TWI387030B - 探針卡及其製造方法、以及對準方法 - Google Patents

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Description

探針卡及其製造方法、以及對準方法
本發明係有關於用以在晶圓狀態同時檢查在半導體晶圓所形成之多個半導體積體電路元件的電氣特性之探針卡及其製造方法以及對準方法。
近年來，裝載半導體積體電路裝置(以下稱為「半導體裝置」)之電子機器的小型化及低價格化的進展醒目，對半導體裝置之小型化及低價格化的要求變得更強烈。
半導體裝置以往利用焊接線將半導體晶片和成為外部端子之導線構件以電氣式連接後，以用樹脂或陶磁密封之狀態供給，組裝於電路基板。可是，由於電子機器要求小型化，將半導體晶片以自半導體晶圓切下之狀態組裝於電路基板的方法正成為主流，強烈希望保證這種半導體晶片(裸晶片)的品質，並低價格供給。
為了保證半導體晶片的品質，需要對在晶圓狀態，即在晶圓所形成之半導體積體電路元件，進行老化(Burn－in)等檢查。那時，對晶圓上之多個半導體積體電路元件逐個或每次數個而分成好幾次檢查，在時間上或費用上都不切實際。因而，開發對晶圓上之多個半導體積體電路元件的全部同時進行老化等檢查的方法。
為了對晶圓上之全部的半導體積體電路元件同時檢查，需要對各半導體積體電路元件之電極同時施加電源電壓或信號，而使各半導體積體電路元件動作。因而，需要準備可接觸晶圓上之全部的半導體積體電路元件之電極的具有很多(一般數萬個以上)接觸針(contactor)之探針卡(probe card)。在以往之針型的探針卡，即排列探針(probe needle)之型式者，在針數上及價格上都無法應付。因此，提議在探針卡形成多個突起而用作探針電極(例如特開平7－231019公報)。
為了使探針卡上之多個突起確實地接觸對應之晶圓上的多個電極，必須邊觀測突起之配置和電極之配置，邊高精度地進行探針卡和晶圓之位置對準(alignment)。一般，位置對準係以固定於對準裝置之特定部分的探針卡之突起為基準，用識別裝置進行影像處理後，相對地移動晶圓。亦提議在探針卡附加開口(孔)等對準用記號後，將該對準用記號作為接觸位置的基準之方法(例如特開平11－154694公報)。
可是，在探針卡所形成之突起，由於其構造上之特徵，因製造時之變動或特性檢查時之熱循環而易發生位置偏差。因而，在將突起作成基準的對準方法，由於成為基準之突起的位置偏差，有無法達成正確之接觸的情況。又，因突起的尺寸很小，在識別裝置之影像處理極難，亦可能在影像處理時發生誤差。
在使用專用之對準用記號的對準方法，雖然係在突起之形成後考慮其位置精度而附加對準用記號，但是這係僅能應付探針卡製造時之位置精度的方法，無法應付之後的熱循環等所引起之變化。因不是和突起之形成同時，在附加對準用記號之步驟，亦發生產生和突起位置之精度誤差的不良。
本發明鑑於上述的問題，其目地在於提供在晶圓成批型檢查時可在最佳位置和晶圓上之多個電極接觸的探針卡及對準方法。
為了達成該目的，本發明之用以同時檢查在半導體晶圓所形成之多個半導體積體電路元件的電氣特性之探針卡，其特徵為採用具有形成多個突起並被保持於剛性環的具突起之薄膜，而其中該多個突起係個別接觸於該多個半導體積體電路元件之檢查用電極的全部，於該具突起之薄膜，係附加有由與該接觸用突起同時形成的突起所構成之對準用記號的構造。
在本探針卡，構成對準用記號之突起因和接觸用突起同時形成，薄膜伸縮亦確保對接觸用突起之相對位置。
對準用記號由多個突起排列而成較佳。在具突起之薄膜的對準用記號之背面側，設置比對準用記號更大的薄膜，該薄膜係藉由使用識別用相機的影像處理而和突起產生明暗差者較佳。又對準用記號係在比接觸用突起之形成區域更外周側，以對具突起之薄膜的中心相對稱之兩個為一組，至少形成兩組較佳。
