專利名稱：半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù)，尤其涉及有效適用于半導(dǎo)體集成電路 的電性檢測的技術(shù)，所述半導(dǎo)體集成電路的電性檢測是將探針卡的探針抵住半導(dǎo)體集成 電路裝置的電極焊點而進(jìn)行的。
背景技術(shù)：
在日本專利特開2005 — 24377號公報(專利文獻(xiàn)l)及日本專利特開2004—144742 號公報(專利文獻(xiàn)2)中公開了如下結(jié)構(gòu)在具有利用半導(dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù) 而形成的探針、絕緣薄膜及引出用布線、按壓楔、彈簧探針的探測器中，在按壓楔上表 面的中央部設(shè)置著與彈簧探針的突起部扣合的圓錐槽。
日本專利特開2006—118945號公報(專利文獻(xiàn)3)中公開了如下結(jié)構(gòu)在具有利用 半導(dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù)而形成的接觸端子、絕緣薄膜及引出用布線的探測器 中，使接觸端子之間具有間隙，以此增加接觸端子的高度。
在日本專利特開平7 — 283280號公報(專利文獻(xiàn)4)、日本專利特開平8 —50146號 公報(專利文獻(xiàn)5 (對應(yīng)PCT國際公開W095 — 34000))、日本專利特開平8 — 201427 號公報(專利文獻(xiàn)6)、日本專利特開平10 — 308423號公報(專利文獻(xiàn)7)、日本專利特 開平11 — 23615號公報(專利文獻(xiàn)8 (對應(yīng)美國專利公報USP6， 305， 230))、日本專利 特開平11 — 97471號公報(專利文獻(xiàn)9 (對應(yīng)歐洲專利公報EP1022775))、日本專利特 開2000—150594號公報(專利文獻(xiàn)10 (對應(yīng)歐洲專利公報EP0999451 ))、日本專利特 開2001 — 159643號公報(專利文獻(xiàn)11)，日本專利特開2004—144742號公報(專利文 獻(xiàn)2)、日本專利特開2004—132699號公報(專利文獻(xiàn)12)、日本專利特開2004—288672 號公報(專利文獻(xiàn)13)、日本專利特開2005 — 24377號公報(專利文獻(xiàn)l)、日本專利特 開2005—136302號公報(專利文獻(xiàn)14)、及日本專利特開2005—136246號公報(專利
文獻(xiàn)15)中公開了具有利用半導(dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù)而形成的探針(接觸端子)、 絕緣薄膜及引出用布線的探測器的結(jié)構(gòu)；此探測器的制造方法；以及即使對于測試焊點 的間距狹窄的芯片，也可以通過使用所述探測器來實施探針檢測的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1
日本專利特開2005 — 24377號公報專利文獻(xiàn)2
日本專利特開2004—144742號公報專利文獻(xiàn)3
日本專利特開2006_ 118945號公報專利文獻(xiàn)4
日本專利特開平7 — 283280號公報專利文獻(xiàn)5
日本專利特開平8 — 50146號公報專利文獻(xiàn)6
日本專利特開平8 — 201427號公報專利文獻(xiàn)7
日本專利特開平10 — 308423號公報專利文獻(xiàn)8
日本專利特開平11_23615號公報專利文獻(xiàn)9
日本專利特開平11_97471號公報專利文獻(xiàn)IO
日本專利特開2000—150594號公報專利文獻(xiàn)11
日本專利特開2001 — 159643號公報專利文獻(xiàn)12
日本專利特開2004_ 132699號公報專利文獻(xiàn)13
日本專利特開2004_288672號公報專利文獻(xiàn)14
日本專利特開2005_ 136302號公報專利文獻(xiàn)15
日本專利特開2005—136246號公報

發(fā)明內(nèi)容
半導(dǎo)體集成電路裝置的檢測技術(shù)中有探針檢測。此探針檢測包括確認(rèn)是否發(fā)揮特定 功能的功能測試、以及進(jìn)行DC(Direct current,直流)運行特性及AC(Alternating Current, 交流)運行特性的測試以判別合格品/次品的測試等。在探針檢測中，根據(jù)對應(yīng)晶圓出貨 (品質(zhì)區(qū)分)、對應(yīng)KGD (Known Good Die，已知合格芯片)(提高M(jìn)CP (Multi-Chip Package,多芯片封裝)的合格率)、及降低總成本等要求，使用在晶圓狀態(tài)下進(jìn)行探針 檢測的技術(shù)。
近年來，半導(dǎo)體集成電路裝置的多功能化不斷推進(jìn)，在l個半導(dǎo)體芯片(以下，簡 稱為芯片)上置入多個電路的情況增多。而且，為了降低半導(dǎo)體集成電路裝置的制造成 本，不斷使半導(dǎo)體元件及布線小型化，減小半導(dǎo)體芯片(以下，簡稱為芯片)的面積， 以增加每片半導(dǎo)體晶圓(以下，簡稱為晶圓)的取得芯片數(shù)。因此，不僅測試焊點(焊 接區(qū))的數(shù)量增加，測試焊點的配置間距變窄，測試焊點的面積也正逐步縮小。隨著所 述測試焊點的間距變窄，當(dāng)在所述探針檢測中使用具有懸臂狀的探針的探測器時，存在 難以對準(zhǔn)測試焊點的配置位置來設(shè)置探針的問題。
本發(fā)明者對如下技術(shù)進(jìn)行了研究使用具有利用半導(dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù)而 形成的探針的探測器，由此可以對測試焊點的間距變窄的芯片實現(xiàn)探針檢測。其中，本 發(fā)明者發(fā)現(xiàn)如下所述的問題。
艮P，所述探針是薄膜探針的一部分，且設(shè)置在與作為檢測對象的芯片相向的薄膜探 針的主面?zhèn)壬?，其中利用半?dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù)來堆積金屬膜及聚酰亞胺膜， 或使所述金屬膜及聚酰亞胺膜圖案化，由此形成所述薄膜探針。而且，當(dāng)使探針與測試 焊點接觸時，利用貼附在薄膜探針背面的按壓具(按壓楔)從背面?zhèn)冗M(jìn)行按壓，以擠出 形成有探針的區(qū)域的薄膜探針。因此，如果異物附著在作為檢測對象的晶圓的表面上， 則來自按壓具的按壓力經(jīng)由薄膜探針而施加到異物上，從而可能會因此時的反作用而使 薄膜探針破損，或者異物可能會附著到薄膜探針上。當(dāng)異物已附著在薄膜探針上時，異 物有可能從薄膜探針再次附著到作為檢測對象的晶圓上，從而有可能使芯片的合格率降 低。
而且，在所述按壓具上，在與薄膜探針相向的面的反面的中央設(shè)置著孔，通過按壓 彈簧探針等按壓銷(柱塞)來按壓此孔，所述按壓具會產(chǎn)生按壓力。然而，如果薄膜探 針背面的按壓具的貼附位置發(fā)生偏移，則設(shè)置在按壓具上的孔與按壓銷的位置也會發(fā)生 偏移，從而存在無法通過按壓銷對所述孔進(jìn)行按壓的問題。
