[发明专利]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

说明书

本申请是2005年12月19日提交的申请号为200580041495.1、名称为“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”的分案申请。

技术领域

本发明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，本发明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)(OD)和晶片的平坦度。

背景技术

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(OD)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。

发明内容

技术问题

本发明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(OD)进行检测，并检测硅晶片相对于探针卡的平坦度。

本发明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OD和平坦度的信息。

本发明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OD和平坦度信息。

技术方案

本发明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。