在製造本發明之探針卡時，可進行以下步驟：黏貼步驟，將由導電層和絕緣層疊層而成之雙重構造的薄膜黏貼於剛性環；形成步驟，在黏貼於該剛性環之薄膜，同時形成個別接觸該半導體晶圓上之多個半導體積體電路元件的檢查用電極之全部的多個突起和成為對準用記號之突起；除去步驟，自形成有該突起之薄膜除去導電層之不需要的部分；及固定步驟，將具突起之薄膜電氣連接於配線基板並固定，而該具突起之薄膜係形成有該突起並將導電層之不需要的部分除去。
使用本發明之探針卡，以其對準用記號為基準，進行與半導體晶圓之位置對準時，自算出接觸用突起確實地接觸晶圓上之檢查用電極的突起位置後，可對準最佳位置。
使用具有多個對準用記號之探針卡，在位置對準之前，用影像處理量測該探針卡之各個對準用記號的位置後，和各對準用記號之設計上的位置比較而算出誤差，在所算出之誤差未位於預定之容許範圍內時更換探針卡較佳。
以下，列舉實施例說明本發明。
為了易於理解本發明，說明晶圓同時接觸技術。
如第1A圖、第1B圖所示，在晶圓1之半導體積體電路元件區域2內所形成之多個半導體積體電路元件3之各個，形成用以檢查電氣特性之焊墊電極4(以下稱為電極4)。
如第2圖所示，檢查板5由探針卡6利用以將其電氣性連接和檢查裝置連接之多層電路基板7構成。8為在多層電路基板7之背面所設置的多個連接用連接器。
如第3A圖、第3B圖所示，探針卡6係由玻璃基板9、局部型各向異性導電橡膠10及接觸用探針11構成。玻璃基板9為用以將接觸用探針11之電氣性連接和第2圖所示之檢查板5的多層電路基板7連接之電路基板。
接觸用探針11為用陶瓷環14保持已形成突起12之具突起之薄膜13者。在具突起之薄膜13，突起12為利用鍍敷技術在薄膜15形成者，作成半球形。在背著突起12之薄膜15的背面，設置突起12之鍍敷形成及用於和局部型各向異性導電橡膠10之導通變佳所需的銅薄膜16。
局部型各向異性導電橡膠10係發揮吸收晶圓1上之電極4或接觸用探針11上之突起12的高度變動之緩衝性功用下，取得接觸用探針11和玻璃基板9之導通。
如第4A圖、第4B圖所示，在接觸用探針11之中央部有對應於第1圖所示之晶圓1的半導體積體電路元件區域2之量測突起區域17，在設定在量測突起區域17之多個半導體積體電路元件區域18之各自，排列突起12且使其對應於半導體積體電路元件3之電極4。在接觸用探針11之外周邊部形成成為和晶圓1之位置對準的基準之對準用記號19。在此，對準用記號19以對接觸用探針11之中心相對稱之2個為一組，設置2組。關於對準用記號19將後述。
如第5圖及第6圖所示，將具備探針卡6之檢查板5放置於工作台20上，利用檢查板定位用滾輪21和檢查板定位用氣缸22定位。
在工作台20之下方配置用以放置以真空保持晶圓1的晶圓托盤23，進行對準動作之XYZθ工作台24。利用圖上未示之控制用馬達等控制XYZθ軸。在晶圓托盤23，在外周部分設置密封環25，而且設置將密封環25和對象物密接而形成之密閉空間抽真空的真空聯結器26。因真空聯結器26係自動閉塞型，拆下抽真空之噴嘴時保持那時之狀態。
在工作台20之背面安裝晶圓用識別相機27，而且在XYZθ工作台24安裝突起用識別相機28，影像識別裝置(圖上未示)自各相機27、28之攝影影像識別晶圓1之電極4的位置和探針卡6之突起12的位置後，計算並決定最佳接觸位置。
說明對準及接觸時之動作。
用真空夾具將晶圓1固定於在XYZθ工作台24所放置之晶圓托盤23上。關於該晶圓1，利用晶圓用識別相機27識別晶圓1上之電極4後，以該電極4之位置和高度為基準，利用θ軸修正XYZθ工作台24對XY軸之傾斜，而且儲存修正後之晶圓1的中心座標。
利用晶圓用識別相機27識別的是例如如在第1圖以斜線所示，在針對理論上之晶圓中心，位於對稱的每組2個之2組的半導體積體電路元件3上，針對晶圓中心對稱的電極4。自將對稱的電極4彼此相連接之2條直線求出晶圓1對該XY軸之傾斜並修正，而且求出中心座標當作直線彼此之交點。又亦儲存自所求出之中心座標至電極4之位置和其理論上之位置的差。