本發(fā)明中所揭示的一個代表性發(fā)明的一個目的在于提供如下技術(shù)在使用根據(jù)半導(dǎo)
體集成電路裝置的制造技術(shù)而形成的薄膜探針來進(jìn)行探針檢測時，可以降低異物附著到
薄膜探針上的可能性。
而且，本發(fā)明中所揭示的另一個代表性發(fā)明的一個目的在于提供如下技術(shù)在使用 根據(jù)半導(dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù)而形成的薄膜探針來進(jìn)行探針檢測時，可以準(zhǔn)確地 對準(zhǔn)貼附在薄膜探針背面的按壓具、與對此按壓具進(jìn)行按壓的按壓銷的相對位置。
如果對本申請案中所揭示的發(fā)明中的代表性發(fā)明的概要進(jìn)行簡單說明，則如下所述。
1. 本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法包括(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶圓的步驟，所 述半導(dǎo)體晶圓被劃分為多個芯片區(qū)域，在所述多個芯片區(qū)域的每個中形成有半導(dǎo)體集成 電路，且在主面上形成有與所述半導(dǎo)體集成電路電連接的多個第一電極；(b)準(zhǔn)備第一 卡的步驟，所述第一卡具有第一布線基板、第一薄片以及按壓機(jī)構(gòu)，所述第一布線基板 上形成有第一布線，所述第一薄片上形成有用以與所述多個第一電極接觸的多個接觸端 子、及與所述多個接觸端子電連接的多個第二布線，且所述多個第二布線與所述多個第 一布線電連接，所述多個接觸端子的前端與所述半導(dǎo)體晶圓的所述主面相向，所述第一 薄片保持在所述第一布線基板上，所述按壓機(jī)構(gòu)從背面?zhèn)劝磯核龅谝槐∑行纬捎兴?述多個接觸端子的第一區(qū)域；以及(C)使所述多個接觸端子的所述前端與所述多個第
一電極接觸以對所述半導(dǎo)體集成電路進(jìn)行電性檢測的步驟；其中，所述按壓機(jī)構(gòu)由第一
按壓部及位于所述第一按壓部下方且與所述第一薄片相向的第二按壓部所形成，所述第 二按壓部的平面尺寸相對小于所述第一按壓部的平面尺寸，所述按壓機(jī)構(gòu)利用所述第二 按壓部與所述第一薄片接觸。
2. 本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法包括(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶圓的步驟，所
述半導(dǎo)體晶圓被劃分為多個芯片區(qū)域，在所述多個芯片區(qū)域的每個上形成有半導(dǎo)體集成
電路，且在主面上形成有與所述半導(dǎo)體集成電路電連接的多個第一電極；(b)準(zhǔn)備第一 卡的步驟，所述第一卡具有第一布線基板、第一薄片、按壓機(jī)構(gòu)及加壓機(jī)構(gòu)，所述第一 布線基板上形成有第一布線，所述第一薄片上形成有用以與所述多個第一電極接觸的多 個接觸端子、及與所述多個接觸端子電連接的多個第二布線，且所述多個第二布線與所 述多個第一布線電連接，所述多個接觸端子的前端與所述半導(dǎo)體晶圓的所述主面相向， 所述第一薄片保持在所述第一布線基板上，所述按壓機(jī)構(gòu)貼附在所述第一薄片中形成有 所述多個接觸端子的第一區(qū)域的背面，并從所述背面?zhèn)劝磯核龅谝粎^(qū)域，所述加壓機(jī) 構(gòu)以朝向所述第一薄片的方向?qū)λ霭磯簷C(jī)構(gòu)加壓；以及(c)使所述多個接觸端子的
所述前端與所述多個第一電極接觸以對所述半導(dǎo)體集成電路進(jìn)行電性檢測的步驟；其 中，所述按壓機(jī)構(gòu)在貼附于所述第一薄片的第一面相反側(cè)的第二面上的中央處設(shè)置著孔
部，所述加壓機(jī)構(gòu)的前端利用所述孔部與所述按壓機(jī)構(gòu)接觸，所述加壓機(jī)構(gòu)在所述第二 面的水平方向上與所述孔部位置對準(zhǔn)的狀況下，固定于所述第一卡。 [發(fā)明的效果]
如果對由本申請案所揭示的發(fā)明中的代表性發(fā)明所獲得的效果進(jìn)行簡單說明，則如 下所述。
因為可以盡可能地減小按壓具與薄片接觸的接觸面積，所以即使當(dāng)異物附著在作為 檢測對象的晶圓的表面上時，也可以大幅降低所述異物與薄片接觸的可能性。


圖l是形成有半導(dǎo)體芯片區(qū)域的半導(dǎo)體晶圓的平面圖，所述半導(dǎo)體芯片是使用作為 本發(fā)明一實施形態(tài)的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象。
圖2是半導(dǎo)體芯片的平面圖，所述半導(dǎo)體芯片是使用作為本發(fā)明一實施形態(tài)的探針 卡進(jìn)行探針檢測的對象。 .圖3是形成在圖2所示的半導(dǎo)體芯片上的焊點的透視圖。
圖4是表示將圖3所示的半導(dǎo)體芯片連接到液晶面板上的連接方法的要部截面圖。
圖5是作為本發(fā)明一實施形態(tài)的探針卡的要部截面圖。
圖6是作為本發(fā)明的一實施形態(tài)的探針卡的下表面的要部平面圖。
圖7是沿著圖6中的A — A線的截面圖。
圖8是作為本發(fā)明一實施形態(tài)的探針卡中所包含的薄片的要部平面圖。 圖9是沿著圖8中的B — B線的截面圖。 圖10是沿著圖8中的C一C線的截面圖。
圖11是作為本發(fā)明一實施形態(tài)的探針卡中所包含的薄片的要部平面圖。 圖12是沿著圖11中的B — B線的截面圖。 圖13是沿著圖11中的C一C線的截面圖。
圖14是兩個半導(dǎo)體芯片的平面圖，所述兩個半導(dǎo)體芯片是使用作為本發(fā)明一實施 形態(tài)的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象。
圖15是作為本發(fā)明一實施形態(tài)的探針卡中所包含的薄片的要部平面圖。 圖16是沿著圖15中的B —B線的截面圖。 圖17是沿著圖15中的C一C線的截面圖。
圖18是兩個半導(dǎo)體芯片的平面圖，所述兩個半導(dǎo)體芯片是使用作為本發(fā)明一實施 形態(tài)的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象。
圖19是作為本發(fā)明的一實施形態(tài)的探針卡中所包含的薄片的要部平面圖。 圖20是沿著圖19中的B — B線的截面圖。 圖21是沿著圖19中的C一C線的截面圖。
圖22是形成作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針卡的薄片的要部平面圖。 圖23是沿著圖22中的B — B線的截面圖。 圖24是沿著圖22中的C — C線的截面圖。
圖25是對形成作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針卡的薄片的要部進(jìn)行放大表示的截面圖。 圖26是半導(dǎo)體芯片的平面圖，所述半導(dǎo)體芯片是使用作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針
卡進(jìn)行探針檢測的對象。
圖27是形成作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針卡的薄片的要部平面圖。
