TWI278627B - A probe card manufacturing method including sensing probe and the probe card, probe card inspection system - Google Patents

Description

1278627 18995pif.doc 九、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種製造包含感 法、探測卡以及用於檢測探^ 、’之探測卡的方 發明是關於製造包含與檢_==3特定言之，本 探針之過驅動（over drive，〇D)以 ·^便能夠感測 測探針之探測卡的方法、探測卡以 ^圓之平面度的感 統。 用衣板測探測卡之系 【先前技術】 半導體製造過程包含以下一系歹 (sihcon wafer )上配置多個晶片且上矽晶圓 成獨立晶片。為了將所得結構封裝並切並切割 須執行以下過程：將電訊號施加至個 曰片，必 有對應於形成於石夕晶圓上之晶片之接觸構具 檢=。接觸構件與秒晶圓上：= 在下文中被稱為探針。 接％構件 半導體檢義程包含以下操作：在晶_ c 1駕10上安置所要石夕晶圓，使探針尖端與石夕晶圓二 接，接觸，並藉由當用預定之實體力按難針 = 況唬施加至所要接墊來執行所要檢測。 守將弘 此特，必須施加足夠的過驅動（0D 所有探針尖端皆卿晶圓之所要接麵觸。亦 1278¾.oe 維持足夠的〇0以 即時感測〇D > A 防止對接墊之致命損害。此要求用於 廿曰 ㊁前狀態的部件。 亚且必須總保持容罢认i 面度以便使探針*、山置灰曰曰圓夾盤上之矽晶圓的恆定平 墊。因此，t =與相應接墊精密接觸並防止損壞接 部件。 汗發用於即時精確感測矽晶圓之平面度的 【發明内容】 【技術問題】 本發明提供一插制生 探測卡以及用於衣k包含感測探針之探測卡的方法、 檢測半導體裝叙測卡的系統，其中感測探針以用於 獨立形成於f路板的檢嶋針之MEMS方法而 合之半導體裝置之且經組態以感測施加至具有高度整 對於探剛卡之砂 口的探針之過驅動（〇D)並感測相 本發明面度。 法、探測卡以及用、種製造包含感測探針之探測卡的方 於由感測探針感測的3探測卡的系統，所述系統可將關 砍晶圓的平面度之次二之0D以及關於相對於探測卡之 於由感測探針感測的探 。^、、先，所述系統可將關 矽晶圓的平面度之f 以及關於相對於探測卡之 '叫存於諸如PC的終端中以使得下 7 127 聲 -插作員可使用所儲存之qd以及+面度資訊。 【技術解決方案】 本發明之實施例提供製造探測卡的方法 。在所述方法 中，在犧牲基板上形成用於建構電檢測探針之尖端部分以 ， 及平面度感測探針之尖端部分的第一保護圖案 (passivation pattern)，並執行使用第一保護圖案作為蝕 刻遮罩的侧製程以在犧牲基板中形成第一溝槽。移除第 —保缦圖案’亚形成具有暴露第〆溝槽之條型第-開D的 第二保護圖案。在第-開口中提供導電材料以形成分別連 接至檢測以及感測探針之尖端部分的橫桿部分，藉_ 檢測探針錢感_針。檢㈣及制探狀橫桿部分與 多層4路板接合。移除犧牲基板以暴露檢測探針以及 探針。 可形成第二保護圖案以使得第-開口之縱向邊緣與第 一溝槽之一側對準。 在某些貝施例中，在形成檢測以及感測探針之後，所 • 14方法可更包含·形成具有第二開口的第三保護圖案，第 二開口恭4形巧相探針之⑼部分上的所述感測 之橫桿部分；在第二開口中提供導電材料以在感測探針之 尖端部分上形成汛號突出部分；並移除第三保護圖案。 形成第二保護圖案之後，所述錢可更包含使用第二保= 圖案作為钱刻遮罩來飿刻犧牲基板，藉此形成第二溝槽: 在更多實施例中，可形成第二保護圖案以使得在^ 成檢測探針的區域中第—開口之縱向邊緣與第一溝槽之」 8 1278^7.. pi Γ. doc 開口之中心部分。在形成第==中第—溝槽安置於第— 更包含使用第二保護圖案作圖案之後，所述方法可 藉此形成$二賴。鱗綠刻犧牲基板， 在其它實施例中，所述方、本 感測探針之橫桿部分之第三/ V更包含：形成具有暴露 三開口中提供導電材料以形:：：第三保護圖案；並在第 感測探針之橫桿部分。战谷於檢測探針之橫桿部分的 在其它實施例中，檢測樑料、 於多層電路板上之凸塊而與及感測探針可藉由形成 於檢剛探纟+2 4 3包路板接合，且可使對應 在其：==:;於_針之凸塊。 板，形成用於在多層電路板上建，包含.製備多層電路 案；在第三保護圖案中沉積導曾=個凸塊的第三保護圖 成用於選擇性地暴露凸塊的斗，成凸塊；順序形 弟四保護圖案中沉積導電材料:;：弗『保護圖案；並在 在本發明之某些實施凸塊之高度。 