接著，對於已工作台20上被位之檢查板5的探針卡6，利用突起用識別相機28，識別附加在接觸用探針11之對準用記號19後，以該對準用記號19為基準，求出並儲存接觸用探針11之中心座標和XYZθ工作台24對XY軸之傾斜。
利用突起用識別相機28識別的是例如如第4A圖所示之對理論上之探針中心對稱的每組2個之2組的對準用記號19。自將理論上之探針中心的兩側之對準用記號19的中心彼此相連接之2條直線，求出接觸用探針11對該XY軸的角度差，而且求出中心座標當作直線彼此之交點。又亦儲存自所求出之中心座標至對準用記號19之中心之位置和其理論上之位置的差。
影像處理對象之全部的電極4及對準用記號19的中心和自各自的中心座標開始之理論上的位置之間無差異的情況，使晶圓1之中心座標和接觸用探針11之中心座標一致。又，決定晶圓1之最佳接觸位置，使晶圓1之傾斜和接觸用探針11對XYZθ工作台24之XY軸之傾斜一致。在和理論上的位置之間有差異的情況，不是使晶圓1之中心座標和接觸用探針11之中心座標一致，而計算在各自之位置和理論上的位置之差平均化的最佳接觸位置。然後，對晶圓1進行位置對準(對位)。依據至此時之傾向時，晶圓1側之電極4的位置依據其生產方式而和理論上的位置之差小至可忽略，需要計算最佳位置者限定為接觸用探針11側。
在對準完了後，使晶圓托盤23上昇至一定之高度，使晶圓托盤23上之晶圓1的電極4和探針卡6上之突起12完全接觸。為了保持接觸狀態，藉由真空聯結器26將晶圓1和接觸用探針11之密閉空間抽真空。因而，利用密閉空間處之大氣壓，接觸用探針11之突起12以均勻之力接觸晶圓1之整個面的電極4。
在接觸完了後，將探針卡6、晶圓1及晶圓托盤23以變成一體之狀態投入檢查裝置，進行在高溫中施加電壓的電氣性檢查。檢查完了後，自檢查裝置取出探針卡6、晶圓1及晶圓托盤23，使密閉空間的壓力回到約大氣壓，再將晶圓托盤23和探針卡6分離，而取出晶圓1。
為了使探針卡6上之對應的突起12同時確實地接觸在晶圓1之整個面所形成的數萬個以上之電極4，在接觸之前，需要以高精度執行探針卡6和晶圓1之間的對準。關於對準將詳述。
首先，說明探針卡6。如上述所示，探針卡6之接觸用探針11係用陶瓷環14保持具突起之薄膜13者。為了製造該接觸用探針11，例如準備第7A圖所示的厚度約18μm之聚醯亞胺製的薄膜15和厚度約35μm的銅薄膜16之2層的薄膜，當作具突起之薄膜13之基材。
然後，在大約厚度2mm、框寬9mm之陶瓷環14的側面薄且均勻地塗抹熱硬化性黏接劑(約170℃硬化)後，放置於聚醯亞胺製之薄膜15上。藉由在此狀態放入加熱爐中使黏接劑熱硬化，將陶瓷環14和薄膜15黏接固定。
此時，薄膜15、16係因聚醯亞胺之熱膨脹係數(約16×10－ 6 /℃)和陶磁之熱膨脹係數(約3×10－ 6 /℃)的差值，而以比陶瓷環14大為伸長之狀態黏接，從黏接劑之硬化溫度的170℃回到常溫時，在一定之張力作用於聚醯亞胺製之薄膜15的狀態，固定於陶瓷環14。藉由得到該張力確保在後段形成之突起12、12b的位置精度。
接著，如第7B圖所示，在黏在陶瓷環14之基材形成突起形成用的多個孔13a(內徑約20μm~30μm)。亦同時加工成為對準用記號19之突起所需的孔13b。
其次，如第7C圖所示，藉由使用電解鍍敷等方法用鎳等金屬材料理入全部的孔13a、13b，在全部的孔13a、13b同時形成突起12、12b。突起12、12b例如為高度約40μm、直徑約60μm。
然後，如第7D圖所示，藉由將和聚醯亞胺製之薄膜15重疊的銅薄膜16蝕刻成殘留突起12、12b之周圍部分，得到用陶瓷環14保持具突起之薄膜13的接觸用探針11。如第7E圖所示，完成探針卡6。