圖28是表示在凸塊電極上與探針接觸的位置的要部平面圖，所述凸塊電極設(shè)置在
使用作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象的半導(dǎo)體芯片上。
圖29是形成作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針卡的薄片的要部平面圖。 圖30是形成作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針卡的薄片的要部平面圖。 圖31是沿著圖30中的D — D線的截面圖。 圖32是沿著圖30中的E — E線的截面圖。
圖33是用以說明形成作為本發(fā)明實施形態(tài)的探針卡的薄片的制造步驟的要部截面圖。
圖34是繼圖33之后的薄片制造步驟的要部截面圖。 圖35是繼圖34之后的薄片制造步驟的要部截面圖。 圖36是繼圖35之后的薄片制造步驟的要部截面圖。 圖37是繼圖36之后的薄片制造步驟的要部截面圖。 圖38是繼圖37之后的薄片制造步驟的要部截面圖。 圖39是繼圖38之后的薄片制造步驟的要部截面圖。 [符號的說明]
1 多層布線基板(第一布線基板)
2 薄片(第一薄片)
3 柱塞(加壓機(jī)構(gòu)) 3A 彈簧
3B 按壓銷
3C 柱塞固持具
3D螺栓(螺釘)
3E孔(螺孔)
4C接觸環(huán)
4P處理環(huán)
開口部
6粘著環(huán)
7、 7A、 7B、7C、7D探針(接觸端子)
8彈簧座
9按壓具(按壓機(jī)構(gòu)
9A粘著材料
9B凹部(孔部)
9C按壓銷承接部(第
9D薄片按壓部(第二
11、 13螺母
12框體
14加重夾具
15突環(huán)
16A 16D螺栓
17連結(jié)夾具
18彈簧擋圈夾具
19彈簧
21A、 21B、 21C、21D金屬膜
22、 25、 27聚酰亞胺膜
23、 26布線(第二布線)
24、 28通孔
31晶圓
32氧化硅膜
33孔
34氧化硅膜
35、 37、 38、42、43導(dǎo)電膜
44粘著材料
CHD探針卡固定器
CHP1芯片(芯片區(qū)域)
DE1、 DE2像素電極
FGR轍叉環(huán)
LS1、 LS2玻璃基板
LCL液晶層
PD1、 PD2焊點(測試焊點(第一電極))
PGP彈簧針
THD測試頭
WH晶圓
具體實施例方式
說明書第8/19頁
在詳細(xì)說明本申請案發(fā)明之前，如果對本申請案中用語的意思進(jìn)行說明，則如下所述。
所謂晶圓，是指用于制造集成電路的單晶硅基板(一般大致為平面圓形)、SOI (Silicon On Insulator,絕緣體上硅結(jié)構(gòu))基板、外延基板、藍(lán)寶石基板、玻璃基板、其 它絕緣基板、半絕緣基板或半導(dǎo)體基板等、以及這些基板的復(fù)合基板。而且，在本申請 案中，當(dāng)提及半導(dǎo)體集成電路裝置時，不僅指制作在硅晶圓或藍(lán)寶石基板等半導(dǎo)體基板 或絕緣體基板上的電路裝置，除了特別明示的情形外，還包含制作在如TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶體管)及STN (Super-Twisted-Nematic，超級扭曲向列)液晶等的玻 璃等其它絕緣基板上的電路裝置等。
所謂裝置面，是指晶圓的主面，即，利用光刻在其上形成有與多個芯片區(qū)域?qū)?yīng)的 裝置圖案的面。
接觸端子或探針是利用晶圓制程、即圖案化方法，使布線層及與此布線層電連接的 前端部成為一體后形成的，所述晶圓制程與將硅晶圓用于制造半導(dǎo)體集成電路的制程相 同，所述圖案化方法組合了光刻技術(shù)、CVD (Chemical Vapor Deposition,化學(xué)汽相淀積) 技術(shù)、濺射技術(shù)及蝕刻技術(shù)等。
所謂接觸端子或探針，是指用以與設(shè)置在各芯片區(qū)域上的電極焊點接觸而進(jìn)行電氣 特性檢測的針、探針、突起等。
所謂薄膜探針(membrane probe)、薄膜探針卡、或突起針布線片復(fù)合體，是指如下 薄膜，此薄膜設(shè)置著與所述檢測對象接觸的所述接觸端子(突起針)以及從所述接觸端
子牽引出的布線，且在此布線上形成有用于與外部接觸的電極，所述薄膜的厚度例如為 10pm 100pm程度。此薄膜的制法例如是指利用晶圓制程、即圖案化方法，使布線層
及與此布線層電連接的前端部(接觸端子)成為一體，所述晶圓制程與將硅晶圓用于制
造半導(dǎo)體集成電路的制程相同，所述圖案化方法組合了光刻技術(shù)、CVD(Chemical Vapor Deposition)技術(shù)、濺射技術(shù)及蝕刻技術(shù)等。。當(dāng)然，制程會變得復(fù)雜，但也可以在另外 形成一部分后，使它們合為一體。
所謂探針卡，是指具有與作為檢測對象的晶圓接觸的接觸端子及多層布線基板等的 構(gòu)造體，所謂探測器或者半導(dǎo)體檢測裝置，是指具有樣品支持系統(tǒng)的檢測裝置，所述樣 品支持系統(tǒng)包括轍叉環(huán)、探針卡及裝載著作為檢測對象的晶圓的晶圓載物臺。
所謂探針檢測，是指使用探測器對晶圓步驟結(jié)束后的晶圓進(jìn)行的電性檢測，也就是 將所述接觸端子的前端抵住形成在芯片區(qū)域主面上的電極，以此對半導(dǎo)體集成電路進(jìn)行 電性檢測，進(jìn)行確認(rèn)是否發(fā)揮特定功能的功能測試、或進(jìn)行DC運行特性及AC運行特 性的測試，以此判別合格品/次品。所述探針檢測與分割為各芯片后(或封裝結(jié)束后)所 進(jìn)行的篩選測試(最終測試)相區(qū)別。
所謂彈簧針(POGOpin)或彈簧探針，是指如下的接觸針，此接觸針具有利用彈簧 (螺旋彈簧)的彈力來使接觸柱(柱塞(接觸針))抵住電極(端子)的結(jié)構(gòu)，且根據(jù)需 要將接觸柱與所述電極電連接，所述接觸針的結(jié)構(gòu)例如為配置在例如金屬制的管(保 持部件)內(nèi)的彈簧經(jīng)由金屬球?qū)椓鬟f給接觸柱。
測試器(Test System,測試系統(tǒng))對半導(dǎo)體集成電路進(jìn)行電性檢測，并產(chǎn)生特定的 電壓及成為基準(zhǔn)的定時等的信號。
測試頭與測試器電連接，接受由測試器發(fā)送的電壓及信號，針對半導(dǎo)體集成電路產(chǎn) 生電壓及詳細(xì)的定時等的信號，并經(jīng)由彈簧針等向探針卡發(fā)送信號。
轍叉環(huán)經(jīng)由彈簧針等與測試頭及探針卡電連接，并將由測試頭發(fā)送來的信號發(fā)送給 下述探針卡。
在以下實施形態(tài)中，為了方便起見，在必要時分割成多個部分或?qū)嵤┬螒B(tài)進(jìn)行說明， 除了特別明示的情形之外，所述多個部分或?qū)嵤┬螒B(tài)并非彼此無關(guān)，而是存在其中一個 是另一個的一部分或全部的變形例、詳細(xì)情況、補(bǔ)充說明等的關(guān)系。
而且，在以下實施形態(tài)中，當(dāng)提及要素的數(shù)量等(包含個數(shù)、數(shù)值、量、范圍等) 時，除了特別明示的情形及原理上明確限定為特定數(shù)量的情形等之外，并不限定于所述 特定的數(shù)量，可以是特定數(shù)量以上，也可以是特定數(shù)量以下。
