包括检测探针的探针卡制造方法和探针卡、探针卡检查系统技术方案

提供了一种探针卡的制造方法。形成第一钝化图案，以用于在牺牲衬底上实现电检查探针的尖端部分和平坦度检测探针的尖端部分，并且执行使用第一钝化图案作为蚀刻掩模的蚀刻工艺，以在牺牲衬底中形成第一沟槽。除去第一钝化图案，并且形成具有暴露出第一沟槽的条型第一开口的第二钝化图案。在该开口中设置导电材料，以形成分别连接到检查探针和检测探针的尖端部分的横梁部分，从而形成检查探针和检测探针。将检查探针和检测探针的横梁部分结合到多层电路板。除去牺牲衬底以暴露出检查探针和检测探针。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造包括检测探针的探针卡的方法、探针卡和用于检查该探针 卡的系统。更具体而言，本专利技术涉及制造探针卡的方法、探针卡和用于检查该探针卡的系 统，其中该探针卡包括与检查探针分开设置的检测探针，从而可以检测探针的变形量(over drive) (0D)和晶片的平坦度。
技术介绍
半导体制造工艺包括将多个芯片布置在硅晶片上并将最后得到的结构封装和切 割成单独芯片的一系列工艺。为了将最后得到的结构封装和切割成多个芯片，必须执行将 电信号施加给各个芯片以检查各个芯片是否正常工作的工艺。这个工艺称为半导体检查工 艺。使用具有与硅晶片上形成的芯片相对应的接触元件的探针卡来执行该半导体检查工 艺。将接触元件与硅晶片上的芯片接触，并向其施加电信号，以检查芯片是否正常工作。这 种接触元件在下面称为探针。 半导体检查工艺包括以下操作将期望的硅晶片放置在晶片夹上、将探针尖端与 硅晶片上的期望焊点相接触、以及在以预定外力按压探针尖端的同时通过施加电信号给期 望的焊点来进行期望的检查。 这时，必须施加足够的变形量(0D)以使探针卡的所有探针尖端与硅晶片的期望 焊点相接触。而且，必须一直保持足够的OD，以便避免焊点发生致命损坏。这需要用于实时 地检测OD的当前状态的装置。 而且，必须始终保持放置在晶片夹上的硅晶片的恒定平坦度，以便使探针尖端与 相应的焊点精确地接触，并防止焊点损坏。因此，需要开发用于实时、精确检测硅晶片的平 坦度的装置。
技术实现思路
技术问题 本专利技术提供制造包括检测探针的探针卡的方法、探针卡和用于检查该探针卡的 系统，其中，在检查探针检查半导体器件的检查焊点所使用的MEMS方法中，检测探针单独 形成在电路板上，并且构成为对施加给具有高度集成半导体器件的硅晶片的探针的变形量 (0D)进行检测，并检测硅晶片相对于探针卡的平坦度。 本专利技术还提供制造包括检测探针的探针卡的方法、探针卡和用于检查该探针卡的 系统，其可以在例如PC等终端的屏幕上显示检测探针所检测的关于探针OD的信息，以及关 于硅晶片相对于探针卡的平坦度的信息，使得操作者实时地检查关于0D和平坦度的信息。4 本专利技术还提供制造包括检测探针的探针卡的方法、探针卡和用于检查该探针卡的 系统，其可以在例如PC等终端中存储检测探针所检测的关于探针OD的信息，以及关于硅晶 片相对于探针卡的平坦度的信息，从而下一个操作者可以使用所存储的0D和平坦度信息。 技术方案 本专利技术的实施例提供了制造探针卡的方法。在这些方法中，形成第一钝化图案，以 用于在牺牲衬底上实现电检查探针的尖端部分和平坦度检测探针的尖端部分，并且使用第 一钝化图案作为蚀刻掩模进行蚀刻工艺，从而在牺牲衬底中形成第一沟槽。除去第一钝化 图案，并且形成具有暴露出第一沟槽的条型第一开口的第二钝化图案。在第一开口中设置 导电材料，以形成分别连接到检查探针和检测探针的尖端部分的横梁部分，从而形成检查 探针和检测探针。