本发明专利技术提供一种探针卡、半导体检验装置以及半导体装置的制造方法。框（５）以包围在探针片（９）的探测侧的中央区域部一并形成的棱锥形状或棱台形状的接触端子（１０）组的方式粘接固定在探针片（９）的内表面上，该框（５）从多层配线基板（１５）伸出，通过具有弹性的多个导销（７）对该框（５）以及中央部的推压隔片（８）施加推压力，使其可微倾动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及探针卡、半导体检验装置以及半导体装置的制造技 术，尤其是涉及应用于以与半导体集成电路的制造所使用的方法相同 的方法形成的探针片、使用该探针片的探针卡、包含该探针卡的半导 体检验装置、以及包含利用该半导体检验装置进行的检验工序的半导 体装置的制造工序的有效技术。
技术介绍
在将半导体元件电路形成在半导体晶片(以下简称为晶片)上之 后进行的半导体装置的制造工序中，以代表性的半导体装置的出厂形态即封装件、净果芯片以及CSP (Chip Size (Scale) Package;芯片尺 寸封装)为例，用图26表示主要检验工序的流程的一个例子。在半导体装置的制造工序中，如图26所示，大致分为以下三个 检验来进行。首先是在半导体元件电路以及电极已形成在了晶片上的 晶片状态下进行的、用于掌握导通状态以及半导体元件的电信号动作 状态的晶片检验；接下来是在将半导体元件置于高温和高施加电压等 的状态下从中挑出不稳定的半导体元件的预烧检验；然后是用于在半 导体装置出厂之前掌握产品性能的分选检验。对于这样的半导体装置的检验中所使用的装置(半导体检验装 置)，在现有技术中，晶片的表面上设置有多个半导体装置(半导体 芯片(以下称为芯片))，然后被切割分离成单个的以供使用。在被 切割分离成单个的半导体装置中，其表面上并列设置有多个电极。在 工业上大量生产这样的半导体装置并检验其电气特性时，使用从探针 卡倾斜地伸出的由鴒针形成的探针构成的连接装置。在利用该连接装 置进行的检验中，使用以下方法通过利用探针弯曲的接触压力来擦过电极以取得接触，从而检验其电特性。近年来，随着半导体元件的高密度化，在半导体装置制造时的检 验工序中，检验用探针的窄间距多针化正在发展。因此，期望开发出 使用如下所述连接装置的半导体元件的检验装置，所述连接装置能够 在半导体元件的电极和检验电路之间可靠地传输电信号，并能够在进 行动作检验的工序中在窄间距多针的半导体元件的微小的电极上进行高位置精度的探测，而且能够以低负载对半导体元件进行探测从而 防止损伤。随着半导体元件的高密度化、窄间距化的发展，就需要进行高速 信号的动作试验，作为在这种情况下能够进行半导体元件的特性检验的检验方法及检验装置，有1988年度的ITC (International Test Conference;国际测试会议)的讲演论文集的第601页至第607页(非 专利文献l)记载的技术。图27是该非专利文献所公开的检验装置的 构造示意图，图28是该检验装置的关键部位放大立体图。在此所使 用的半导体检验用的探针将如下结构作为接触端子使用，所述结构是 这样形成的在柔性的绝缘膜201的上表面以光刻技术形成配线202, 在绝缘膜201的下表面形成接地层203,在与作为被检验对象的半导 体的电极相对应的位置设置的绝缘膜201的通孔204处，通过电镀形 成半球状的凸部205。该技术是下述这样的方法，即使通过在绝缘 膜201的表面形成的配线202及配线基板206而与检验电路(省略图 示)连接的凸部205在板簧207的弹力的作用下擦过作为检验对象的 半导体元件的电极而与之接触，从而来接收信号以进行检验。另外，在日本特开平2- 163664号公报(专利文献1 )中，公开 了半导体元件的检验装置，图29是该检验用探针卡的构造的示意图。 它是如下构成的探针装置，即将带有板簧207的枢轴销208保持在 被旋转板209支承的圆锥井210中，以将凸部205及形成了配线的绝 缘膜201推出。另外，在日本特开2005 -24377号公报(专利文献2)中，公开 了半导体元件的检验装置，图30是该检验用探针卡的构造的示意图。它是如下这样的探针装置，即将探针片分割成4份，通过设置在探 针片中央的弹簧柱塞211,借助于推压隔片214以及緩冲部件将四棱 锥状的接触端子212及形成了配线的绝缘膜213推出。近年来， 一直期望开发出使用能够在窄间距且多针的半导体元件 的电极和检验电路之间传输电信号以进行动作检验的连接装置的半 导体元件的检验装置。另外，对于高速电信号用半导体元件，为了降 低介电损耗并进行微细配线，使用与二氧化硅(Sio2)相比介电常数 小一些的材料(例如有机类材料)。由于这样的介电常数小的材料的 耐负载以及机械强度都比较弱，所以为了不给该低介电材料带来损 伤，期望检验装置能够以几lOmN程度以下的低负载实现稳定的接触 阻抗值。因此，从这样的观点出发对上述技术进行研究。由鴒针构成的探针以及形成了上述半球状的凸部的探针是，对于 在铝电极或钎焊电极等的材料表面生成氧化物的被接触材料，通过将 接触端子擦过电极来擦掉电极材料表面的氧化物，从而与其下面的金 属导体材料接触，由此来确保接触状态。其结果是，由于用接触端子 擦过电极而产生电极材料的碎屑，这导致配线间短路以及异物的产 生。另外，由于探针以施加几百mN程度以上的负载的状态擦过电极 来确保接触状态，所以有可能对低介电常数材料带来损伤。这样，如图27~图29所示，对于将在配线的局部上通过电镀而 形成的凸部作为探针的方法，由于凸部的前端部是平坦或成为半球 状，所以对于在铝电极或钎焊电极等的材料表面生成氧化物的被接触 材料，不容易擦掉氧化物，所以接触阻抗变得不稳定，必须使接触时 的负载为几百mN程度以上。但是，存在接触时的负载过大的问题。 