專利名稱：測試電子裝置用電接觸元件的制造方法及所制得的電接觸元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于測試電子裝置的電接觸元件的制造方法和由該方法制造的電接觸元件，更具體地，本發(fā)明涉及制造一種電接觸元件的方法，所述電接觸元件能夠通過與電子裝置接觸來測試該電子裝置，以確定該電子裝置是否處于正常狀態(tài)，本發(fā)明還涉及由這種方法制造的電接觸元件。
此外，本發(fā)明涉及一種電接觸元件的制造方法，該電接觸元件由于存在靠手(armrest)而增大物理作用力，而能夠電測試電子裝置，本發(fā)明還涉及由該方法制造的電接觸元件。
背景技術：
一般來說，通過進行一系列半導體制造過程在半導體襯底上獲得半導體芯片，所述半導體制造過程包括氧化過程、擴散過程、離子注入過程、蝕刻過程、金屬化過程等。在半導體襯底上制備的芯片通過電衰減分類(EDS)測試分成正品和次品。然后只有正品放在切片和封裝過程中。
此時，在EDS測試中，使諸如探針板的電接觸元件與半導體芯片的一個基座接觸，來對其施加電信號，然后通過檢測對所施加的電信號的電信號響應，可以確定該芯片是否處于正常狀態(tài)。
同時，在通過進行一系列平板顯示裝置制造過程制造的平板顯示裝置如液晶顯示器中，使電接觸元件與平板顯示裝置的預選部分接觸，來對其施加電信號，然后通過檢測對所施加的電信號的電信號響應，確定該LCD板是否處于正常狀態(tài)。
目前，已經努力進行研發(fā)，以確保用于測試半導體芯片或諸如LCD的平板顯示器等的正常性的常規(guī)電接觸元件符合最近的發(fā)展趨勢，即在高度集成的半導體裝置如1G DRAM中間距變小的趨勢，使常規(guī)電接觸元件具有快速響應速度，以便用于高頻段中，具有足夠的強度，以便不會由于反復接觸而磨損，保持預定的接觸電阻，以具有優(yōu)異的導電性，以及具有足夠的過驅動(over-drive)(OD)特性。
具體地，已經努力進行研究和開發(fā)，以保證當電接觸元件反復與高度集成的半導體裝置接觸時，在電接觸元件上產生的顆粒最少，電接觸元件具有優(yōu)異的導電性，多個電接觸元件的尖端部分可以同時與半導體芯片基座接觸以滿足過驅動方案的需要。
如圖1所示，在常規(guī)的電接觸元件中，諸如其上已經形成預定電路圖案的印刷電路板(PCB)等電子元件(10)的端子與立柱部分12連接。立柱部分12與橫梁部分14連接，而橫梁部分14又與尖端部分16連接。
此時，立柱部分12、橫梁部分14和尖端部分16單獨提供并且相互之間通過粘合劑連接。橫梁部分14具有恒定寬度的條形構形。
具體地，尖端部分16具有棱柱形狀的構形，其具有四個角和一個尖角狀末端。
因此，電接觸元件的尖端部分16通過恒定的物理作用力F反復與半導體芯片基座接觸，并具有希望的OD特性，以便將恒定的電信號施加到半導體芯片上，從而確認該半導體芯片是否處于正常狀態(tài)。
但是，常規(guī)的電接觸元件問題在于由于尖端部分具有尖角狀末端，并且電接觸元件的尖端部分通過恒定的物理作用力F反復與半導體芯片的基座(pad)接觸，尖端部分可能刺入基座上形成的氧化物膜并損壞基座，由此當進行諸如引線連接等的后續(xù)半導體制造過程時有缺陷部分必然增大。
此外，由于常規(guī)電接觸元件在其側面有多個角，當尖端部分與半導體芯片的基座接觸時，尖端容易被磨損并且其本身產生顆粒，這會污染高度集成的半導體芯片。
同時，由于電接觸元件的尖端部分具有有尖角的末端，在該尖端部分與半導體芯片基座之間的接觸區(qū)域只能減小，從而減小導電性。
而且，當電接觸元件必須通過恒定的物理作用力F與半導體芯片基座接觸以保證希望的OD特性時，由于尖端部分長度短，因此難以合適地調節(jié)OD特性。
也就是說，當多種電接觸元件提供在探針卡上并布置以限定預定的輪廓時，由于電接觸元件的尖端部分長度短，難以適當?shù)卣{節(jié)該多種電接觸元件的高度，以獲得希望的OD特性。
由于尖端部分的結構或構形方面的發(fā)展也可能產生上述問題。
即原來具有鎢質針形構形的尖端部分已經發(fā)展成具有V形或棱柱形構形。棱柱形尖端部分已經發(fā)展成為具有截頭棱柱形構形。
鎢質針形尖端部分的缺點在于在弄尖尖端部分的末端時，由于弄尖末端的工作手工進行，破壞了尖端部分的重復性和生產率。同時，由于棱柱形和截頭棱柱形尖端部分有帶角的角部，并且尖端部分反復與半導體裝置的基座接觸，尖端部分可能在角部被磨損。所以，必須減小或除去角部的銳度。
因此，如上所述，當反復進行多個電子器件的測試時，由于在尖端部分的有尖角的末端和角部產生的顆粒的存在，必須經常洗滌尖端部分，結果不能快速連續(xù)地進行測試。
此外，在最近開發(fā)的高頻型電子裝置明顯受到噪聲影響時，由于尖端部分被磨損，所以不能均勻地形成接觸點，從而必然降低測試的可靠性。