製備用於電檢測之檢測探針以及二=卡之方法包含： 針，每—檢測以及感測探針具有停刑面度之感測探 ，之-末端的尖端部分;且;連接至 分與多層電路板接合，其中檢測探針以=探針之 知由形成於多層電路板上的凸相及感測探針 ，檢測探針之凸塊形成為\;二^ i可使用雷射而將感測探針與多層電路板=振針之凸 9 I278®i；d〇c /本發明之更多實施辦，形成探 在犧牲基板均成用於鎌敎檢 ς卡之方法包含： 面度之感測探針，每—檢測以及感 ^及用以感測平 々以及附著至横桿部分的尖端部分；條型橫桿部 多層電路板上對應於制探針之尖層電路板；在 號突出部分；藉由多層電路板上之凸;= 勺位置處形成訊 振針的横桿部分，凸塊高於訊號突\測以及感測 板以暴露檢測探針以及感測探針。刀，亚移除犧牲基 在本發明之更多實施例中，探消]卡包八· 其具有接收外部電訊號之一或多個凸 =·多層電路板， 才木針，其具有條型橫桿部分，條型橫桿部八#支木型檢測 表面與多層電路板之凸塊接合，且尖二之：末端的上 分之另-末端的下表面並經組態以藉由壓力板桿部 片之接墊接觸；以及感測單元，其經組 導體晶 半導體晶片之接墊接觸時感測施加 =測採針與 (〇β)的程度。 杈冽彳木針之過驅動 在某些實施例中，感測單元包含：縣 針，其具有條型橫桿部分，條型橫桿部㈣測探 面與多層電路板之凸塊接合，在條型榉 ^的上表 的上表面上提供訊號突出部分，且尖端!^^另一末端 :之另-末㈣下表面並、独態簡域力而 體曰 丄==觸；以及訊號連接端子，其安置於多層電路j ^ 〇D超出狀程度時感測與訊號突出部分的接觸。 在更多實施例中，感測單元包含：懸臂支架型感測探 10 I278^i(,oc 針，其具有條型橫桿部分，條型橫桿部分 面與多層電路板之凸塊接合，且尖端部末端的上表 之中心部分的下表面並經組態以藉由壓力『了至4灵桿部分 之接墊接觸；以及訊號連接端子，其安置半導體晶片 以當0D超出預定程度時感測與條型=層電路板上 的接觸。 /、 °丨$之另一末端 在其它實施例中，感測單元包含：懸-針，其具有條型橫桿部分，條型橫桿部分 术型感測探 面與多層電路板之凸塊接合，且尖端末端的上表 之另-末端的下表面並經組態以藉由壓^『了至橫桿部分 之接墊接觸；以及訊號連接端子，其二二，半導體晶片 以當㈤超出預定程度喊顺條型橫桿部ί層電路板上 的接觸，其中懸臂支架型感測探針 刀之另一末端 針之橫桿部分。 只彳干邙分厚於檢測探 在其它實施例中，感測單元包含：縣辟 、 針，其具有條型橫桿部分，條型橫桿部感測探 面與多層電路板之凸塊接合，且尖 端的上表 之另-末端的下表面並經組態以藉由厣二『2】杈桿部分 之接墊接觸·’以及訊號連接端子，^置；;2導體晶片 以;“D超出預定程度時與條型橫桿部分： = : = ^其中與檢測探針接合之凸塊厚於與感測探針接合:凸 f其它實施例中’感測單元包含：懸 計，其具有條㈣桿部分，條型橫桿部分之—末端的= 1278紹 5pi「.d〇c 面與多層電路板之凸塊接合，且尖端部分附著至橫桿部分 之另一末端的下表面並經組態以藉由壓力而與半導體晶片 ， 〜接塾接觸，訊號突出部分，其安置於多層電路板上對應 =感測探針之尖端部分的位置處；以及訊號連接端子，其 ， 多層電路板上以當〇D超出預定程度時感測條型橫 才干邛刀之另一末端與訊號突出部分接觸，其中與感測探針 接合之凸塊厚於訊號突出部分。 φ : $在其它實施例中，感測單元安裝於檢測探針附近的多 路板之預定部分處，感測單元包含當0D超出預定二 度日可與半導體測試晶片接觸的接觸感測器（contact ，nsoi )壓力感測為（pressure sensor )或光學感測哭 (optical sensor)。 、 、在本發日狀更多實施例中，探測卡檢_統包含： 測卡’其包含：具有接收外部電訊號之 : 的多層電路板，安置於多層電路板之連接端子上 具^麵桿部分的懸臂支架型檢測探針，條·桿部八 之-末端的上表面與多層電路板之凸塊接合刀 附著至横桿部分之另—末端的下表 之接墊接觸，以及經組二 之鞀声盥箱―Μ 破，並將所感測的or 之权^預疋0D程度比較以控制： 在控制5之控制下控制檢測裝置的操作； 早 早兀，其根據控制器之控制訊號來顯示⑻錢。不 探測卡檢測系統可更包含警報單元（alarming unit)， 其回應於控制器之控制訊號而產生警報訊號。 感測早元包括與檢測探針分離之感測探針。 感測探針可與半導體晶片之虛設接墊接觸。 感測單元可包含接觸感測器、壓力感測器或光學感測 器。 【有利影響】 根據製造包含感測探針之探測卡的方法，感測探針以 用於檢測半導體裝置之檢測接墊的檢測探針之MEMS方 法而獨立形成於電路板上，且經組態以感測施加至具有高 度整合之半導體裝置之矽晶圓的探針之過驅動（0D)並感 測相對於探測卡之石夕晶圓的平面度。因此，可有效執行檢 測過程。 並且，根據藉由上文之方法而製造的探測卡，可將關 於由感測探針感測的探針之0D以及關於相對於探測卡之 矽晶圓的平面度之資訊儲存於諸如PC的監控終端中以使 得下一操作員可使用所儲存之0D以及平面度資訊。因 此，可防止不必要之製造過程以減少製造過程的數目以及 時間。從而可提高製造效率。 【實施方式】 【最佳模式】 在下文關於本發明之實施例的詳細描述中，用於檢測 晶圓上之接墊之狀態的探針通常被稱為檢測探針，且用於 感測檢測接塾期間所產生之過驅動（〇1))或晶圓之平面度 1278627 I8995pif.doc 的探針通常被稱為感測探針。 