晶片检查用片状探测器及其应用制造技术

公开了一种晶片检查用片状探测器及其应用：即使是被检查电极的间距极小的晶片，也能够确实实现良好电连接状态。本发明专利技术的晶片检查用片状探测器具有：按照与晶片上形成的全部或一部分集成电路中的被检查电极的图案对应的图案、形成有分别在厚度方向上延伸的多个贯穿孔的绝缘性片，设置在该绝缘性片的各贯穿孔中、分别从该绝缘性片的两面突出的电极结构体；电极结构体，由从绝缘性片表面露出的、直径大于绝缘性片的贯穿孔表面侧开口直径的表面电极部与从绝缘性片背面露出的、直径大于绝缘性片的贯穿孔背面侧开口直径的背面电极部，由插通绝缘性片贯穿孔的短路部连接而构成，相对绝缘性片，能够在其厚度方向上移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于在晶片状态下进行在晶片上形成的多个集成电路 的电检查所使用的晶片检查用片状探测器、晶片检查用探针部件、晶 片检查用探针卡以及晶片检查装置。
技术介绍
一般在半导体集成电路装置的制造工序中，在例如由硅构成的晶 片上形成多个集成电路，然后对这些集成电路的每一个进行基础的电 特性检查，由此进行挑选有缺陷的集成电路的探测试验。然后切割该 晶片，形成半导体芯片，将此半导体芯片容纳在适宜的封装内并密封。 然后对封装后的半导体集成电路装置的每一个，在高温环境下检查电 特性，由此进行挑选有潜在缺陷的半导体集成电路装置的老化试验。上述探测试验或者老化试验等集成电路的电检查中，为了使检查 对象物中的各个被检查电极与检查器电连接，使用了具有检查用电极 的探针卡，上述检查用电极按照与被检查电极的图案对应的图案设 置。作为上述探针卡，以往使用由针或刀片构成的检查用电极(检查 探测器)排列所形成的探针卡。而且，对形成在晶片上的集成电路进行的探测试验中，以往釆用的方法是将晶片分割成多个区域，每个区域形成有多个如16个集 成电路，对这个区域上形成的所有集成电路一并进行探测试验，依次 对其他区域上形成的集成电路一并进行探测试验。近几年，为了提高 检查效率、降低检查成本，需要对更多的集成电路一并进行探测试验。 另外，老化试验中，作为检查对象的集成电路装置很微小，其操 作很不方便，所以，为了对多个集成电路装置分别进行老化试验，需 要较长时间，所以检查成本相当高。因此，近几年，WLBI( Wafer Level Burn-in)试验被提出，即，对晶片上形成的多个集成电路， 一并进行老化试验。但是，制作上述探测试验和WLBI试验所使用的探针卡，需要 排列非常多的检查用探测器，所以该探针卡价格极高，并且在被检查 电极多且其间距较小时，制作探针卡本身就很困难。根据上述理由，最近，如图51所示， 一种探针卡被提出，具有 一面上按照与被检查电极的图案对应的图案形成多个检查用电极86 的检查用电路基板85，设置在该检查用电路基板85的一面上的各向 异性导电弹性体片80，设置在该各向异性导电弹性体片80上的片状 探测器90 (例如专利文献l)。上述探针卡中的片状探测器90由绝缘性片91和多个电极结构体 95构成，上述多个电极结构体95在该绝缘性片91上，按照与作为检 查对象的晶片中的被检查电极的图案对应的图案设置、分别在厚度方 向上贯穿绝缘性片91并延伸，每一个电极结构体95，由从绝缘性片 91表面露出的突起状表面电极部96和从绝缘性片91背面露出的片状 的背面电极部97通过在厚度方向上插通绝缘性片91并延伸的短路部 98连接为一体而构成。这样的片状检测器90 —般由下述方法制造。首先，如图52 (a)所示，准备绝缘性片91的一面上形成金属 层92所构成的层叠材料卯A，如图52(b)所示，由激光加工、干蚀 加工等，形成在厚度方向上插通绝缘性片91的贯穿孔98H。接着，如图52(c)所示，在绝缘性片91的金属层92上形成抗 蚀膜93后，将金属层92作为共通电极，通过实施如电解电镀处理， 在绝缘性片91的贯穿孔98H内部填充金属的淀积体，形成与金属层 92连接为一体的短路部98，同时在该绝缘性片91表面形成与短路部 98连接为一体的突起状表面电极部96。然后从金属层92上除去抗蚀膜93，然后如图52(d)所示，在 包含表面电极部96的绝缘性片91表面上形成抗蚀膜94A，同时在金 属层92上，按照与应形成背面电极部的图案对应的图案，形成抗蚀 膜94B,通过对该金属层92实施蚀刻处理，如图52(e)所示，除去金属层92中露出的部分，形成背面电极部97,由此形成电极结构体 95。然后从绝缘性片91表面剥离抗蚀膜94A,同时从背面电极部92 上剥离抗蚀膜94B，得到片状探测器90。上述探针卡中，作为检查对象的晶片表面上，片状探测器卯中 的电极结构体95的表面电极部96设置在该晶片的被检查电极上，在 此状态下，晶片被探针卡压住，由此，各向异性导电弹性体片80被 片状探测器90中的电极结构体95的背面电极部97压住，由此，该 各向异性导电弹性体片80中，该背面电极部97与检查用电路基板85 的检查用电极86之间，在其厚度上形成导电通路，其结果，晶片的 被检查电极与检查用电路基板85的检查用电极86之间的电连接得到 实现。然后，在此状态下，对该晶片进行所需的电检查。