由于這一原因，需要在短時間內進行測試，以提高生產率。
此外，由于橫梁部分具有條形構形，所以不能完全符合最近的發(fā)展趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢。同時，當電接觸元件通過物理作用力F與半導體芯片基座接觸時，應力集中在橫梁部分上的某點處并且橫梁部分可能被破壞。
另外，由于在橫梁部分和尖端部分之間的連接區(qū)域小，當電接觸元件通過恒定物理作用力F與半導體芯片基座接觸時，應力集中到連接區(qū)域上并且尖端部分可能被破壞。
此外，當在常規(guī)電子器件測試設備中必須增大施加到尖端部分上的恒定物理作用力以便保證希望的OD特性并且在半導體芯片基座上形成的氧化物膜可能被刺穿時，由于常規(guī)電接觸元件所具有的各種不利因素而產生問題。
具體來說，當為了增大恒定物理作用力F而必須縮短橫梁部分的長度時，如果縮短橫梁部分的長度，難以獲得希望的OD特性，并且過大的應力可能局部施加到橫梁部分上，因此橫梁部分可能被破壞。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明致力于解決在相關技術中產生的問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于測試電子裝置的電接觸元件的制造方法，它能夠克服常規(guī)技術的問題，因為常規(guī)電接觸元件的尖端部分在其邊上有若干個角部，當該尖端部分與半導體芯片的基座接觸時，尖端部分被磨損并且本身產生顆粒，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，它能夠克服常規(guī)技術的問題，因為常規(guī)電接觸元件的尖端部分具有一個有尖角的尖端，降低導電性，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，它能夠克服常規(guī)技術的問題，因為常規(guī)電接觸元件的尖端部分具有一個有尖角的尖端，當尖端部分通過恒定的物理作用力與半導體芯片基座反復接觸時，尖端部分刺穿基座上形成的氧化物膜并損壞該基座，當進行諸如引線連接過程等后續(xù)半導體制造過程時廢品比例增大，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，其中增大尖端部分的長度以便容易實現(xiàn)希望的OD特性，本發(fā)明還提供用該方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，它能夠完全符合最近的趨勢，即諸如高度集成的半導體芯片等電子裝置中所要求的間距變小的趨勢，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，它能夠克服常規(guī)技術的問題，當常規(guī)電接觸元件的尖端部分通過恒定的物理作用力反復與半導體芯片基座接觸時，應力集中在橫梁部分上的某點處，并且橫梁部分被損壞，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，它能夠克服常規(guī)技術的問題，由于在常規(guī)電接觸元件的橫梁部分與尖端部分的連接區(qū)域小，當電接觸元件通過恒定物理作用力反復與半導體芯片的基座接觸時，應力集中到小的連接區(qū)域上并且尖端部分被損壞，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，該電接觸元件相對于其橫梁部分和尖端部分具有改善的重復性，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，它能夠減小由于裝置的基座上形成的顆粒和劃痕產生的損壞，并且具有增大了接觸區(qū)域的尖端部分，從而改善生產率，本發(fā)明還提供用所述方法制備的電接觸元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，該電接觸元件由于存在靠手而能夠通過增大其物理作用力來電檢測電子裝置，以確定電子裝置是否處于正常狀態(tài)，本發(fā)明述提供用該方法制備的電接觸元件。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于檢測電子裝置的電接觸元件的制造方法，即在消耗性的襯底上限定一個其中要形成尖端部分的溝槽，形成保護膜圖案使得該保護膜圖案定出將要在其中形成橫梁部分的開口區(qū)并且與所述溝槽相連通，向所述開口區(qū)中填充導電材料，除去消耗性襯底和保護膜圖案以形成具有尖端部分和橫梁部分的電接觸元件，該方法包括以下過程在限定溝槽后，在溝槽內進行一次或多次各向異性的蝕刻，以增大溝槽的深度并使溝槽內表面變圓滑。