此外，在以下實施形態(tài)中，對于其構(gòu)成要素(也包含要素步驟等)而言，除了特別
明示的情形及原理上明確認(rèn)為是必須的情形等之外，不一定是必須的。
同樣，在以下實施形態(tài)中，當(dāng)提及構(gòu)成要素等的形狀、位置關(guān)系等時，除了特別明
示的情形或及原理上明確并非如此的情形等之外，包含實質(zhì)與此形狀等近似或類似的形
狀等。關(guān)于所述數(shù)值及范圍也相同。
而且，當(dāng)提及材料等時，除了特別明示為并非如此時，或者除了原理上或?qū)嵸|(zhì)情況
并非如此時，特定材料為主要材料，但不排除次要的要素、添加物、附加要素等。例如，
除了特別明示的情形之外，硅部件并不僅指純硅，也包含添加雜質(zhì)、以硅為主要要素的
2元、3元等合金(例如SiGe)等。
此外，在用以說明本實施形態(tài)的所有圖中，對具有相同功能的部分附上相同的符號，
并省略其重復(fù)說明。
而且，在用以說明本實施形態(tài)的所有圖中，為了使各部件的結(jié)構(gòu)易于理解，有時也 會在平面圖上附上影線。
而且，本申請案中所使用的基于半導(dǎo)體光刻技術(shù)的薄膜探針的各詳細(xì)情況，已公開 在本發(fā)明者及相關(guān)發(fā)明者等的以下專利申請案中，因此除了有特別必要時以外，不重復(fù) 這些專利申請案的內(nèi)容。所述專利申請案即為日本特愿平6_22885號、日本專利特開 平7 —283280號公報、日本專利特開平8 — 50146號公報、日本專利特開平8 —201427 號公報、日本特愿平9一119107號、日本專利特開平11 — 23615號公報、日本專利特開 2002—139554號公報、日本專利特開平10 — 308423號公報、日本特愿平9_ 189660號、 日本專利特開平11_97471號公報、日本專利特開2000—150594號公報、日本專利特 開2001 — 159643號公報、日本專利申請案第2002 — 289377號(對應(yīng)美國申請?zhí)柕?10/676， 609號；美國申請日2003,10.2)、日本專利特開2004—132699號公報、日本專 利特開2005 — 24377號公報、日本專利特開2004 — 288672號公報(對應(yīng)美國申請?zhí)柕?10/765， 917號;美國申請日2004.1.29)、日本專利特開2004—144742號公報(對應(yīng)美 國公開編號第2004/070， 413號)、日本專利特開2004—157127號公報、日本專利特開 2004—144742號公報(對應(yīng)美國公開編號第2004/070， 413號)、日本專利特開2004— 157127號公報、日本專利特開2005—136246號公報(對應(yīng)美國申請?zhí)柕?0/968， 215 號；美國申請日2004.10.20)、日本專利特開2005—136302號公報(對應(yīng)美國申請?zhí)柕?10/968， 431號;美國申請日2004.10.20)、日本專利申請案第2004—115048號、日本專 利申請案第2004 — 208213號、PCT申請?zhí)朠CT/J P2004/17160號、PCT申請?zhí)朠CT/J P2005/4344號、日本專利申請案第2004—378504號、日本專利申請案第2005—109350 號、日本專利申請案第2005—168112號、日本專利申請案第2005—181085號、日本專
利申請案第2005 — 194561號、日本專利申請案第2005_291886號、日本專利申請案第 2005 — 327183號、日本專利申請案第2006—29468號、日本專利申請案第2006—136596 號、及日本專利申請案第2006—173680號。
以下，根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施形態(tài)。
使用本實施形態(tài)的探針卡，對被劃分為多個芯片的晶圓狀基板WH進(jìn)行探針檢測。 圖1是被劃分為所述多個芯片(芯片區(qū)域)CHP1的晶圓WH的平面圖，圖2表示芯片 CHP1的平面與將此芯片CHP1的一部分放大后的平面。
使用本實施形態(tài)的探針卡，對被劃分為所述多個芯片CHP1的晶圓WH進(jìn)行探針檢 測。此晶圓WH例如由單晶硅基板構(gòu)成，在多個芯片CHP1各自的主面上形成有LCD (Liquid Crystal Display液晶顯示器)驅(qū)動電路(半導(dǎo)體集成電路)。而且，在芯片CHP1 的主面的周邊部，配置著與LCD驅(qū)動電路電連接的多個焊點(測試焊點(第一電極)) PD1、 PD2,沿著圖2中的芯片CHP1上側(cè)的長邊及兩短邊排列的焊點PD1為輸出端子， 沿著芯片CHP1下側(cè)的長邊排列的焊點PD2為輸入端子。因為LCD驅(qū)動器的輸出端子 數(shù)比輸入端子數(shù)多，所以為了盡可能地擴(kuò)大相鄰焊點PD1的間隔，焊點PD1沿著芯片 CHP1上側(cè)的長邊及兩短邊排成2行，沿著芯片CHP1上側(cè)的長邊及兩短邊的不同行上 的焊點PD1彼此錯開地排列。本實施形態(tài)中，配置相鄰焊點PD1的間距LP例如約為 40pn以下。而且，本實施形態(tài)中，焊點PD1為平面矩形，在與芯片CHP1的外周交叉 (正交)的方向上延伸的長邊的長度LA約為100 pm,沿著芯片CHP1的外周延伸的短 邊的長度LB約為18 pm。此外，因為配置相鄰焊點PD1的間距LP約為40 ^un，焊點 PD1的短邊的長度LB約為18 pm，所以相鄰的焊點PD1的間隔約為22 jiim。
焊點PD1、 PD2例如是由Au (金)所形成的凸塊電極(突起電極)，其利用電解電 鍍、無電鍍、蒸鍍或者濺射等方法而形成在芯片CHP1的輸入輸出端子(焊接區(qū))上。 圖3是焊點PD1的透視圖。焊點PD1的高度LC約為25 pm，焊點PD2也具有相同程 度的高度。
而且，可以通過如下步驟來制造所述芯片CHP1:利用半導(dǎo)體制造技術(shù)，在晶圓WH 的主面上所劃分出的多個芯片區(qū)域上形成LCD驅(qū)動電路(半導(dǎo)體集成電路)或輸入輸 出端子(焊接區(qū))，接著利用所述方法在輸入輸出端子上形成焊點PD1、 PD2之后，對 晶圓進(jìn)行切割，使芯片區(qū)域個片化。另外，當(dāng)在以下內(nèi)容中對探針檢測(焊點PDl、 PD2 與探針接觸的步驟)進(jìn)行說明時，只要沒有特別明示，芯片CHPl表示在晶圓進(jìn)行切割 前的各芯片區(qū)域。
圖4是表示將所述芯片CHP1連接到液晶面板的連接方法的要部截面圖。如圖4所 示，液晶面板例如由玻璃基板LS1、液晶層LCL、及玻璃基板LS2等所形成，所述玻璃 基板LSI在主面上形成有像素電極DE1、 DE2，所述玻璃基板LS2以隔著液晶層LCL 與玻璃基板LS1相向的方式而配置。在本實施形態(tài)中可以例示如下內(nèi)容以焊點PD1、 PD2分別連接到所述液晶面板的玻璃基板LSI的像素電極DE1、 DE2的方式，對芯片 CHP1進(jìn)行側(cè)焊，由此將芯片CHP1連接到液晶面板上。
