TW440696B - Probe contactor formed by photolithography process and method for producing the same - Google Patents

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4406 96 A7 B7 五、發明說明（l ) 發明領域 本發明係有關用來與諸如電路或電子裝置的接觸墊或 導線等的接觸目標建立電氣接觸之探針接觸器，尤係有關 用於在具有更高頻寬、元件密度、及品質下測試半導體晶 圓、半導體晶片、封裝後輸出裝置、或印刷電路板等的探 針卡。 發明背景 在測試諸如L S I及V L S I電路等的高密度且高速 度的電子裝置時’必須使用高性能的探針接觸器或測試接 觸器。本發明之探針接觸器並不限於半導體晶圓及晶粒的 測試及預燒之應用’而是也包含封裝後半導體裝置、及印 刷電路板等的測試及預燒。本發明之探針接觸器亦可用於 其中包括I C導線、I C構裝、及其他電氣連接的更一般 性之應用。然而，爲了便於該說明，主要將參照半導體晶 圓之測試而說明本發明。 在待測的半導體裝置之形式爲半導體晶圓之情形中， 通常係將諸如I C測試器等的一半導體測試系統連接到諸 如自動晶圓探針等的基材處理器（substrate handler )，以 便自動測試半導體晶圓。該例係示於圖1 ，其中一半導體 測試系統具有〜一測試頭，該測試頭通常係置於一獨立外隔 ，且以一束纜線在電氣上連接到該測試系統。該測試頭及 基材處理器係在機械上相互連接，且該基材處理器將待測 試的的半導體晶圓自動運送到一測試位置。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44 06 9 6' A7 ___B7__ 五、發明說明（2 ) 在測試頭上，將該半導體測試系統產生的測試信號提 供給待測試的半導體晶圓。自接受測試的半導體晶圓得到 的輸出信號被傳送到該半導體測試系統，在該半導體測試 系統中將這些輸出信號與預期資料比較，以便決定半導體 晶圓上的I C電路是否正確地動作。 該測試頭及基材處理器係連接到一介面組件（1 4〇 )，該介面組件（1 4 0 )包含：一性能電路板（1 2〇 )，該性能電路板（1 2 0 )是具有一測試頭的接腳所獨 有的電路連接之一印刷電路板；若干同軸電纜；若干彈簧 接腳（ρ 〇 g 〇 - p i η )、及若干連接器。在圖2中，測試頭（ 1 0 0 )包含對應於測試通道數的大量印刷電路板（ 15 0)。每一印刷電路板具有一連接器（1 6 0 )，以 便插接性能電路板（1 2 0 )的一對應接觸端點（1 2 1 )。一''岔心〃環（1 3 0 )係安裝在性能電路板（ 1 2 0 )上，以便精確決定相對於基材處理器（4 0〇） 的接觸位置。岔心環（1 3 0 )具有經由各同軸電纜（ 1 2 4 )而連接到各接觸端點（1 2 1 )之大量的接腳（ 1 4 1 )，例如Ζ I F連接器或彈簧接腳。 圖2進一步詳細示出於測試一半導體晶圓時基材處理 器（4 0 0 )、測試頭（1 0 0 )、及介面組件（1 4 0 )之結構。如 2所示，係將測試頭（1 0 0 )置於基材 處理器（4 0 0 )之上，且該測試頭（1 0 0 )係經由介 面組件（1 4 0 )而在機械上及電氣上連接到該基材處理 器。在基材處理器（4 0 0 )中，係將待測試的的一半導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智菸財產局-員工消費合作社印製 44 06 9 6 A7 B7 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 ) 體晶圓（3 0 0)安裝在一夾頭（1 8 0)上。