此時，如上述所示，藉由同時形成突起形成用之孔13a和成為對準用記號19之孔13b後埋入，可比其他之任何方法更正確地保持接觸用之突起12和對準用記號19(突起12b)的相對位置關係。
保持突起12和對準用記號19的相對位置，在以對準用記號19為基準決定突起12之位置的方法為很重要。因突起12、12b之位置精度和孔13a、13b的位置精度相依，孔加工精度變成很重要。在孔加工之裝置係以雷射加工等為佳，不僅可確保孔加工精度，而且亦可易於應付因應於種類之孔位置的變更等，或因用鍍敷法形成突起12而係留下銅薄膜之僅止於聚醯亞胺薄膜的孔加工，在薄膜15之哪一個位置形成突起12和對象之晶圓1的電極4之位置相依。
藉由使用具備這種接觸探針11之探針卡6，以其對準用記號19為基準，用影像處理裝置易於量測接觸用突起12之位置精度的變化，自其量測結果可算出和檢查對象之晶圓1的檢查用電極4之最佳接觸位置，可對準最佳位置。並可實現高精度且安定之接觸。尤其適合作為如在晶圓位準老化檢查等晶圓成批型檢查所使用之探針卡般，要求柔軟且高精度之突起的探針卡。
因係專用之對準用記號，和以接觸用突起之一部分為基準的以往之方法相比，具有如下的優點。
雖然接觸用突起的位置依據半導體積體電路元件之種類而異，但是專用之對準用記號和半導體積體電路元件之種類無關，可附加於一定之位置。因而，在製造探針卡時易掌握在批間等之品質的變化，在對準裝置側亦不必對各種類設定影像處理之動作。亦可迅速地應付新的種類。
因接觸用突起密集(例如間距120μm以下)，雖然也可能發生弄錯突起位置等不良，但是因可在任意之位置按照任意的突起間距附加專用之對準用記號，可避免這種不良。
接觸用突起在一再地接觸檢查用電極之間，因前端磨耗或污物附著，雖然對影像處理有不良的影響，但是因專用之對準用記號的突起不接觸檢查用電極，長期使用亦不會產生磨耗或污物，對影像處理無影響。
和附加專用之對準用記號的以往之方法相比，亦具有如下之優點。
在薄膜上形成之突起，因薄膜之伸縮而對位置精度影響大。在以往之方法，為避免薄膜之伸縮的影響，如上述所示在形成突起後考慮其位置精度後附加對準用記號，但是這亦如上述所示，雖然可應付探針卡製造時的位置精度，但是無法應付以後之熱循環等所引起的變化，在附加對準用記號之步驟亦發生產生和突起位置之精度誤差的不良。
而，本發明之對準用記號(突起)因和接觸用突起同時形成，在其製造步驟只要確保和接觸用突起之相對位置，藉由量測對準用記號，可易於判斷薄膜之伸縮所引起的突起位置精度之變化，而且用對準裝置對其變化進行影像處理，可算出和對象之檢查用電極的最佳位置。因而可實現安定之接觸。位置計算之結果，在判定伸縮大而無法確保最佳位置的情況，藉由中止接觸，可防止接觸位置偏差所引起之半導體積體電路元件的損壞。
具突起之薄膜13之突起12依據其製造方法可能發生位置偏差。如上述所示，在聚醯亞胺製之薄膜15和銅薄膜16為2層之基材，設置多個孔後形成突起12的情況，因最後除去銅薄膜16的大部分，在藉由黏在陶瓷環14而賦與張力之聚醯亞胺製的薄膜15發生銅薄膜16之除去所引起的應力緩和，在銅薄膜16之除去前後突起12的位置變動。即，發生應力緩和所引起的突起再配置。此時突起12之位置變動的程度亦和突起12之形成位置或殘留之銅薄膜16的圖案相依。至目前為止，藉由將突起12所需之孔加工位置設為加上該應力緩和所引起之變動量，實現突起12之最終的位置精度±10~15μm。
但，銅薄膜16之除去所引起的應力緩和，因具突起之薄膜13之製程或和陶瓷環14之接合步驟的變動而發生偏頗，在具突起之薄膜13之整個面可能不均勻。為了實現安定之接觸，某種程度地確保在接觸用探針11單體之位置精度，亦需要算出因應於應力緩和之偏頗的最佳位置後接觸。因而，對準用記號19之設計或佈置亦重要。
說明在探針卡6形成之對準用記號。