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在溝槽內進行一次或多次各向異性蝕刻以增大溝槽深度并使溝槽內表面變圓滑的過程通過反應性離子蝕刻(RIE)法進行。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，橫梁部分具有多階梯構形，其包括與尖端部分連接的第一條形部分，與第一部分連接的第二條形部分，第二部分的寬度大于第一部分，與第二部分連接的第三條形部分，第三部分的寬度大于第二部分。作為替代的方案，橫梁部分具有之字形構形，其包括與尖端部分連接的第一條形部分，與第一部分連接并且之字形彎曲一次或多次的第二之字形部分，以及與第二部分連接的第三條形部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，尖端部分的末端具有截頭多邊形棱柱形或截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面。作為替代的方案，尖端部分的末端具有柱狀構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部(proximal end)附近形成凸出部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于測試電子裝置的電接觸元件的制造方法，即在消耗性襯底上限定將要在其中形成尖端部分的溝槽，形成第一保護膜圖案使得第一保護膜圖案定出將要在其中形成橫梁部分的第一開口區(qū)，并且該開口區(qū)與所述溝槽相通，向第一開口區(qū)中填充導電性材料，除去消耗性襯底和第一保護膜圖案，以形成具有尖端部分和橫梁部分的電接觸元件，所述方法包括以下過程在限定溝槽后，在溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻以增大溝槽的深度并使溝槽內表面變圓滑；向由第一保護層在消耗性襯底上定出的預定厚度的第一開口區(qū)中填充導電性材料，以形成尖端部分和橫梁部分，然后整平第一所得產品上表面；在經過整平過程的第一所得產品上形成第二保護膜圖案使得第二保護膜圖案定出將要在其中形成靠手的第二開口區(qū)，該第二開口區(qū)靠近將要在其中形成尖端部分的溝槽；向由第二保護層在第一所得產品上限定了預定厚度的第二開口區(qū)中填充導電性材料，以形成所述靠手，然后整平第二所得產品的上表面；除去第二保護膜圖案、第一保護膜圖案和消耗層，制成具有尖端部分、橫梁部分和靠手的電接觸元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，尖端部分的末端具有截頭多邊形棱柱形、截頭圓錐形或柱形構形，并具有圓滑的尖端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括具有多階梯構形的橫梁部分，該橫梁部分包括第一條形部分、與第一部分連接并且寬度大于第一部分的第二條形部分，和至少一段與第二部分相連并且寬度大于第二部分的第三條形部分，第三部分在其另一端通過一個凸起(bump)與一個電子元件相連；所述電接觸元件還包括在與橫梁部分的第一部分的自由端相應的位置處在消耗性襯底上限定的溝槽，其通過使用第一保護膜圖案作為蝕刻掩模進行一次或多次第一各向同性蝕刻而形成，其形成方式使得溝槽的下表面變圓滑；所述電接觸元件還包括尖端部分，其通過在除去第一保護膜圖案后在消耗性襯底上涂敷第二保護膜圖案、向溝槽中填充導電性材料、整平所得產品的上表面、通過濕法蝕刻除去消耗性襯底和第二保護膜圖案而形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括具有多個之字形構形的橫梁部分，該橫梁部分包括通過一個凸起與電子元件連接的第一條形部分、與第一部分連接并且之字形彎曲一次或多次的第二之字形部分，和與第二部分相連的第三條形部分；所述電接觸元件還包括在與橫梁部分的第三部分的自由端相應的位置處在消耗性襯底上限定的溝槽，其通過使用第一保護膜圖案作為蝕刻掩模進行一次或多次第一各向同性蝕刻而形成，其形成方式使得溝槽的下表面變圓滑；所述電接觸元件還包括尖端部分，其通過在除去第一保護膜圖案后在消耗性襯底上涂敷第二保護膜圖案、向溝槽中填充導電性材料、整平所得產品的上表面、通過濕法蝕刻除去消耗性襯底和第二保護膜圖案而形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，通過進行一次或多次各向異性蝕刻，所述溝槽具有截頭多邊棱柱形、截頭圓錐形或柱形段，并具有傾斜的溝槽側表面。