TWI313752B - - Google Patents

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TWI313752B
TWI313752B TW095135413A TW95135413A TWI313752B TW I313752 B TWI313752 B TW I313752B TW 095135413 A TW095135413 A TW 095135413A TW 95135413 A TW95135413 A TW 95135413A TW I313752 B TWI313752 B TW I313752B
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TW
Taiwan
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probe
wafer
contact terminal
contact
probe card
Prior art date
Application number
TW095135413A
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English (en)
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TW200730828A (en
Inventor
Susumu Kasukabe
Yoshinori Deguchi
Yasunori Narizuka
Original Assignee
Renesas Tech Corp
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Publication date
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Description

年> 月4日修正替換頁 第95135413號專利申請案 中文說明書修正頁 民國98年2月27日修正 1313752 (1)
九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於半導體裝置之製造技術,特別是關於有 效適用於探針薄片接著保持器、探針卡、半導體檢測裝置 及半導體裝置之製造方法的技術。 【先前技術】 φ 在晶圓形成半導體元件電路後所進行的半導體裝置之 製造工程中,以代表性之半導體裝置的出貨狀態之封裝品 、裸晶片及CSP爲例,於第1 9圖表示主要之檢測工程的 流程之一例。 在半導體裝置之製造工程中,如第19圖所示般,予以 大略區分時,可以進行以下3種之檢測。首先,在晶圓形 成有半導體元件電路及電極之晶圓狀態下所進行,掌握導 通狀態及半導體元件的電氣訊號動作狀態之晶圓檢測、接 • 著,使半導體元件在高溫或高施加電壓等之狀態下,剔除 不穩定的半導體元件之預燒(bur n-in)檢測、然後,於將半 導體裝置出貨前,掌握產品性能之篩選檢測。 作爲此種半導體裝置之檢測所使用的裝置(半導體檢 測裝置)的以往技術,晶圓係於其面上設置有多數的半導 體裝置(晶片),切割爲一個一個來供使用。於被切割爲一 個一個之半導體裝置,於其表面並列設置有多數的電極。 於工業性地生產多數之此種半導體裝置,並檢測其電氣特 性上,係使用由從探針卡斜斜地突出之鎢針所形成的探針 -5- (2) I313752 來構成之連接裝置(以下,稱爲以往技術1)。於藉由此種 連接裝置之檢測中,係使用藉由使用探針的撓曲之接觸壓 力來摩擦電極以取得接觸,來檢測其電氣特性之方法。 另外,作爲其他的以往技術,則有專利文獻1 (日本專 利特開昭64-71 141號公報)(以下,稱爲以往技術2)。此技 術係使用於兩端具有銷(可動銷)之彈簧探針者。即使彈簧 探針的一端側之可動銷與檢測對象物(例如,晶圓狀態的 φ 半導體元件)的電極接觸,使另一端側的可動銷與設置於 檢測電路側之基板的端子接觸,取得電性連接來進行檢測 者。 另外,作爲其他的以往技術,有專利文獻2 (日本專利 特開平8_5〇1 46號公報)(以下,稱爲以往技術3)。此技術, 係使以藉由矽之向異性蝕刻所形成的孔爲模型構件而形成 的接觸端子與檢測對象物之電極接觸,取得電性連接來進 行檢測者。 # 另外’作爲其他的以往技術,有專利文獻3 (日本專利 特開平5 - 2 1 8 1 5 0號公報)、專利文獻4 (日本專利特開平1〇-3 8 9 2 4號公報)、專利文獻5 (日本專利特開平1 〇 - 3 0 8 4 2 3號 公報)、專利文獻6(日本專利特開2005-24377號公報)(以下 ,將這些稱爲以往技術4)。包含於以往技術4之專利文獻3 的技術’係具有:於突出矽橡膠下方之突出部分中埋設有 導電性小球之接觸部、及按壓安裝有此接觸部之區域的矽 橡膠或尿烷樹脂的彈性體構件,以彈性體構件來整體加壓 多數的接觸部整體之方法的探針卡。 -6- (3) 1313752 另外,包含於以往技術4之專利文獻4的技術,係於中 央部形成有開口,於上面形成有配線圖案之平板狀的配線 基板之開口部,裝著接著有彈性構件之按壓板,從背後加 壓銲錫有複數的探針之薄膜基板的探針卡。 另外,包含於以往技術4之專利文獻5的技術,係固裝 包圍接觸端子形成區域的框架,介由彈性體薄片以彈簧探 針少許將其內部擠出,使做仿效框架之動作,以所期望的 壓力來加壓接著半導體元件之銲墊,爲了實現接觸特性良 好之針測方法,以矽之向異性蝕刻孔爲模型構件來形成角 錐狀的接觸端子’藉由形成引出用配線及按壓裝置的框架 而成爲一體’來構成半導體元件之電氣特性檢測用之探針 卡者。 另外’包含於以往技術4之專利文獻6的技術,係將角 錐狀的接觸端子形成爲晶圓電極連接用及多層基板電極連 接用’以金屬膜保持位置精度/膜強度,使用設置有對位 用孔之探針卡’以多銷、窄間距LSI檢測用之薄膜探針卡 來製造半導體裝置之方法。 【發明內容】 且說’在前述之半導體裝置之製造技術中,例如,在 前述以往技術1中’由鎢針所形成之探針,對在鋁電極或 銲錫電極等的材料表面生成氧化物之被接觸材料,藉由使 接觸端子摩擦接觸電極’來擦去電極材料表面的氧化物, 使與其下面的金屬導體材料接觸,來確保接觸。此結果, (4) 1313752 基於底接觸端子來摩擦電極,會產生電極材料之粉屑’成 爲配線間之短路及異物發生的原因,另外,一面對電極施 加數百mN以上的負載一面摩擦壓住電極來確保接觸,對 電極造成損傷多。除此之外,在針測後之對電極的導線接 合或連接凸塊形成時’電極面粗糙時,成爲連接不良的原 因,變成使可靠性降低的因素。 另一方面,在前述以往技術2中,以機械性構造(具有 可動銷之彈簧探針)來形成接觸端子,所以,存在有無法 對應被窄間距配置的半導體元件的電極之課題。 另一方面,在前述以往技術3中,接觸端子係使用矽 的蝕刻孔來形成,無法對應被窄間距形成之半導體元件的 電極。因此,藉由此構造,要檢測晶圓的半導體元件之一 個,並無問題。 但是,成爲檢測對象的電極數增加之情形時,例如, 在同時檢測晶圓狀態的複數半導體元件之情形時,從接觸 端子迂迴配置於配線基板之配線的形成會有困難。具體而 言,接觸端子的數目增加的話,當然從接觸端子迂迴配置 於多層配線基板之配線的數目也增加。對應上,雖可考慮 配線層作成多層,以免來自各接觸端子的配線短路,但是 ,接觸端子被形成於配線層之上,形成多層之配線層,則 製造工程變得複雜,技術困難性增加。 另外,在前述以往技術4中,係使用:以彈性體構件 來整批加壓多數的接觸部整體、以彈性體從背面來擠出探 針卡的探針形成區域整面,介由彈性體薄片來整批擠出探 -8 - (5) (5)1313752 針薄片的探針形成區域整體之方式,都是整批擠出探針薄 片的全面之方式,與如本發明之獨立分成個別的區塊,來 擠出探針薄片之方式不同。 因此’本發明係提供:能整批檢測具有窄間距的電極 構造之複數半導體元件之檢測裝置。 另外’本發明係提供:藉由抑制半導體裝置之檢測工 程的成本,來抑制半導體裝置整體的製造成本,並且能使 產出提升的半導體裝置之製造方法。 由以下附有圖面之本發明之合適實施形態之詳細說明 ’本發明之前述及其他物件、特徵及優點會變得很清楚。 在本申請案所揭示之發明中,如簡單說明代表性者的 槪要,則如下述。 本發明係對複數的保持器之各個,個別且獨立地接著 探針薄片,個別地加壓探針薄片之接觸端子區域,或個別 地以彈簧探針或具有彈簧之按壓區塊來加壓個別群之接觸 端子的方式,藉由從探針薄片的背面予以擠壓,來實現多 數晶片同時檢測用之簡單構成的探針卡,具體如下。 (1) 一種探針薄片接著保持器,其特徵爲具有:具與 設置於晶圓之電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸端 子所被迂迴配置的配線、及與前述配線電性連接之薄片電 極之探針薄片;及與前述探針薄片接著之保持器,於前述 保持器內設置有將前述探針薄片的前述接觸端子的部分擠 出用之擠壓構件。 (2) —種探針薄片接著保持器,其特徵爲具有:具與 -9- (6) 1313752 端 電 保 與 端 電 述 擠 金 刖 器 晶 器 性 接 器 之 設置於晶圓之電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸 子所被迂迴配置的配線、及與前述配線電性連接之薄片 極之探針薄片;及與前述探針薄片接著之保持器’前述 持器,係長方形。 (3) —種探針薄片接著保持器,其特徵爲具有:具 設置於晶圓之電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸 子所被迂迴配置的配線、及與前述配線電性連接之薄片 極之探針薄片;及與前述探針薄片接著之保持器,於前 保持器內設置有將前述探針薄片的前述接觸端子的部分 出用之擠壓構件,於前述探針薄片設置有金屬薄片。 (4) 如(3)記載之探針薄片接著保持器,其中,前述 屬薄片的線膨脹係數,係lppm/°C至6ppm/°C。 (5) 如(3)或(4)記載之探針薄片接著保持器,其中, 述金屬薄片係42合金薄片。 (6) 如(1)〜(5)中任一項所記載之探針薄片接著保持 ,其中,於設置有前述接觸端子之面上,設置有與前述 圓的接觸面積比前述接觸端子還大之虛擬端子。 (7) 如(1)〜(6)中任一項所記載之探針薄片接著保持 ,其中,前述接觸端子係以具有結晶性基板之藉由向異 蝕刻所形成的孔爲模型構件所做成。 (8) 如(7)記載之探針薄片接著保持器,其中,前述 觸端子係角錐狀或角錐梯狀的端子。 (9) 如(1)〜(8)中任一項所記載之探針薄片接著保持 ’其中,於前述探針薄片搭載有:電容器、電阻、熔絲 -10- (7) (7)1313752 至少其中一種。 (10) —種探針卡,其特徵爲具有:具與設置於晶圓之 電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸端子所被迂迴配 置的配線、及與前述配線電性連接之薄片電極之探針薄片 ;及具有與前述薄片電極電性連接的基板電極之多層配線 基板’前述接觸端子與設置於前述晶圓之電極銲墊的接觸 ’係由具有··從前述接觸端子的端子群的背面介由內藏的 彈簧探針’對前述端子群施以加壓力,來使與前述電極銲 墊接觸之1個或複數個的探針薄片接著保持器來進行。 (11) 一種探針卡,其特徵爲具有:具與設置於晶圓之 電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸端子所被迂迴配 置的配線、及與前述配線電性連接之薄片搭載連接器之探 針薄片;及具有與前述薄片搭載連接器電性連接的基板搭 載連接器之多層配線基板,前述接觸端子與設置於前述晶 圓之電極銲墊的接觸,係由具有:從前述接觸端子的端子 群的背面介由內藏的彈簧探針,對前述端子群施以加壓力 ’來使與前述電極銲墊接觸之1個或複數個的探針薄片接 著保持器來進行。 (12) —種探針卡’其特徵爲具有:具與設置於晶圓之 電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸端子所被迂迴配 置的配線之探針薄片;及具有迂迴配置有與前述配線電性 連接之配線’且與此被迂迴配置的配線電性連接之配線薄 片搭載連接器之配線薄片;及具有與前述配線薄片搭載連 接器電性連接之多層基板搭載連接器的多層配線基板,前 -11 - (8) 1313752 述接觸端子與設置於前述晶圓之電極銲墊的接觸,係由具 有:從前述接觸端子的端子群的背面介由具有內藏的彈簧 探針,對前述端子群施以加壓力,來使與前述電極銲墊接 觸之1個或複數個的探針薄片接著保持器來進行。 (13) 如(10)〜(12)中任一項所記載之探針卡,其中, 前述彈簧探針係可以拆下。 (14) 一種探針卡,其特徵爲具有:具與設置於晶圓之 φ 電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸端子所被迂迴配 置的配線、及與前述配線電性連接之薄片電極之探針薄片 ;及具有與前述薄片電極電性連接的基板電極之多層配線 基板,前述接觸端子與設置於前述晶圓之電極銲墊的接觸 ,係由具有:從前述接觸端子的端子群的背面介由具有內 藏的彈簧之按壓區塊,對前述端子群施以加壓力,來使與 前述電極銲墊接觸之1個或複數個的探針薄片接著保持器 來進行。 # U5) —種探針卡,其特徵爲具有:具與設置於晶圓之 電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸端子所被迂迴配 置的配線、及與前述配線電性連接之薄片搭載連接器之探 針薄片;及具有與前述薄片搭載連接器電性連接之多層基 板搭載連接器之多層配線基板,前述接觸端子與設置於前 述晶圓之電極銲墊的接觸,係由具有:從前述接觸端子的 端子群的背面介由具有內藏的彈簧之按壓區塊,對前述端 子群施以加壓力’來使與前述電極銲墊接觸之1個或複數 個的探針薄片接著保持器來進行。 -12 - (9) 1313752 (16) —種探針卡,其特徵爲具有:具與設置於晶圓之 電極銲墊接觸之接觸端子、及從前述接觸端子所被迂迴配 置的配線之探針薄片;及具有迂迴配置有與前述配線電性 連接之配線,且與此被迂迴配置的配線電性連接之配線薄 片搭載連接器之配線薄片;及具有與前述配線薄片搭載連 接器電性連接之多層基板搭載連接器的多層配線基板,前 述接觸端子與設置於前述晶圓之電極銲墊的接觸,係由具 有:從前述接觸端子的端子群的背面介由具有內藏的彈簧 之按壓區塊,對前述端子群施以加壓力,來使與前述電極 銲墊接觸之1個或複數個的探針薄片接著保持器來進行。 (17) 如(I4)〜(16)中任一項所記載之探針卡,其中, 前述彈簧及前述按壓區塊,係可以拆下。 (18) 如(10)〜(I7)中任一項所記載之探針卡,其中, 前述探針薄片接著保持器,係可以拆下。 (19) 如(10)〜(18)中任一項所記載之探針卡,其中, 前述接觸端子係以藉由具有結晶性之基板的向異性蝕刻所 形成的孔爲模型構件而作成的角錐狀或角錐梯狀的端子。 (2〇)—種半導體檢測裝置,其特徵爲具有:載置形成 有半導體兀件的晶圓之試料台、及具有與設置於前述晶圓 的電極接觸之接觸端子的探針卡、及與前述探針卡連接, 用於檢測前述半導體元件的電氣特性之測試機;前述探針 卡’係如(10)〜(19)中任一項所記載之探針卡。 (21)—種半導體裝置之製造方法,其特徵爲具有:於 晶圓製作電路,來形成半導體元件之工程、及檢測前述半 -13- (10) 1313752 導體元件的電氣特性之工程、及切割前述晶圓,予以分離 爲各前述半導體元件之工程;在檢測前述半導體元件之電 氣特性之工程中,係使用如(1 0)〜(1 9)中任一項所記載之 探針卡,整批檢測複數個的半導體元件。 【實施方式】 以下,利用圖面詳細說明發明的實施形態。另外’在 說明發明的實施形態所附的各圖面中,對具有相同功能者 ’賦予相同符號,省略其之重複說明。 在本說明書中,主要用語定義如下。所謂半導體裝置 係與其形態無關,可以是形成有電路之晶圓狀態者,也可 以是半導體元件,也可以是之後被封裝者(QFP、BGA、 CSP等)。所謂探針薄片,係指形成有與檢測對象接觸的 接觸端子與設置有從該處被迂迴配置之配線,以於該配線 形成有外部連接用電極之薄膜,厚度l〇//m〜100/zm程 度者爲對象。所謂探針卡,係表示具有與檢測對象接觸的 端子、多層配線基板等之構造體(例如,第2圖所示構造體 )。所謂半導體檢測裝置,係表示具有探針卡與載置檢測 對象的試料支撐系統之檢測裝置。 被檢測對象之一例的LSI用半導體元件(晶片)2係如 第1圖所示般,於晶圓1形成有多數個,一後被切割以供使 用。第1(a)圖係表示多數並排設置有LSI用半導體元件2 之晶圓1的斜視圖,第1 (b)圖係將1個半導體元件2放大表 示之斜視圖。於半導體元件2的表面,沿著周邊排列有多 -14- (11) 1313752 數的電極3。 且說,半導體元件伴隨高集成化,前述電極3有高密 度化及窄間距化更往前進步之狀況。電極的窄間距化_,有· 0.1mm程度以下,例如0.08mm、0_03mm、及比其還小者 ,電極的高密度化,則沿著周邊,從1列變成2列,有進而 排列於全面之傾向。 另外,藉由在高溫對半導體元件進行動作試驗,來更 φ 明確掌握半導體元件的特性及可靠性之高溫動作試驗(85 °C〜1 5 0 °c )有被實施之傾向。 關於本發明之半導體檢測裝置,係可以對應前述電極 3之高密度化及窄間距化,另外,能夠進行藉由多數個晶 片同時針測之檢測、藉由高速電氣訊號(100MHz〜數GHz) 之檢測。另外,作爲半導體檢測裝置中之探針卡的一部份 之構成材料,藉由使用具有1 50 °C之耐熱性,且線性膨脹 係數與被檢測對象相同程度的材料,來防止由於周圍溫度 # 所導致之探針前端部的位置偏差。 利用第2圖來說明關於本發明之探針卡的構造。 第2圖係表示關於本發明之探針卡的第一實施形態之 重要部位的剖面圖。