在第8A圖表示以往之對準用記號之設計。該對準用記號29為利用雷射光束形成為直徑約10μm~20μm的開口者，實際上形成和晶圓1上之電極4接觸的突起12後量測位置精度，在掌握其誤差後，附加於最佳位置。
可是，該對準用記號29如上述所示，因係在形成突起12後附加，在該附加步驟在和突起12之相對位置關係發生誤差。又，很難用影像處理裝置將該對準用記號29安定地取入影像。由於附加有對準記號29的聚醯亞胺製薄膜15為半透明，在影像難清晰地顯現開口和其周圍部分的邊界線。又因係微小的開口，亦有無法和薄膜15上之污物或傷痕或者透過薄膜15可看見之背景的模樣區別之情況。
在第8B~8D圖表示本發明之對準用記號的設計。
第8B圖所示之對準用記號19a由在上下排列之2個突起12b構成。第8C圖所示之對準用記號19b由在上下左右排列成十字形之5個突起12b構成。第8D圖所示之對準用記號19c由在上下左右排成3行之9個突起12b構成。
各對準用記號19a、19b及19c之突起12b係以和用於接觸電極4之突起12相同的方法在聚醯亞胺製的薄膜15同時形成。即，突起12b使用鍍敷工法以鎳鍍敷形成為半球形。因而，可保持和接觸用突起12之相對位置關係，而且在取入影像時如圖所示顯示為比較黑，而和背景之邊界變得明顯。
但，因這些對準用記號19a、19b及19c之突起12b亦因用和突起12相同之方法同時形成，直徑約60μm，雖然不像用雷射光束形成之以往的對準用記號29那麼小，但是殘留著無法和薄膜15上之污物或傷痕區別的影像取入之不安定性。又，用鍍敷工法形成，有雖是半球形卻有變形的情況，將影像取入那種形狀之突起12b時，重心位置大為偏移，位置計算結果亦偏移。為了將這些不良降至最小，在對準用記號19a、19b及19c，將多個突起12b密集中。因而，可將污物或傷痕和突起12b差別化，又可算出位置座標，不太受到突起12b單個之形狀的完成外觀影響。
對準用記號19a、19b及19c所算出之座標位置為圖示的十字線30之交點。對準用記號19a雖然係排列2個突起12b者，但是因識別裝置儲存理論上之交點的座標，利用2個突起12b之排列方向可在影像上容易地算出實際之交點的座標。
如對準用記號19b所示，若預先採用以理論上之交點為中心將突起12b配置成十字形(放射狀)之5點的設計，在其中一個突起12b因故無法取入影像的情況，亦可自影像容易且安定地求出實際之交點的位置。
因突起形狀的完成外觀之安定度、或係在電極4之佈置不可能的配置而可自和電極4接觸之突起12差別化等理由，如對準用記號19c所示之將9個突起12b在上下左右排成3行的設計可說理想。突起12b間之間距可設為約100μm。
雖然影像取入之不安定性、形狀不安定性殘留，但是形成由僅一個之突起構成的對準用記號，亦可利用理論上之交點座標算出實際之交點的座標，具有可確保和接觸用突起12之相對位置關係的優點。
在對準用記號19上，此外，亦想到僅形成一個尺寸大的突起、或在以往之對準用記號29(即開口)用鎳鍍敷形成突起等。可是，本來藉由將薄膜基材之整體放入鍍敷槽中後鍍敷，可在接觸用探針11之整個面均勻地形成數萬個突起12。使僅作為對準用記號之突起的尺寸變大係局部地改變鍍敷條件，因係很困難，亦影響突起之安定形成，所以不佳。在以往之對準用記號29(即開口)形成突起，亦因變成局部之鍍敷形成而困難，因背面之銅薄膜16亦僅殘留接觸用突起12之周圍部分而難供給電流，所以不佳。
如上述所示，和接觸用突起12同時用相同之方法將突起12b密集中，而形成具有特徵之設計的對準用記號19a、19b及19c等，可說是安定之座標計算方法。
第9圖表示取入對準用記號的影像之狀態。
在第9A圖，將對準用記號19c之背景顯示為比較黑。這係對準用記號19c之突起12b亦和前面使用第4圖所說明之接觸用突起12一樣，將薄膜15之背面的銅薄膜16僅留下突起周圍部分而形成的情況。如上述所示，在具突起之薄膜13之背側有局部型各向異性導電橡膠10，該局部型各向異性導電橡膠10因一般為偏黑色，在對準用記號19c之背景透過薄膜15將局部型各向異性導電橡膠10顯示為比較黑。