在待測試 的該半導體晶圓（300)上設有一探針卡（170)。 探針卡（170)具有大量的探針接觸器（例如懸臂或針 )(19 0)，以便接觸接受測試的晶圓（3 0 0 )的 I C電路中之電路端點或接觸目標。 探針卡（1 7 0 )的各電氣端點或接觸插座係在電氣 上連接到岔心環（1 3 0 )上所設的接腳（1 4 1 )。也 是利用各同軸電纜（1 2 4 )將各接腳（1 4 1 )連接至ij 性能電路板（1 2 0 )之各接觸端點（1 2 1 )，其中_ 一接觸端點（1 2 1 )係連接到測試頭（1 0 〇 )的印刷 電路板（1 5 0 )。此外，各印刷電路板（1 5 0 )係經 由具有數百內纜線的纜線（1 1 〇 )而連接到該半導體測 試系統。 在此種配置下，探針接觸器（1 9 0 )測試夾頭（ 1 8 0 )上的半導體晶圓（3 0 〇 )之表面，而將測試信 號施加到半導體晶圓（3 〇 〇 )，並接收自晶圓（3 〇 〇 )得到的輸出信號。將自接受測試的半導體晶圓（3 〇〇 )得到的輸出信號與該半導體測試系統產生的預期資料比 較’以便決定該半導體晶圓（3 〇 0 )是否正確地執行。 圖3是圖2所示探針卡（1 7 〇 )之底視圖。在此實 ^探纟丨_( 1 7 〇 )具有一環氧樹脂環，而複數個稱 爲針或懸臂的探針接觸器（i 9 0 )係安裝在該環氧樹脂 環上。當圖2所示安裝半導體晶圓（3 〇 〇 )的夾頭 8 0 向上移動時，懸臂（1 9 0 )的尖端接觸晶圓 (.CNS)A4 規格⑵〇 x 297 ⑨ % (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 一裝 tr--------- -6 -

3 〇 〇 )上的接觸墊或凸塊（bump)。各懸臂（；[9〇） 的末端係連接到各導線（194)，而這些導線（194 )又係連接到探針卡（1 7 〇 )中形成的各傳輸線路（圖 丨未小出）。追些傳輸線路係連接到複數個電極（1 9 了 )’而該等電極（1 9 7 )則接觸圖2所示之各彈箕接腳 (14 1)。 探針卡（1 7 Ο )的結構通常爲一多層的聚醯亞胺基 材’該多層的聚醯亞胺基材具有若干接地層、若干電源層 '及在許多層上的信號傳送線路。如本門技術冲所習知的 ’母一 ig號傳送線路被設計成具有諸如5 〇歐姆等的特性 阻抗’其方式爲平衡各分佈性參數，亦即平衡聚醯亞胺的 介質常數及導磁係數、以及探針卡（1 7 〇 )內的信號之 電感及電容。因此，這些信號線是阻抗匹配的線路，以便 使晶圓（3 0 0 )具有高頻傳輸頻寬，而提供穩態時的電 流、及由裝置輸出切換所產生之大電流尖峰。爲了除去雜 訊’在該探針卡上的各電源層與接地層之間設有電容（ 1 9 3 )及（1 9 5 )。 探針卡（1 7 0 )之一等效電路係示於圖4 ，用以說 明傳統探針卡技術在頻寬上的限制。如圖4 A及4 B所示 ’探針卡（1 7 0 )上的信號傳送線路係自電極（1 9 7 )、條狀線（阻抗匹配的線路）（1 9 6 )、導線（ 1 9 4 )、及針（懸臂）（1 9 0 )延伸。因爲導線（ 1 9 4 )及針（1 9 0 )不是阻抗匹配的，所以如圖4 C 所示，這些部分的動作係如同在高頻帶中之一電感L。因 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -7- 440696 A7 B7 __ 五、發明說明（b ) 爲導線（1 9 4 )及（1 9 0 )的整體長度約爲2 〇 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 0毫米，所以於測試一接受測試的裝置之高頻性能時， 將大爲受到頻率上的限制。 在探針卡（1 7 0 )中限制頻寬的其他因素包括匾| 4 D及4 E所示之電源針及接地針。如果電源線路可將足 夠大的電流提供給接受測試的裝置，則於該測試該裝置時 ’將不會嚴重限制到工作頻寬。