b‧‧‧第二表面
110x‧‧‧凹形部分
111‧‧‧通孔
111x‧‧‧第一漸擴部分
111y‧‧‧第二漸擴部分
200‧‧‧半導體元件
210‧‧‧電極墊
300‧‧‧抗蝕層
310x‧‧‧開口部分
t1‧‧‧氧化矽膜12a的膜厚
t2‧‧‧氧化矽膜12b的膜厚
t3‧‧‧氧化矽膜12c的膜厚
θ‧‧‧傾斜角
當和附隨的圖式一起閱讀時，本發明的其它目的、特色和優點由下列詳細敘述會更顯而易見。
圖1是繪示第一實施例，半導體檢測裝置的剖面圖。
圖2A與圖2B繪示第一實施例，用於半導體檢測裝置的探針導引板。
圖3A至圖3C繪示第一實施例，用於半導體檢測裝置的探針導引板的製程步驟。
圖4A至圖4B繪示第一實施例，用於半導體檢測裝置的探針導引板的製程步驟。
圖5A至圖5B繪示第一實施例的替代例1，用於半導體檢測裝置的探針導引板。
圖6A至圖6B繪示第一實施例的替代例2，用於半導體檢測裝置的探針導引板。
在此將參照繪示的實施例描述本發明。本領域的 技術人員可理解使用本發明的教示可完成很多替代實施例，且本發明不限於說明用的實施例。
須注意的是，在圖式的說明中，相同的構件會被賦予相同的參考符號且不會重覆說明。
首先，說明第一實施例的半導體檢測設備1的結構的例子。圖1是繪示第一實施例，半導體檢測裝置1的剖面圖。圖2A與圖2B繪示第一實施例，用於半導體檢測裝置1的探針導引板10。圖2A是平面圖且圖2B是局部的放大剖面圖。
在圖1、圖2A與圖2B，X方向平行於矽基板11(稍後說明)的第一表面11a，Y方向垂直X方向(紙面的深度方向)。Z方向(矽基板11的厚度方向)垂直於X方向以及Y方向(其他圖式中也為相同方向)。在圖2A，為了方便說明，氧化矽膜12以點圖案表示。
請參照圖1、圖2A與圖2B，第一實施例的半導體檢測裝置1，經由多個探針22輸入及輸出電訊號以檢測一物體。半導體檢測裝置1包含探針導引板10、中繼基板20與支架30。探針導引板10和中繼基板20被支架30固定住(探針導引板10和中繼基板20的位置由支架30決定)。
在圖1，半導體元件200被繪示，是被半導體檢設裝置1檢測的物體的一個例子。半導體元件200設有多個電極墊210。雖然圖1繪示半導體檢測設備1的探針22與半導體元件200的電極墊210各別彼此接觸的狀態(1種檢測狀態)，探針22和電極墊210藉由在Z方向移動半導體檢測裝置1，可來 到一個狀態，使各別並不互相接觸。
探針導引板10包含矽基板11以及氧化矽膜12。矽基板11設有多個通孔111。舉例而言，平面圖上矽基板11可為四方形，每邊的長度約3至7公分。舉例而言，矽基板11的厚度(Z方向)可約100至300微米。在此，在圖1、圖2A與圖2B的「平面圖上」意謂由Z方向上看到的物體形狀。
每個通孔111由第一表面11a貫穿矽基板11到第二表面11b，第二表面11b是與第一表面11a相對的表面。舉例而言，通孔111以既定的對位間距在X方向和Y方向上排列。通孔111的排列也可隨著檢測的物體的電極排列任意決定。通孔111排列的間距可任意決定，舉例而言，大約60至100微米。每個通孔111(除了第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y之外的部分，稍後會說明)可為四方形，舉例而言，平面圖上每邊長度約40至80微米。或者，每個通孔111可為長方形、圓形、橢圓形或其他類似物。
每個通孔111在矽基板11的第一表面11a一側的末端設有第一漸擴部分111x，使得孔的大小靠近第一表面11a越大(剖面圖中越靠近第一表面11a寬度變得越寬)。每個通孔111在矽基板11的第二表面11b一側的末端設有第二漸擴部分111y，使得孔的直徑靠近第二表面11b越大(剖面圖中越靠近第二表面11b寬度變得越寬)。舉例而言，第一漸擴部分111x或第二漸擴部分111y各別相對於矽基板11的第一表面11a或矽基板11的第二表面11b的傾斜角θ，大約55度。