將形成接觸端子4a,從該接觸端子4a 介由引出配線4c,形成連接於多層配線基板50的電極50a 之電極4d之探針薄片4接著於接著保持器5,該接著保持 器5被定位固定於接著保持器固定板49。以具有彈簧5a之 按壓區塊5b,介由彈性體5c而從探針薄片4的背面按壓該 接觸端子4 a的區域,從接著保持器5的側面形成有引出配 -15- (12) 1313752 線4c之探針薄片4被引出於接著保持器5的上面’電極4d 被連接於多層配線基板5 0的電極5 0 a。 另外,從前述晶圓1的電極3對接觸端子4a、引出配線 4 c、電極4 d、多層配線基板5 0的電極5 0 a、內部配線5 Ob 及電極50c的電性連接,係適當地配置防止半導體裝置之 檢測訊號的錯亂之電容器、電阻及遮斷不良半導體元件之 過電流之熔絲等之基板搭載零件而予以連接。此處’爲了 獲得前述效果,電容器5 1以設置於接觸端子之盡可能附近 爲佳。從接觸端子引出配線,與設置於多層配線基板之電 極5 0a連接之本構造中,可以在接觸端子4a附近之引出配 線4c的中途配置前述電容器51,從電極3至電容器51的距 離變短,可以謀求訊號的穩定化,也能因應藉由高速電氣 訊號之半導體檢測。爲了使引出配線的距離變短,將基板 搭載零件配置於附近,使組裝變得容易,電極50a也以形 成在多層配線基板的半導體元件對向區域爲佳。此處,所 謂多層配線基板之半導體元件對向區域,係指在多層配線 基板中,對應探針薄片的上部,或形成於晶圓,成爲檢測 對象之半導體元件的上部或其附近之區域。 此處,利用第3圖來說明前述之探針薄片4及接著保持 器5的代表例之構成。 第3 (a)圖係將第2圖的接著保持器部分的一部份予以 分解表示之構造體的斜視圖。於接著有以金屬膜90補強之 探針薄片4的接著保持器5插入按壓區塊5b及彈簧5a,以 彈簧壓板6來按壓該彈簧5a,將接著於探針薄片4的背面之 -16- (13) 1313752 探針薄片背基板7載於該彈簧壓板6,將接著保持器5載於 接著保持器固定板4 9,並固定於多層配線基板(在本圖中 ,未圖示出)。 第3(b)圖係表示將接著固定有探針薄片4之接著保持 器5組裝於接著保持器固定板4 9之狀態的斜視圖。接著於 此探針薄片4之接著保持器5,係以沿著晶圓1的半導體元 件群之獵方向的長方形所形成。 另外,第2圖係從第3(b)圖的A方向來看之接著保持 器5的剖面圖。 第4圖及第5圖以及第20圖以及第21圖係表示按壓方式 或探針薄片的迂迴配置方式不同之接著保持器部分的橫剖 面之例子。個別之探針迂迴配置方式,有以下(1)〜(4)記 載之差異。 (1) 如第 4(a)(c)(e)圖及第 5(a)(c)(e)圖以及第 20(a)(c) 圖以及第21 (a) (c)圖所示般,以具有彈簧之按壓區塊5b來 加壓形成接觸端子之區域的探針薄片4之方式,或如第 4(b)(d)(f)圖及第 5(b)(d)(f)圖及第 20(b)(d)圖及第 21(b)(d) 圖所示般,以彈簧探針1 1來加壓形成接觸端子之區域之探 針薄片4之方式的差異。 (2) 作爲沿著探針薄片來引出至接著保持器之側面的 方式,如第5(a)(b)圖及第21(a)(b)(c)(d)圖所示般,使用接 著保持器之兩面的方式,或如其他例子之探針薄片爲只是 接著保持器的單面之差異。 (3) 如第4(a) (b)圖及第5(a) (b)圖以及第21(c) (d)圖所示 -17- (14) 1313752 般,於多層配線基板50的電極50a連接探針薄片4之電極 4d之方式,或於如第20(a)(b)(c)(d)圖及第21(a)(b)圖之例 子之多層配線基板5 〇的連接器5 0 d連接連接於探針薄片4 的一端之連接器4g ’或於如其他例子之多層配線基板50的 連接器5 0 d連接連接於連接在探針薄片4之配線薄片1 0的 一端之連接器的方式之差異。 (4)將與含有連接器10a之配線薄片1〇連接之探針薄片 4的電極作成如第4(c)(d)圖及第5(c)(d)圖所示之四角錐梯 的突起4e之方式,或作成如第4(e)(f)圖及第5(e)(f)圖所示 之電鏟凸塊4f之方式的差異。 不用說,前述之任何一種組合都可以。 具體而言,例如將(1)中之形成接觸端子的區域之探 針薄片4以具有彈簧之按壓區塊5b來加壓之方式,係具有 :具與設置於晶圓1之電極3接觸之接觸端子4a、及從此接 觸端子4a被迂迴配置之引出配線4c、及與此引出配線4c 電性連接之電極4d之探針薄片4;及具有與探針薄片4的 電極4d電性連接之電極50a的多層配線基板50,探針薄片 4的接觸端子4 a與設置於晶圓1之電極3的接觸,係以具有 :從接觸端子4a的端子群的背面,介由具有內藏的彈簧 的按壓區塊5 b,來對端子群施以加壓力,使與電極3接觸 之探針薄片接著保持器來進行。 另外,將(1 )中之形成接觸端子的區域之探針薄片4以 彈簧探針11來加壓之方式,係具有:具與設置於晶圓1之 電極3接觸之接觸端子4a、及從此接觸端子4a被迂迴配置 -18 - (15) 1313752 之引出配線4c、及與此引出配線4c電性連接之電極4d之 探針薄片4 ;及具有與探針薄片4的電極4 d電性連接之電 極5 0 a的多層配線基板5 〇,探針薄片4的接觸端子4 a與設 置於晶圓1之電極3的接觸,係以具有:從接觸端子4a的 端子群的背面’介由內藏的彈簧探針11,來對端子群施以 加壓力,使與電極3接觸之探針薄片接著保持器來進行。 另外,於(3)中之多層配線基板5〇的連接器50d連接連 接於探針薄片4的一端之連接器4 g之方式,係具有:具與 設置於晶圓1之電極3接觸之接觸端子4 a、及從此接觸端子 4a被廷迴配置之引出配線4c、及與此引出配線4c電性連 接之連接器4g之探針薄片4;及具有與探針薄片4的連接 器4 g電性連接之連接器5 0 d的多層配線基板5 0,探針薄片 4的接觸端子4a與設置於晶圓1之電極3的接觸,係以具有 :從接觸端子4a的端子群的背面,介由具有內藏的彈簧 的按壓區塊5b,來對端子群施以加壓力,使與電極3接觸 之探針薄片接著保持器來進行。或探針薄片4的接觸端子 4 a與設置於晶圓1之電極3的接觸,係以具有:從接觸端 子4a的端子群的背面,介由內藏的彈簧探針11,來對端 子群施以加壓力,使與電極3接觸之探針薄片接著保持器 來進行。 另外,於(3)中之多層配線基板50的連接器50d連接連 接於連接在探針薄片4之配線薄片1 〇的一端之連接器1 〇 a 之方式,係具有:具與設置於晶圓1之電極3接觸之接觸端 子4a、及從此接觸端子4a被迂迴配置之引出配線4c之探 -19- (16) 1313752 針薄片4 ;及具有與探針薄片4的引出配線4 c電性連接之 配線被迂迴配置,且與此被迂迴配置的配線電性連接之連 接器10a之配線薄片10;及具有與配線薄片10的連接器 1 〇a電性連接之連接器5〇d之多層配線基板50,探針薄片4 的接觸端子4 a與設置於晶圓1之電極3的接觸,係以具有 :從接觸端子4 a的端子群的背面,介由具有內藏的彈簧 之按壓區塊5b,來對端子群施以加壓力,使與電極3接觸 之探針薄片接著保持器來進行。或探針薄片4的接觸端子 4a與設置於晶圓1之電極3的接觸,係以具有:從接觸端 子4a的端子群的背面,介由內藏的彈簧探針11,來對端 子群施以加壓力,使與電極3接觸之探針薄片接著保持器 來進行。 另外,在前述構造體之例子中,雖舉沿著探針薄片來 引出至接著保持器的側面之方式的例子,但是,例如第 22(a)(b)(c)(d)(e)(f)圖所示般,不用說,也可以使多層配 線基板50具有傾斜、或使鬆驰來連接接著於接著保持器底 部之探針薄片4。 作爲設置於探針薄片4之接觸端子4 a,可以使用利用 具有結晶性的構件的向異性蝕刻所形成的孔而形成的角錐 狀或角錐梯狀之接觸端子。藉此,以小的針壓(與電極之 接觸壓力,每一接腳爲3〜50m N程度)可以確保穩定的接 觸阻抗(〇. 〇 5 Ω〜0.1 Ω程度),能夠防止對晶片之損傷’並 且,可以使對檢測時所產生的對半導體元件之壓痕變小。 另外,接觸端子4a、探針薄片4的製造方法之詳情’與其 -20- (17) 1313752 製造方法皆於之後敘述。 接著’關於前述探針卡所使用之第一實施形態的探針 薄片之—例,參照第6圖及第7圖來說明其製造方法。 第6圖係以工程順序來表示在形成第2圖之探針卡用的 製造製程中,特別是使用以向異性鈾刻形成於模型構件之 石夕晶圓8 0的角錐梯狀的孔,與引出配線一同地形成角錐梯 狀的接觸端子及連接用電極,將金屬膜接合於聚醯亞胺薄 > 片’並將該金屬膜予以圖案化來形成金屬膜強化薄膜探針 薄片之製造製程。 首先,實行第6(a)圖所示之工程。此工程係實行:藉 由熱氧化於厚度0.2〜0.6 mm的矽晶圓80的(100)面之兩面 形成〇 · 5 # m程度之二氧化矽膜8 1,塗佈光阻劑,藉由光 微影工程來形成圖案化,以光阻劑爲光罩,藉由氟與氟化 銨的混合液來蝕刻去除二氧化矽膜8 1。以前述二氧化矽膜 8 1爲光罩,藉由強鹼液(例如,氫化鉀)將矽晶圓80予以向 > 異性蝕刻,形成由(111)面的側壁及(100)面的前端平坦部 所包圍的角錐梯狀的蝕刻孔80a之工程。 