圖5是本實施形態(tài)的探針卡(第一卡)的要部截面圖。如圖5所示，本實施形態(tài)的 探針卡由多層布線基板(第一布線基板)1、薄片(第一薄片)2、測試頭THD、轍叉環(huán) FGR及探針卡固定器CHD等所形成。測試頭THD與轍叉環(huán)FGR之間、及轍叉環(huán)FGR 與多層布線基板l之間，分別經(jīng)由多個彈簧針PGP而電連接，由此，測試頭THD與多 層布線基板1之間電連接。探針卡固定器CHD將多層布線基板1機(jī)械地連接到探測器 上，且具有防止因來自彈簧針PGP的壓力使多層布線基板1產(chǎn)生翹曲的機(jī)械強(qiáng)度。
圖6是表示本實施形態(tài)的探針卡下表面的要部平面圖，圖7是沿著圖6中的A—A 線的截面圖。圖7中將探針卡截面的一部分進(jìn)一步放大后進(jìn)行表示。
如圖6及圖7所示，本實施形態(tài)的探針卡除了包括圖5所示的部件之外，還包括例 如柱塞(加壓機(jī)構(gòu))3等。薄片2利用接觸環(huán)4C及處理環(huán)4P固定在多層布線基板1的 下表面上，柱塞3安裝在多層布線基板1的上表面上。在多層布線基板1的中央部設(shè)置 著開口部5，在此開口部5內(nèi)，薄片2與粘著環(huán)6粘著。
在薄片2的下表面，形成有例如四角錐形或四角錐臺形的多個探針(接觸端子)7。 在薄片2內(nèi)形成有與各探針7電連接且從各探針7延伸到薄片2的端部為止的多個布線 (第二布線)。在多層布線基板1的下表面，形成有分別與所述多個布線的端部電接觸的 多個承接部(省略圖示)，所述多個承接部利用形成在多層布線基板1內(nèi)的布線(第一 布線)，與設(shè)置在多層布線基板1上表面的多個彈簧(POGO)座8電連接。此彈簧座8 具有收入引腳的功能，所述引腳將來自測試器的信號導(dǎo)入探針卡。
本實施形態(tài)中，薄片2例如由以聚酰亞胺為主成分的薄膜所形成，且具有柔軟性。
柱塞3經(jīng)由按壓具(按壓機(jī)構(gòu))9從薄片2的上表面(背面)按壓形成有探針7的區(qū)域
(第一區(qū)域)的薄片2，通過擠出按壓具9而使薄片2拉長，并對各探針7的前端位置進(jìn)
行調(diào)整，以使各探針7的前端位置與各自所對應(yīng)的焊點PD1、 PD2相向。柱塞3利用螺
母11固定在框體12上，框體12利用螺母13固定在柱塞固持具3C上，柱塞固持具3C
利用螺栓3D固定在加重夾具14上。從而柱塞3固定在加重夾具14上。柱塞3內(nèi)內(nèi)置
有彈簧3A，利用此彈簧3A的彈力，使固定的按壓力經(jīng)由按壓銷3B而傳遞到按壓具9
及薄片2上。本實施形態(tài)中，作為按壓具9的材質(zhì)，可以例示42合金。而且，按壓具9
利用環(huán)氧系的粘著材料9A貼附在薄片2的上表面上。
多層布線基板1及突環(huán)15分別利用螺栓16A、 16B安裝在連結(jié)夾具17上，并經(jīng)由 連結(jié)夾具17而相連。突環(huán)15用于使薄片2中的形成有探針7的區(qū)域從多層布線基板1 的下表面突出。而且，加重夾具14與粘著環(huán)6利用螺栓16C而連結(jié)。此外，彈簧擋圈 夾具18利用螺栓16D安裝在突環(huán)15上，在彈簧擋圈夾具18與加重夾具14(螺栓16C) 之間設(shè)置著彈黌19。雖省略圖示，但所述彈簧19例如可以配置在多層布線基板1的平 面上的約8處 12處。在進(jìn)行探針檢測時探針7與焊點PD1、 PD2接觸，向焊點PD1、 PD2按壓探針卡時，彈簧19的彈力作用于加重夾具14(螺栓16C)。此時，利用螺母11、 13及螺栓16C的固定作用，使加重夾具14、按壓具9、粘著環(huán)6及柱塞3成為一體， 因此，彈簧19的彈力可以發(fā)揮作用，以將所述成為一體的部件向焊點PDK PD2下壓。 從而，從柱塞3內(nèi)的彈簧3A傳遞到薄片2的按壓力僅用于拉長薄片2。
根據(jù)如上所述的本實施形態(tài)的探針卡，因為能夠以低荷重使探針7與焊點PD1、PD2 接觸，所以即使在芯片CHP1具有如下結(jié)構(gòu)的情況下，g卩，在焊點PD1、 PD2的下方配 置著布線及元件，也可以防止在進(jìn)行探針檢測時，因探針7與焊點PD1、 PD2接觸時的 荷重對所述布線及元件造成破壞。
而且，在芯片CHP1中，在為了加快電路運行，使用機(jī)械強(qiáng)度低且介電常數(shù)低的絕 緣膜(例如SiOC等介電常數(shù)約為3.0而不足3.0的二氧化硅玻璃系的利用CVD形成的 Low—k (低介電常數(shù))絕緣膜，或含碳二氧化硅系的利用CVD形成的Low—k絕緣膜， 但不限于利用CVD形成的絕緣膜，也可以是組成與所述絕緣膜類似的多孔絕緣膜等) 作為上層布線與下層布線之間的層間絕緣膜的情況下，可能在進(jìn)行探針檢測時，容易因 探針與焊點PD1、 PD2接觸時的荷重破壞絕緣膜或電路。然而，通過使用本實施形態(tài)的 探針卡，能夠以低荷重使探針7與焊點PD1、 PD2接觸，因此可以防止所述不良情況。
而且，根據(jù)本實施形態(tài)的探針卡，能夠以低荷重使探針7與焊點PD1、 PD2接觸， 因此，可以大幅減少在探針7與焊點PD1、 PD2接觸時對探針7造成的損傷。
按壓具9由相對處在上部的按壓銷承接部(第一按壓部)9C與相對處在下部的薄 片按壓部(第二按壓部)9D所形成，所述相對處在上部的按壓銷承接部(第一按壓部) 9C利用凹部(孔部)9B來承接柱塞3的按壓銷3B的前端，所述薄片按壓部9D的下表 面通過粘著材料9A貼附在薄片2上。在進(jìn)行探針檢測時，在裝載著晶圓WH的晶圓載 物臺(省略圖示)上，當(dāng)裝載著晶圓WH的表面上存在隆起時，例如將晶圓WH真空吸 附到所述表面上時，晶圓WH會以類似所述隆起或?qū)AWH進(jìn)行真空吸附的吸附孔的 形狀而變形，從而所述隆起或吸附孔的形狀會反映在晶圓WH上。在此狀況下，如果使
各探針7的前端與各自對應(yīng)的焊點PD1、 PD2接觸，則可能會因所述隆起等的影響，使 得一部分探針7無法與所對應(yīng)的焊點PD1、 PD2接觸。然而，對于本實施形態(tài)的探針卡 而言，由柱塞3的按壓銷3B按壓設(shè)置在按壓具9上的凹部9B，以此使按壓具9按壓薄 片2，從而按壓具9可以根據(jù)所述隆起等的形狀傾斜，同時按壓薄片2。 g卩，可以使所 有的探針7可靠地與所對應(yīng)的焊點PD1、 PD2接觸。
設(shè)置在柱塞固持具3C上且由螺栓(螺釘)3D通過的孔(螺孔)3E的開口直徑(例 如2.5mm左右)，大于螺栓3D的直徑(例如2mm左右)。螺栓3D通過如上所述的孔 3E后到達(dá)加重夾具14，通過擰緊所述螺栓3D來固定柱塞固持具3C與加重夾具14。當(dāng) 薄片2上表面的按壓具9的貼附位置產(chǎn)生誤差時，柱塞3的按壓銷3B的前端與按壓具 9的凹部9B的相對位置發(fā)生偏移，可能會產(chǎn)生按壓銷3B的前端無法準(zhǔn)確地對準(zhǔn)凹部9B 的不良情況。因此，如本實施形態(tài)所述，使設(shè)置在柱塞固持具3C上的孔3E的開口直徑 大于螺栓3D的直徑，由此可以在緊固螺栓3D之前，對柱塞固持具3C的位置進(jìn)行修正， 從而可以修正按壓銷3B的前端與凹部9B的相對位置偏移，在使按壓銷3B的前端與凹 部9B準(zhǔn)確地相向的狀態(tài)下擰緊螺栓3D之后，固定柱塞固持具3C與加重夾具14。
圖8是表示按壓具9 (按壓銷承接部9C及薄片按壓部9D)與進(jìn)行探針檢測的(探 針7所接觸的)芯片CHP1的位置關(guān)系的要部平面圖，圖9及圖10分別表示沿著圖8 中的B — B線的截面及沿著C一C線的截面。圖8 圖10表示了設(shè)置在薄片2上的多個 探針7與一個芯片CHP1接觸的情形。