氧化矽膜12形成在矽基板11的第一表面11a、第 二表面11b以及包含第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y的每個通孔111內壁表面。氧化矽膜12用來將探針22和矽基板11絕緣，稍後會再說明。
氧化矽膜12(也參照為12a)形成在矽基板11的第一表面11a上，厚度為t1(此後，參照為膜厚t1)。氧化矽膜12(也參照為12b)形成在矽基板11的第二表面11b上，厚度為t2(此後，參照為膜厚t2)。氧化矽膜12(也參照為12c)形成在包含第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y的每個通孔111的內壁表面，厚度為t3(此後，參照為膜厚t3)。在此實施例，氧化矽膜12的膜厚t1、t2與t3大體上在0.5至5微米的範圍內是相同的，最佳地，在1至3微米的範圍內是相同的。
根據發明人的研究，已顯示當氧化矽膜12的膜厚等於或大於0.5微米時，可確保足夠的絕緣可靠性；當氧化矽膜12的膜厚等於或小於5微米時，可減少探針導引板10的翹曲(見例子)。當氧矽化膜12的膜厚變大，探針導引板10的翹曲變大的原因是矽(大約3ppm/℃)和氧化矽膜(熱氧化膜，大約0.3ppm/℃)之間熱膨脹係數的差異。
中繼基板20包含基板本體21、多個探針22以及多個電極23。基板本體21的材料，舉例而言，可以使用陶瓷、矽、玻璃、絕緣樹脂(環氧樹脂或類似物)或類似物。舉例而言，基板本體21的厚度大約0.5至2釐米(mm)。
探針22提供以貫穿中繼基板20，使得在探針導引板10一側的每個探針22的一末端由中繼基板20突出，且探針22的另一末端被連接到探針導引板10相反側的中繼基板20 的表面上的各自的電極23。探針22設置在相對於半導體元件200(是待檢側的物體的一個例子)的電極墊210的位置。
每個探針22的一末端在探針導引板10一側由中繼基板20的一表面突出，且進一步經由探針導引板10上對應的通孔111由探針導引板10的矽基板11的第二表面11b突出。探針22由矽基板11的第二表面11b突出，各別接觸半導體元件200的電極墊210以電性連接。如此，通孔111做為導引各別插入通孔111的探針22的功能。
隨著個別探針22重複地接觸半導體元件200的電極墊210，探針22的材料必須堅硬、難以變形或能夠抗磨損。舉例而言，探針22的材料可為鎳(Ni)、銅(Cu)、金(Au)、銠(Rh)或類似物。雖然在圖1繪示的例子中，每個探針22為線型。舉例而言，當電極23的對位間距比電極墊210的對位間距大時，每個探針22可有弧形或彎曲形狀或類似，可調整(吸收)電極23與電極墊210之間對位間距的誤差。
中繼基板20的電極23經由配線板(圖式中未繪示)、中介層(圖式中未繪示)或類似物電性連接到半導體檢測系統(圖式中未繪示)。中繼基板20能由半導體元件200的電極墊210各自中繼電訊號輸出到半導體檢測系統(圖式中未繪示)。此外，中繼基板20能各別由半導體檢測系統(圖式中未繪示)中繼電訊號以輸入到半導體元件200的電極墊210上。
如上所示，探針導引板10與中繼基板20被支架30固定住(探針導引板10和中繼基板20的位置被支架30決定)。在此，支架30有一個機制，可鬆弛每個探針22與相對 的電極墊210之間產生的壓力。