然而，由於爲了供應電源 而串聯的導線（1 9 4 )及針（1 9 0 )(圖4 D )、以 及爲了將電源及信號接地而串聯的導線（1 9 4 )及針（ 1 9 0 )之等效電路皆爲電感，所以嚴重限制了高速電流 的流動。 此外，在電源線路與接地線之間設有若干電容（ ,1 9 3 )及（1 9 5 )，以便藉由濾除電源線路上的雜訊 或突波，而確保接受測試的裝置之適當性能。電容（ 1 9 3 )具有諸如1 0微法拉等的較大値，且於必要時可 由該開關使電容（1 9 3 )與電源線路脫離。電容（ 1 9 5 )具有諸如0 · 0 1微法拉等的較小電容値，且係

經濟部智慧財羞辰員工消費合竹社印M 在接近接受測試的裝置處固定連接。這些電容的作用在於 各電源線路上的高頻去耦合。因此，這些電容也限制了探 針卡（1 7 0 )的高頻工作。 因此，上述最廣泛使用的探針接觸器受限於大約 2 0 0百萬赫的頻寬，而此種頻寬不足以測試最新的半導 體裝置。我們認爲在本門行業中該頻寬至少要等於I C測 試器目前能力範圍的十億赫或更高的頻率，而且在不久的 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4406 96 A7 B7 五、發明說明6 ) 將來即將有此種頻寬的需求。此外’在本門行業中需要一 探針卡可同時處理（以並行方式 '測試）大量的半導體裝置 (特別是記憶體）’例如同時處理3 2個或更多的半導體 裝置，以便增加測試的產生率◦ 一種設有薄膜接觸器的新型探針卡被預期具有足夠的 高頻寬，因爲此種探針卡可將阻抗匹配的傳輸線路設於各 接觸器的尖端。然而’薄膜接觸器的一個缺點在於：薄膜 接觸器因溫度變化而變形到某一程度之後，即無法維持接 觸性能。薄膜接觸器的另一缺點在於：因爲難以使各接觸 器具有彈簧力，所以只能在薄膜上製造數量有限的接觸器 。此種薄膜接觸器技術固有的最後一個缺點在於：各接觸 器無法相互個別地適應。這是因爲係將各接觸器安裝在共 用的薄膜，因而限制了 一個接觸器與另一接觸器間的獨立 移動。因此，薄膜接觸器並不適於同時測試大量的裝置。 在傳統的技術中，係以人工方式製造諸如圖3所示的 3探針卡及探針接觸器，因而造成不一致的品質。此種不 一致的品質包括尺寸、頻寬、接觸力、及電阻値的變動。 在傳統的探針接觸器中，使接觸性能的可靠性降低之另一 因素爲：各探針接觸器及接受測試的半導體晶圓具有不同 的溫度膨脹率。因此，在變動的溫度下，接觸位置可在兩 者之間變動〃因而將對接觸力、接觸電阻、及頻寬有不利 的影響。 發明槪述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — r. · ·ϋ n m ·ϋ i^i mmtm— n 1 ·ϋ ·ϋ n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 4 4O0Q0 A7 B7 五、發明說明ο ) 因此’本發明之一目的在於提供一種在電氣上接觸一 接觸目標之接觸器，該接觸器可得到高頻寬、高接腳數、 高接觸性能、以及高可靠性。 本發明之另一目的在於提供一種諸如探針接觸器等的 接觸結構’用以在該如測試半導體裝置等的應用中建立電 k連接’該接觸結構具有極高的頻寬，可符合下一代半導 體技術的測試要求。 本發明之又一目的在於提供於測試半導體晶圓及封裝 後L S I等的探針接觸器，該探針接觸器適於同時以並行 方式測試大量的半導體裝置。 本發明之又一目的·在於提供用於測試半導體晶圓及封 裝後L S I等的探針接觸器，且係經由標準半導體生產製 程製造該探針接觸器，而不涉及人工裝配或裝卸，因而可 得到一致性的品質。 本發明之又一目的在於提供安裝在探針卡上而用來測 試半導體晶圓及封裝後L S I等的探針接觸器，該探針接 觸器可補償接受測試的半導體晶圓之溫度膨脹係數。 