如圖8所示，與薄片2接觸的按壓具9的薄片按壓部9D的平面尺寸盡可能最小， 只要可以按壓作為探針檢測對象的一個芯片CHP1的整個面。如圖7所示，薄片2安裝 在探針卡上，此薄片2隨著遠(yuǎn)離薄片按壓部9D而離開作為檢測對象的晶圓WH。而且， 按壓具9僅將負(fù)荷施加到薄片按壓部9D與薄片2的粘著部上。因此，對于進(jìn)行探針檢 測時的薄片2而言，可以使與晶圓WH接觸且被按壓具9施加負(fù)荷的區(qū)域的尺寸最小。 其結(jié)果，即使當(dāng)異物附著在作為檢測對象的晶圓WH的表面上時，也可以大幅降低所述 異物與薄片2接觸的可能性。當(dāng)異物與薄片2接觸時，可能會使薄片2破損，但根據(jù)本 實施形態(tài)，則可以大幅降低發(fā)生此種不良情況的可能性。而且，薄片按壓部9D的平面 面積可以是按壓銷承接部9C的平面面積的約1/2以下。
圖11表示設(shè)置在薄片2上的多個探針7與兩個芯片CHP1接觸時的按壓具9 (按壓 銷承接部9C及薄片按壓部9D)與所述兩個芯片CHP1的位置關(guān)系的要部平面圖，圖12 及圖13分別表示沿著圖11中的B — B線的截面及沿著C一C線的截面。圖11中表示了 兩個芯片CHP1彼此以長邊鄰接的情形。根據(jù)本實施形態(tài)，即使當(dāng)設(shè)置在薄片2上的多
個探針7與所述兩個芯片CHP1接觸時，對于進(jìn)行探針檢測時的薄片2而言，也可以使 與晶圓WH接觸且被按壓具9施加負(fù)荷的區(qū)域的尺寸最小。
圖14是表示當(dāng)設(shè)置在薄片2上的多個探針7僅與兩個芯片CHP1的焊點PD2接觸 時的所述兩個芯片CHP1的要部平面圖，圖14中對焊點PD2附上影線后進(jìn)行表示。此 外，圖15是表示此時的按壓具9 (按壓銷承接部9C及薄片按壓部9D)與所述兩個芯片 CHP1的位置關(guān)系的要部平面圖，圖16及圖17分別表示沿著圖15中的B —B線的截面 及沿著C一C線的截面。在圖14及圖15中，表示了兩個芯片CHP1彼此以長邊鄰接的 情形，圖15中的線LN1表示在平面上與多個焊點PD2相對應(yīng)的位置。此時，在按壓具 9的薄片按壓部9D能夠僅按壓與多個探針7接觸的多個焊點PD2的范圍內(nèi)，薄片按壓 部9D的平面尺寸盡可能最小，且可以小于同樣作為與兩個芯片CHP1接觸的示例的圖 11中的薄片按壓部9D的平面尺寸。
圖18是表示當(dāng)設(shè)置在薄片2上的多個探針7僅與沿著兩個芯片CHP1的短邊排列 的焊點PD1接觸時的所述兩個芯片CHP1的要部平面圖，圖18中對探針7所接觸的焊 點PD1附上影線后進(jìn)行表示。此外，圖19是表示此時的按壓具9 (按壓銷承接部9C及 薄片按壓部9D)與所述兩個芯片CHP1的位置關(guān)系的要部平面圖，圖20及圖21分別表 示沿著圖19中的B — B線的截面及沿著C —C線的截面。在圖18及圖19中表示了兩個 芯片CHP1彼此以長邊鄰接的情形，圖19中的線LN1表示在平面上與多個焊點PD1相 對應(yīng)的位置。此時，在按壓具9的薄片按壓部9D能夠僅按壓多個探針7所接觸的沿著 芯片CHP1的短邊排列的多個焊點PD1的范圍內(nèi)，薄片按壓部9D的平面尺寸盡可能最 小，且可以小于同樣作為與兩個芯片CHP1接觸的示例的圖11中的薄片按壓部9D的平 面尺寸。
圖22是放大表示所述薄片2下表面的形成有探針7的區(qū)域的一部分的要部平面圖， 圖23是沿著圖22中的B — B線的要部截面圖，圖24是沿著圖22中的C一C線的要部 截面圖。
所述探針7是薄片2中被圖案化為平面六邊形的金屬膜21A、 21B的一部分，且是 在金屬膜21A、 21B中的薄片2的下表面上以四角錐形或四角錐臺形突出的部分。探針 7以與形成在所述芯片CHP1上的焊點PD1、 PD2的位置對準(zhǔn)的方式配置在薄片2的主 面上，圖22中表示了與焊點PD1對應(yīng)的探針7的配置。所述多個探針7中，探針7A 與排列成2行的焊點PD1中相對接近芯片CHP1外周的排列(以下稱作第一行)的焊點 PD1對應(yīng)，探針7B與排列成2行的焊點PD1中相對遠(yuǎn)離芯片CHP1外周的排列(以下， 稱作第二行)的焊點PD1對應(yīng)。而且，位置最接近的探針7A與探針7B之間的距離，
由圖22中所記載的紙面的左右方向的距離LX與上下方向的距離LY所規(guī)定，距離LX 是配置所述相鄰焊點PD1的間距LP的一半，約為20pm。而且，本實施形態(tài)中，距離 LY約為45pm。此外，如圖25所示，從聚酰亞胺膜22的表面到探針7A、 7B的前端為 止的高度LZ (針高度)等于或小于50pm (最大為等于或小于90pm)，更理想的是等 于或小于30 ,um。
金屬膜21A、 21B例如是從下層起依次堆疊銠膜及鎳膜而形成的。在金屬膜21A、 21B上形成有聚酰亞胺膜22，在聚酰亞胺膜22上形成有與各金屬膜21電連接的布線(第 二布線)23。布線23在形成在聚酰亞胺膜22上的通孔24的底部與金屬膜21A、 21B 接觸。而且，在聚酰亞胺膜22及布線23上形成有聚酰亞胺膜25。
如上所述，金屬膜21A、 21B的一部分是形成為四角錐形或四角錐臺形的探針7A、 7B，在聚酰亞胺膜22上形成有到達(dá)金屬膜21A、 21B的通孔24。因此，如果形成有探 針7A的金屬膜21A及通孔24的平面圖案，與形成有探針7B的金屬膜21B及通孔24 的平面圖案配置在相同方向上，則會導(dǎo)致相鄰的金屬膜21A與金屬膜21B接觸，從而有 可能無法分別從探針7A、 7B獲得獨立的輸入輸出。因此，本實施形態(tài)中，如圖22所示， 形成有探針7B的金屬膜21B及通孔24的平面圖案，是將形成有探針7A的金屬膜21A 及通孔24的平面圖案旋轉(zhuǎn)180。后獲得的圖案。由此，平面上配置著探針7A及通孔24 的金屬膜21A的較寬區(qū)域、與平面上配置著探針7B及通孔24的金屬膜21B的較寬區(qū) 域并不配置在紙面的左右方向的直線上，金屬膜21A及金屬膜21B的平面前錐狀的區(qū)域 配置在紙面的左右方向的直線上。因此，可以防止相鄰的金屬膜21A與金屬膜21B接觸。 而且，即使以較窄間距配置焊點PD1，也可以在與所述焊點PD1對應(yīng)的位置上配置探針 7A、 7B。
本實施形態(tài)中，已使用圖2對焊點PD1排列成2行的情形進(jìn)行了說明，但如圖26 所示，也存在悍點PD1排列成l行的芯片。如圖27所示，可以使用將所述金屬膜21A 的較寬區(qū)域配置在紙面的左右方向的直線上的薄片2，由此與所述焊點PD1排列成1行 的芯片對應(yīng)。如此，當(dāng)焊點PD1排列成1行，例如在與芯片CHP1的外周交叉(正交) 的方向上延伸的長邊的長度LA約為140 pm，沿著芯片CHP的外周延伸的短邊的長度 LB約為19 pm，配置相鄰焊點PD1的間距LP約為34 |im，相鄰的焊點PD1的間隔約 為15pm時，長邊約為圖2所示的焊點PD1的長邊的2倍以上，且可以使短邊方向上的 焊點PD1的中心位置與圖2所示的焊點PD1的中心位置一致，因此，可以使用圖22 圖24所說明的薄片2，并在圖28所示的位置P0S1、 POS2處使探針7A、 7B分別與焊 點PD1接觸。