當檢測半導體元件200時，半導體元件200被安裝在一放置平台上(圖式中未繪示)，放置平台能根據半導體檢測裝置1調整半導體元件200的位置。然後，半導體元件200的位置被調整，使得半導體檢測裝置1的探針22各別對齊半導體元件200的電極墊210。半導體檢測裝置1裝設為在Z方向可移動。因此，藉由在Z方向移動半導體檢測裝置1(朝向半導體元件200)，探針22個別以既定的力被推向半導體元件200的電極墊210，使得每個探針22的前端部分接觸各自的電極墊210的上表面。
當探針22各自接觸電極墊210，電極墊210被電性連接到半導體檢測系統(圖式中未繪示)。結果，半導體檢測系統(圖式中未繪示)可檢測半導體元件200的電特性。藉由在半導體元件200的電路之間的電性連接，可檢查探針測試，在高溫藉由施加熱或電應力到半導體元件200的電路的老化(burn-in)測試可檢查失效，以加速失效的發生，老化測試可做為電性檢測的一環。此外，藉由高頻訊號或類似檢測半導體元件200的最終測試也可當作電性檢測的一環。
下一步，說明第一實施例的探針導引板10的製造方法。圖3A至圖4B繪示第一實施例，用於半導體檢測裝置1的探針導引板10的製程步驟。
首先，在圖3A繪示的步驟中，準備晶圓110(之後會成為矽基板11)。接著，具有相對於通孔111的開口部分310x的抗蝕層300(正或負皆可)形成在晶圓110的第一表面 110a上。對晶圓110而言，舉例而言，可使用具有6吋直徑(約150釐米)、8吋直徑(約200釐米)、12吋直徑(約300釐米)或類似的(100)表面的矽晶圓。舉例而言，晶圓110的厚度可為0.625釐米(以6吋而言)、0.725釐米(以8吋而言)、0.775釐米(以12吋而言)或類似。在此實施例中，描述一個例子，其中在晶圓上進行下列步驟，且此後，晶圓為各自獨立。或者，晶圓可先各自分離，在各自獨立的構件上再進行下列步驟。
舉例而言，藉由塗布液體或膠體抗蝕層在晶圓110的第一表面110a((100)表面)上形成抗蝕層300。液體或膠體抗蝕層由光敏樹脂成分組成，包括壓克力類樹脂、環氧類樹脂、亞醯胺類樹脂或類似。或者，舉例而言，抗蝕層300可藉由壓合膜型抗蝕層在晶圓110的第一表面110a上形成。膜型抗蝕層由光敏樹脂成分組成，包括壓克力類樹脂、環氧類樹脂、亞醯胺類樹脂或類似。接著，可藉由曝光和顯影在已塗布或壓合的抗蝕層上形成開口部分310x。以這些製程，形成具有開口部分310x的抗蝕層300。又或者，已具有開口部分310x的膜型抗蝕層被壓合在晶圓110的第一表面110a上。
此外，在形成抗蝕層300之前，可先在晶圓110的第一表面110a上進行HMDS(hexamethyldisilazane)製程。藉著這個製程，可以增進晶圓110和抗蝕層300之間的附著。
然後，在圖3B繪示的步驟中，使用抗蝕層300做為遮罩，藉由從晶圓110的第一表面110a蝕刻晶圓110，晶圓110的第一表面110a可得到凹形部分110x。可由非等向性乾 蝕刻形成凹形部分110x，舉例而言，如使用SF6(sulfur hexafluoride)或類似物的反應離子蝕刻(DRIE，深反應離子蝕刻)。開口部分310x的對位間距對應凹形部分110x的對位間距，舉例而言，大約60至100微米。每個凹形部分110x可為四方形，平面圖上每邊的長度約40至80微米。
下一步，在圖3C繪示的步驟中，移除抗蝕層300(見圖3B)。然後，使用背面研磨機或類似，由第二表面110b((100)表面)研磨晶圓110使變薄。在研磨晶圓110之後，可清洗晶圓110以移除削屑(shavings)或類似物。舉例而言，晶圓110的厚度大約100至300微米。以此組態，貫穿晶圓110的通孔111各別由凹形部分110x形成。在此，進行了圖3C繪示的研磨步驟後，圖3B繪示的步驟中每個凹形部分110x的深度可能會比晶圓110的厚度深。