在本發明中，係以一平，的表面之基材形成用來與一接 觸目標建立電氣連接之探針接觸器，且係利用在半導體技 術中建立的微影製程在該基材的平表面上形成一接觸器。 本發明之i亥探針接觸器包含：一基材，該基材上設有 作爲一導電路徑之連接線路；以及在該基材上利用微影製 程形成之一接觸器。其中該接觸器具有：在該基材上垂直 形成的一基部；一水平部分，且係在該基部上形成該水平 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝 ϋ ϋ n H 一：口，> n ϋ 1 n .1 ϋ n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 44 06 9 6 A7 _______ B7 五、發明說明6 ) 部分的一末端；以及在該水平部分的另一末端上形成之一 接觸部分’且其中當該探針接觸器壓在接受測試的裝置上 時，該接觸器的該水平部分產生一接觸力。 本發明的另一面向是用來製造該探針接觸器之一製程 。製造該探針接觸器的該方法包含下列步驟：以沈積或電 鍍之方式在一矽基材上形成一連接線路；以及應用微影製 程形成一接觸器’該接觸器具有一在該連接線路上垂直形 成的基部。一水平部分且係在該基部上形成該水平部分的 -一末端、以及在該水平部分的另一末端上形成之一接觸部 分’其中每一微影製程都包含下列步驟：光阻塗佈、加上 掩蔽層、曝光、顯影、除去光阻、及導電材料沈積。 根據本發明，該接觸器具有極高的頻寬，可符合下一 代半導體技術的測試要求。因爲係經由半導體生產製程中 所使用的一種微縮技術而形成該探針接觸器，所以可在一 較小的空間中對準大量的接觸器，此種方式適於同時測試 大量的半導體裝置。 因爲係利用微製造技術同時在基材上製造大量的探針 接觸器，並不涉及人工處理，所以可得到接觸性能的一致 性的品質、高可靠性、及長使用時間。此外，因爲可在與 接受測試的裝置所用相同的基材上製造探針接觸器，所以 可補償接受測1式的裝置之溫度膨脹係數，因而可避免定位 誤差。 附圖簡述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ!丨•裝--------訂---------龜丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44〇696五、發明說明& ) 圖1是一基材處理器及一具有一測試頭的半導體測試 系統間的一結構關係之示意圖。 丨圖2是將半導體测試系統的測試頭連接到基材處理器 的一詳細結構實例之示意圖。 圖3是具有一·環氧樹脂環的一探針卡實例之底視圖， 0 ^氧樹脂環係用來安裝作爲探針接觸器的複數個懸臂。 圖4 A - 4 E是圖3所示探針卡的等效電路之電路圖

圖5是利用微影製程製造本發明的探針接觸器之示意 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖。 圖6 A - 6 C是在一矽基材上形成本發明的探針接觸 益結構實例之示意圖。 圖7 A - 7 R是用來製造本發明的探針接觸器的一製 程實例之示意圖。 元件對照表 140 介面組件 1 2 0 性能電路板 1〇0 測試頭 150 印刷電路板 160 連狻器 121 接觸端點 13 0 ''岔心〃環 4 0 0 基材處理器 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂---------, -12- 〇6 9 β Α7 Β7 五、發明說明（10 4 1 接 腳 2 4 同 軸 電 纜 0 0 半 導 體 晶 圓 8 〇 夾 頭 7 〇 探 針 卡 9 〇 探 針 接 觸 器 1 0 纜 線 9 4 導 線 電容 (請先閱讀背面之注咅心事項再填寫本頁) ▼裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 條狀線 2 3 2 2 2 4 2 4 〇 接 觸 器 〇 基 材 〇 接 觸 標 3 ， 2 3 5 j 2 2 連 接 線 路 7， 2 3 8 2 光 阻 層 5 光 罩 3 ’ '2 4 4 ? 