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成第一和第二凸出部分(proiection)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括在其表面上用具有預定厚度的第一光刻膠形成的消耗性襯底；通過使第一光刻膠圖案化限定的第一開口區(qū)，用于使尖端部分可以在其中形成；使用第一光刻膠圖案作為蝕刻掩?？梢栽谄渲行纬杉舛瞬糠值臏喜?，該溝槽經過各向異性蝕刻過程使尖端部分圓滑，在消耗性襯底上形成的第一光刻膠圖案通過灰化除去；之字形彎曲一次或多次的之字形橫梁部分和靠手，其通過向消耗性襯底上由第二光刻膠圖案定出的第二開口區(qū)中填充用于形成尖端和橫梁部分的導電性材料到預定厚度并通過化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)或鍍膜法進行、整平所得產品的上表面，并除去第二光刻膠圖案和第三光刻膠圖案而形成；在電子元件的端部上形成的立柱部分，以具有預定尺寸的凸起；以及連接裝置，用于立柱部分與橫梁部分的一端連接，該橫梁部分的所述端與在其上形成靠手的一端相對；其中在通過濕法蝕刻除去消耗性襯底時，在橫梁的之字形部分的上表面上形成所述靠手。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用來檢測電子裝置的電接觸元件，其包括在其表面上用具有預定厚度的第一光刻膠形成的消耗性襯底；使第一光刻膠形成圖案所限定的第一開口區(qū)，用于在其中形成尖端部分；用于使用第一光刻膠作為掩模在其中形成尖端部分的溝槽，該溝槽經過各向異性蝕刻過程使所述尖端部分圓滑，在消耗性襯底上形成的第一光刻膠圖案通過灰化除去；之字形彎曲一次或多次的之字形橫梁部分和靠手，其通過向消耗性襯底上由第二光刻膠圖案定出的第二開口區(qū)中填充用于形成尖端和橫梁部分的導電性材料到預定厚度并通過化學氣相沉積、物理氣相沉積或鍍膜法、整平所得產品的上表面，并除去第二光刻膠圖案和第三光刻膠圖案而形成；在電子元件的端部上形成的立柱部分，以具有預定尺寸的凸起；以及連接裝置，用于立柱部分與橫梁部分的一端連接，該橫梁部分的所述端與在其上形成靠手的一端相對；其中在通過濕法蝕刻除去消耗性襯底時，在之字形橫梁部分的之字形部分上和電子元件表面上分別形成靠手，使得這些靠手相互間隔預定的距離。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在用之字形彎曲一次或多次的之字形部分形成橫梁部分的情況下，所述靠手在之字形部分上的希望位置與電子元件表面上的相應位置之間形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在與尖端部分相對的橫梁部分上形成所述靠手。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在橫梁部分的之字形部分上的一點與電子元件表面上的相應位置之間形成所述靠手，所述一點最靠近尖端部分。


在結合附圖閱讀以下詳細描述后，本發(fā)明的上述目的和其他特征及優(yōu)點將會變得更清楚，其中圖1a和1b是說明用來檢測電子裝置的常規(guī)電接觸元件的截面圖和透視圖；圖2-10b是解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案制造用于檢測電子裝置的電接觸元件的方法的截面圖；圖11a是說明根據(jù)本發(fā)明的用來檢測電子裝置的電接觸元件的橫梁部分的平面圖；圖11b是說明根據(jù)本發(fā)明的用來檢測電子裝置的電接觸元件的另一種橫梁部分的平面圖；圖12-18b是解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法的截面圖；圖19-25b是解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法的截面圖；圖26是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第一電接觸元件的透視圖；圖27是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第二電接觸元件的透視圖；圖28是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第三電接觸元件的透視圖；圖29是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第四種電接觸元件的透視圖；圖30是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第五種電接觸元件的透視圖；圖31是