下一步，在圖4A繪示的步驟中，藉由蝕刻晶圓110第一漸擴部分111x形成在晶圓110的第一表面110a一側的每個通孔111的一末端部分且第二漸擴部分111y形成在晶圓110的第二表面110b一側的每個通孔111的一末端部分。舉例而言，將晶圓110以既定期間(大約數分鐘)浸入約90℃、25% TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide)水溶液中，第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y可藉由在每個通孔111的兩末端進行非等向濕蝕刻而形成。
此外，在非等向性濕蝕刻之前，可在晶圓110上進行如準分子製程、UV製程(放射紫外光的製程)、電漿製程或類似的預處理，以增進對TMAH水溶液的可濕性 (wettability)。藉著增進對TMAH水溶液的可濕性，第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y可均勻形成。
各別相對於晶圓110的第一表面110a或第二表面110b的第一漸擴部分111x或第二漸擴部分111y的傾斜角θ，舉例而言，大約55度。或者，藉由非等向性濕蝕刻，使用如KOH(氫氧化鉀，potassium hydroxide)、EDP(ethylenediamine．pyrocatechol)或類似物的鹼性(alkaline)水溶液，形成第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y。
下一步，如圖4B繪示的步驟，氧化矽膜12(12a、12b及12c)一體的形成在晶圓110的第一表面110a、第二表面110b以及包含第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y的每個通孔111的內壁表面上。將晶圓110的表面的鄰近處加熱到高於或等於1000℃，舉例而言，以熱氧化晶圓110的表面，氧化矽膜12可由濕熱氧化製程形成。
此時，形成在第一表面11a上的氧化矽膜12a的膜厚、形成在第二表面11b上的氧化矽膜12b的膜厚、形成在每個通孔111內壁表面上的氧化矽膜12c的膜厚大體上相同。如圖2B所繪示，氧化矽膜12a、12b與12c的各別膜厚t1、t2與t3在0.5至5微米的範圍內大體上相同，最佳地，舉例而言，在1至3微米的範圍內相同。
在圖4B繪示的步驟之後，已形成氧化矽膜12的晶圓110由切割機或類似物在既定位置切割。以此，形成探針導引板10(見圖1、圖2A與圖2B)。
根據第一實施例的探針導引板10，第一漸擴部分 111x與第二漸擴部分111y形成在每個通孔111的兩末端部分。以此，即使當探針22接觸探針導引板10時，可減少探針22與探針導引板10被破壞的可能性。舉例而言，可降低探針導引板10的通孔111的角落缺角的可能性。
此外，藉由提供第一漸擴部分111x和第二漸擴部分111y，可降低探針導引板10被破壞的機率。和習知技術相比，覆蓋矽基板11的氧化矽膜12的厚度可變薄(舉例而言，0.5至5微米，最佳地，1至3微米)。以此，因為矽基板11與氧化矽膜12不同的熱膨脹係數而導致的探針導引板10的翹曲可以被降低。
此外，當提供第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y，矽基板11在厚度方向變的對稱。隨著這個組態，矽基板11上的翹曲(換句話說，產生在探針導引板10上的翹曲)也可以降低。
傳統地，如果具有高密度的探針的導引孔，探針導引板上的翹曲會大幅增加。然而，根據探針導引板10，因為使氧化矽膜12的厚度變薄而減少翹曲，可提供探針22較高密度的通孔111(即導引孔)。
[第一實施例的替代例子]