此處,在本實施例中,雖以矽晶圚8 0爲模型構件,作 爲模型構件,只要具有結晶性者即可,不用說其範圍可以 與以種種變更。另外,在本實施例中,雖將藉由向異性蝕 刻所形成之孔設爲角錐梯狀’但是’其形狀也可以是角錐 狀,在能形成以小的針壓能確保穩定的接觸阻抗之程度的 接觸端子4a之形狀範圍’可以與以種種變更。 接著,實行第6(b)圖所示之工程。此工程係實行:藉 -21 - (18) 1313752 由氟與氟化銨之混合液來蝕刻去除作爲光罩使用之二氧化 矽膜8 1,再度藉由使矽晶圓8 0的整面在濕氧氣中之熱氧化 ,形成0.5/zm程度之二氧化矽膜82。接著,於形成於二 氧化矽膜82上之導電性覆蓋層83的表面,將連接端子部8 予以開口來形成光阻劑光罩84之工程。 作爲前述導電性覆蓋層83,例如藉由使用濺鍍法或蒸 鍍法來形成鉻膜,形成厚度O.l^m程度之鉻膜,藉由濺 鍍法或蒸鍍法於形成該鉻膜之表面形成銅膜,形成厚度1 # m程度的銅膜即可。 接著,實行第6(c)圖所示之工程。此工程係實行:以 前述光阻劑光罩84爲光罩,將前述導電性覆蓋層83當成供 電層予以電鍍,形成接觸端子4a及連接電極部4b成爲一 體,將前述光阻劑光罩84予以去除之工程。電鍍材料例如 可以依序電鍍鎳8a、铑8b、鎳8c,將接觸端子4a及連接 電極部4b當成一體來形成接觸端子部8即可。 接著,實行第6(d)圖所示之工程。此工程係:以覆蓋 前述接觸端子部8及導電性覆蓋層83之方式來形成聚醯亞 胺膜8 5,將位於應形成從前述接觸端子部8之引出配線連 接用孔之位置的該聚醯亞胺膜85去除至前述接觸端子部8 的表面,於前述聚醯亞胺膜85形成導電性覆蓋層86,形成 光阻劑光罩8 7後,電鍍配線材料8 8。 於去除前述聚醯亞胺膜8 5之一部份時,例如,可以使 用雷射開孔加工,或於聚醯亞胺膜8 5的表面形成鋁光罩予 以乾蝕刻。 -22- (19) (19) 1313752
#年么月^日修正替換頁I 作爲前述導電性覆蓋層8 6例如可以使用濺鍍法或蒸鍍 法來形成鉻,形成厚度0.1// m程度的鉻膜,使用濺鍍法 或蒸鍍法於形成該鉻膜之表面形成銅膜,形成厚度l//m 程度的銅膜。另外,作爲配線材料8 8,可以使用銅電鍍或 於銅電鑛施以鎳電鍍之材料。 接著,實行第6(e)圖所示之工程。此工程係於去除前 述光阻劑光罩8 7後,以配線材料8 8爲光罩,以軟蝕刻去除 φ 導電性覆蓋層86後,形成接著層89及金屬膜90,形成將金 屬膜90予以圖案化用之光阻劑光罩91。 此處,作爲接著層89例如可以使用:聚醯亞胺系接著 薄片,或環氧樹脂系接著薄片,或環氧樹脂系接著劑。另 外,做爲金屬膜9(3,係藉由以接著層89來將42合金(鎳42% 及鐵58%之合金,線性膨脹係數4ppm/°C程度)或恆範鋼(例 如,鎳36%及鐵64%之合金,線性膨脹係數l.5ppm/°C程度 )之低線性膨脹係數,且接近矽晶圓(矽模型構件)80之線 Φ 性膨脹係數的金屬薄片(線性膨脹係數1〜6 ppm/°C程度) 貼合於形成有配線材料8 8之聚醯亞胺膜8 5來構成,可以謀 求所形成之探針薄片的強度提升、大面積化外,基於檢測 時之溫度所導致的位置偏差防止等,在各種狀況下之位置 精度確保成爲可能。在此主旨下,作爲金屬膜90,以預燒 檢測時之位置精度確保爲目標,可以使用與檢測對象的半 導體元件之線性膨脹係數接近的線性膨脹係數之材料。 前述接著工程例如係將形成有前述第6(d)圖之接觸端 子部8及配線材料8 8之聚醯亞胺膜8 5電鍍配線材料8 8 ’並 -23- (20) (20)1313752 去除光阻劑光罩8 7及導電性覆蓋層8 6的矽晶圓8 〇、及接著 層89以及金屬膜90予以重疊,以1〜2〇MPa予以一面加壓 ,且加上接著層89的玻璃轉移點溫度(Tg)以上之溫度,在 真空中予以加熱加壓接著即可。也可以藉由塗佈環氧樹脂 系接著劑來形成接著層89。 接著,實行第6(f)圖所示之工程。首先,以形成於金 屬膜90之光阻劑光罩91來飩刻金屬膜90。作爲金屬膜90, 在使用4 2合金膜或恆範鋼薄片之情形,以氯化鐵溶液來噴 灑蝕刻(淋浴蝕刻)即可。另外,作爲光阻劑光罩9 1,也可 以是液狀光阻劑或薄膜狀光阻劑(乾膜)。接著,去除前述 光阻劑光罩91,以接著劑96將製程環95固定於前述金屬膜 90,於製程環95的面接著保護薄膜後,於形成二氧化矽膜 81的矽晶圓8〇之表面貼合中央挖除保護薄膜,以該保護薄 膜爲光罩,藉由氟與氟化銨之混合液將二氧化矽膜81予以 蝕刻去除,將前述保護薄膜予以剝離,安裝矽蝕刻用保護 工具1〇〇,將矽晶圓80蝕刻去除。 例如,作爲矽蝕刻用保護工具1 00,係介由 0型環 10 0c來裝著於固定工具i〇〇a與不鏽鋼製蓋100b之間,藉 由強鹼液(例如,氫化鉀)來蝕刻去除模型構件之矽晶圓80 〇 接著’實行第6(g)圖所示之工程。此工程係將前述矽 蝕刻用保護工具100予以拆除,於製程環95的面接著保護 薄膜後’蝕刻去除二氧化矽膜8 2、導電性覆蓋層8 3之鉻膜 及銅膜、電鍍之鎳膜’形成探針薄片構造體105。 -24- (21) 1313752 例如,藉由氟與氟化銨之混合液來蝕刻去除二氧化矽 膜8 2,藉由過錳酸鉀液蝕刻去除鉻膜,藉由鹼性銅蝕刻液 來蝕刻去除銅膜及鎳膜即可。 另外,在此一連串之蝕刻處理的結果,使用露出接觸 端子表面的铑電鍍,係由於電極3的材料之鋁或銲錫等不 容易附著、硬度比鎳高、不容易氧化、接觸阻抗穩定的關 係。 接著,實行第7(a)圖所示之工程。以後之第7(a)〜(c) 圖之剖面槪略圖,係從第3(b)圖的B方向來看接著保持器 5之圖。此工程係對固定有前述製程環95之探針薄片4 ’予 以開孔加工撞擊銷孔97a及撞擊銷孔98b者。探針薄片4之 開孔加工,可以實施雷射開孔、或乾蝕刻、衝壓加工等。 接著,實行第7(b)圖所示之工程。此工程係使用撞擊 銷97,以該接著保持器5的撞擊銷孔97b及前述之探針薄 片4的撞擊銷孔9 7 a來將塗佈有接著劑7 1的接著保持器5加 以定位,載置於利用撞擊銷9 8定位保持於接觸端子保護台 70之探針薄片4,以接著保持器按壓板72來將前述接著保 持器5加壓固定於探針薄片4。 接著,實行第7(c)圖所示之工程。此工.程係將前述接 著保持器按壓板72予以拆除,去除撞擊銷97及撞擊銷98 ’ 將固定有接著保持器5之探針薄片4剪成所期望形狀。在剪 下探針薄片4時,可以實行雷射切除或模型去除、刀具切 除等。探針薄片之切除形狀,係作成合乎第4圖及第5圖及 第20圖及第21圖及第22圖所示之探針薄片的構成之形狀’ -25- (22) 1313752 例如,如第.3圖之代表例所示般,組裝接著保持器,作成 如第2圖的代表例所示之探針卡。 第8圖係以斜視圖來表示將接著保持器5接著於探針薄 片4所使用之組裝工具的一例。使用本接著工具,來實施 前述第7(b)圖所記載之組裝作業即可。 接著,針對與前述第一實施形態的探針薄片之製造製 程稍微不同之第二實施形態的探針薄片,參照第9圖來說 明其製造工程。 第9(a)~ (d)圖係以工程順序來表示形成探針薄片之其 他的製造製程圖。 首先,於前述相同,於第6(a)圖所示之矽晶圓80形成 角錐狀的蝕刻孔80a後,藉由氟與氟化銨之混合液來蝕刻 去除當成光罩使用之二氧化矽膜,再度實行藉由濕氧氣中 的熱氧化,對矽晶圚8 0之全面形成0.5 // m程度之二氧化 矽膜82的工程後,實行第9(a)圖所示之工程。此工程係於 二氧化矽膜8 2的表面形成導電性覆蓋層8 3,接著,實行: 於前述導電性覆蓋層83的表面形成聚醯亞胺膜75,接著, 將位於應形成接觸端子4a之位置的聚醯亞胺膜75去除至 前述導電性覆蓋層8 3的表面之工程。 作爲前述導電性覆蓋層83,例如可使用濺鍍法或蒸鍍 法來形成鉻膜,形成厚度程度的鉻膜,使用濺鍍 法或蒸鍍法於形成該鉻膜之表面形成銅膜,形成厚度1 /z m程度的銅膜即可。於去除前述聚醯亞胺膜75時,例如, 可以使用雷射開孔加工或於聚醯亞胺膜75的表面形成鋁光 -26- 1313752 ζΠ〇\ I \ 罩而予以乾蝕刻即可。 接著’實行第9(b)圖所示之工程。首先,於露出該聚 醯亞胺膜75之開口部的導電性覆蓋層83,以該導電性覆蓋 層83爲電極’以硬度高的材料爲主成分進行電氣電鍍,形 成接觸端子4a及連接電極部4b而成爲一體。接著,於前 述的接觸端子部8及聚醯亞胺膜7 5形成導電性覆蓋層8 3, 於形成光阻劑光罩8 7後,電鍍配線材料8 8。 鲁 作爲前述硬度咼的電鍍材料’例如可以依序電鍍鎮8a 、鍺8b、鎳8c’使接觸端子4a及連接電極部4b成爲—體 來形成接觸端子部8即可。 作爲前述導電性覆蓋層86’例如可使用濺鍍法或蒸鍍 法來形成鉻膜’形成厚度0.1 // m程度的鉻膜,使用濺鍍 法或蒸鍍法於形成該鉻膜之表面形成銅膜,形成厚度1〆 m程度的銅膜即可。另外’作爲配線材料8 8,可以使用銅 或於銅電鍍鎳。 ® 接著,實行第9 (c )圖所示之工程。