圖1為根據本發明才旧 〇〇='之探測卡，方 5上。 她由矽材料製成的犧牲基板 層)I序牲基板5上(其上已形成《 侧製程以形成將在=二以及氧化 弟一保護圖案2。 衣私中用作飯刻遮罩的 刻製=二來順序執行物 形成一f應於探針之尖i的=程’藉此在犧牲基板5上 換a之，儘管圖式中 來形成溝槽包含執行刻第—保護圖案2 尖端之-末端部分的潘以形成-對_^^ 程以加深溝槽。 /曰以及執行非等向性乾式蝕刻製 可根據第一保譜同士 的各種形狀形成對二=而以諸如錐形以及錐體 非等向性乾柄财二^之末端部分的淺溝槽。 知之反應式離子_，為堵如被稱為B〇Sh過程的眾所周 深溝刻製程。⑽呢-etd_，咖）過程的 。參看圖丨(d)(C，)執二::式蝕刻製程以移除第-保護 執仃_過如在齡基板5上形成 2 I278627rd〇c 如）銅（Cu )在隨後之電鍍過程中起種子作用的種子層（seed layer) 1 0 〇 參看圖1⑹，將光阻塗覆於所得結構上，並執行暴露 • 以及顯影過程以形成包含具有ϋ案空間（pattern space)之 • $二保護随15,所述圖案空間具有檢測探針以及感測探 針之支撐橫桿的剖面形狀，藉此形成用於藉由隨後之金屬 沉積過程而形成支撐橫桿的圖案空間。 參看圖1 (f)，藉由電鑛將導電材料沉積於經由第二保 護圖案15而暴露的圖案空間中，並執行包含化學機械研磨 (chemical mechanical polishing，CMP)過程、深腐飪過 程（etchback process)以及研磨過程（gdnding pr〇cess) 的平坦化過程以形成檢測抹針20以及感測探針22。因此， 檢測探針20包含橫桿部分20a以及形成於具有橫桿部分 20a之體中的尖端部分20b，且感測探針22包含橫桿部分 22a以及形成於具有橫桿部分22a之體中的尖端部分22匕。 或者，可使用化學氣相沉積（chemical v叩〇r • dep〇siU〇n，CVD)過程或物理氣相沉積（physicai vap〇r deposition，PVD)過程替代電鍍過程而形成檢測探針2〇 以及感測探針22。 參看圖1(g)，第三保護圖案25形成於所得結構上以使 其具有圖案空間，所述圖案空間具有對應於尖端部分孤 之橫^部分22a的部分上表面上的訊號突出部分之剖面形 狀，藉此形成用於藉由隨後之金屬沉積過程而形成訊號突 出部分的空間部分。 15 1278627 18995pif.doc I看圖](h)，藉由# _ 保護圖案25之間的空料沉積於形成於第三 30。 二9邛分中，藉此形成訊號突出部分 參看圖]⑴，執γ、、弓、、 ]5以及第三保護圖案式蝕刻製程以移除第二保護圖案 參看圖I⑴，檢、、、一 分20a以及22a的上則探針20以及22之横桿部 35上的凸塊55以及$知邛分分別與形成於多層電路板 麥看圖l(k)，執行渴口 ， 因此暴露檢測探針2〇、、'、4製程以移除犧牲基板5並 圖2為說明製造圖1及感，探針22,藉此完成探測卡。 此方法中，在犧牲基^ $之抓針之另一方法的剖視圖。在 等向性乾式钱刻製‘二二十順序執行濕式钱刻製程以及非 以及感測探針22牲基板5中形成檢測探針2〇 之體中形成訊號突出部/亍。包鍍過程以在具有感測探針22 相同標號表示與圖]中=&在祂述圖2之實施例中，藉由 關於與圖1中相同之過件’且為簡明起見將省略 參看圖2⑻，執行：圖. 在已形成用於形成探針1⑷中相同的過程以 形成第一保護圖辛15 =大鳊4分之溝槽的犧牲基板5上 有：橫 製程，藉此在犧刻料來執行钱刻 針之板桿IX及尖端^日其中㈣成撿測探 及感測板針之橫桿以及尖端部 16 1278^27 pif.doc 分。 芩看圖2(b)，在犧牲基板5上形成種子声 電鍍將導電材料沉藉於、单 ^ ’且藉由 測探針22知於溝槽中以形成檢測探針μ以及感 /看圖2(c)在已形成檢測探以 的犧牲基板上形成第— 以成1¼針22 述空間部分呈有^；：^又0木25 ’其具有空間部分，所 部分&之部探針22之尖端部分如的橫桿 參看圖2(d)，^的_突出部分之剖面形狀。 保護圖案25之門鍛將導電材料沉積於形成於第： 30。 間的”部分中，藉此形成訊號突出^ 其後，執行盘圖 探針2 G以及感測探(=圖明中相同的過程以將檢測 55以及54接合，藉此完=二多層電路板35上之凸塊 圖3為測卡。 製造之探叫的系統^示^以及圖2中所說明之方法而 參看圖3 - 、思、I©]。 具有接收外部電剛系統包含··多層電路板35，1 凸塊55，其安置^接^多個連接端子4〇以及線A 探針，其每—者具有 4〇上；多個懸臂支架型檢測 尖端部分Μ與與半導體晶片之接塾接觸的 測施加至檢㈣探針2 2的橫桿部分；感測單元，其感 感冽單元包含： ^ ;以及探測卡檢蜊裝置60。 