2 薄金屬層 2 4 6 連接墊 4 8 光掩蔽層 較佳實施例之群細說明 現在將參照圖5 - 7而說明本發明之接觸器。圖5示 出在通常是一砂基材的一基材（2 2 0 )上形成本發明的 若千接觸器（2 3 0 )之一實例。該基材亦可使用諸如玻 imf I n n H 心.口、V i_n ·ϋ —ϋ H «1_1 H ι 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 4406 9 6 A7 — ____B7 五、發明說明（η ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 璃纖維、陶瓷、鋁、或其他的介質材料等的其他材料。係 利用相同的微影製程在矽或介質基材（2 2 0 )上製造所 有的接觸器（2 3 0 )。 當接受測試的半導體晶圓（3 0 0 )向上移動時，各 接觸器（2 3 0)接觸晶圓（300)上對應的接觸目標 (電極）（2 30)。各接觸墊（320)間之間距可以 小至5 0微米或更短，可易於在同一間距中對準各接觸器 ( 2 3 0 )，這是因爲係利用與晶圓（3 0 0 )所用相同 的半導體生產製程來製造這些接觸器（2 3 0 )。 可將矽基材（2 2 0 )上的各接觸器（2 3 0 )直接 安裝在諸如圖2所示的一探針卡上’或將該等接觸器（

2 3 0 )塑造在諸如具有導線的傳統I C構裝之一構裝上， 使該構裝係安裝在一探針卡上。因爲可以極小的尺寸製造 這些接觸器（2 3 0 ) ’所以可易於將用來安裝本發明的 接觸器的一探針卡之頻寬增加到二十億赫或更高的頻寬。 因爲此種極小的尺寸’所以可將一採針卡上的接觸器數目 增加到諸如2 ，0 〇 〇 ’該數目足以用並行之方式同時沏J 經濟部智慧財產I員工消費合作社印製 試3 2個更多個的記憶體裝置。 此外，因爲係在矽基材（2 2 0 )上形成本1發明之各 接觸器（2 3 0 ) ’所以諸如溫度膨卩長率等的砂基材之環 境變化係與接〜受測試的半導體晶圓（3 0 0 )之環境變化 相同。因此，可在整個測試的過程中保持各接觸器（ 2 3 0 )與各接觸墊（3 2 〇 )間之精確定位。 圖fi A - 6 C示出砂基材（2 2 0 )上的各接觸器（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 297公釐） -14- 經濟部智慧財產眉員工消費合作社印製 ^^06 96 A7 _ _ B7____ -- — -- 五、發明說明（12 ) 2 3 0 )之詳細◦爲了與上述的探針卡或I C構裝建立連 接，圖6 A - 6 C之實例示出可形成此種連接的三種基本 類型之導電路徑。在圖6 A所示的一·實例中，係在該基材 之上表面建立一電氣連接。在圖6 B所示的一·實例中，係 在該基材之下表面建立一電氣連接’而在圖6 C所示的_ 實例中，係在該基材之邊緣上形成一電氣連接。幾乎任何 類型的現有I C構裝設計或探針卡設計都可適用於圖6 A 一 6 C所示的至少一種連接類型。 圖6 A所示的實例包含一連接線路（2 3 2 )(亦標 示爲a )、及在基材（2 2 0 )上的一連接墊（2 3 3 ) 。連接線路（2 3 2)建立一條自接觸器（2 3 0)到連 接墊（2 3 3 )之導電路徑。圖6 B所示的實例包含一連 接線路（2 3 2 )、經由基材（2 2 0 )之一'連接塾（ 2 3 5 )、及在基材（2 2 0 )的下表面上之一連接墊（ 2 3 6 )。在圖6 C所示的實例中，連接線路（2 3 2 ) 係延伸到基材（2 2 0 )之邊緣。