将检查探针和检测探针的横梁部分结合到多层电路板。除去牺牲衬底以 暴露检查探针和检测探针。 第二钝化图案可以形成为使得第一开口的纵向边与第一沟槽的一侧对准。在一些实施例中，在形成检查探针和检测探针之后，该方法还可以包括形成第三钝化图案，其具有使检测探针的尖端部分上形成的其横梁部分暴露的第二开口 ；在第二开口中设置导电材料，以在检测探针尖端部分上形成信号发射部分；以及除去第三钝化图案。 在形成第二钝化图案之后，该方法还可以包括使用第二钝化图案作为蚀刻掩模来蚀刻牺牲 衬底，从而形成第二沟槽。 在另外的实施例中，第二钝化图案可以形成为使得在要形成检查探针的区域中， 第一开口的纵向边与第一沟槽的一侧对准，并且在要形成检测探针的区域中，第一沟槽设 置在第一开口的中心部分。在形成第二钝化图案之后，该方法还可以包括使用第二钝化图 案作为蚀刻掩模来蚀刻牺牲衬底，从而形成第二沟槽。 在其它实施例中，该方法还可以包括形成第三钝化图案，其具有使检测探针的横 梁部分暴露的第三开口 ；以及在第三开口中设置导电材料，以形成比检查探针的横梁部分 厚的检测探针的横梁部分。 在其它实施例中，检查探针和检测探针可以通过在多层电路板上形成的凸块 (bump)结合到多层电路板，并且可以将对应于检查探针的凸块形成为比对应于检测探针的 凸块厚。 在其它实施例中，该方法还可以包括制备多层电路板；在多层电路板上形成用 于实现多个凸块的第(l-a)钝化图案；在第(l-a)钝化图案中沉积导电材料以形成凸块； 依次形成一个或多个第(l-b)钝化图案以选择性地暴露出所述凸块；以及在第(l-b)钝化 图案中沉积导电材料，以单独调整所述凸块的高度。 在本专利技术的一些实施例中，形成探针卡的方法包括制备用于电检查的检查探针 和用于检测平坦度的检测探针，检查探针和检测探针中的每一个都具有条型横梁部分和连 接到该横梁部分一端的尖端部分；以及将检查探针和检测探针的横梁部分结合到多层电路 板，其中该检查探针和检测探针通过在多层电路板上形成的凸块结合到该多层电路板，并 且对应于检查探针的凸块形成为比对应于检测探针的凸块厚。可以使用激光器将检测探针 结合到多层电路板。 在本专利技术的另外的实施例中，形成探针卡的方法包括在牺牲衬底上形成用于电 检查的检查探针和用于检测平坦度的检测探针，检查探针和检测探针中的每一个都具有条5型横梁部分和附着到该横梁部分的尖端部分；制备多层电路板；在多层电路板上对应于检 测探针的尖端部分的位置处形成信号发射部分；通过多层电路板上的凸块结合检查探针和 检测探针的横梁部分，该凸块比信号发射部分高；以及除去牺牲衬底从而使检查探针和检 测探针暴露。 在本专利技术的另外的实施例中，探针卡包括具有接收外部电信号的一个或多个凸 块的多层电路板；具有条型横梁部分的悬臂型检查探针，该条型横梁部分一端的上表面结 合到多层电路板的凸块，并且尖端部分附着到横梁部分另一端的下表面并构造为通过压力 接触半导体芯片的焊点；以及检测单元，将该检测单元构造为在检查探针与半导体芯片的 焊点接触时，检测施加给检查探针的变形量(0D)的水平。 在一些实施例中，检测单元包括具有条型横梁部分的悬臂型检测探针，该条型横 梁部分一端的上表面结合到多层电路板的凸块，在该条型横梁部分另一端的上表面上设置 信号发射部分，并且尖端部分附着到横梁部分另一端的下表面并且构造为通过压力接触半 导体芯片的焊点；以及设置在多层电路板上的信号连接端，以检测到在0D超过预定水平时 与信号发射部分的接触。 