在第一實施例中，描述氧化矽膜12a、12b與12c的各別膜厚t1、t2與t3大體上相同。在第一實施例的替代例子1中，描述氧化矽膜12a與12b的膜厚t1與t2小於氧化矽膜12c的膜厚t3。在第一實施例的替代例子1中，如同第一實施例中相同的構件會賦予相同的參考符號，且不會重覆說明。
圖5A至圖5B繪示第一實施例的替代例1，用於半導體檢測裝置1的探針導引板10A。圖5A是平面圖且圖5B是局部的放大剖面圖。在圖5A，為了方便說明，氧化矽膜12以點圖案表示。
除了氧化矽膜12的膜厚以外，第一實施例的替代例1的半導體檢測裝置的剖面圖和圖1中相同。因此，不再繪示剖面圖。
如圖5A與圖5B所示，第一實施例的替代例1的探針導引板10A不同於探針導引板10(見圖1、圖2A與圖2B)，因為氧化矽膜12a與12b的膜厚t1與t2比氧化矽膜12c的膜厚t3薄。氧化矽膜12(12a、12b與12c)的膜厚t1、t2與t3可為0.5至5微米，最佳地，舉例而言，在1至5微米的範圍內，具有t1(t2)<t3的關係。
各別形成在矽基板11的第一表面11a上的氧化矽膜12a的膜厚t1和在第二表面11b上的氧化矽膜12b的膜厚t2，舉例而言，約0.5至2微米。舉例而言，形成在包含第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y的每個通孔111的內壁表面的氧化矽膜12c的膜厚t3大約5微米。
首先，如上述第一實施例中參照圖3A至圖4A的相同步驟，用來製造探針導引板10A。接著，如第一實施例的圖4B所繪示的步驟，氧化矽膜12(12a、12b與12c)的厚度t1、t2與t3全都大約5微米。接著，在第一實施例的圖4B繪示的步驟之後，抗蝕層被填充到包含第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y的每個通孔111內。
下一步，各別形成在矽基板11的第一表面11a與第二表面11b上的氧化矽膜12a與12b被蝕刻，使膜厚(12a與12b)小於每個通孔111內壁表面上的氧化矽膜12c的厚度。舉例而言，氧化矽膜12a與12b的膜厚大約0.5至2微米。舉例而言，蝕刻可為氫氟酸(buffered hydrofluoric acid)的濕蝕刻。舉例而言，蝕刻可為使用四氟化碳(CF4,tetrafluoromethane)的乾蝕刻，或類似。此後，移除填充在每個通孔111內的抗蝕層。接著，用切割機或類似物在既定位置切割已具有氧化矽膜12(12a、12b與12c)的晶圓110，以得到探針導引板10A，其中氧化矽膜12a與12b各別的厚度t1與t2小於氧化矽膜12c的厚度t3。
根據第一實施例的替代例1的探針導引板10A，除了第一實施例的優點之外，還可得到下列優點。
氧化矽膜12a與12b各別的厚度t1與t2視為在探針導引板10A中對翹曲影響較大，氧化矽膜12c的厚度視為對探針導引板10A的翹曲影響較小，所以氧化矽膜12a與12b各別的厚度t1與t2比氧化矽膜12c的厚度t3薄。因此，確保氧化矽膜12與每個探針22之間的絕緣性質與可滑動性的同時，可進一步降低探針導引板10A上翹曲的發生。
在此，例示的氧化矽膜12c的膜厚t3約5微米。或者，因為氧化矽膜12c的膜厚t3對探針導引板10A的翹曲影響較小，氧化矽膜12c的膜厚t3在一較寬範圍內可設定為較厚。舉例而言，考慮氧化矽膜12與每個探針22之間的絕緣性質與可滑動性的同時，氧化矽膜12c的膜厚t3在3至10的微 米範圍內可為任意值。
[第一實施例的替代例2]
在第一實施例中，描述氧化矽膜12a、12b與12c的各別膜厚t1、t2與t3大體上相同。在第一實施例的替代例子2中，描述氧化矽膜12a與12b的膜厚t1與t2為零。在第一實施例的替代例子2中，如同第一實施例中相同的構件會賦予相同的參考符號，且不會重覆說明。
