探测器及其制造方法技术

探针（２０）包括：悬臂（２１）、柱状部（２２）以及顶部（２３），以在悬臂（２１）的一端悬臂支承的方式形成柱状部（２２），在柱状部（２２）的顶端形成有顶部（２３）。柱状部（２２）的高度大于顶部（２３）的高度，选择柱状部（２２）与顶部（２３）的高度使其为宽度的２倍以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，例如涉及对半导体晶片的电特性进行检验时使用的。
技术介绍
例如，为了对在半导体晶片上形成有多个存储电路或逻辑电路等的IC芯片的电特性进行检验，例如使用日本专利文献特开2000-055936号公报中记载的探针卡来作为接触器。该探针卡当在检验过程中与晶片的电极触点接触时，起到在作为试验装置的测试器与IC芯片之间传递检验信号的授受的作用。该探针卡例如具有与形成于IC芯片上的多个电极触点相对应的多个探针，从而使各个探针分别与各个电极触点电接触来进行IC芯片的检验。探针包括与电极触点接触的顶部和由弹性部件形成的悬臂。图6A～图6H是示出探针的制造过程的图，图7是通过图6A～图6H的制造过程而形成的探针的外观立体图。参照图6A～图6H以及图7来说明以往的探针。在图6A所示的硅基板1的表面上如图6B所示那样形成氧化硅膜2之后，在其表面上形成抗蚀膜3。在通过图中没有示出的光掩模进行曝光后，对抗蚀膜3进行显影处理，在抗蚀膜3上形成四角形的开口槽4。在除去开口4的部分的硅氧化膜2之后对硅基板1进行各向异性湿蚀刻，如图6C所示，形成倒四角锥台状的槽5，然后如图6D所示，除去抗蚀膜3和硅氧化膜2。然后，如图6E所示，在硅基板1的整个表面上形成作为镀覆(メッキ)的籽晶的钛膜6。然后，通过照相平版印刷技术，在除了相当于悬臂8的部分和相当于槽5的部分以外的部分形成图6F所示的牺牲层7，如图6G所示，除了牺牲层7部分，在相当于悬臂8的部分和槽5中例如通过镀覆来沉积镍合金，如图6H所示除去牺牲层7，形成作为探针顶部的倒四角锥台9和悬臂8。如图7所示，在通过图6A～图6H所示的制造过程而形成的探测器中，悬臂部分8为长方体形状，例如其长度L为200～500μm，宽度W为60～150μm，厚度T为10～20μm，为倒四角锥台9的顶部的高度H为50～100μm，顶端的平面部分的宽度Wt为10±2μm左右。最近，IC芯片的集成度不断提高，电极触点的数量也在增加，同时电极触点的排列间距也逐渐变窄。因此，如果不缩小探针的宽度，就无法满足电极触点的间距要求，导致与邻近的电极触点接触。但是，若要减小构成图7所示探针的顶部的倒四角锥台9的宽度，那么其高度就会变低。即，对于倒四角锥台9来说，由于如图6C所示通过各向异性湿蚀刻来形成槽5，因此，若减小槽5的直径，槽5的深度就会变浅，而如果加深槽5的深度，必然会使直径增大，导致顶部的直径变大，从而无法与电极触点的间距变窄相适应。如果如上所述倒四角锥台9的高度较低，就会产生诸如悬臂8与电极触点或其他元件接触，或者倒四角锥台9无法与电极触点恰当接触等的问题。并且，如果倒四角锥台9较低，则还会发生悬臂8弯曲而接触到电极触点的危险。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种，该探测器能够可靠地与窄间距排列的电极触点接触。本专利技术是一种探测器，其包括悬臂支承在探测器基板上的梁部、和从该梁部的顶端部竖起延伸的接触件，其特征在于，当作为与梁部的连接位置的接触件根部的宽度尺寸为W，从根部至顶点的接触件高度尺寸为H时，有H/W≥2的关系成立。通过使从接触件的根部至顶点的高度为根部宽度的2倍以上，可使接触件在不与其他元件接触的情况下可靠地与窄间距排列的电极触点接触。优选的是，接触件包括从根部竖起延伸的柱状部、和从柱状部的顶端呈锥状延伸的顶部，柱状部的高度大于锥状顶部的高度。优选的是，柱状部具有在其整个高度的范围内大小相同的横截面形状。通过具有相同的横截面形状，可通过相同的蚀刻工序来形成柱状部，因此可简化制造工序。优选的是，柱状部包括位于根部一侧并具有相对大的宽度尺寸的大直径部、和位于顶端一侧并具有相对小的宽度尺寸的小直径部。