在每一該等實例中，連 接線路（2 3 2 )亦用來將各接觸器（2 3 0 )的較小間 距成扇形散開到一較大的間距’以配合探針卡或I C構裝 〇 如每一圖6 A — 6 C所示，接觸器（2 3 0 )具有垂 直部分（b )，及（d )、一水平樑（c )、及一尖端部分 (e )。最好是使接觸器（2 3 0 )之該尖端部分（e ) 銳利，以便在該尖端部分（e )壓在一個需要穿過一金屬 氧化物層的接觸目標（3 2 0 )時，獲致一擦洗效應。例 I--»;---------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- A7 B7 44 06 9 6 五、發明說明（13 ) 如，如果晶圓（3 0 0 )上的接觸目標（3 2 0 )之表面 上有氧化鋁時，該擦洗效應是必需的’以便建立具有低接 觸電阻値的電氣接觸◦水平樑（c )的彈簧力提供了與接 觸墊（3 2 0 )接觸的適當接觸力。水平樑（c )的彈簧 力所產生的彈性也用來補償與各接觸器（2 3 0 )、矽基 材（2 2〇）、接觸墊（3 2〇）、及晶圓（3 0 0 )有 關的尺寸上之差異或平坦度上的變化。 接觸器（2 3 0 )的一材料實例包含鎳、鋁、及銅。 可以鎳鈀、铑、鎳金、銥、或數種其他的可沈積金屬來電 鍍該尖端部分（e )。用來做探針測試的接觸器之一尺寸 實例可以是：總高度爲1 0 0 - 4 0 0微米（最佳値約爲 2 0 0微米）。水平長度爲5 0 - 4 0 0微米（最佳値爲 1 5 0 — 2 0 0微米）、以及在各接觸目標（3 2〇）間 之間距爲5 0微米時厚度約爲3 0 — 6 0微米。 圖7 A - 7 B示出利用微影製程製造本發明的接觸器 之一製程實例。在圖7 A中，在矽基材（2 2 0 )上設有 以諸如銅等材料製成的薄金屬層（2 3 7 )。金屬層（ 2 3 7 )係用來獲致所需的導電性，以便利用一電鑛製程 來形成圖6所示之連接線路（2 3 2 )及接觸器（2 3 〇 )。如果利用諸如濺鑛等其他的沈積製程來形成連接線路 (2 3 2 )及-接觸器（2 3 0 )，則可以不需要該薄金屬 層（2 3 7 )。 在連接線路層（2 3 2 )上形成〜光阻層（2 4 2 ) ，並在該光阻層（242)上對準一光罩（245)，而 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ei§ ·ϋ i·— an·· l_i Hi I iBBi l_i ϋ·· n·· ϋ· ϋ Ha· I · 經 濟 部 智 慧— 財 產 今， 員 工 消 費 合 作 社 印 製 -16- 4 4 06 96 Α7 __ Β7 五、發明說明（14 ) 以如圖7 B所示之方式以紫外線照射該光罩（2 4 5 )。 如果使用正光阻，則在照射之後’被光罩（2 4 5 )的不 透明部分所覆蓋的光阻變硬（硬化）。可溶解並淸除該光 阻中受到照射的部分，而留下圖7 C所示之一光掩蔽層（ 2 4 2 )。在光掩蔽層（2 4 2 )的開窗中沈積諸如銅、 鎳、銘、或其他材料等的接觸器材料，以便形成圖7 D所 示之連接線路（232)。圖7D所示之連接線路（ 2 3 2 )對應於圖6 A — 6 C所示的部分。 在圖7 E所不的製程中，在連接線路（2 3 2 )上以 諸如電鍍製程形成一薄金屬層（238)。金屬層（ 2 3 8 )的其中一個目的在於使連接線路（2 3 2 )不會 受到侵蝕。金屬層（2 3 8 )的材料應該與連接線路（ 2 3 2 )或薄金屬層（2 3 7 )的材料有所不同。在圖 7 F中’係利用圖7 B及7 C所不之相同微影製程在光掩 蔽層（2 4 2 )上形成一光掩蔽層（2 4 3 )。在圖7 G 中，係在光掩蔽層（2 4 3 )的開窗中沈積諸如鎳、錦、 及銅等接觸器材料，以便形成圖6所示接觸器（2 3 0 ) 之垂直部分（b )。