并且，通过上述探针卡，晶片被探针卡压住时，根据该晶片弯曲 的大小，各向异性导电弹性体片变形，所以对于晶片中的多个被检查 电极的每一个，的确能够实现良好的电连接。但是，上述探针卡中，有以下问题。片状探测器90的制造方法中形成短路部98和表面电极部96的 电解电镀处理工序中，对整个金属层92提供电流密度分布均匀的电 流，实际上是很困难的，该电流密度分布的不均性会导致绝缘性片91 的每个贯穿孔98H的镀层生长速度不同，如图53 (a)所示，形成的 表面电极部96的突出高度会有偏差。而且，如图53(b)所示，进行 片状探测器90与晶片6的电连接时，表面电极部96突出高度的偏差 被绝缘性片91所具有的柔软性吸收，即根据表面电极部96突出高度 的偏差程度，绝缘性片91会弯曲，该电极结构体95发生位移，所以 各表面电极部96与各^皮检查电极7接触，由此实现所需的电连接。但是，晶片6中的被检查电极7的设置间距很小时，即片状探测 器90中的电极结构体95的设置间距很小时，相邻电极结构体95之 间的间隔距离与绝缘性片91厚度的比变小，所以整个片状探测器90 的柔软性大幅降低。其结果，如图53 (c)所示，进行片状探测器卯与晶片6的电连接时，表面电极部96突出高度的偏差没有被完全吸 收，即电极结构体95没有充分位移，所以，例如突出高度小的表面 电极部96 (图中左侧的表面电极部96)没有与被检查电极7接触， 因此，难以对被检查电极7实现稳定的电连接。专利文献l:特开2001-15565号公报
技术实现思路
本专利技术是根据上述问题专利技术的，其目的在于提供即使作为检查对 象的晶片中的被检查电极的间距极小、也能够确实实现对晶片的良好 电连接状态的晶片检查用片状探测器、晶片检查用探针部件、晶片检 查用探针卡及晶片检查装置。本专利技术的晶片检查用片状探测器具有绝缘性片，按照与作为检查对象的晶片上形成的全部或一部分集 成电路中的被检查电极的图案对应的图案，分别形成在厚度方向上延 伸的多个贯穿孔，电极结构体，设置在该绝缘性片的各贯穿孔中，分别从该绝缘性 片的两面突出；其特征在于，各上述电极结构体中，从上述绝缘性片表面露出的、 直径大于该绝缘性片的贯穿孔表面侧开口直径的表面电极部与从该 绝缘性片背面露出的、直径大于该绝缘性片的贯穿孔背面侧开口直径 的背面电极部，由插通该绝缘性片贯穿孔的短路部连接，相对该绝缘 性片，能够在其厚度方向上移动。本专利技术的晶片检查用探针部件，其特征在于，具有上述晶片检查 用片状探测器和设置在该晶片检查用片状探测器背面的各向异性导 电连接器。本专利技术的晶片检查用探针卡，具有按照与作为检查对象的晶片 上形成的全部或一部分集成电路中的被检查电极的图案对应的图案、 表面上形成多个检查用电极的检查用电路基板，设置在该检查本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片检查用片状探测器，具有：绝缘性片，按照与作为检查对象的晶片上形成的全部或一部分集成电路中的被检查电极的图案对应的图案形成有分别在厚度方向上延伸的多个贯穿孔；以及电极结构体，设置在该绝缘性片的各贯穿孔中，分别从该绝缘性片的两面突出，其特征在于：每一个上述电极结构体，由从上述绝缘性片表面露出的、直径大于该绝缘性片的贯穿孔表面侧开口直径的表面电极部与从该绝缘性片背面露出的、直径大于该绝缘性片的贯穿孔背面侧开口直径的背面电极部通过插通该绝缘性片贯穿孔的短路部连接而构成，相对于该绝缘性片，能够在其厚度方向上移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-5-19 146728/20051.一种晶片检查用片状探测器，具有绝缘性片，按照与作为检查对象的晶片上形成的全部或一部分集成电路中的被检查电极的图案对应的图案形成有分别在厚度方向上延伸的多个贯穿孔；以及电极结构体，设置在该绝缘性片的各贯穿孔中，分别从该绝缘性片的两面突出，其特征在于每一个上述电极结构体，由从上述绝缘性片表面露出的、直径大于该绝缘性片的贯穿孔表面侧开口直径的表面电极部与从该绝缘性片背面露出的、直径大于该绝缘性片的贯穿孔背面侧开口直径的背面电极部通过插通该绝缘性片贯穿孔的短路部连接而构成，相对于该绝缘性片，能够在其厚度方向上移动。2. —种晶片检查用探针部件，其特征在于，具有权利要求l所 述的晶片检查用片状探测器和设置在该晶片检查用片状探测器背面 的各向异性导电连接器。3. —种晶片检查用探针卡，具有按照与作为检查对象的晶片上形成的全部或一部分集成电路中的被检查电极的图案对应的图案、在表面上形成有多个检查用电极的检查用电路基板；设置在该检查用电路基板表面上的各向异性导电连接器；以及 设置在该各向异性导电连接器上的晶片检查用片状探测器， 其特征在于，上述晶片检查用片状探测器具有 按照与上述被检查电极的图案对应的图案形成分别在厚度方向上延伸的多个贯穿孔的绝缘性片；以及设置在该绝缘性片的各...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村洁，原富士雄，山田大典，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]