在第9B圖，將對準用記號19c之背景顯示為比較白。這係為了將影像取入誤差抑制成最小，而將銅薄膜16留下成比對準用記號19c之尺寸大之緣故。對具突起之薄膜13之背側的局部型各向異性導電橡膠10完全無影響，在對準用記號19c之背景將銅薄膜16顯示為比較白，藉由和該銅薄膜16之對比以明暗差清晰地映出突起12b之外形邊界部分。因此，可易於安定地算出對準用記號19c之中心座標。
如此，為了將銅薄膜16留下成比對準用記號19c大，在製作殘留於接觸用突起12之背側的銅薄膜16之蝕刻用遮罩時，設計時可僅考慮對準用記號19c用。雖然係簡單之手法，因影像取入之安定化效果很大，接觸用探針11之製作費用亦完全不會上漲就可實現，很合適。
未限定為對準用記號19c，本發明之對準用記號，用和接觸用突起12不同之突起12b，因避開突起12排列之量測突起區域17，而配置於接觸用探針11之外周邊部，可大大地留下銅薄膜16，可採用自由之設計、自由之佈置。而，在將接觸用突起用作對準用之線索的習知技術，亦有突起之間距比120μm窄的情況，因無法將銅薄膜取太大，無法使用如上述所示利用銅薄膜之影像取入的安定化方法。
第10圖係表示在探針卡的對準用記號之佈置。
在接觸用探針11之具突起之薄膜13，將對準用記號19在接近陶瓷環14之外周部分沿著周方向等間隔地配置於8個位置。在此，雖然表示前面使用第8D圖所說明之對準用記號19c，但是未限定如此。
如上述所示，具突起之薄膜13在其製造步驟發生應力緩和所引起之突起再配置，該突起再配置亦可能在具突起之薄膜13之整個面未均勻地發生而有偏頗，因接觸後在檢查裝置重複約125℃之加熱，偏頗可能更擴大。因而，突起位置精度之管理不僅在接觸用探針11之製造時，而且在接觸正前亦總是需要。使用偏離規格之位置精度的接觸用探針11時，因突起12偏離接觸對象之電極4，不僅無法進行正常的檢查，而且在電極4以外的位置留下突起痕，亦有該部分之半導體積體電路元件變成不良品的情況。
為了管理突起位置精度之偏頗，可將對準用記號19佈置於接近陶瓷環14的外周部分之至少4個位置。因在具突起之薄膜13之製程等發生之薄膜的伸縮之影響在外周側比較大，在該部分形成對準用記號。對準用記號19之個數少時，無法掌握因具突起之薄膜13之伸縮等而發生之突起12的位置精度之偏頗。為了使電極4和突起12的位置最佳化，將附加於具突起之薄膜13的對準用記號19配置更多個較佳。自至目前為止之偏頗的傾向判斷時，可說理想為8處。
在對準之前，用對準裝置之影像處理裝置量測各個對準用記號19的位置後，和理論上之位置比較，而算出其誤差，判斷是否是可接觸(規格內)之位置精度。若係規格內，依據和電極4之相對關係，全體對準最適當之位置後接觸。因而，在對準裝置，不僅算出電極4和突起12之適當的接觸位置之功能，而且亦附加量測接觸用探針11之對準用記號19(突起12b)的位置精度之功能，使生產上之管理變成容易。在誤差不在規格內時更換探針卡6。
雖然增加對準用記號19時影像處理時間當然亦變長，但是因對準步驟後之檢查係老化檢查，係需要至少數小時之檢查，自生產線之處理性能判斷時，因對準步驟具有充分之時間裕度，影像處理時間之增加不會成為大的問題。
1．．．晶圓
2．．．半導體積體電路元件區域
3．．．半導體積體電路元件
4．．．電極
5．．．檢查板
6．．．探針卡
7．．．多層電路基板
8．．．連接器
9．．．玻璃基板
10．．．局部型各向異性導電橡膠
11．．．接觸用探針
12．．．突起
12b．．．突起
13．．．具突起之薄膜
13a、13b．．．孔
14．．．陶瓷環
15．．．薄膜
16．．．銅薄膜
17．．．量測突起區域