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第六種電接觸元件的透視圖；圖32是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第七種電接觸元件的透視圖；圖33是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第八種電接觸元件的透視圖；圖34是舉例說明根據(jù)本發(fā)明的用來檢測電子裝置的電接觸元件的一種布置的平面圖；圖35是舉例說明根據(jù)本發(fā)明的用來檢測電子裝置的電接觸元件的另一種布置的平面圖；圖36是表示施加到用來檢測電子裝置的常規(guī)電接觸元件的條形橫梁部分的應力分布的圖；圖37是表示施加到根據(jù)本發(fā)明的用來檢測電子裝置的電接觸元件的之字形橫梁部分的應力分布的圖；圖38a和38b是說明根據(jù)本發(fā)明的第四實施方案的用來檢測電子裝置的電接觸元件的截面圖和透視圖；圖39a和39b是說明根據(jù)本發(fā)明的第五實施方案的用來檢測電子裝置的電接觸元件的截面圖和透視圖；圖40a和40b是說明根據(jù)本發(fā)明的第六實施方案的用來檢測電子裝置的電接觸元件的截面圖和透視圖；圖41a-41f是說明圖38a-40b中所示的電接觸元件的橫梁部分的橫截面圖；圖42a-42i是解釋制造圖38a和38b中所示的用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法的截面圖；圖43a-43d是解釋制造圖39a和39b中所示的用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法的截面圖；圖44a-44d是解釋制造圖40a和40b中所示的用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法的截面圖；圖45a是表示通過模擬施加到根據(jù)本發(fā)明的用來檢測電子裝置的電接觸元件的橫梁部分上的應力分布所獲得的結構的圖；圖45b是表示通過模擬施加到用來檢測電子裝置的常規(guī)電接觸元件的橫梁部分上的應力分布所獲得的結構的圖。
發(fā)明內容現(xiàn)在更詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其一個實例在附圖中說明。在可能的情況下，在全部圖和說明書中使用相同的附圖標記表示相同或類似的部分。
圖2-10b是解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案制造用來測試電子裝置的電接觸元件的方法的截面圖。
在根據(jù)本發(fā)明的這一實施方案的方法中，如圖2所示，在用具有固定取向例如(100)的硅制造的消耗性襯底20的整個表面上形成具有預定厚度的第一保護膜22。第一層保護膜22包含諸如光刻膠的薄膜和氧化物膜。此時，通過旋涂法形成所述光刻膠，在旋涂法中，將光刻膠傾倒在消耗性襯底20上，同時旋轉消耗性襯底20，氧化物膜通過常規(guī)熱氧化法形成。
然后，如圖3所示，通過進行本領域中熟知的光刻過程，形成具有第一開口區(qū)(未標記)的第一保護膜圖案24。
此時，通過在第一保護膜22上涂敷光刻膠、曝光和顯影其上已經實現(xiàn)電路圖案的絲網(wǎng)(reticle)，來形成包含光刻膠的第一保護膜圖案24。此外，通過在第一保護膜22上涂敷光刻膠、通過曝光和顯影所得產品來制備光刻膠圖案、使用該光刻膠圖案作為蝕刻掩模進行濕法或干法蝕刻來形成包含氧化物膜的第一保護膜圖案24。
然后，如圖4a所示，通過使用第一保護膜圖案24作為蝕刻掩模進行第一蝕刻過程，在消耗性襯底20上形成將要在其中形成尖端部分的溝槽。
此時，第一蝕刻過程包括使用化學藥品的濕法蝕刻過程，在所述化學藥品中，以預定比例混合氫氧化鉀(KOH)和去離子水。當采用化學藥品進行濕法蝕刻時，將具有固定取向的消耗性襯底20各向異性蝕刻，以形成具有截頭多邊形棱柱形或截頭圓錐形構形的溝槽26。
此外，如圖4b所示，第一蝕刻過程可以包含采用化學藥品的濕法蝕刻過程，在該化學藥品中，氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)和醋酸(CH3COOH)以預定比例混合。通過采用化學藥品進行的濕法蝕刻過程，將具有諸如(100)的固定取向的消耗性襯底20各向同性蝕刻，以形成具有柱形例如方柱構形且底面圓滑的溝槽28。
此時，由于化學藥品的各向同性蝕刻特性，消耗性襯底在第一開口區(qū)的上端和在第一保護膜圖案24之下也被蝕刻。
然后，如圖5a所示，在消耗性襯底20上施加的第一保護膜圖案24用作蝕刻掩模，其通過第一各向異性蝕刻過程形成的側面傾斜的具有截頭多邊形棱柱形或截頭圓錐形構形的溝槽26限定。在這種狀態(tài)下，采用SF6、C4F8和O2氣體以預定比例混合的氣體混合物實施第二蝕刻過程。