該製程中可使用各種沈積技術，其中 包括真空蒸鍍、陰極濺鍍、汽相沈積、及電鍍技術。以圖 7 Η所示之硏磨（平面化）製程除掉圖7 G所示之過度電 鍍部分。 〜 將重複上述的製程，以便形成該接觸器的其他部分。 在圖7 I中，利用圖7 Β及7 C所示之製程，在光掩蔽層 (2 4 3 )上產生一光掩蔽層（2 4 4 )，以便形成接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------· 經濟部智慧財產瀟員工消費合作社印製 -17- y 6 a? — --------互 7 ___ 五、發明說明（15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 器（2 3 0 )之水平樑（c )。利用沈積製程形成圖7 J 所示之水平樑（c )，並執行一平面化製程，以便移除如 圖7 K所示之過度電鍍部分。在光掩蔽層（2 4 4 )及水 卜棟（c )上’設有如圖7 L所示之一光掩蔽層（2 4 6 )’以便形成接觸器（2 3 〇 )之垂直部分（d )。係利 用圖7 B及7 C所示之相同製程產生光掩蔽層（2 4 6 ) 。因此’在沈積之後，如圖7 Μ所示，在各光掩蔽層中形 成圖6所示之垂直部分（d )，並對該垂直部分執行一平 面化製程，以便如圖7 N所示移除過度電鑛部分。圖7〇 亦不出一光掩蔽層（2 4 8 )，用以形成圖7 P所示的接 觸益（2 3 0 )之一*尖端部分（e )。 在圖7 Q中，於一溶劑中除去光掩蔽層（2 4 2 )、 (243)、 （244)、 （246)及（248)。進 行一蝕刻製程，而如圖7 R所示除掉大部分的金屬層（ 2 3 7 )。如同前文所述，係以微影技術在矽基材（ 2 2 0 )上形成接觸器（2 3 0 )及連接線路（2 3 2 ) 〇 經濟部智缴財產尾員工消費合作社印製 根據本發明，該探針接觸器具有極高的頻寬，可符合 下一代半導體技術之測試要求。因爲係利用半導體生產製 程中所用的微縮技術形成該探針接觸器，所以可在一小空 間中對準大量、的接觸器，因而適於同時測試大量的半導體 裝置。本發明之接觸結構亦可用於其中包括I C導線、 I C構裝、及其他電氣連接等的更一般性之應用。 因爲係利用微製造技術同時在基材上製造大量的探針 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 4 06 96 a7 ___B7__ 五、發明說明（16 ) 接觸器，並不涉及人工處理，所以可得到接觸性能的一致 性的品質、高可靠性、及長使用時間。此外，因爲可在與 接受測試的裝置所用相同的基材上製造探針接觸器，所以 可補償接受測試的裝置之溫度膨脹係數，因而可避免定位 誤差。 雖然本文已詳細示出並說明了一較佳實施例，但是我 們當了解，在不脫離本發明的精神及目標範圍下，且在最 後申請專利範圍的權項之內，仍可參照上述的揭示事項而 對本發明作出許多修改及變化。 -19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. u 6 9 6 as B8 C8 ___ D8 /、、申睛專利範圍 1 · 一種用來測試一半導體晶圓、一封裝後L S I、 或一印刷電路板（待測裝置）之接觸器，包含： 一介質基材，該介質基材上設有作爲一導電路徑之連 接線路；以及 在該介質基材上利用一微影製程形成之一接觸器，該 接觸器具有在該介質基材上垂直形成的一基部、一水平部 分且係在該基部上形成該水平部分的一末端、以及在該水 平部分的另一末端上垂直形成之一接觸部分； 其中當該接觸器壓在該接受測試的裝置上時，該接觸 器的該水平部分產生一接觸力。 2 ·如申請專利範圍第1項之接觸器，進一步包含在 該介質基材上的一連接位置，該連接位置係在電氣上連接 到該連接線路及該接觸器。 