與多層電路极35連^ = 衣針22，其藉由獨立凸塊54而 運接以子4〇接合’·訊號突出部分π， 1278627 1 ^995pi (.doc 其形成於對應於感測探針22之尖 22:之部分上表面上;以及感測訊號連接端^ 於多層電路板35之表面上，其子5 ㈤超出預定程度時將外部電訊號輸出至；^刀3〇以画 預定成至此高度以使得其在㈤超出 僅况下與感測訊號連接端子5〇接觸，且反之亦 探測卡檢測裝置60包含·批生丨印 由感測單元感測之/雜㈣應於 0D程度與預定⑽程度“==且然後將所感測之 驅動單元62，JL在押制哭乂 I制正個糸、统；檢測裝置 置60曰首-二t 1之控制下驅動探測卡檢測裝 。，_不早7L 63 ’其_控制器、 〇D量；以及警報單^ 64，i 虎而顯不 產生警報訊號。 、、工制益61之控制訊號而 操作現將參看圖3詳細描述探測卡以及探測卡檢測系統的 麥看圖3(b)，當藉由一外部實體力按 ^端部分胤以使其與檢測接藝]接觸並施加，卜 —力以使得GD存在於對應於預定間隔㈣第;;夕Μ =’將檢測探針2 0撓曲於預㈣隔d】之範_ =内 感測採針22相對於感測訊號連接端子5〇 匕， 離。因此，藉由由線45連接之感夠 接持―預定距 連接端子4〇而將—低位準電訊 50以及 6〇的控制器61。 木叫卡檢測裝置 I278^Z,,〇c 今有圖3(c) -範圍時，將檢測二 d2的第二範圍。因此，亦將4 弟—範圍之預定間隔 探針2 2並__^體力施加至感測 接觸。因此，藉由線45以及速測訊號連接端子如 訊號:八，卡檢測裝f60:=將-高位準電 前狀態。 ”肩不早兀63向刼作貝顯示當 „亚且’在控制器61之控制下’警報單元64輸出邀報 汛唬以使得其它操作員或管 :報 號可良t久白& 王人了感知i；刖狀悲。警報訊 破T執鳴聲、電子音訊訊號、語音導引訊息或其類似物。 此外，在探測卡之操作期間所產生之〇D感測資訊可 儲存於一儲存單元（未說明）中以便甚至在終止接墊檢測 過程之後仍可利用所述資訊。 【發明模式】 現將詳細描述本發明之其它實施例。 實施例1 在實施例]中，形成感測探針21之橫桿部分21a，使 其長於檢測探針20之横桿部分20a，且在橫桿部分2] a的 下表面上與橫桿部分2] a之末端間隔離開預定距離之一點 處形成尖端部分21b。可以與最佳模式實施例中相同之方 式來感測過驅動（〇D)。在描述實施例]中，藉由相同標 號表示與最佳模式實施例中相同之元件，且為簡明起見將 19 1278627 18995pif.doc 省略關於重疊過程的描述。 、”圖4為根據本發明之另一實施例說明製造包含〇1)感 測棟針之探測卡的方法之剖视圖。 η寥看圖4(a)至圖4(d)，執行與圖](a)至圖1(d)中相同 j程以形成料軸闕Μ端料的_贴已形成 ::的犧牲基板5上形成種子層1〇。參看圖4(e)，在犧牲 二pS:應於横桿部分施以及抑之圖案空 嫌圖安看圖4(f)，藉由電鍍將導電材料沉積於藉由第一保 二】5而恭露的溝槽以及圖案空間中，藉此形成檢測探 尸部^及感測棟針21。因此，建構檢測探針20以包含橫 以及形成於具有撗桿部分20a之末端之體中的 及形成感測探針21以包含橫桿部分21a以 間隔的下表面上與橫桿部分21a之末端 =疋距叙—點處的尖端部分训。 為簡佳模式實施例中的相同，卿 針之之檢測探針以及感測探 製㈣及非等向性乾式 測探針以及制探針。l4Ai在娜基板5巾形成檢 例中::跡且為_=:=佳模式實施 分案空間(其具有橫桿部 及另1案空間（其具有橫桿部分 20 1278627 ⑻ 95pir.doc 21a之剖面形狀）的第一嗜 餘刻製程以及鱗向料H15之後，餐執行濕式 探針2 0以及感測探針^ U王以形成用於形成檢測 剛分21aV丁矣間，感測探針21具有形成於 ί距:Γ :面上與橫捍部分2】吻 顶疋距_之一點處的尖端部分21b。 圖^，藉由電鑛將導電材料沉積於所形成之圖 ;^ 1曰此形成檢測探針20以及感測探針2!。因此， 含横桿部分咖以及形成於具有橫桿 21以勺人;r/而之肢中的尖端部分鳥，並形成感測探針 及形成於橫桿部分21a的下表面 端部trb 端間隔離開預定距離之一點處的尖 納則單元之感測探針21具有橫桿部分2ia以及形 ==〜的下表面上與橫桿部分21a之末端間隔 mr 點處的尖端部分21上以外，藉由圖4以 :—所况明之方法而製造的探測卡實質上相同於最佳 S貫施例的探測卡。因此’為簡明起見，將僅描述感測 感測單兀包含：感測探針21，其藉由凸塊54而盘多 層電路板35之連接端子4G接合，感測探針21包含橫桿部 分21a以及形成於橫桿部分2】_τ表面上與橫桿部分叫 之-個末端間隔離開預定距離之—點處的尖端部分2ib. 以及感測訊號連接端子5G，其安置於多層電路板％的表 面上相對於橫桿部分2] a之側端之凸塊54的位置處以便當 I278627rd〇c 〇D超出預定程度時將電訊號輸出至外界。 具有上文之感測單元的探測卡檢測裝置60相同於最 佳模式實施例之探測卡檢測裝置，且因此為簡明起見將省 略其詳細描述。 圖6為用於使用藉由圖4以及圖5中所說明之方法而 製造之檢測以及感測探針來檢測探測卡之系統的示意圖。 