此時，第二蝕刻過程是一種深槽蝕刻，通過所謂Bosh法的反應性離子蝕刻(RIE)來實施。通過進行第二蝕刻過程，由第一蝕刻過程形成的、并且具有截頭多邊形棱柱形或截頭圓錐形構形的溝槽26的深度增大到30μm～500μm，同時溝槽26的底面變得圓滑。
進一步詳細地描述，在通過SF6的各向同性蝕刻特性進一步蝕刻溝槽26具有30μm～500μm的深度后，具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形的溝槽26的內表面的角度減小到預定的程度，并且溝槽26的底部表面變得圓滑。
這里，應注意的是，第二蝕刻過程可以進行一次或多次。
同時，如圖5b所示，使用施加到消耗性襯底20上的第一保護膜圖案24作為蝕刻掩模，該圖案用第一蝕刻過程形成的具有圓滑內表面的柱形構形的溝槽28限定。在這種狀態(tài)下，采用SF6、C4F8和O2氣體以預定比例混合的氣體混合物進行第二蝕刻過程。
此時，第二蝕刻過程是一種深槽蝕刻，通過所謂Bosh法的RIE來進行。通過進行第二蝕刻過程，第一蝕刻過程所確定的溝槽深度增加至30μm～500μm。因此，溝槽28得以進一步加深，其底表面變得圓滑。
這里，應注意的是，第二蝕刻過程可以進行一次或多次。接著，如圖6a所示，除去第一保護膜圖案24之后，通過第二蝕刻過程在具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形、且底面圓滑的溝槽26所限定的消耗性襯底20的整個表面上形成第二保護膜圖案30，該圖案包含具有預定厚度的光刻膠并限定第二開口區(qū)(未編號)。作為替代的方案，如圖6b所示，除去第一保護膜圖案24之后，通過第二蝕刻過程在具有柱形構形且底面圓滑的溝槽28所限定的消耗性襯底20的整個表面上形成第二保護膜圖案31，該圖案包含具有預定厚度的光刻膠并限定第二開口區(qū)(未編號)。
此時，通過涂敷光刻膠、曝光和顯影形成第二保護膜圖案30。第二保護膜圖案30和31的形成能夠在消耗性襯底上限定出第二開口區(qū)，從而使橫梁部分在第二開口區(qū)中形成，使第二開口區(qū)分別和溝槽26和28相通。
隨后，如圖7a所示，在消耗性襯底20上形成第二保護膜圖案30之后，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程將導電物質32填充到第二開口區(qū)中，為了具有預定的厚度，整平所得產品的上表面。作為替代的方案，如圖7b所示，在形成第二保護膜圖案的消耗性襯底20上通過CVD、PVD或鍍膜法形成具有預定厚度的導電材料34后，整平所得產品的上表面。
此時，導電材料由鎳合金等制成，可以通過化學機械磨光、腐蝕法和研磨等方法將已經形成到材料的消耗性襯底20的上表面整平。
接著，如圖8a所示，在第二保護膜圖案30(參見圖7a)從經過整平步驟的消耗性襯底20上表面除去時，在溝槽26中形成尖端部分，在第二開口區(qū)中形成橫梁部分36。作為替代的方案，如圖8b所示，隨著第二保護膜圖案31(參見圖7b)從經過整平步驟的消耗性襯底20上表面的除去，在溝槽28中形成尖端部分，在第二開口區(qū)中形成橫梁部分38。
此時，通過使用化學藥品進行濕法蝕刻或進行諸如灰化之類的干法蝕刻，除去第二保護膜圖案31(參見圖7b)。
為了完全符合最近的發(fā)展趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢，如圖11a中所示，橫梁部分36和38的每一個都具有多階梯構形，該構形包括與溝槽26和28中形成的尖端部分的每一個相連的第一條形部分40；與第一部分40相連且寬度大于第一部分40的第二條形部分42；以及與第二部分42相連且寬度大于第二部分42的第三條形部分44。
另外，如圖11b所示，橫梁36和38的每一個可以具有之字形構形，該構形包括與溝槽26和28中形成的尖端部分相連的第一條形部分46；與第一部分46相連且之字形彎曲一次或多次的第二之字形部分48；以及第三條形部分50。
此時，第三部分40、50可以與溝槽26、28中形成的各個尖端部分相連。同樣，之字形橫梁部分38的第二之字形部分48的彎曲角度為30°～170°，優(yōu)選約90°。應注意的是，第二部分48可以之字形彎曲一次或多次。在橫梁36和38的每一個中，從凸起位置至尖端部分位置，寬度減小，因此容易符合最近的趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢。