即，由于随着半导体元件的高集成化的发展，将高密度多针且窄间距 的电极形成在半导体元件表面，所以大多在电极正下方形成大量有源 元件或微细的配线，如果半导体元件检验时探针与电极的接触压力过 大，则有可能对电极及其正下方的有源元件或配线带来损伤，因此需 要在探测时特别注意动作控制，这会导致检验的处理量降低。而且，由于预想到凸部的形状等会产生偏差，所以在使接触不充分的突起(凸部)完全接触时，整体需要更大的接触负载，从而存在 局部的接触压力过大的问题。因此，除了需要贯通作为接触对象的材 料表面的氧化物等而能确保稳定的接触特性的接触端子的形状，为了 在探针片进行推压时能够可靠地与作为接触对象的电极接触，还需要 具有柔软性的探针片。另外，在以窄间距配置的半导体元件的微小的检验用电极衬垫 上，必须将检验用的接触端子以高位置精度进行接触，而且，在之后 的工序中，为了防止在使用了该电极衬垫的引线接合或连接用凸部的形成时发生连接不良，就需要尽可能防止因探测导致电极衬垫面的粗 糙。由此，要求纟笨测痕尽可能地微小。对于使用图30所示的四棱锥状的接触端子，与半导体元件的检 验用电极垂直地进行探测的检验装置，虽然接触阻抗值稳定，但在近 年的寻求更窄间距化和高速的电信号检验的情况下，就更要求接触端 子的前端位置精度的提高。而且，对于高速传输用电路形成材料，倾 向于使用低介电常数的耐负载较弱的材料，因此为了防止在探测时对 半导体元件的损伤，就需要更低负载的探针。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种半导体装置检验用的探针卡，其能够在 作为被接触对象的电极衬垫上以低负载而不带来损伤地进行探测检 验，具有能够以多点且高密度且以小的探测痕进行接触的接触端子， 并且传输特性良好，接触特性稳定。另外，本专利技术提供一种探针卡，其能够将探测检验时的接触端子 的前端位置精度保持为高精本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种探针卡，其特征在于， 具有探针片，上述探针片包括： 与设置在被检验对象上的电极相接触的多个接触端子； 从上述多个接触端子的各个端子引出的配线； 与上述配线电连接且与多层配线基板的电极连接的多个周边电极， 上述探针卡设有以包围上述多个接触端子的方式形成的框。
【技术特征摘要】
JP 2007-8-7 2007-2059531.一种探针卡，其特征在于， 具有探针片，上述探针片包括 与设置在被检验对象上的电极相接触的多个接触端子； 从上述多个接触端子的各个端子引出的配线； 与上述配线电连接且与多层配线基板的电极连接的多个周边电极，上述探针卡设有以包围上述多个接触端子的方式形成的框。2. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于， 在上述框上设有施加推压力的多个机构。3. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，设有使形成有上述框的区域内的形成有上述多个接触端子的区 i或可倾动的才几构。4. 如权利要求1所述的探针卡，其特征在于，设有使形成有上述框的区域内的形成有上述多个接触端子的区 i或可^f顷动的才几构。5. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于， 上述多个接触端子为棱锥形状或棱台形状， 在上述多层配线基板的电极上设有用于对上述探针片的上述多个周边电极加压接触的推压板，上述探针片以从上述多层配线基板伸出的方式被保持。6. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，上述施加推压力的多个机构被配置成使得形成有上述框的区域 和形成有上述多个接触端子的区域可倾动。7. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，上述探针片具有与上述配线电连接的地线层以及电源配线层中 的至少一层，与上述地线层或上述电源配线层连接的配线被形成得配线宽度 比与上述地线层和上述电源配线层中的任意一个都不连接的配线的 配线宽度宽。8. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于， 在探针片中央设有施加推压力的机构。9. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，向上述框施加推压力的上述多个机构是多个具有弹性的导销。10. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，向上述框施加推压力的上述多个机构包括多个具有弹性的导 销；和多个没有弹性的导销。11. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于，上述多个接触端子是以通过对具有结晶性的基板进行异方性蚀 刻而形成的孔为型材通过电镀来形成的。12. 如权利要求2所述的探针卡，其特征在于， 上述被检验对象包括作为配线层间的绝缘膜的、介电常数比Si02低的绝缘膜。13. —种半导体检验装置，具有 承载被检验对象的试料台；和具有与设于上述被检验对象上的电极相接触的多个接触端子，且 与用于检验上述被检验对象的电气特性的检验器电连接的探针卡； 其特征在于，上述探针卡具有探针片，该探针片具有与设置在上述被检验对象上的电极相接触的上...
【专利技术属性】
技术研发人员：春日部进，冈本直树，
申请(专利权)人：株式会社瑞萨科技，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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