此工程係去除前述 光阻劑光罩8 7,以配線材料8 8爲光罩,蝕刻去除導電性覆 蓋層86後’形成接著層89及金屬膜90,於前述金屬膜90形 成光阻劑光罩9 1。 此處,作爲接著層89例如可以使用:聚醯亞胺系接著 薄片,或環氧樹脂系接著薄片。另外,做爲金屬膜90,係 藉由以接著層89來將42合金(鎳42%及鐵58%之合金,線性 膨脹係數4ppm/°C程度)或恆範鋼(例如,鎳36%及鐵64%之 合金,線性膨脹係數1.5ppm/°C程度)之低線性膨脹係數’ -27- (24) (24) 1313752 对年 >月,修iE替換巧 且接近矽晶圓(矽模型構件)8〇之線性膨脹係數的金屬薄片 貼合於形成有配線材料88之聚醯亞胺膜75來構成’可以謀 求所形成之探針薄片4的強度提升、大面積化外’基於檢 測時之溫度所導致的位置偏差防止等,在各種狀況下之位 置精度確保成爲可能。在此主旨下,作爲金屬膜90 ’以預 燒檢測時之位置精度確保爲目標,可以使用與檢測對象白勺 半導體元件之線性膨脹係數接近的線性膨脹係數之材料° φ 前述接著工程例如係將形成有前述第9(b)圖之接觸端 子部8及配線材料88之聚醯亞胺膜75電鍍配線材料88 ’並 去除光阻劑光罩87及導電性覆蓋層86的矽晶圓80、及接著 層89以及金屬膜90予以重疊,以1〜20MPa予以一面加壓 ,且加上接著層89的玻璃轉移點溫度(Tg)以上之溫度’在 真空中予以加熱加壓接著即可。也可以藉由塗佈環氧樹脂 系接著劑來形成接著層89。 接著,實行第9(d)圖所示之工程。此工程係經過與第 • 6(f)圖同樣的工程,來製作探針薄片構造體105。 利用此探針薄片構造體105,經過與第7(a)〜(c)圖同樣 的接著保持器5的接著作業,當成第2圖之代表例所示之探 針卡。 參照第1 0圖,針對第三實施形態之探針薄片的製造製 程,說明其製造工程。 本探針薄片之製造方法,係與第9圖說明之探針薄片 的製造方法相同,不同的部分,係於從接觸端子4a所引 出之引出配線的配線材料88形成外部連接用之電鍍凸塊77 -28- (25) 1313752 。該電鍍凸塊77係當成連接於連接在如第5(e)圖及(f)圖所 示例子之多層配線基板50的電極用之引出配線薄片10的電 極用之電極(凸塊)4f使用者。 形成前述電鍍凸塊7 7之製造方法的一例,使用第1 〇圖 於以下做說明。 第10(a)圖係首先,實行以與第9(a)〜(c)圖所示工程同 樣的工程來形成接觸端子4a之工程後,將位於應形成電 鍍凸塊7 7之位置的接著層8 9去除至配線材料8 8的表面,來 形成孔7 6者。 於去除前述接著層8 9時,例如,可以使用雷射開孔加 工或於接著層89的表面形成鋁光罩予以乾蝕刻即可。 接著,實行第10(b)圖所示之工程。此工程係於露出 前述接著層8 9的孔7 6之配線材料8 8,以導電性覆蓋層8 3爲 電極予以電氣電鍍,形成電鍍凸塊77a,於該電鍍凸塊77a 的表面形成電鍍層77b。之後,經過與第6(f)圖同樣的工 程,製作探針薄片構造體105。 作爲前述電鍍材料,例如作爲電鍍凸塊7 7 a,可以電 鍍銅或鎳,作爲電鍍層77b,可以電鍍金。 使用此探針薄片構造體105,經過與第7(a)〜(c)圖同樣 的接著保持器的接著作業,來當成探針卡。 針對第四實施形態之探針薄片之製造製程,使用選擇 電鍍膜,針對形成探針薄片之製造方法的一例,參照第1 1 圖來說明其製造工程。 首先,實行第1 1(a)圖所示之工程。此工程係與第6(b) -29 - (26) 1313752 圖同樣的工程,於矽晶圓80形成角錐狀的蝕刻孔,於其表 面形成二氧化矽膜82及導電性覆蓋層83 ’與第6(b)圖不同 ’於形成接觸端子4a的部分,形成光阻劑6〇的圖案。此 處,也可以使用乾薄膜來代替光阻劑。 接著’實行第1 1 (b)圖所示工程。以前述導電性覆蓋 層83爲電極’電鍍選擇電鍍膜61。作爲選擇電鍍膜61,例 如電鍍1〇〜5〇vm的銅。 p 接著’實行第1 1 (C)圖所示工程。此工程係去除光阻 劑60 ’於選擇電鍍膜(銅電鍍層)61的表面形成乾薄膜62的 圖案。 接著’實行第1 1 (d)圖所示工程。此工程係以前述乾 薄膜62爲光罩,以導電性覆蓋層83級選擇電鍍膜61爲電極 ,以硬度高的材料爲主成分予以電氣電鍍,形成接觸端子 4a及連接電極部4b成爲一體。作爲硬度高的材料,例如 可以依序電鑛鎮8a、錢8b、錬8c’使接觸端子4a及連接 | 電極部4b成爲一體來形成接觸端子部8即可。之後,去除 乾薄膜62。 接著,以與第6(d)〜第6(e)圖同樣的工程,形成第 1 1 (e)圖所示之引出配線的配線材料8 8及所期望的金屬膜 90的圖案。 接著,以與第6(f)圖〜第6(g)圖同樣的工程,形成第 11(f)圖所示之探針薄片構造體105。與第6(g)圖不同之點 ,係新加上去除選擇電鍍膜61之工程。 針對第五實施形態之探針薄片之製造製程,參照第i 2 -30- (27) 1313752 圖來說明其製造工程。 本探針薄片之製造方法,爲了確保接觸端子的高度( 從聚醯亞胺膜之突出量)’與第1 1圖相同,使用初期性形 成選擇蝕刻用之電鍍膜的例子,於形成接觸端子之引出配 線間形成縫隙,使具有更柔軟性之例子。作爲縫隙形成前 之探針薄片,不用說可以使用第6圖〜第1〇圖之製造方法 〇 本探針薄片之製造方法,係以與第1 1 (a)圖〜(f)圖同樣 的工程,來製作第1 2 (a)圖之狀態的探針薄片構造體。 之後,如第12(bl)圖般,以雷射去除形成接觸端子部 8的區域之接著層8 9及未以配線材料8 8所覆蓋的部分之聚 醯亞胺膜8 5,藉由配線材料8 8及聚醯亞胺膜8 5 a,形成作 爲兩端支撐樑來支撐接觸端子4a之構造。另外,也可以 以乾蝕刻來去除接著層89級聚醯亞胺膜85。 另外,第12(b2)圖係從第12(bl)的下面來看形成第 1 2 (b 1)的接觸端子部8之區域的一部份之平面圖。如此, 藉由將接觸端子部8的兩側予以分離,能對形成接觸端子 部8的聚醯亞胺膜賦予具有更柔軟性之個別的仿效動作。 另外,於形成第12(a)圖之狀態的探針薄片構造體之 情形時,藉由使形成比接觸端子部8更長之配線材料8 8的 長度變短,如第12(cl)圖所示般,以雷射去除形成接觸端 子部8的區域之接著層89及未以配線材料88所覆蓋的部分 之聚醯亞胺膜8 5,藉由配線材料8 8及聚醯亞胺膜8 5b,來 形成作爲單邊支撐樑來支撐接觸端子4a之構造亦可。第 -31 - (28) 1313752 12(c2)係從第12(cl)的下面來看形成第12(cl)的接觸端子 部8之區域的一部份的平面圖。如此,藉由將接觸端子部8 予以個別分離,比起前述之形態的探針薄片,可以賦予更 容易動之個個的仿效動作。 另外,爲了確保更穩定之接觸阻抗値,如第13(a)圖 所示般,也可以將藉由彈性材料93 a之彈性體形成於對應 接觸端子部之部分。 作爲彈性體,例如可以印刷藉由彈性樹脂之彈性材料 93a或以分配器塗佈,或設置矽薄片或彈性線材。或塗佈 感光性彈性材料(例如感光性矽樹脂),於對應接觸端子部 的部分形成圖案。 彈性體可以形成於接著層89,也可以形成於部分去除 如第12圖所示之接著層89及聚醯亞胺膜85之探針薄片。第 13(bl)圖及第13(c)圖係表示於兩端支撐樑構造形成彈性樹 脂93b之例子及設置有彈性線材93 c之例子。另外,第 13(b2)係從第l3(bl)之下面來看形成第13(bl)的接觸端子 部8之區域的一部份之平面圖。 另外,關於在探針薄片的構造體形成彈性體之形態, 雖說明幾種形態,但是,不用說,彈性體形成也可以適用 於前述之任何一種探針薄片構造體。 作爲彈性體之功用,係來緩和多數的接觸端子之前端 接觸排列於晶圓1之電極3時的整體之衝擊,並且,藉由局 部性變形來吸收形成於探針薄片的各接觸端子之前端的高 度之數# m程度以下的偏差,仿效排列於晶圓〗上之各電 -32- (29) 1313752 極3的高度之±0.5#m程度的偏差,來進行藉由均勻之陷 入所形成的接觸。 另外,作爲高速電氣訊號檢測用之探針,爲了極力防 止電氣訊號之錯亂,以於探針薄片形成有接地層之構造爲 佳。例如,如第1 4圖及第1 5圖所示般,於形成有引出配線 的配線材料88之面,進而形成聚醯亞胺膜106及接地層107 ,進而形成由前述之接著層89及金屬膜90所形成之圖案。 或者盡可能留下金屬膜90,作爲接地層使用亦可。作 爲金屬膜90,再使用42合金或恆範鋼之情形時,因應需要 ,藉由於表面電鍍銅或金等,可以形成更穩定的接地層。 另外,將依據接觸端子4a的形狀之虛擬端子1 08設置 於探針薄片的任意處所,來防止負載初期性地集中於接觸 端子群的局部之情形。參照第1 6圖,於以下說明此虛擬端 子的構造及製造工程。 本探針薄片之製造方法,係與在第6圖〜第15圖敘述 的探針薄片製造方法相同,不同之主要部分,係與接觸端 子4a同時地設置依據接觸端子之形狀的虛擬端子108。該 虛擬端子1〇8係用於防止接觸晶圓1之電極3時的探針薄片4 之變形,防止負載初期性地及終於接觸端子群的局部。其 形狀可以與接觸端子4a相同,也可以如第1 6圖所示般, 底面積(與晶圓丨的接觸面積)比接觸端子4a還大之角錐梯 狀者。