接著，如圖9a所示，在由具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形、且底面圓滑的溝槽26所限定的消耗性襯底20上形成的橫梁部分36通過凸起62的媒介與電子元件60相連，該電子元件上具有電路圖案。作為替代的方案，如圖9b所示，在由具有柱形構形且底面圓滑的溝槽28所限定的消耗性襯底20上形成的橫梁部分38通過凸起66的媒介與電子元件64相連，該電子元件上具有電路圖案。
此時，消耗性襯底20上形成的橫梁部分36、38分別和電子元件60、64相互連接，其連接方式使得凸起62、66置于橫梁36、38和電子元件60、64之間后，通過焊接、釬焊、鍍膜、導電粘合劑等使凸起62、66和橫梁部分36、38相連接。
最后，如圖10a所示，在由具有截頭多邊棱柱或截頭圓錐形構形、且底面圓滑的溝槽26所限定的消耗性襯底20通過濕法蝕刻等方法除去后，可以使橫梁部分36得以自由，從而完成用于測試電子裝置的電接觸元件35。作為替代的方案，如圖10b所示，在由具有柱形構形、且圓滑底面的溝槽28所限定的消耗性襯底20通過濕法蝕刻等方法除去后，使橫梁部分38得以游離，從而完成用于測試電子裝置的電接觸元件39。
隨后，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的測試電子裝置的電接觸元件的生產方法生產的電接觸元件，以及電接觸元件的橫梁部分和尖端部分。
圖26是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第一電接觸元件的透視圖。
在根據(jù)本發(fā)明的用于測試電子裝置的第一電接觸元件中，如圖26所示，電子元件100的末端(未編號)通過凸起媒介102且通過連接部分104與電接觸元件106橫梁部分的第三部分108相連，電子元件100例如是其上具有預定電路圖案的印制板電路(PCB)。
此時，電接觸元件106具有的橫梁部分具備多階梯構形，該構形包括第一條形部分112；和第一部分112相連、寬度大于第一部分112的第二條形部分110；以及和第二部分110相連、寬度大于第二部分110的第三條形部分108。
橫梁部分的第一部分112自由端整體和尖端部分114相連接，該尖端部分通過恒定的物理作用力和半導體芯片基座相接觸。
這里，尖端部分114具有截頭四棱柱構形，并具有圓滑末端表面。從OD特性上說，尖端部分114的長度延長到30μm～500μm。在該優(yōu)選實施方案中，尖端部分長度為100μm。
因此，由于電接觸元件106的尖端部分114具有四棱柱構形，并具有圓滑末端表面，當尖端部分114反復與半導體芯片的基座相接觸時，可以防止尖端部分114磨損，防止其自身產生顆粒。
同時，由于尖端部分114的末端表面是圓滑的，當電接觸元件106的尖端部分114通過恒定的物理作用力反復與半導體芯片的基座相接觸時，可以防止尖端部分114刺穿基座上形成的氧化膜，防止損壞基座，從而可以防止在進行諸如引線焊接過程等后續(xù)半導體制造過程時缺陷比例增加。
另外，由于尖端部分114的末端表面是圓滑的，尖端部分114和半導體芯片基座之間的接觸面積增加，可以改善導電性。
并且，由于尖端部分114的長度為30μm～500μm，在該優(yōu)選的實施方案中為100μm，因此易于調整OD特性。
此外，由于電接觸元件106的橫梁部分具有多階梯的構形，因此可以符合最近的趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢，其中的多階梯構形包括和尖端部分114相連的第一條形部分112；和第一部分112相連、寬度大于第一部分112的第二條形部分110；以及和第二部分110相連、寬度大于第二部分110的第三條形部分108。
也就是說，如圖34所示，從第三部分108至第一部分112，橫梁部分的寬度減小，因此許多電接觸元件106可以放射性地彼此鄰接，與半導體裝置的基座300相接觸。這種方式符合最近的趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢。
圖27是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第二電接觸元件的透視圖。
如圖27所示，本發(fā)明的第二電接觸元件115特征在于；第一電接觸元件106的尖端部分114替換為尖端部分116，該尖端部分在其根部形成凸出部分118根部和具有柱形構型并具有圓滑末端表面的末端。
這里，從OD特性上說，尖端部分116的長度延長到30μm～500μm。在該優(yōu)選實施方案中，尖端部分116長度為100μm。
由于在第二電接觸元件115的尖端部分116的根部附近形成凸出部分118，因此除了由第一電接觸元件106獲得的工作效應外，當尖端部分116通過恒定的物理作用力和半導體芯片基座相接觸時，可以將施加在尖端部分116根部的應力分散，防止尖端部分116斷裂。