而且，當(dāng)焊點PD1的數(shù)量更多時，有時會將焊點PD1排列成3行以上。圖29是與 排列成3行的焊點PD1對應(yīng)的薄片2的要部平面圖，圖30是與排列成4行的焊點PD1 對應(yīng)的薄片2的要部平面圖。如果芯片CHP1的尺寸相同，則隨著焊點PD1的排列數(shù)的 增加，圖22所說明的距離LX會進(jìn)一步變窄，因此包含所述金屬膜21A、 21B的金屬膜 更有可能會接觸。因此，如圖29及圖30所示，例如使圖22所示的金屬膜21A的平面 圖案旋轉(zhuǎn)45。后形成金屬膜21A、 21B、 21C、 21D，由此，可以防止金屬膜21A、 21B、 21C、 21D彼此接觸。而且，此處，對使圖22所示的金屬膜21A的平面圖案旋轉(zhuǎn)45。的 例進(jìn)行說明，但不限于45。，只要可以防止金屬膜21A、 21B、 21C、 21D彼此接觸，則 也可以是其它旋轉(zhuǎn)角。另外，在金屬膜21C上形成有與如下焊點PD1對應(yīng)的探針7C， 所述焊點PD1配置在比探針7B所對應(yīng)的焊點PD1更靠近芯片CHP1內(nèi)的內(nèi)側(cè)，在金屬 膜21D上形成有與如下焊點PD1對應(yīng)的探針7D，所述焊點PD1配置在比探針7C所對 應(yīng)的焊點PD1更靠近芯片CHP1內(nèi)的內(nèi)側(cè)。
此處，圖31是沿著圖30中的D — D線的要部截面圖，圖32是沿著圖30中的E — E 線的要部截面圖。如圖30所示，當(dāng)配置具有與4行焊點PD1對應(yīng)的探針7A 7D的金 屬膜21A 21D時，難以在同一布線層上形成從上層與各金屬膜21A 21D電連接的所 有布線。其原因在于，因為所述距離LX變窄，所以各金屬膜21A 21D彼此可能會接 觸，并且與金屬膜21A 21D電連接的布線彼此也有可能會接觸。
因此，本實施形態(tài)中，如圖31及圖32所示，可以列舉從2層布線層(布線23、 26) 形成所述布線的示例。另外，在布線26及聚酰亞胺膜25上形成有聚酰亞胺膜27。相對 處在下層的布線23在形成在聚酰亞胺膜22上的通孔24的底部與金屬膜21A、21C接觸， 相對處在上層的布線26在形成在聚酰亞胺膜22、 25上的通孔28的底部與金屬膜21B、 21D接觸。由此，在同一布線層上，可以確保相鄰的布線23或布線26的間隔較大，從 而可以防止相鄰的布線23或布線26發(fā)生接觸等。而且，當(dāng)焊點PD1為5行以上，與所 述焊點PD1對應(yīng)的探針數(shù)增加，所述距離LX變窄時，可以通過形成更多層的布線層來 擴(kuò)大布線間隔。
接著，利用圖33 圖39，說明所述本實施形態(tài)的薄片2的結(jié)構(gòu)及其制造步驟。圖 33 圖39是具有與圖22 圖24所說明的2行焊點PD1 (參照圖2)相對應(yīng)的探針7A、 7B的薄片2的制造步驟的要部截面圖。
首先，如圖33所示，準(zhǔn)備厚度為0.2mm 0.6mm程度的由硅形成的晶圓31，利用
熱氧化法在所述晶圓31的兩個面上形成膜厚為0.5^im左右的氧化硅膜32。接著，將光
致抗蝕劑膜作為掩膜，對晶圓31的主面?zhèn)鹊难趸枘?2進(jìn)行蝕刻，在晶圓31的主面
側(cè)的氧化硅膜32上形成到達(dá)晶圓31的開口部。然后，將剩余的氧化硅膜32作為掩膜， 使用強(qiáng)堿水溶液(例如氫氧化鉀水溶液)對晶圓31進(jìn)行各向異性蝕刻，由此在晶圓31 的主面上形成由(111)面包圍的四角錐形或四角錐臺形的孔33。
接著，如圖34所示，使用氟酸及氟化銨的混合溶液來進(jìn)行濕法刻蝕，由此去除在 形成所述孔33時用作掩膜的氧化硅膜32。接著，對晶圓31實施熱氧化處理，由此在包 含孔33的內(nèi)部的晶圓31的整個面上形成膜厚為0.5 pm左右的氧化硅膜34。接著，在 包含孔33的內(nèi)部的晶圓31的主面上形成導(dǎo)電膜35?？梢岳脼R射法或蒸鍍法來依次堆 積例如膜厚為0.1 )im左右的鉻膜及膜厚為lpm左右的銅膜，由此形成所述導(dǎo)電膜35。 接著，在導(dǎo)電膜35上形成光致抗蝕劑膜，利用光刻技術(shù)，在之后的步驟中去除形成有 金屬膜21A、 21B (參照圖22 圖24)的區(qū)域的光致抗蝕劑膜，從而形成開口部。
然后，利用將導(dǎo)電膜35作為電極的電解電鍍法，在出現(xiàn)在所述光致抗蝕劑膜的開 口部的底部的導(dǎo)電膜35上，依次堆積硬度高的導(dǎo)電膜37及導(dǎo)電膜38。本實施形態(tài)中， 可以列舉將導(dǎo)電膜37作為銠膜，將導(dǎo)電膜38作為鎳膜的示例?？梢岳弥链藶橹沟牟?驟，由導(dǎo)電膜37、 38形成所述金屬膜21A、 21B。而且，孔33內(nèi)的導(dǎo)電膜37、 38成為 所述探針7A、 7B。另外，在以后的步驟中去除導(dǎo)電膜35，以下對此步驟進(jìn)行敘述。
在之后的步驟中，在金屬膜21A、 21B上形成所述探針7A、 7B時，由銠膜形成的 導(dǎo)電膜37作為表面，導(dǎo)電膜37直接與悍點PD1接觸。因此，優(yōu)選選擇硬度高且耐磨損 性優(yōu)良的材質(zhì)作為導(dǎo)電膜37。而且，因為導(dǎo)電膜37直接與焊點PD1接觸，所以如果由 探針7A、 7B切下的焊點PD1的廢料附著在導(dǎo)電膜37上，則必須進(jìn)行去除所述廢料的 清潔步驟，從而可能會延長探針檢測步驟。因此，優(yōu)選選擇不易被形成焊點PD1的材料 附著的材質(zhì)作為導(dǎo)電膜37。因此，本實施形態(tài)中，選擇滿足所述條件的銠膜作為導(dǎo)電膜 37。由此，可以省去所述清潔步驟。
接著，去除用于形成所述金屬膜21A、 21B (導(dǎo)電膜37、 38)的光致抗蝕劑膜之后， 如圖35所示，以覆蓋金屬膜21A、 21B及導(dǎo)電膜35的方式形成聚酰亞胺膜22 (參照圖 23及圖24)。接著，在此聚酰亞胺膜22上形成到達(dá)金屬膜21A、 21B的所述通孔24。 可以利用激光開孔加工或?qū)X膜作為掩膜的干法刻蝕來形成所述通孔24。
接著，如圖36所示，在包含通孔24的內(nèi)部的聚酰亞胺膜22上形成導(dǎo)電膜42?？?以利用濺射法或蒸鍍法來依次堆積例如膜厚為0.1 pm左右的鉻膜及膜厚為1 nm左右的 銅膜，由此形成所述導(dǎo)電膜42。然后，在所述導(dǎo)電膜42上形成光致抗蝕劑膜之后，利 用光刻技術(shù)使所述光致抗蝕劑膜圖案化，在光致抗蝕劑膜上形成到達(dá)導(dǎo)電膜42的開口 部。接著，利用電鍍法，在所述開口部內(nèi)的導(dǎo)電膜42上形成導(dǎo)電膜43。本實施形態(tài)中，
作為導(dǎo)電膜43，可以列舉銅膜、或從下層依次堆積銅膜及鎳膜而成的積層膜。
接著，去除所述光致抗蝕劑膜后，將導(dǎo)電膜43作為掩膜對導(dǎo)電膜42進(jìn)行蝕刻，由 此形成由導(dǎo)電膜42、 43構(gòu)成的布線23。布線23可以在通孔24的底部與金屬膜21A、 21B電連接。接著，如圖37所示，在晶圓31的主面上形成所述聚酰亞胺膜25。
其次，如圖38所示， 一邊使用環(huán)氧系的粘著材料9A對圖7 圖21所述的按壓具9 (薄片按壓部9D)進(jìn)行定位， 一邊將所述粘著材料9A貼附到聚酰亞胺膜25上。