以其他之探針薄片之製造方法,同樣地設置虛擬端 子1 0 8也可以。 關於形成前述虛擬端子之製造方法的一例,利用第1 6 -33- (30) 1313752 圖,於以下做說明。 首先,實行第16(a)圖所示工程。此工程 厚度0.2〜0.6mm之矽晶圓80的(100)面之兩面 化形成〇. 5 // m之二氧化矽膜8 1,藉由光阻劑 由氟與氟化銨之混合液來蝕刻去除二氧化矽膜 接著,實行:以一部份被蝕刻之二氧化矽膜8 1 由強鹼液(例如,氫化鉀)來向異性蝕刻矽晶圓 錐狀或角錐梯狀的蝕刻孔80a及80b之工程。 接著,實行第16(b)圖所示工程。此工程 氟化銨之混合液來蝕刻去除作爲光罩使用之二 ,再度於矽晶圓80的全面藉由濕氧氣中之熱 0.5/ζιη程度之二氧化矽膜81,於該二氧化矽 形成導電性覆蓋層8 3後,於前述導電性覆蓋層 成光阻劑膜,接著,將位於應形成接觸端子4 光阻劑膜去除至前述導電性覆蓋層83的表面, 阻劑膜的開口部之導電性覆蓋層8 3,以該導電 爲電極,以硬度高的材料爲主成分予以電氣電 觸端子4a及連接電極部4b成爲一體後,去除 。作爲硬度高的材料,例如可以依序電鍍鎳8 ί 8c,將接觸端子4a及連接電極部4b當成一體 端子部8。 接著,經過與第6(d)〜(e)圖同樣的工程, 階段起,經過與第6(f)〜(g)圖同樣的工程,製 所示之探針薄片構造體105者。 係實行:於 ,藉由熱氧 光罩,且藉 8 1之工程。 爲光罩,藉 8 〇,形成角 係藉由氟與 氧化矽膜8 1 氧化,形成 膜81的表面 8 3的表面形 •a之位置的 於露出該光 性覆蓋層8 3 鍍,形成接 該光阻劑者 i、铑8 b、鎳 來形成接觸 從第16(c)的 作第16(d)圖 -34- (31) 1313752 另外’第1 6(b)圖之工程,係實施:部分地去除形成 虛擬端子1 〇 8的位置之光阻劑膜’將位於應形成虛擬端子 1 〇 8的位置之光阻劑膜去除至前述導電性覆蓋層8 3的表面 之加工’以與接觸端子部8相同的材料構成來製作虛擬端 子108b,製作第16(b2)所示之探針薄片構造體10513。 接著,利用第1 7圖來說明使用關於以上說明之本發明 的探針卡(針測裝置)之半導體檢測裝置的一例。第1 7圖係 表示包含使用關於本發明之第2圖的實施形態之探針構造 體的半導體檢測裝置之檢測系統的整體構成圖。另外,在 使用前述實施形態之探針嘔造體的變形例之半導體檢測裝 置中也相同。 關於檢測系統之整體構成’探針卡係構成爲晶圓針測 器。此檢測系統係以:支撐被檢測對象之半導體晶圓1的 試料支撐系160、及接觸晶圓1之電極3,進行電氣訊號的 授受之探針卡120、及控制試料支撐系160的動作之驅動控 制系1 5 0、及進行晶圓1的溫度控制之溫度控制系丨4 0、及 進仃半導體兀件(晶片)2之電氣特性的檢測之測試器1 7 0所 構成。此半導體晶圓1係排列有多數的半導體元件(晶片) ’於各半導體元件的表面排列有作爲外部連接電極之複數 的電極3。試料支撐系1 6 0係以:可以裝卸自如地載置半導 體晶圓1,且幾乎被水平設置之試料台162、及以支撐此試 料台162之方式,被垂直配置之升降軸164、及升降驅動此 升降軸104之升降驅動部165、及支撐此升降驅動部165之 X-Y工作台167所構成。X-Y工作台167係被固定於框體 -35 - (32) 1313752 \6 6之上。升降驅動部1 6 5例如係由步進電動機等所構成。 試料台1 6 2之水平及垂直方向珠爭定位動作,係藉由組合 :X-Y工作台167的水平面內中之移動動作、及藉由升降 驅動部165之上下動作等來進行。另外,於試料台162設置 有未圖示出之轉動機構,使水平面內中之試料台162的轉 動變位成爲可能。 於試料台162的上方配置有探針卡120。即例如第2圖 • 所示之探針卡1 2〇級多層配線基板50係以平行面對該試料 台162之姿勢而被設置。各接觸端子4a係介由設置於該探 針卡12〇的探針薄片4之引出配線4c、電極4d,通過多層配 線基板5 0的電極5 〇 a及內部配線5 〇b,與設置於該多層配 線基板50的電極50 c連接,介由連接於該電極50 c之電纜 線171而與測試機170連接。 驅動控制系1 5 0係介由電纜線i 7 2而與測試機1 7 0連接 。另外’控制驅動系150係對試料支撐系160的各驅動部之 Φ 致動器傳送控制訊號’來控制其動作。即驅動控制系1 5 0 係於內部具備電腦’配合介由電纜線1 7 2所傳達之測試機 1 7 0的測試動作之進行資訊’來控制試料支撐系1 6 〇的動作 。另外’驅動控制系1 5 0係具備操作部〗5 1,接受關於驅動 控制之各種指示的輸入之接受,例如手動操作之指示。 試料台I62係具備有加熱半導體元件2之加熱器14ι。 溫度控制系i4〇係介由控制試料台162的加熱器141或冷卻 工具,來控制搭載於試料台丨62之半導體晶圓丨的溫度。另 外,溫度控制系1 4 0係具備操作部丨5丨,接受關於溫度控制 -36- (33) 1313752 之各種指示之輸入的接受,例如手動操作之指示。 以下,說明半導體檢測裝置之動作。首先,被檢測對 象之半導體晶圓1係被定位搭載於試料台1 6 2之上,驅動控 制X-Y工作台1 67及轉動機構,將形成於排列在半導體晶 圓1上之複數個半導體元件上之電極3之群,定位於並排設 置於探針卡120之多數接觸端子群的正下方。之後,驅動 控制系150使升降驅動部165動作,從多數之電極3的整體 之面與接觸端子的前端接觸之時間點起,使試料台162上 升,直到向上20 // m〜150 μ m程度之狀態,使接觸端子4a 之群中之各前端以具有彈簧之按壓區塊5b,介由彈性體5 c 而從探針薄片4的背面突出並列設置有探針薄片4的接觸端 子4a之區域部,進行對排列於半導體晶圓1上之電極3基 於適當負載(每一接腳3〜150mN程度)之壓入所引起的接 觸,各接觸端子4與各電極3之間,以低阻抗0.01Ω〜0.1 Ώ )被連接。 進而,介由電纜線171、多層配線基板50、及接觸端 子'4a,在形成於半導體晶圓1之半導體元件與測試機170之 間’進行動作電力或動作檢測訊號等之授受,來判別該半 導體元件之動作特性的可否等。進而,前述一連串之檢測 動作,係針對形成於半導體晶圓1之複數的半導體元件之 各個來實施,以判別動作特性之可否等。 以上’作爲探針薄片構造體,雖敘述第2圖所示之例 子’但是’個別之探針薄片構造體,不用說都可以適用於 前述之任何一種探針卡。 -37- (34) 1313752 接著,關於使用前述半導體檢測裝置之檢測方法的進 —步應用例’利用第1 8圖來說明其一例。 第1 8 ( a)圖係表示形成於晶圓1 1 〇之被檢測對象之半導 體元件形成區域1 1 〇 a之平面圖’作爲檢測半導體元件形 成區域110a之探針,例如將接觸第18(b)圖及第18(c)圖所 示之分散配置之半導體元件群110b及1 i〇c(圖中之斜線部 分)之探針薄片接著保持器予以組合之探針卡’因應半導 體元件群之圖案而製作一種或因應需要2種以上’藉由依 序使用檢測,來檢測全部半導體元件形成區域1 1 0a亦可 。例如,如第1 8(d)圖所示般,將長方形之探針薄片接著 保持器予以排列來固定於多層配線基板(未圖示出),使晶 圓支撐台於γ方向移動1晶片份,於X方向移動形成於1 個探針薄片構造體之晶片數份,來檢測晶圓,如第1 8圖般 ,同時依序檢測半導體元件群1 10b、1 10c,以2次來檢測 晶圓全體,能以最小限度之接觸次數來檢測半導體元件形 成區域1 1 0a的全部晶片,所以,可以謀求檢測效率之提 升。 另外,不用說,接觸次數不限定2次也沒有關係。 本發明之探針薄片接著保持器,係配合形成於檢測對 象晶圓的半導體元件(晶片)之全體配置,藉由組合複數的 探針薄片接著保持器,可以自由地設計接觸端子的配置圖 案。因此,每次接觸之移動時,可以選擇重複針測之晶片 區域極少、效率高之移動圖案,能夠設計、構成接觸次數 少之效率高的檢測裝置。 -38- 1313752 月β日修 如前述般,將半導體檢測裝置中之探針薄片接著保持 器配合形成於檢測對象晶圓的半導體元件之整體配置而設 計,重複針測晶片的銲墊之區域少,對晶圓之銲墊的針測 痕跡可被抑制在最小限度,之後的銲線接合或凸塊形成的 可靠性得以提升。 進而,探針薄片構造體之接觸端子,即使突出未形成 晶片之區域,由於是以獨立之彈簧從探針薄片的背面垂直 φ 按壓各接觸端子之構造,此外,即使是數百# m之衝程’ 負載的增加也被抑制在1 0 %以下之程度’接觸晶圓之接觸 端子幾乎以一定的規定負載接觸’不會對沒有接觸之端子 施加無理之負載,可以防止晶圓及接觸端子之損傷。 如以上說明般,如依據本實施形態之探針薄片構造體 ,在形成藉由前述第2圖〜第16圖之製造製程所形成的探 針薄片之情形時’可以將接觸端子4a做成角錐狀或角錐 梯狀等之接觸端子’與以往之半球狀電鍍凸塊或平面電極 # 彼此之接觸比較’以有硬度之接觸端子’以低接觸壓力來 與突破電極的表面氧化物或表面雜質等之真正的金屬電極 材料接觸,可以實線穩定的接觸特性値’另外’以線性膨 脹係數與矽晶圓相同之金屬膜90所打底之光微影工程,來 形成探針薄片,所以’即使接觸區域爲大面積,也容易實 現探針薄片的接觸端子群與半導體元件的電極群之前端位 置精度高的接觸。 