圖6A至圖6B繪示第一實施例的替代例2，用於半導體檢測裝置1的探針導引板10B。圖6A是平面圖且圖6B是局部的放大剖面圖。在圖6A，為了方便說明，氧化矽膜12以點圖案表示。
除了氧化矽膜12的膜厚以外，第一實施例的替代例2的半導體檢測裝置的剖面圖和圖1中相同。因此，不再繪示剖面圖。
如圖6A與圖6B所示，第一實施例的替代例2的探針導引板10B不同於探針導引板10(見圖1、圖2A與圖2B)，因為氧化矽膜12不是形成在矽基板11的第一表面11a與第二表面11b上。在圖6B中，相對於氧化矽膜12a與12b各別的膜厚t1、t2(見圖2B或圖5B)的部件不存在(換句話說，t1=t2=0)。
氧化矽膜12(12c)形成在包含第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y的每個通孔111的內壁表面。舉例而言，氧化矽膜12c的膜厚t3大約5微米。
探針導引板10B可用第一實施例的替代例1的探 針導引板10A的相同步驟來製造。然而，各別形成在矽基板11的第一表面11a與第二表面11b上的氧化矽膜12a與12b有差異。除了形成在各個通孔111內壁表面上的氧化膜12c之外，當每個通孔111被填充如上述的抗蝕層，並蝕刻氧化矽膜12時，氧化矽膜12a與12b會被完全移除。
根據第一實施例的替代例2的探針導引板10B，除了第一實施例的優點之外，還可得到下列優點。
氧化矽膜12a與12b視為在探針導引板10A中對翹曲影響更大，所以被完全移除。接著，只有視為對探針導引板10A的翹曲影響較小的氧化矽膜12c被留下。因此，確保氧化矽膜12與每個探針22之間的絕緣性質與可滑動性的同時，可進一步降低探針導引板10B上翹曲的發生。然而，關於絕緣性質，第一實施例的探針導引板10或第一實施例的替代例1的探針導引板10A可能具有更多優點。
在此，類似於第一實施例的替代例1，氧化矽膜12c的膜厚t3在約3至10微米的範圍內可被設為任意值。
(例子)
變化第一實施例(見圖1、圖2A與圖2B)的探針導引板10的氧化矽膜12的膜厚(t1=t2=t3)，模擬在探針導引板10上發生的翹曲情形。矽基板11為長方形，平面圖上為25釐米×20釐米大，厚度150微米。矽基板11設有300個對位間距為300微米的通孔111。每個通孔111(除了第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y之外的部分)為四方形，平面圖上各邊長度約250微米。模擬的結果如表1所示。
如表1所示，氧化矽膜12的膜厚(t1=t2=t3)越薄，確認探針導引板10的變形量越小。
如上所述，矽的熱膨脹係數約3ppm/℃且氧化矽膜的熱膨脹係數約0.3ppm/℃。因為在此熱膨脹係數之間的差異，須考慮探針導引板10上的變形量會隨著氧化矽膜12的厚度增加。
在此，氧化矽膜12的厚度在垂直矽基板11的厚度方向(Z方向)對探針導引板10的翹曲影響較小。換句話說，形成在包含第一漸擴部分111x與第二漸擴部分111y的每個通孔111內壁表面上的氧化矽膜12的膜厚t3不影響探針導引板10的翹曲。因此，只有藉由將氧化矽膜12a與12b的膜厚t1與t2變薄(包含t1=t2=0的狀況)，才能降低探針導引板10的翹曲，不需要將氧化膜12的所有膜厚t1、t2與t3減少。
只有藉由將膜厚t1與t2變薄(包含t1=t2=0的狀況)，不需要改變氧化膜12c的膜厚t3，確保氧化矽膜12與每個探針22之間的絕緣性質與可滑動性的同時，可減少探針導引板的翹曲。
換句話說，為了確保氧化矽膜12與每個探針22之間的絕緣性質與可滑動性，最好使氧化矽膜12的膜厚薄一點。另一方面，為了減少探針導引板10的翹曲發生，最好使氧化矽膜12的膜厚薄一點。因此，不需要減少氧化矽膜12的 膜厚t3，只減少氧化矽膜12的膜厚t1與t2(包含t1=t2=0的狀況)，即可獲得這些優點。