參看圖6，當藉由自外界施加之外部實體力而在檢測 探針20處產生OD時，橫桿部分21a之末端取決於OD之 產生範圍而選擇性地連接至感測訊號連接端子50。回應於 來自感測訊號連接端子50之電訊號，探測卡檢測裝置60 之控制器61以與最佳模式實施例中相同之方式控制檢測 裝置驅動單元62、顯示單元63以及警報單元64。 實施例2 在圖7以及圖8中所說明之實施例2中，形成與檢測 探針20接合之凸塊55，使其高於與感測探針80接合之凸 塊54，並形成感測探針80之橫桿部分80a，使其厚於先前 實施例之橫桿部分◦在描述實施例2中，藉由相同標號表 示與最佳模式實施例中相同之元件，且為簡明起見將省略 關於重疊過程的描述。 參看圖7(a)，製備多層電路板35，且在多層電路板35 上形成具有多個凸塊剖面圖案的第一保護圖案65。 參看圖7(b) ’措由電鑛將導電材料沉積於猎由弟一保 護圖案65而暴露的凸塊剖面圖案中，藉此形成凸塊54以 及55。 22 I278627;d〇c 參看圖7(c)，形成用於選擇性地暴露凸塊55的第二保 護圖案64。 參看圖7(d) ^藉由電鍛將導電材料沉積於藉由苐二保 • 護圖案64而暴露之空間中，藉此增大凸塊55之高度。 — 參看圖7(e)至圖7(g)，以與圖]⑻至圖1(f)中相同之過 程而形成與凸塊54以及55接合之感測探針以及檢測探針。 如上文，藉由蝕刻製程在犧牲基板5中形成具有橫桿 部分20a以及形成於具有橫桿部分20a之一末端之體中的 ® 尖端部分20b的檢測探針20以及具有橫桿部分80a以及形 成於具有橫桿部分80a之一末端之體中的尖端部分80b的 感測探針80。 參看圖7(h)，在橫桿部分80a上形成用於成長橫桿部 分80a的第三保護圖案85。 參看圖7(i)以及圖7G)，藉由電鍍將導電材料沉積於藉 由第二保護圖案8 5而暴露之空間中’藉此僅成長感測探針 8〇之橫桿部分8 0 a ◦ φ 藉由濕式蝕刻製程而移除第一、第二以及第三保護圖 案65、64以及85。 參看圖7(k)，將檢測以及感測探針20以及80之一個 末端部分與形成於多層電路板35上之凸塊55以及54接 合。 參看圖7(1)，移除犧牲基板5以暴露檢測探針20以及 感測探針80。 同時，圖8之實施例不同於圖7之實施例在於檢測探 23 I278627d〇c 針20之橫桿部分2〇a以及感測探 成於犧牲基板5上。 之横椁部分80a形 換言之，以與圖]⑷至圖 有横桿部分2〇a以及形成於具有橫桿=之方法而製造具 體中的尖端部分2〇b的檢測探針2刀2〇a之一末端之 以及形成於具有橫桿部分8如之— 具有横桿部分8如 80b的感測探針80。 而之體中的尖端部分 麥看圖8(a)，在犧牲基板5上 麟針之後，在犧牲基板5上形成成=探針20以及感 80a的保護圖案75。標號15表示用H僅成長横桿部分 及感測探針80的保護圖案。 ^成撿填彳探針20以 參看圖8(b)，藉由電鍍將導電 案75而暴露之空間中 ^匕積於藉由保 分80a。 切顺針80之横桿;; ik後之過程與圖7中之過 將省略其描述。 、问，且因此為簡明起見 外，ίΐΐ?早元不同於最佳模式實施例的感測單元以 所:13以及圖8中所說明之方法而製造的探測卡實 “二=最佳模式實施例之探測卡。因此’為簡明起見 將僅彳曰述感測單元。 80，^矣/2、’如圖9中所說明，感測單元包含：感測探針 路柘、γ、夕、_長之橫桿部分80a並藉由凸塊54而與多層電 其安置於夕接端子40接合；以及感測訊號連接端子50， _八夕t電路板35的表面上相對於橫择部分8〇a之側 24 1278说7— 端之凸塊54的位置處以便各 輸出至外界。"&出預疋程度時將電訊號 具有上文之感測單元的探測卡檢測裝置 佳模式實施例之探測卡檢 4同、取 略其詳細描述。卡“】衣置且因此為簡明起見將省 換言之，當藉由自外界施加之外部實 針20處產生⑻時，橫桿部分_之末端 ，而選擇性地連接至感測訊號連接端子;。:回 自感測訊錢接料5Q之電_，_切潜*置^ 61以與最佳模式實施例中相同的方式控制檢測裝 置驅動黽开6?、骷一口口-， w工巾μ双/只J衣 功早兀W顯不早兀63以及警報單元64。 接人所1實施例3中’形成與檢測探針2〇 塊^的高产。以使其具有不同於與感測探針22接合之凸 之第在多層電路板35上形成用於㈤ J看圖10(b)，藉由電鍍將導電材料沉積於藉由第一保 °又® : 65而暴露之空間中，藉此形成凸塊54以及55。 路;^ς看圖】〇⑷’在其上已形成凸塊55以及54之多層電 64。反5上形成用於選擇性地成長凸塊55的第二保護圖案 ^看圖_’藉由電賴導電材料沉積於藉由第二保 叹㈣杀64而暴露之空間中，藉此僅形成凸塊55。 25 "Spil'.doc: A2786 18' 探針:以與圖1⑷至圖1侧目同之過程而形成撿测 將具㈣桿部分2m形成 I 末端之體中的尖端部分2〇b之檢測探針川 與形成於多層電路板3 5上的凸 柷釗^ 4 2 〇 式餘刻製程而移除犧牲基板5。 