以上,雖依據實施形態來具體說明藉由本發明者所完 成的發明,但是,本發明並不限定於前述實施形態,在不 -39- 1313752 脫離其要旨之範圍內’不用說’可以有種種變更之可能。 例如’在本實施形態中,作爲探針卡之探針卡接著保持器 ’雖表示使用具有第2圖的構成之嘆針卡接著保持器的例 子’但是’不用說’也可以使用第4圖〜第16圖之探針薄 片構造體。 最後,參照第19圖來說明使用前述半導體檢測裝置之 檢測工程、或包含檢測方法之半導體裝置之製造方法的代 鲁 表例。 (1) 關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及藉由關於本發明之半導體檢測裝置,在晶 圓等級整批檢測複數半導體裝置的電氣特性之工程(晶圓 檢測)、及切割晶圓’予以分離爲各半導體元件之工程(切 割);及以樹脂等來密封半導體元件之工程(組裝、密封) 。之後’經過預燒測試、篩選檢測、外觀檢測,當成晶片 # 封裝品予以出貨。 (2) 關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體元件之工程(半導體元件 電路形成)、及藉由關於本發明之半導體檢測裝置,在晶 圓等級整批檢測複數半導體元件的電氣特性之工程(晶_ 檢測)、及切割晶圓,予以分離爲各半導體元件之工程(切 割)。之後,經過晶片檢測用插座裝著、預燒測試、篩選 檢測、從插座取下、外觀檢測,當成裸晶片出貨品予以出 貨。 -40- 1313752 <年>月4修正替換頁 (37) ' ! (3)關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及藉由關於本發明之半導體檢測裝置,在晶 圓等級整批檢測複數半導體裝置的電氣特性之工程(晶圓 檢測)。之後經過預燒測試、篩選檢測、外觀檢測,當成 全晶圓出貨品予以出貨。在此預燒測試、篩選檢測中,係 藉由關於本發明之半導體檢測裝置來進行檢測。 φ (4)關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及藉由關於本發明之半導體檢測裝置,在晶 圓等級整批檢測複數半導體裝置的電氣特性之工程(晶圓 檢測)。之後,經過預燒測試、外觀檢測,切割晶圓,分 離爲各半導體元件之工程(切割)、與經過外觀檢測,當成 裸晶片出貨品予以出貨。在此預燒測試、篩選檢測中,也是 藉由關於本發明之半導體檢測裝置來進行檢測。 • (5)關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及分割晶圓之工程(晶圓分割)、及藉由關於 本發明之半導體檢測裝置,在分割之晶圓等級整批檢測複 數半導體裝置的電氣特性之工程(分割晶圓檢測)。之後, 經過預燒測試、篩選檢測、外觀檢測,當成分割晶圓出貨 品予以出貨。在此預燒測試、篩選檢測中,也是藉由關於 本發明之半導體檢測裝置來進行檢測。 (6)關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: -41 - 外年 >月,修正替d
1313752 (38) 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及分割晶圓之工程(晶圓分割)、及藉由關於 本發明之半導體檢測裝置,在分割之晶圓等級整批檢測複 數半導體裝置的電氣特性之工程(分割晶圓檢測)。之後, 經過預燒測試、篩選檢測、切斷分割之晶圓,分離爲各半 導體元件之工程(切割)、及經過外觀檢測,當成裸晶片出 貨品予以出貨。在此預燒測試、篩選檢測中,也是藉由關 φ 於本發明之半導體檢測裝置來進行檢測。 (7) 關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及於晶圓形成樹脂層等之工程(樹脂層形成) 、及藉由關於本發明之半導體檢測裝置,整批檢測形成於 形成樹脂層等之晶圓的複數半導體元件之電氣特性之工程 (晶圓檢測)。之後,經過預燒測試、篩選檢測、切割晶圓 ’分離成各半導體元件之工程(切割)、及外觀檢測,當成 # CSP出貨品予以出貨。在此預燒測試、篩選檢測中,也是藉 由關於本發明之半導體檢測裝置來進行檢測。 (8) 關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及於晶圓形成樹脂層等之工程(樹脂層形成) 、及藉由關於本發明之半導體檢測裝置,整批檢測形成於 形成樹脂層等之晶圓的複數半導體元件之電氣特性之工程 (晶圓檢測)。之後,經過預燒測試、篩選檢測,外觀檢測 ,當成CSP出貨品予以出貨。在此預燒測試、篩選檢測 -42- 1313752 ----------- 獅〉月汐日修正替換頁丨 (39) _二 1 中,也是藉由關於本發明之半導體檢測裝置來進行檢測。 (9) 關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及於晶圓形成樹脂層等之工程(樹脂層形成) 、及分割形成樹脂層等之晶圓之工程(晶圓分割)、及藉由 關於本發明之半導體檢測裝置,在分割之晶圓等級整批檢 測複數半導體裝置的電氣特性之工程(分割晶圓檢測)。之 • 後’經過預燒測試、筛選檢測 '外觀檢測,當成分割晶圓 c SP出貨品予以出貨。在此預燒測試、篩選檢測中,也是藉 由關於本發明之半導體檢測裝置來進行檢測。 (10) 關於本發明之半導體裝置之製造方法,係具有: 於晶圓製作電路,來形成半導體裝置之工程(半導體元件 電路形成)、及於晶圓形成樹脂層等之工程(樹脂層形成) 、及分割形成樹脂層等之晶圓之工程(晶圓分割)、及藉由 關於本發明之半導體檢測裝置 > 在分割之晶圓等級整批檢 # 測複數半導體裝置的電氣特性之工程(分割晶圓檢測)。之 後,經過預燒測試、篩選檢測、切割晶圓,分離成各半導 體元件之工程(切割)、外觀檢測,當成CSP出貨品予以出 貨。在此預燒測試、篩選檢測中,也是藉由關於本發明之 半導體檢測裝置來進行檢測。 在前述之半導體裝置之製造方法中之檢測半導體元件 的電氣特性之工程中,藉由使用關於本發明之探針卡,可 以獲得位置精度高、良好之接觸特性。 即藉由使用:以藉由具有結晶性之基板的向異性蝕刻 -43- (40) — (40) —
1313752 所形成的孔爲模型構件’以電鍍所形成之角錐狀或角錐梯 狀的接觸端子4a來檢測’可以低接觸壓力實現穩定的接 觸特性,可以不損傷位於下部之半導體元件來進行檢測。 另外’複數的接觸端子4 a係採用以具有和晶圓1相同線性 膨脹係數之金屬膜9 0所包圍的構造’即使在檢測動作時, 接觸端子也不會受到多餘之應力,可以實現與晶圓1的電 極3之相對位置精確的接觸。 進而,成爲對半導體元件之電極的壓痕小,且是點( 凹陷爲角錐狀或角錐梯狀之點),可以留下於此電極表面 幾乎沒有壓痕之平的區域,如第1 9圖所示之檢測工程般, 藉由接觸之檢測即使是有多數次,也可以順利對應。 特別是,在有初期特性檢測、預燒測試、篩選檢測等 之複數次的檢測工程的情形時,藉由使搭載有檢測用零件 的探針薄片4做成使突起狀的接觸端子加壓接觸半導體元 件的檢測用電極之構成,藉由半導體元件之一連串的檢測 工程所致之對晶圓1的電極3的針測痕跡,即使在全部檢測 工程結束後,對銲墊之損傷少,能使之後的半導體元件之 連接工程(金屬線接合、銲錫凸塊形成、金凸塊形成、金 錫接合等)的可靠性提升。 另外,藉由將形成於柔軟薄膜之探針薄片4之四角錐 或四角錐梯狀之接觸端子與各探針薄片接著保持器之組合 ,使與晶圓的電極接觸,能以簡便之按壓機構來確實與各 接觸端子接觸,即使是大面積,也可以實現能予以對應之 穩定的接觸阻抗値。 另外,藉由使用薄膜之配線電路技術,能於接觸端子 -44- (41) (41) 1313752 辦·》月)_7日修正替換頁丨 ----j 之附近容易地配置搭載必要的零件(例如,電容器、電阻 器、熔絲、連接器),可以實線穩定的檢測或電路。 以上,雖依據實施形態來具體說明由本發明人所完成 之發明,但是’本發明並不限定於前述實施形態,在不脫 離其要旨之範圍內,不用說,可已有種種變更之可能》 如簡單說明由本申請案所揭示之發明中的代表性者所 獲得之效果,則如下述。 (1) 可以提供:確保接觸端子之前端位置精度,能確 實地檢測具有多數的檢測用電極、窄間距、分散於大面積 之電極的半導體元件之檢測裝置。 (2) 可以提供:藉由以獨立的彈簧從探針薄片的背面 垂直地按壓各接觸端子或接觸端子群之構造,即使是數百 之衝程,負載之增加也在10%以下之程度,接觸端子 幾乎以一定的規疋負載接觸’可使接觸端子以一定的接觸 負載來接觸多數的檢測用電極、窄間距、分散於大面積的 電極,可以確實地檢測半導體元件之檢測裝置。 (3 )提供:能夠將檢測電路用的電子零件搭載於接觸 端子附近之構造,可以提供:確保對電極之良好的連接, 能使電氣特性及可靠性提升之半導體裝置之製造方法。 (4)將形成有接觸端子之探針薄片接著於獨立的接著 保持器,製作個別之探針薄片接著保持器,將該探針薄片 接著保持器予以1個或複數個組合,來構成探針卡,圖案 變更具有自由度,個別之更換容易,組裝性得以提升,可 -45- (42) 1313752 以抑制檢測裝置之組裝成本及維護成本,藉以抑制半導體 裝置之檢測工程的成本,可以提供能抑制半導體裝置整體 的製造成本之半導體裝置之製造方法。 (5)係一種即使是晶圓之邊緣部分,在針測半導體元 件(晶片)之狀態下,以獨立的彈簧從探針薄片的背面垂質 地按壓各接觸端子或接觸端子群之構造,對不接觸之端子 ’不會施加無理之負載,可以防止晶圓及接觸端子的損傷 在不脫離其要旨之範圍內,本發明可以有種種其他實 施形態。目前之實施形態係用於說明而非來限定本發明, 本發明之範疇係由申請專利範圍所表示非由前述說明,在 申請專利範圍所涵蓋之意義以及範圍中之所有變更皆包含 於其中。 【圖式簡單說明】 Φ 第1圖(a)係表示排列有半導體元件(晶片)之被接觸對 象晶圓的斜視圖,(b)係表示半導體元件(晶片)的斜視圖。 第2圖係表示關於本發明之探針卡的第一實施形態的 重要部位之剖面圖。 第3圖(a)係將關於第2圖所示之本發明的探針卡的第 一實施形態的重要部位予以分解表示之構造體的斜視圖, (b)係表示將關於第2圖所示之本發明的探針卡的第一實施 形態的重要部位予以組裝之狀態的斜視圖。 第4H (a)〜(f)係表示關於本發明之探針卡的擠壓方式 -46- (43) 1313752 $ tf胃# $迴配置方式不同之其他例子的重要部位剖 面圖。 胃5圖(a)〜(f)係表示關於本發明之探針卡的擠壓方式 或探針薄片的廷迴配置方式不同之其他例子的重要部位剖 面圖。 第6圖(a)〜(g)係表示形成關於本發明之探針卡中之探 針薄片(構造體)部分之製造製程昀一部份圖。 φ 第7圖(a)〜(c)係表示前述第6(a)〜(g)圖之接續的製造製 程圖。 第8圖係表示於形成關於本發明之探針卡中之探針薄 片(構造體)部分的製造製程中,爲了於探針薄片接著接著 保持器所使用之組裝工具的一例之斜視圖。 第9圖(a)〜(d)係以工程順序來表示形成關於本發明之 探針卡中之探針薄片的其他製造製程圖。 第1 0圖(a)、(b)係以工程順序來表示形成關於本發明 φ 之探針卡中之探針薄片的其他製造製程圖。 第1 1圖(a)~(f)係以工程順序來表示形成關於本發明之 探針卡中之探針薄片的其他製造製程圖。 第12圖(a)係表不形成關於本發明之探針卡中之探針 薄片的其他製造製程圖,(b2)係從(bl)的下面來看形成 (b 1 )的接觸端子部之區域的一部份的剖面圖之平面圖, (c2)係從(cl)的下面來看形成(cl)的接觸端子部之區域的 一部份的剖面圖之平面圖。 第13圖(a)係表示形成關於本發明之探針卡中之探針 -47- (44) 1313752 薄片的其他製造製程圖’(b 2)係從(b 1)的上面來看形成 (b 1)的接觸端子部之區域的一部份的剖面圖之平面圖,(c) 係形成接觸端子部的區域之一部份的剖面圖。 第14圖係表示形成關於本發明之探針卡中之探針薄片 的其他製造製程圖。 第1 5圖係表示形成關於本發明之探針卡中之探針薄片 的其他製造製程圖。 第16圖(a)〜(d)係以工程順序來表示形成關於本發明 之探針卡中之探針薄片的其他製造製程圖,(d2)係表示形 成關於本發明之探針卡中之探針薄片的其他製造製程圖。 第1 7圖係表示表示關於本發明之檢測系統的一實施形 態之整體槪略構成圖。 第1 8圖(a)係表示檢測對象晶圓的半導體元件形成區 域的一例之平面圖,(b)係表示將檢測對象晶圓分成複數 次來檢測之情形時的半導體元件之群分散配置之一例的平 面圖,(c)係表示與將檢測對象晶圓分成複數次來檢測之 情形時的半導體元件之群分散配置之(b)成對之一例的平 面圖,(d)係表示對應分散配置之半導體元件之群,組合 接著探針薄片所構成的探針薄片接著保持器而配置之一例 的斜視圖。 第1 9圖係表示包含使用關於本發明之半導體檢測裝置 的檢測工程之半導體裝置之製造方法的工程圖。 弟20圖(a)~(d)係表示關於本發明之抹針卡的擒壓方式 或探針薄片的迂迴配置方式不同之其他例子的重要部位剖 -48- (45) 1313752 面圖。 第21圖(a)〜(d)係表示關於本發明之探針卡的擠壓方式 或探針薄片的迂迴配置方式不同之其他例子的重要部位剖 面圖。 第22圖(a)〜(f)係表示關於本發明之探針卡的擠壓方 式或探針薄片的迂迴配置方式不同之其他例子的重要部位 剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 :晶圓 2 =半導體元件 3 :電極 4 :探針薄片 4a :接觸端子 4c :引出配線 ❿ 4d :電極 4g :連接器 5 :接著保持器 5 a :彈簧 5 b :按壓區塊 5C :彈性體 “:鎳 8b :铑 8c :鎳 -49- 1313752 彈簧探針 多層配線基板 :電極 :內部配線 :電極 :連接器 電容器 石夕晶圓 二氧化矽膜 二氧化矽膜 導電性覆蓋層 光阻劑光罩 聚醯亞胺膜 導電性覆蓋層 光阻劑光罩 配線材料 接著層 金屬膜 光阻劑光罩 製程環 9 6 :接著劑

Claims (1)

  1. 月/知修正替換頁 1313752 (1) 十、申請專利範圍 第9 5 1 3 5 4 1 3號專利申請案 中文·申請專利範圍修正本 ^ 民國9 8年4月16日修正 1. 一種探針卡,其特徵爲: 具有: 多數探針薄片,該探針薄片之各個具有:與設置於晶 圓之電極銲墊接觸的接觸端子,從前述接觸端子被迂迴配 置的配線,及與前述配線電性連接的薄片電極; 多數保持器,用於保持前述多數探針薄片之各個;及 多層配線基板,用於保持前述多數保持器,具有多數 個基板電極用於和前述多數探針薄片之各個之前述薄片電 極電性連接; 於前述多數保持器各個之內部設有擠壓機構,用於將 設於前述多數探針薄片的前述接觸端子由後端側進行擠壓 〇 2. 如申請專利範圍第1項之探針卡,其中 上述擠壓機構爲彈簧探針。 3. 如申請專利範圍第1項之探針卡,其中 上述擠壓機構,係由擠壓區塊與彈簧構成。 4 _如申請專利範圍第1項之探針卡,其中 上述多數保持器爲可裝拆。 5 ·如申請專利範圍第1項之探針卡,其中 上述多數保持器,係依據上述晶圓之半導體元件形成 1313752 (2) 區域所對應位置關係而被配置,被保持在上 板。 6.如申請專利範圍第1項之探針卡,其 上述多數探針薄片之各個,係沿上述多 個之外周以彎曲狀態被保持。 7 ·如申請專利範圍第1項之探針卡,其 上述接觸端子爲角錐狀或角錐梯狀之端 | 8.如申請專利範圍第1項之探針卡,其 上述接觸端子,係以具有結晶性基板之 刻所形成的孔爲模型構件而作成。 9. 如申請專利範圍第1項之探針卡,其 於上述多數探針薄片之各個,設置具 6PPm/°C範圍之線性膨脹係數的金屬薄片。 10. —種探針卡,其特徵爲: 具有: | 多數探針薄片,該探針薄片之各個具有 圓之電極銲墊接觸的接觸端子,從前述接觸 置的配線,及與前述配線電性連接的薄片搭 多數保持器,用於保持前述多數探針薄 多層配線基板,用於保持前述多數保持 個多層基板搭載連接器用於和前述多數探針 前述薄片搭載連接器電性連接; 於前述多數保持器各個之內部設有擠壓 設於前述多數探針薄片的前述接觸端子由後 年斗月“日修正替換頁 述多層配線基 中 數保持器之各 中 子。 中 藉由向異性蝕 中 有 lppm/。。〜 :與設置於晶 端子被迂迴配 載連接器; 片之各個;及 器,具有多數 薄片之各個之 機構,用於將 端側進行擠壓 -2 - 月/<日修正替換頁: 1313752 (3) 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項之探針卡,其中 上述擠壓機構爲彈簧探針。 - 12.如申請專利範圍第10項之探針卡,其中 上述擠壓機構,係由擠壓區塊與彈簧構成。 1 3 ·如申請專利範圍第1 0項之探針卡,其中 上述多數保持器爲可裝拆。 I4·如申請專利範圍第10項之探針卡,其中 上述多數保持器,係依據在上述晶圓之半導體元件形 成區域所對應位置關係而被配置,被保持在上述多層配線 基板。 15. 如申請專利範圍第10項之探針卡,其中 上述多數探針薄片之各個,係沿上述多數保持器之各 個之外周以彎曲狀態被保持。 16. 如申請專利範圍第10項之探針卡,其中 上述接觸端子爲角錐狀或角錐梯狀之端子。 17·如申請專利範圍第10項之探針卡,其中 上述接觸端子,係以具有結晶性基板之藉由向異性蝕 .刻所形成的孔爲模型構件而作成。 18.如申請專利範圍第10項之探針卡,其中 於上述多數探針薄片之各個,設置具有lppm/t:〜 6ppmrC範圍之線性膨脹係數的金屬薄片。
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