在另外的实施例中，检测单元包括具有条型横梁部分的悬臂型检测探针，该条型 横梁部分一端的上表面结合到多层电路板的凸块，而尖端部分附着到横梁部分的中心部分 的下表面并构造为通过压力接触半导体芯片的焊点；以及设置在多层电路板上的信号连接 端，以检测到在0D超过预定水平时与条型横梁部分另一端的接触。 在其它实施例中，检测单元包括具有条型横梁部分的悬臂型检测探针，该条型横 梁部分一端的上表面结合到多层电路板的凸块，而尖端部分附着到横梁部分另一端的下表 面并构造为通过压力接触半导体芯片的焊点；以及设置在多层电路板上的信号连接端，以 检测到在OD超过预定水平时与条型横梁部分另一端的接触，其中该悬臂型检测探针的横 梁部分比检查探本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种探针卡，包括：具有接收外部电信号的一个或多个凸块的多层电路板；具有条型横梁部分和尖端部分的悬臂型检查探针，该条型横梁部分一端的上表面结合到所述多层电路板的所述凸块，并且尖端部分附着到所述横梁部分另一端的下表面并构造为通过压力接触半导体芯片的焊点；以及检测单元，其构造为检测在所述检查探针与所述半导体芯片的所述焊点接触时施加给所述检查探针的变形量的水平。

【技术特征摘要】
KR 2004-12-24 10-2004-0111691一种探针卡，包括具有接收外部电信号的一个或多个凸块的多层电路板；具有条型横梁部分和尖端部分的悬臂型检查探针，该条型横梁部分一端的上表面结合到所述多层电路板的所述凸块，并且尖端部分附着到所述横梁部分另一端的下表面并构造为通过压力接触半导体芯片的焊点；以及检测单元，其构造为检测在所述检查探针与所述半导体芯片的所述焊点接触时施加给所述检查探针的变形量的水平。2. 根据权利要求1所述的探针卡，其中所述检测单元包括具有条型横梁部分和尖端部分的悬臂型检测探针，该条型横梁部分一端的上表面结合 到所述多层电路板的所述凸块，在该条型横梁部分的所述另一端的上表面上设置信号发射 部分，并且尖端部分附着到所述横梁部分的所述另一端的下表面并构造为通过压力接触所 述半导体芯片的所述焊点；以及信号连接端，其设置在所述多层电路板上以在所述变形量超过预定水平时接触所述信 号发射部分。3. 根据权利要求1所述的探针卡，其中所述检测单元包括具有条型横梁部分和尖端部分的悬臂型检测探针，该条型横梁部分一端的上表面结合 到所述多层电路板的所述凸块，并且尖端部分附着到所述横梁部分的中心部分的下表面并 构造为通过压力接触所述半导体芯片的所述焊点；以及设置在所述多层电路板上的信号连接端，以在所述变形量超过预定水平时接触所述条 型横梁部分的所述另一端。4. 根据权利要求1所述的探针卡，其中所述检测单元包括具有条型横梁部分和尖端部分的悬臂型检测探针，该条型横梁部分一端的上表面结合 到所述多层电路板的所述凸块，并且尖端部分附着到所述横梁部分的所述另一端的下表面 并构造为通过压力接触所述半导体芯片的所述焊点；以及设置在所述多层电路板上的信号连接端，以在所述变形量超过预定水平时接触所述条 型横梁部分的所述另一端，其中所述悬臂型检测探针的所述横梁部分比所述检查探针的所述横梁部分厚。5. 根据权利要求1所述的探针卡，其中所述检测单元包括具有条型横梁部分和尖端部分的悬臂型检测探针，该条型横梁部分一端的上表面结合 到所述多层电路板的所述凸块，并且尖端部分附着到所述横梁部分的所述另一端的下表面 并构造为通过压力接触所述半导体芯片的所述焊点；以及设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瀚茂，
申请(专利权)人：飞而康公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]