接著，如圖39所示，使用例如氟酸與氟化銨的混合溶液來進(jìn)行蝕刻，由此去除晶 圓31背面的氧化硅膜34。接著，使用強(qiáng)堿水溶液(例如氫氧化鉀水溶液)來進(jìn)行蝕刻， 由此去除作為用以形成薄片2的模具材料的晶圓31，從而制造出本實施形態(tài)的薄片2。 然后，利用蝕刻依次去除氧化硅膜34及導(dǎo)電膜35。此時，使用氟酸及氟化銨的混合溶 液對氧化硅膜34進(jìn)行蝕刻，并使用高錳酸鉀水溶液對導(dǎo)電膜35所含的鉻膜進(jìn)行蝕刻， 使用堿性銅蝕刻液對導(dǎo)電膜35所含的銅膜進(jìn)行蝕刻。利用至此為止的步驟，作為形成 探針7A、 7B的導(dǎo)電膜37 (參照圖34)的銠膜出現(xiàn)在探針7A、 7B的表面上。如上所述， 對于在表面上形成有銠膜的探針7A、 7B而言，其不易被與探針7A、 7B接觸的悍點PD1 的材料附著，即不易被Au等附著，且其硬度高于Ni的硬度，不易氧化，從而可以使接 觸電阻穩(wěn)定。
以上，已根據(jù)實施形態(tài)對由本發(fā)明者完成的發(fā)明進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明不限于 所述實施形態(tài)，當(dāng)然本發(fā)明可以在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。 [產(chǎn)業(yè)上的可利用性]
本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法例如可以廣泛用在半導(dǎo)體集成電路裝置 的制造步驟中的探針檢測步驟中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于包括(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶圓的步驟，所述半導(dǎo)體晶圓被劃分為多個芯片區(qū)域，在所述多個芯片區(qū)域的每個中形成有半導(dǎo)體集成電路，且在主面上形成有與所述半導(dǎo)體集成電路電連接的多個第一電極；(b)準(zhǔn)備第一卡的步驟，所述第一卡具有第一布線基板、第一薄片以及按壓機(jī)構(gòu)，所述第一布線基板上形成有第一布線，所述第一薄片上形成有用以與所述多個第一電極接觸的多個接觸端子、及與所述多個接觸端子電連接的多個第二布線，且所述多個第二布線與所述多個第一布線電連接，所述多個接觸端子的前端與所述半導(dǎo)體晶圓的所述主面相向，所述第一薄片保持在所述第一布線基板上，所述按壓機(jī)構(gòu)從背面?zhèn)劝磯核龅谝槐∑行纬捎兴龆鄠€接觸端子的第一區(qū)域；以及(c)使所述多個接觸端子的所述前端與所述多個第一電極接觸以對所述半導(dǎo)體集成電路進(jìn)行電性檢測的步驟；其中，所述按壓機(jī)構(gòu)由第一按壓部與位于所述第一按壓部下方且與所述第一薄片相向的第二按壓部所形成，所述第二按壓部的平面尺寸相對小于所述第一按壓部的平面尺寸，所述按壓機(jī)構(gòu)利用所述第二按壓部與所述第一薄片接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第二按壓部在平面上沿著所述多個接觸端子的排列而延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第二按壓部的平面面積等于或小于所述第一按壓部平面面積的1/2。
4. 一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于包括(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶圓的步驟，所述半導(dǎo)體晶圓被劃分為多個芯片區(qū)域，在所述多個芯片區(qū)域的每個中形成有 半導(dǎo)體集成電路，且在主面上形成有與所述半導(dǎo)體集成電路電連接的多個第一電極；(b)準(zhǔn)備第一卡的步驟，所述第一卡具有第一布線基板、第一薄片、按壓機(jī)構(gòu)以及加壓機(jī)構(gòu)，所述第一布線基板上形成有第一布線，所述第一薄片上形成有用以 與所述多個第一電極接觸的多個接觸端子、及與所述多個接觸端子電連接的多個第 二布線，且所述多個第二布線與所述多個第一布線電連接，所述多個接觸端子的前 端與所述半導(dǎo)體晶圓的所述主面相向，所述第一薄片保持在所述第一布線基板上，所述按壓機(jī)構(gòu)貼附在所述第一薄片中形成有所述多個接觸端子的第一區(qū)域的背面， 并從所述背面?zhèn)劝磯核龅谝粎^(qū)域，所述加壓機(jī)構(gòu)以朝向所述第一薄片的方向?qū)λ?述按壓機(jī)構(gòu)加壓；以及(C)使所述多個接觸端子的所述前端與所述多個第一電極 接觸以對所述半導(dǎo)體集成電路進(jìn)行電性檢測的步驟；其中，所述按壓機(jī)構(gòu)在貼附于所述第一薄片的第一面相反側(cè)的第二面上的中央 處設(shè)置著孔部，所述加壓機(jī)構(gòu)的前端利用所述孔部與所述按壓機(jī)構(gòu)接觸，所述加壓機(jī)構(gòu)在相對于所述第二面的水平方向上與所述孔部位置對準(zhǔn)的狀況 下固定于所述第一卡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，所述加壓機(jī)構(gòu)利用一個以上的螺釘固定在所述第一卡上，設(shè)置在所述加壓機(jī)構(gòu)上且由所述一個以上的螺釘通過的一個以上的螺孔的直 徑，形成為大于所述螺釘?shù)闹睆健?br> 6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，設(shè)置在所述加壓機(jī)構(gòu)上的所述一個以上的螺孔的所述直徑的尺寸如下在修正 所述第一薄片背面的貼附所述按壓機(jī)構(gòu)的位置的誤差，并將所述加壓機(jī)構(gòu)的前端與 所述孔部對準(zhǔn)的狀況下，可以緊固所述一個以上的螺釘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，所述按壓機(jī)構(gòu)由第一按壓部與位于所述第一按壓部下方且與所述第一薄片相 向的第二按壓部所形成，所述第二按壓部的平面尺寸相對小于所述第一按壓部的平面尺寸， 所述按壓機(jī)構(gòu)利用所述第二按壓部與所述第一薄片接觸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第二按壓部在平面上沿著所述多個接觸端子的排列而延伸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，其特征在于，所述第二按壓部的平面面積等于或小于所述第一按壓部的平面面積的1/2。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體集成電路裝置的制造方法，在使用根據(jù)半導(dǎo)體集成電路裝置的制造技術(shù)而形成的薄膜探針來進(jìn)行探針檢測時，可以降低異物附著到薄膜探針上的可能性。用于按壓薄片的按壓具是由以凹部承接柱塞的按壓銷前端的相對處在上部的按壓銷承接部9C、與相對處在下部的薄片按壓部9D所形成的，在與薄片接觸的薄片按壓部9D能夠按壓作為探針檢測對象的一個芯片CHP1的整個面的范圍內(nèi)，使薄片按壓部9D的平面尺寸盡可能地最小。
文檔編號H01L21/66GK101170073SQ20071016338
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者中村清吾, 成塚康則, 本山康博, 長谷部昭男 申請人:株式會社瑞薩科技