口’且然後猎由濕 2二：有:=:==部分 22 35 Ϊ 勺凸鬼54接&。以與用於檢測探針 形成感測探針22。 之以_的方法 ㈣探針2G之橫桿部分咖具有與感測 55 2 瓜相同的厚度。如圖U中所說明，凸塊 54具有不同南度以便使感測探針22之橫桿乂 22a的末端當檢測探針2〇在預定〇D範 D刀 測訊號連接端子50接觸，而當檢測探針2〇 :二感 出預定00範圍時與感測訊號連接端子5〇接觸木。乾超 除了感測單元不同於最佳模式實施例之^測單元以 二=由圖1()中所說明之方法而製造的探測卡實質上 St式實施例的探測卡。因此，為簡明起見將僅描述 感洌單元包含：感測探針22，其藉由 針2〇之凸塊55之高度的凸塊54而與多層電路板35 = 接端子40接合；以及感測訊號連接蠕子5〇，其安置於夕 26 I278^7P1,〇c 層電路板35的表面上相對於橫桿部分22a之側端之凸塊 5 4的位置處以當〇d超出預定程度時將電訊號輸出至外 界0 具有上文之感測單元的探測卡檢測裝置60相同於最 佳模式實施例之探測卡檢測裝置，且因此為簡明起見將省 略其詳細描述。 換言之，當藉由自外界施加之外部實體力而在檢測探 針20處產生OD時，横桿部分22a之末端取決於OD之產 生範圍而選擇性地連接至感測訊號連接端子50。回應於來 自感測訊號連接端子5〇之電訊號，探測卡檢測裝置6〇之 控制器61以與最佳模式實施例中相同的方式控制檢測裝 置驅動單元62、顯示單元63以及警報單元料。 實施例4 、圖]2中所說明的實施例4中，在多層電路板％上形 成訊號突出部分95以便感測探針之〇d。 參看圖]2⑻，製備多層電路板^ 板35上對應於感測探針之尖端部分 在夕曰1 出部? 95，並形成用於形成凸塊的第—保護 芩看圖12(b)’藉由電鍍將導 二、又备木 護圖案65而暴露之空間中，葬 :、'/儿積於藉由第一保 及凸塊54以及55。 域形成訊號突出部分95以 其後，如圖12(c)中所說明地形成 部分95之凸塊插入多層電路板 、1守问衣汛唬犬出 針之橫桿部分之間的第二保護圖測探針以及感測探 1278627 I 8995pii.doc 參看圖I2€d)，p t 護圖案64而是％错由電鍍將導電材料沉積於藉由第二保 54。 a路之空間中，藉此形成成長之凸塊55以及 參看圖1 護圖案65以及料错由濕式蝕刻製程移除第一以及第二保 其後，以與函 探針2 0以及感^菜。圖]⑴中相同之過程而形成檢蜊 參看圖12ΓΠ u 桿部分20a之—太，具有橫桿部分2〇a以及形成於具有横 以及具有橫桿部八^體中的尖端部分的檢測探針20 ^干口^刀22a以及形成於具有橫桿部分22a 端部分22b的感測探針22同時與形树 曰甩路板35上之凸塊55以及54接合。 曰參看圖12(g)，藉由濕式蝕刻製程移除犧牲基板5 ,萨 此暴露檢測探針20以及感測探針22。 曰 ^除了在多層電路板35上形成用於感測探針之〇D的訊 ^出部分以外’藉由圖12中所朗之方法而製造的探測 卡> 賢上相同於最佳模式實施例中之探測卡。 明起見將僅描述感測單元。 芩看圖13，感測單元包含：感測探針22，| Μ而與多層電路板35之連接端子4〇接合;^接 端子％，其安置衫層料板35上職於❹^= 大令而部分22b的位置處；以及訊號突出部分％， 感測訊號連接端子50 i，使其低於凸& 55以及=成表 具有上文之感測單元的探測卡檢測裝置的相同於最 28 1278氣 4模式實施例之探測卡檢測裝置，且因此為簡明起見將省 略其詳細描述。 換言之，當藉由自外界施加之外部實體力而在檢測探 計20處產生〇[)時，橫桿部分22a之末端取決於〇d之產 生範圍而選擇性地連接至與感測訊號連接端子5〇連接的 訊號突出部分95。回應於來自感測訊號連接端子5〇之電 訊號’探測卡檢測裝置60之控制器61以與最佳模式實施 例中相同的方式控制檢測裝置驅動單元62、顯示單元63 以及警報單元64。 上文之實施例的感測探針之每一者經組態以與半導體 晶片之虛設接墊接觸，並可由接觸感測器、壓力感測器或 光學感測器替代感測單元。 圖14說明-實施例，其中將由上文之實施例而製造的 感測探針施加至探測卡。在此實施例巾，將_探針安置 於各種位置處以便感測探針之〇D以及相對於探測卡之 晶圓的平面度。 圓凡㈣頻休对接觸的虛設接墊。參看圖15(1) 以及圖】=將與檢測探針之尖端接觸的檢 = 於晶圓之區域①中，且將與感測文罝 ㈣於晶圓之區域③中，‘;=== 針以及感測探針之探測卡相四配。1按上一/、有榀測才木 換言之，如圖15中所說明，仏 勢1的上部接觸，且感測探針之^針之尖端與檢測接 接觸，因此可感測㈤晶圓之平設接墊2的上部 +面度並將其傳輸至探測卡 29 1278^ 5pif.doc 1278^ 5pif.doc 檢測裝置。 【工業貫用性 ^據本^之㈣卡製造方法、探測卡以及探測卡檢 測乐統可用以檢測半導體裝置。 限定發:月已Γ較佳實?例揭露如上，然其並非用以 .