18．．．半導體積體電路元件區域
19．．．對準用記號
19a、19b、19c、29．．．對準用記號
20．．．工作台
21．．．滾輪
22．．．氣缸
23．．．晶圓托盤
24．．．XYZθ工作台
25．．．密封環
26．．．真空聯結器
27．．．晶圓用識別相機
28．．．突起用識別相機
30．．．十字線
第1A圖係使用本發明的探針卡之成為檢查對象的既有之晶圓的平面圖，第1B圖係該晶圓中之半導體積體電路元件的平面圖。
第2圖係表示固定本發明之探針卡的既有之檢查板的概略構造之立體圖。
第3A圖係本發明之探針卡的剖面圖，第3B圖係該探針卡之部分放大剖面圖。
第4A圖係本發明之探針卡的接觸探針之平面圖，第4B圖係該接觸探針之部分放大圖。
第5圖係表示使用本發明之探針卡的既有之對準裝置的構造之立體圖。
第6圖係表示第5圖之對準裝置的動作之剖面圖。
第7A圖~第7E圖係表示本發明之探針卡的製造方法之剖面圖。
第8A圖係以往之對準用記號，第8B圖、第8C圖及第8D圖係表示本發明之探針卡的對準用記號之設計圖。
第9A圖、第9B圖係表示本發明之探針卡的對準用記號之影像圖。
第10圖係表示本發明之探針卡的對準用記號之佈置的平面圖。
12b．．．突起
15．．．薄膜
16．．．銅薄膜
19c．．．對準用記號

Claims (7)

  1. 一種探針卡，用以成批檢查在半導體晶圓所形成之多個半導體積體電路元件的電氣特性，其具有：第1薄膜，被保持於剛性環；多個第1突起，形成於該第1薄膜上用以同時接觸於該多個半導體積體電路元件之全部的檢查用電極；及、多個第2突起，係用於對準用記號而與該第1突起同時形成於該第1薄膜上，該用於對準用記號之多個第2突起不與該檢查用電極接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項之探針卡，其中，該對準用記號係使該多個第2突起密集而形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之探針卡，其中，該對準用記號係使該多個第2突起密集而形成者，在該第1薄膜的該對準用記號之背面側，設置比該對準用記號尺寸更大的第2薄膜，該第2薄膜係藉由使用識別用相機的影像處理而和突起產生明暗差。
  4. 如申請專利範圍第1項之探針卡，其中，該對準用記號係在比接觸用之該多個第1突起之形成區域更外周側，以對該第1薄膜的中心相對稱之兩個為一組，至少形成兩組。
  5. 一種探針卡之製造方法，該探針卡係用以成批檢查在半導體晶圓所形成之多個半導體積體電路元件的電氣特性，該製造方法乃進行以下步驟：黏貼步驟，將由導電層和絕緣層疊層而成之雙重構造的 薄膜黏貼於剛性環；形成步驟，在被黏貼於該剛性環之薄膜上，同時形成個別接觸在該半導體晶圓上之多個半導體積體電路元件的全部的檢查用電極之多個突起和成為對準用記號之突起；除去步驟，自形成有該突起之薄膜除去導電層之不需要的部分；及固定步驟，將具突起之薄膜電氣連接於配線基板並固定，而該具突起之薄膜係形成有該突起且已除去導電層之不需要的部分。
  6. 一種對準方法，在同時檢查在半導體晶圓所形成之多個半導體積體電路元件的電氣特性時，使用探針卡，以對準用記號為基準，進行半導體晶圓和探針卡之位置對準，其中該探針卡係具有個別接觸該多個半導體積體電路元件之全部的檢查用電極之多個突起，及由和該接觸用突起同時形成之突起所構成的該對準用記號。
  7. 如申請專利範圍第6項之對準方法，其中，使用具有多個對準用記號之探針卡，並在進行位置對準之前，藉由影像處理量測該探針卡之各個對準用記號的位置，並和各對準用記號之設計上的位置比較而算出誤差，在所算出之誤差未於預定之容許範圍內時更換探針卡。
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