3 ·如申請專利範圍第1項之接觸器，其中該介質基 材具有一指定的介質常數及導磁係數。 4 ·如申請專利範圍第1項之接觸器，其中係以金屬 製成該連接線路，且係利用沈積、蒸鍍、濺鍍、或電鍍製 程形成該連接線路。 5 ·如申請專利範圍第1項之接觸器，其中該接觸器 係直接形成在該連接線路上，以便在該連接線路與該接觸 器之間建立電售連接。 6 ·如申請專利範圍第1項之接觸器，其中該接觸器 係以金屬製成，且係在該連接線路上形成一光掩蔽層之後 ，利用一沈積製程形成該接觸器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------- 經濟部智爸財產局負工消費合作社印製 -20- 經濟部智«-財產局〖貝工消費合作社印製 <4 06 9 6 b8 C8 D8 六、申請專利範圍 7 ·如申請專利範圍第1項之接觸器，其中該接觸器 藉由重複至少三次微影製程，在該連接線路上而形成’其 中每一該等微影製程都包含下列步驟：光阻塗佈、加上掩 蔽層、曝光、除去光阻、及導電材料沈積。 8 ·如申請專利範圍第1項之接觸器，其中該接觸器 的該接觸部分之材料包含不同於用來形成該設計的接觸器 部分之材料。 9 . 一種用來測試一半導體晶圓、一封裝後L S I、 或一印刷電路板（接受測試的裝置）之接觸器，包含： 一矽基材，該矽基材上設有作爲一導電路徑之連接線 路；以及 在該矽基材上利用一微影製程形成之一接觸器，該接 觸器具有在該矽基材上垂直形成的一基部、一水平部分且 係在該基部上形成該水平部分的一末端、以及在該水平部 分的另一末端上垂直形成之一接觸部分； 其中當該接觸器壓在該接受測試的裝置上時，該接觸 器的該水平部分產生一接觸力。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之接觸器，進一步包含 在該砂基材上的一連接位置，該連接位置係在電氣上連接 該連接線路及該接觸器。 1 1 · 申請專利範圍第9項之接觸器，其中該連接 線路係以金屬製成，且係利用沈積、蒸鍍、濺鍍、或電鍍 製程形成該連接線路。 1 2 .如申請專利範圍第9項之接觸器，其中該接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝·-------訂--------I線J -21 - 經濟部智落財產局'員工消費合作社印製 ^ #4 Ο 6 9 b g88 C8 D8 t、申請專利範圍 器直接形成在該連接線路上，以便在該連接線路與該接觸 器之間建立電氣連接。 1 3 .如申請專利範圍第9項之接觸益’其中δ亥接觸 器係以金屬製成，且係在該連接線路上形成一光掩蔽層之 後，利用一沈積製程形成該接觸器。 1 4 ·如申請專利範圍第9項之接觸器，其中該接觸 器係藉由重複至少三次微影製程，而形成在該連接線路上 ，其中每一該等微影製程都包含下列步驟：光阻塗佈、力口 上掩蔽層、曝光、除去光阻、及導電材料沈積。 1 5 ·如申請專利範圍第9項之接觸器，其中該接觸 器的該接觸部分之材料包含不同於用來形成該設計的接觸 器部分之材料。 16·—種製造一用來測試一半導體晶圓、半導體晶 粒、一封裝後L S I、或一印刷電路板（接受測試的裝置 )的接觸器之方法，包含下列步驟： 提供一由介質或半導體材料製成之基材； 以沈積或電鍍之方式在該基材上形成一連接線路；以 及 應用微影製程形成一接觸器，該接觸器具有一在該連 接線路上垂直形成的基部、一水平部分且係在該基部上形 成該水平部分的一末端、以及在該水平部分的另一末端;上 形成之一接觸部分，其中每一該等微影製程都包含下列步 驟：光阻塗佈、加上掩蔽層、曝光、除去光阻、及導電材 料沈積。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 零裝---------訂---------線. -22-