π ^ 壬何热習此技蝥者，在不脫離本發明精 當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保崔 祀圍當視_之”翻範_界定者㈣。 伟。又 【圖式簡單說明】 COD) 製狀探測卡_統之示意圖。中所。兄明之方法而 圖4為根據本發明之另―實 測麟之探測卡的方法之剖視圖。 f包各〇D感 圖5為說明製造圖4之探針 圖6為用於檢測藉由圖心5=視圖。 製造之探測卡㈣統之示意^ 所㈣之方法而 圖7為根據本發明之又—麻 測探，之探測卡的方法的剖視^。…发造包含⑻感 圖8為說明製造圖7 圖9為用於檢測藉由圖7以及圖剖視圖。 製造之探測卡的系統之示意圖。u中所％明之方法而 30 1278%7_c 測探明製造包含。- 圖丨〗為用於檢測藉由圖10中所說明 探測卡㈣統^意圖。 仏料而製造之 測探例說明製造包含⑻感 圖13為用於檢測藉由圖12中所說明^ $ 採測卡的系統之示意圖。 之方法而製造之 圖。圖]4為根據本發明之另一實施顺明如“探針的 口丨5為說明以與探測卡相匹配之 上之接墊以及虛設接墊的圖。 ^而形成於晶圓 【主要元件符號說明】 1 ·檢測接塾 2 :第一保護圖案/虛設接墊 5·犧牲基板 10 ·種子層 15 j第一保護圖案/第二保護圖案 2〇 :檢測探針 =、2]a、22a、_··橫桿部分 b、2】b、22b、8〇b:尖端部分 22、80 ·感測探針 25、85 ·第三保護圖案 30、95 :訊號突出部分 3 1 I278^.r.d〇c 35 :多層電路板 40 :連接端子 45 ··線 5〇：感測訊號連接端子 54、55 :凸塊 60 :探測卡檢測裝置 61 :控制器 62 :檢測裝置驅動單元

63 :顯示單元 64 :警報單元/第二保護圖案 65 :第一保護圖案 75 :保護圖案 dl、d2 :預定間隔 ①、③.晶圓之區域

32

Claims (1)

1278627 ，89^p,T.d〇c 十、申清專利範圍： h一種探測卡製造方法，所述方法包括： 在犧牲基板上形成用於建構電檢測探針之尖踹部分以 及平面^感測探針之尖端部分㈣—保護圖案，鱗行使 用所迹第-賴圖案作為飯刻遮罩_ 以在所述犧 牲基板中形成第一溝槽； 、王 移除所述第-保護圖案，並形成具有暴露所述第一溝 才曰之條型第一開口的第二保護圖案； σ 在所述第-開口中提供導電材料以形成分別連接至所 =測以及感測探針之所述尖端部分的横桿部分，藉此形 成所述檢測探針以及所述感測探針； 將所述檢測以及感測探針之所述橫桿斑多層電路 板接合；以及 〃 移除所述犧牲基板以暴露所述檢測探針以及所述感測 2.如申凊專利範圍第]項所述之探測卡製造方法，其 中形成所述第一保護圖案以使得所述第缘 與所述第一溝槽之一側對準。 &忒 3·如申请專利範圍第2項所述之探測卡製造方法，在 形成所述檢測以及感測探針之後，所述方法更包括： 形成具有第二開口的第三保護圖案，第二開口暴霖形 成於所述感測探針之所述尖端部分上的所述感測探針^所 述橫桿部分； 在所述第二開口中提供導電材料以在所述感測探針之 33 1278627 I8995pif.doc 所述尖端部分上形成訊號突出部分；以及 移除所述第三保護圖案。 4·如申請專利範圍第3項所述之探測卡製造万法，在 形成所述第二保護圖案之後，所述方法更包^使用戶斤述第 一保瞍圖案作為敍刻遮罩而I虫刻所述犧牲基板，藉此形成 第二溝槽。 、 5·如申請專利範圍第1項所述之探測卡製造方法，其 中形成所述第一保護圖案以使得所述第_開口之縱甸邊緣 與待形成所述檢測探針之區域中的所述第_溝槽之/側對 準，且將待形成所述感測探針之區域中的所溝槽安 置於所述第一開口的中心部分。 6·如申請專利範圍第5項所述之探測卡製造方法，在 形成所述第二保護m案之後，所述方法更包括使用所述第 二保護圖案作—刻遮罩而_所述犧牲基板，藉此形成 第二溝槽。 7·如申請專利範圍第】項所述之探測卡製造万法，其 更包括： 形成具有暴露所述感測探針之所 第三開 口的第三保護圖案；以及 ”杆丨 r在所述第三開口中提供導電材料以 斤述檢測 採針之所：橫桿部分的所述感測探針之所述橫桿部分。 8丄如中、請專利範圍第7項所述之探測卡製造方法，其 以U 5於：述多層電路板上的凸塊而將所述檢测探針 W測揼針與多層電路板接合，並使對應於所述檢 34 1278^,〇c 測探針_述凸塊形成為厚於對應於所述感測探針的所述 凸塊。 9.如申請專利範園第1項所述之探測卡製造方法，其 更包括： 製備所述多層電路板； 在所述^眉兒路板上形成用於建構多個凸塊三保 護圖案；