由于可在小直径部的顶端形成顶部，因此可使顶部的直径更小。优选的是，柱状部的顶端部与锥状顶部的根部具有大小相同的横截面形状。通过具有相同的横截面形状，可使制造变得容易。优选的是，接触件的根部的宽度尺寸W为100μm以下。本专利技术的其他方面是一种探测器的制造方法，其包括对基板的主表面进行各向异性干蚀刻来形成柱状槽的工序；对柱状槽的底部进行各向异性湿蚀刻来形成锥状槽的工序；以及在锥状槽和柱状槽中埋入金属以形成探测器的接触件的工序。通过采用这样的制造工序，探测器的制造变得容易。优选的是，基板具有将第一基板材料层和第二基板材料层隔着蚀刻率不同的边界层而层叠起来的结构，柱状槽形成于第一基板材料层中，锥状槽形成于第二基板材料层中。通过使用蚀刻率不同的边界层，可在对第一基板材料进行各向异性干蚀刻时阻止也对第二基板材料进行各向异性干蚀刻。优选的是，在形成柱状槽时，边界层起到蚀刻阻止层的作用。优选的是，形成接触件的工序包括在柱状槽的侧壁和锥状槽的底部形成用于镀覆的籽晶，然后在该籽晶上沉积金属的工序。优选的是，形成柱状槽的工序包括对基板的主表面进行各向异性干蚀刻来形成直径相对大的大直径柱状槽的工序；以及对大直径柱状槽的底部进行各向异性干蚀刻来形成直径相对小的小直径柱状槽的工序。优选的是，还包括对连接小直径柱状槽的侧壁和大直径柱状槽的侧壁的部分进行各向异性湿蚀刻来形成锥状斜面的工序。在本专利技术中，通过使接触件的根部到顶点的高度为根部宽度的2倍以上，可使接触件在不与其他元件接触的情况下可靠地与窄间距排列的电极触点接触。并且，即使电极触点以窄的间距排列多排，也能够与该排列对应地将探测器排列在探针卡上，从而能够提高排列的自由度。另外，由于提高了接触件的高度，因此，即使梁部弯曲，也能够防止梁部与电极触点等接触。附图说明图1是本专利技术一个实施方式中的探针的外观立体图；图2A是图1所示的探针的放大图，是柱状部和顶部的主视图；图2B是图1所示的探针的放大图，是从下方观看顶部的图；图3A是示出将探针的顶部的截面形成为正方形的例子的图；图3B是示出将探针的顶部的截面形成为三角形的例子的图；图3C是示出将探针的顶部的截面形成为多边形的例子的图；图3D是示出将探针的顶部的截面形成为长方形的例子的图；图3E是示出将探针的顶部的截面形成为圆形的例子的图；图4A示出了图1所示的探针的制造过程，是在将掩埋绝缘层配置于中间的硅基板上形成了NSG膜和抗蚀膜的图；图4B示出了图1所示的探针的制造过程，是在硅基板上形成了柱状槽的图；图4C示出了图1所示的探针的制造过程，是对柱状槽的掩埋绝缘层进行干蚀刻而使硅基板的表面露出的图；图4D示出了图1所示的探针的制造过程，是在柱状槽中形成了氧化膜的图；图4E示出了图1所示的探针的制造过程，是在柱状部的底部形成了NSG膜的图；图4F示出了图1所示的探针的制造过程，是使柱状部底部的硅基板露出的图；图4G示出了图1所示的探针的制造过程，是在柱状部的底部形成了锥状槽的图；图4H示出了图1所示的探针的制造过程，是在柱状部的侧壁和锥状槽中形成了镀覆的籽晶的图；图4I示出了图1所示的探针的制造过程，是在镀覆的籽晶上形成了抗蚀层的图；图4J示出了图1所示的探针的制造过程，是在柱状槽和锥状槽中沉积了镍合金的图；图4K是探针的外观立体图，其具有通过图4A～图4J所示的过程而形成的悬臂、柱状部以及顶部；图5A是示出本专利技术其他实施方式中的探针的制造过程的图，是在硅基板间形成了掩埋绝缘层的图；图5B是示出本专利技术其他实施方式中的探针的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探测器，包括悬臂支承在探测器基板上的梁部、和从该梁部的顶端部竖起延伸的接触件，其特征在于，当作为与所述梁部的连接位置的所述接触件的根部的宽度尺寸为Ｗ，从所述根部至顶点的接触件高度尺寸为Ｈ时，有Ｈ／Ｗ≥２的关系成立。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野智久，山西良树，桥本浩幸，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]