根據這些實施例，提供可減少翹曲發生的矽探針導引板或類似物。
雖然探針導引板、半導體檢測裝置與製造探針導引板的方法的最佳實施例已詳細的描述和說明，須了解在不偏離由申請專利範圍所定義的本發明的精神和範疇下，可做些小變化。
本發明不限於已特別揭露的實施例，以及在不偏離本發明的精神和範疇下各種的變化和修改可為之。
1‧‧‧半導體檢測裝置
10‧‧‧探針導引板
11‧‧‧矽基板
11a‧‧‧第一表面
11b‧‧‧第二表面
12‧‧‧氧化矽膜
20‧‧‧中繼基板
21‧‧‧基板本體
22‧‧‧探針
23‧‧‧電極
30‧‧‧支架
111‧‧‧通孔
111x‧‧‧第一漸擴部分
111y‧‧‧第二漸擴部分
200‧‧‧半導體元件
210‧‧‧電極墊
θ‧‧‧傾斜角

Claims (8)

  1. 一種探針導引板，用於半導體檢測裝置，該半導體檢測裝置經由探針輸入及輸出電訊號以檢測一物體，該探針導引板包含：一矽基板，設有由一表面貫穿到另一表面的一通孔，該探針被插入該通孔，該通孔包含：一第一漸擴部分，設在該表面一側的末端部分，使得孔的大小靠近該表面越大；以及一第二漸擴部分，設在該另一表面一側的末端部分，使得孔的大小靠近該另一表面越大；以及一氧化矽膜，形成在包括該第一漸擴部分與該第二漸擴部分的該通孔的內壁表面上。
  2. 如申請專利範圍第1項之探針導引板，進一步包含：該氧化矽膜，各別形成在該矽基板的該表面與該另一表面上，形成在該表面與該另一表面上的該氧化矽膜的膜厚比形成在該通孔的該內壁表面上的該氧化矽膜的膜厚薄。
  3. 如申請專利範圍第1項之探針導引板，其中該表面與該另一表面各別為該矽基板的(100)表面。
  4. 一種半導體檢測裝置，包含：如申請專利範圍第1項的該探針導引板；以及一探針，被插入該通孔中，該半導體檢測裝置裝設為經由該探針輸入與輸出電訊號以檢測一物體。
  5. 一種製造探針導引板的方法，該探針導引板用於一半導體檢測裝置，該半導體檢測裝置經由探針輸入與輸出電訊號 以檢測一物體，該方法包含：形成一通孔，該通孔貫穿一矽基板的一表面到該矽基板的另一表面，且該探針被插入該通孔中；形成一第一漸擴部分與一第二漸擴部分，各別形成在該通孔的該表面的一末端部分與該通孔的該另一表面的一末端部分，藉由在該矽基板上進行非等向性濕蝕刻形成該通孔，該第一漸擴部分的孔洞大小越靠近該矽基板的該表面的一側越大，且該第二漸擴部分的孔洞大小越靠近該矽基板的該另一表面的一側越大；以及形成一氧化矽膜，藉由在該矽基板上進行熱氧化，該氧化矽膜形成在包含該第一漸擴部分與該第二漸擴部分的該通孔的內壁表面上。
  6. 如申請專利範圍第5項之製造探針導引板的方法，其中形成該氧化矽膜包含：形成一氧化矽膜，一體成型形成在該表面、該另一表面以及包含該第一漸擴部分與該第二漸擴部分的該通孔的該內壁表面上，以及藉由蝕刻該表面與該另一表面上的該氧化矽膜，使形成在該表面與該另一表面的該氧化矽膜的厚度小於形成在該通孔的內壁表面上的該氧化矽膜的厚度。
  7. 如申請專利範圍第5項之製造探針導引板的方法，該矽基板的該表面與該另一表面各別是該矽基板的(100)表面。
  8. 如申請專利範圍第5項之製造探針導引板的方法，進一步包含： 在形成該第一漸擴部分與該第二漸擴部分之前，進行一準分子製程，該準分子製程為在該矽基板上放射出紫外光的製程或電漿製程，以及其中在形成該第一漸擴部分與該第二漸擴部分時，使用四甲基氫氧化銨水溶液(tetramethyl ammonium hydroxide,TMAH)進行非等向性濕蝕刻。
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