在所述第三保護圖案中沉積導電材料以形成所述Λ 塊； 順序形成用於選擇性地暴露所述凸塊的一或多個第奴 保護圖案；以及 在所述第四保護圖案中沉積導電材料以獨立調整所述 凸塊之高度。 所述方法包括： 10♦ —種探測卡製造方法 製備用於4檢測之檢測探針以及用於感測平面度之感 測探針，所述檢測以及感測探針之每一者具有條型橫桿部 分以及連接至所述橫桿部分之一個末端的尖端部分；以及 將所述檢測以及感測探針之所述橫桿部分與多層電路 板接合， 其中藉由形成於所述多層電路板上的凸塊而將所述檢 測探針以及所述感測探針與所述多層電路板接合，並使對 應於所述檢測探針的所述凸塊形成為厚於對應於所述感測 探針的所述凸塊。 " 11·如申請專利範圍第10項所述之探測卡製造方法， 35 1278627 pif.doc l ^995pi 其中使用雷射而將所述感測探針與所述多層電路板接合。 12·—種探測卡製造方法，所述方法包括·、 、在犧牲基板上形成用於電檢測之檢剛探針以及用於感 測平面度之感測探針，所述檢測以及感測探針之每〆者具 有條型橫桿部分以及附著至所述橫桿部分 八· 製備多層電路板； 次W刀’ 在所述多層電路板上對應於所述感測探針述尖端 部分的位置處形成訊號突出部分； =由所述多層電路板上的凸塊而接合所述檢測以及感 :削朱相所述橫桿部分，使所述凸塊高於所逮訊號突出部 刀，以及 探針移除所述難基板以暴露所—探如及所述感測 ]3·—種探測卡，其包括： 多層電路板，其具有接收外部電訊號的 懸臂支架型檢測探針，其具有條 5夕 型橫桿部分之—個末端的上表面與4=:= 凸：接合’且尖端部分附著至所述橫桿部 下表面並經组態以藉由壓力而與半導 $一末女而的 以及 月且日曰片之接墊接觸； 其經組態以當所述檢測探針 曰日片之所述接墊接觸時感測施加至 /、斤月且 的程度。 、仏剩探針之過驅動 14·如申請專利範圍第13項所述 <如測卡，其中所述 36 I278^97pi(,oc 感測單元包括： 末端的下表面並經組態以夢2至所述W于部分之另-所述接墊接觸；以及tι力而與所述半導體晶片之 訊號連接端子，其安晉 過驅動超出預定程度時盘所^ 電路板上以當所述 斤述讯唬突出部分接觸。 15.如申料鄉_ 13項所述 感測單元包括： 卞其中所述 懸臂支架型感測探針，其具有條 型橫桿部分之—個末 ^才干邓刀，所述條 凸塊接合，且表細"衫層魏板之所述 邛刀附著至所述橫桿部分之中心部分的 墊接觸；以及 干十版日日片之所述接 訊號連接端子，其安置於所述多層雷 超出預定程度時與所述條型橫桿部分之另 r、=·如申請專利範圍第13項所述之探測卡，其中所述 感測車元包括： 替ϊΓί架型感測探針，其具有條型橫桿部分，所述條 ”邛刀之個末端的上表面與所述多層電路板之所述 凸塊接合，且尖端部分附著至所述橫桿部分之另—末端的 37 1278627 I ^995pif.d〇c :=並=態以藉由壓力而與所述半導體晶片之所述接 :: 見連接端子’其安置於所述多層電路板上以當所述 力超出預定程度時與所述條型横桿部分之另—末端接 述檢測測探針之所述橫桿部分厚於所 感測觸第13娜彻卡，其中所述 懸臂支架型感測探針，其具有條型橫 Ξ分之了個末端的上表面與所述多層電路板= 下表面並經組態以藉由虔力末: 墊接觸；以及 千十版日日片之所述接 訊號連接端子，其安置於所述多層電路 ;;驅動超出預定程度時與所述條型横桿部分之另 探針接合之对接合之所述凸塊厚於與所_測 感測=:f專利範圍第13項所述之、 針，其具有條 型横桿部分之-個末端的上表面與所述多、==，所述條 凸塊接合，⑼部分_至所賴 二路板之所述 刀又另一末端的下 38 I2786s?9 5piT.doc ^並經組態以藉由壓力而與所述半導體晶片之所述接墊 =虎突出部分’其安置於所述多層電路板上 述感測探針之所述尖端部分的位置處；以& 一 雜 接端子’其安置於所述多層電路板上以當所述 與所述訊號突出部分接觸， 为禾而

出部^與所述感測探針接合之所述凸塊厚於所述訊號突 二二申請糊襲第n項所述之探附，其中所述 元安&於所述檢測探針附近的所述多層電路板之預 士 /二處所述感測單元包括當所述過驅動超出預定程度 =半導體測試晶片接觸的接觸感測器、壓力感測 学感測器。 20·—種探測卡檢測系統，其包括：

才采測卡，其包含： 多層電路板，其具有接收外部電訊號的一或多個 連接端子； 凸塊，其安置於所述多層電路板之所述連接端子 、、懸臂支架型感測探針，其具有條型橫桿部分，所 述么 1~、型檢桿部分之一個末端的上表面與所述多層電路 板之所述凸塊接合，且尖端部分附著至所述橫桿部分 之另一末端的下表面並經組態以藉由壓力而與半導體 39 pif.doc 1278627 晶片之接墊接觸；以及 感測單元，其經組態以感測施加至 之過驅動的程度； 至所述檢測探針 控制器’其接收對應於由所顧測單 過驅動的所述程度的電訊號，並將所 =:了斤述 統； 冰度比較以控制所述探測卡檢測系 檢測裝置驅動單元，1 測裝置的操作；以及 制益之控制下控制檢 顯示單元，其根據所述控制器 過驅動程度。 制汛唬而頒示所述 21.如申請專利範圍第2〇項所述之 其更包括回應於所述控制器之所述控制：系統’ 號的警報單元。 匕制。札唬而產生警報訊 22=申請專财_ 2Q項所叙 其中所述感測單元包括與所述檢_針=錢， 23.如5申請ί利範圍第22項所述之探測卡: 2,如申請專利W20項所述之 :所述感測單元包括接觸感測器、壓力感測器以感 40