圖28是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第三電接觸元件的透視圖。
在本發(fā)明的第三電接觸元件120中，第一電接觸元件106的橫梁部分替換為具有之字形構形的橫梁部分。換句話說，如圖28所示，該橫梁部分具有第一條形部分122；與第一部分122相連的之字形第二部分124；以及與第二部分124相連的第三條形部分126。
此時，橫梁部分的第二之字形部分124的彎曲角度為30°～170°，優(yōu)選約90°。應注意的是，第二部分48可以之字形彎曲一次或多次。
在之字形的橫梁部分中，由于從凸起102的位置至尖端部分114，寬度減小，因此可以用這種方式生產橫梁部分，從而容易符合最近的趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢。
結果，由于第三電接觸元件120的橫梁部分具有之字形構形，因此除了第一電接觸元件106所獲得的工作效應外，當尖端部分114通過恒定的物理作用力和半導體芯片基座相接觸時，由于從凸起102至尖端部分114之間橫梁部分的長度增加，可以將施加在橫梁上的應力分散，從而防止橫梁部分由于應力集中施加而斷裂。
圖36是表示模擬施加到用來檢測電子裝置的常規(guī)電接觸元件的條形橫梁部分的應力分布的圖；圖37是表示模擬施加到根據(jù)本發(fā)明的用來檢測電子裝置的電接觸元件的之字形橫梁部分的應力分布的圖；參照圖36和37，對于常規(guī)條形橫梁部分來說，在橫梁上距離凸起約0.4mm的位置上施加達到500×106Pa的危險應力。對于本發(fā)明的之字形橫梁部分來說，可以確證應力均勻地分布在橫梁部分的整個區(qū)域上。
另外，從圖35中可以容易地看出，由于具有之字形構形的橫梁部分的第三電接觸元件從凸起102位置至尖端部分114的位置的寬度減小，可以容易地符合最近的趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢。
也就是說，因為從第一部分122至第三部分126，橫梁部分的寬度減小，如圖35所示，多個電接觸元件120可以相互放射性地鄰接排列，以便與半導體裝置的基座302接觸。用這種方式可以符合最近的趨勢，即高度集成的電子裝置中間距變小的趨勢。
圖29是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第四種電接觸元件的透視圖。
本發(fā)明第四種電接觸元件121特征在于第一電接觸元件106的橫梁部分替換為具有之字形構形的橫梁部分，該橫梁部分具有第一條形部分122、與第一部分相連的第二第二之字形部分124以及與第二部分124相連的第三條形部分126。第四種電接觸元件121特征還在于第三部分126上提供有尖端部分116，該尖端部分具有周圍形成凸出部分118的根部，以及具有柱形構型并具有圓滑末端表面的末端。
因此，第四種電接觸元件121可以同時實現(xiàn)由第二電接觸元件115的尖端部分116所獲得的工作效應，和第三電接觸元件120的橫梁部分所獲得的工作效應。
下文將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案生產測試電子裝置的電接觸元件的方法。
圖12至18b是截面圖，這些圖用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案生產測試電子裝置的電接觸元件的方法。
在本發(fā)明該實施方案的方法中，首先，如圖12所示，在由固定取向的硅(100)制成的消耗性襯底60的整個表面上形成具有預定厚度的第一保護膜。第一保護膜包括諸如光刻膠之類的薄膜和氧化膜。通過進行與上述第一實施方案相同的光刻過程，限定了第二開口區(qū)(未編號)比第一實施方案中的第一開口區(qū)大的第一保護膜圖案62。
然后，通過使用第一保護膜圖案62作為蝕刻掩模實施第一蝕刻過程。對消耗性襯底60進行各向異性蝕刻，以限定溝槽64，該溝槽具有截頭多邊棱柱構形，或具有截頭圓錐構形。溝槽64的側面傾斜有預定的角度。
此時，對消耗性襯底60進行各向同性蝕刻的第一蝕刻過程包括采用包含氫氧化鉀(KOH)等的化學藥品進行的濕法蝕刻過程。
然后，如圖13所示，除去第一層保護膜圖案62之后，在消耗性襯底60的整個表面上形成具有預定厚度的第二層保護膜，該膜包括諸如光刻膠之類的薄膜、氧化膜等。在該膜上，通過進行與形成第一保護膜圖案62情況相同的光刻過程，形成第二保護膜圖案66，從而使溝槽64的兩側端封閉，只有溝槽64的中央部分是開放的。
隨后，如圖14a所示，通過采用第二保護膜圖案66作為蝕刻掩模進行第二蝕刻過程，進一步加深溝槽64。
此時，第二蝕刻過程包括采用化學藥品進行濕法蝕刻，化學藥品中氫氧化鉀(KOH)和去離子水以預定的比例相混合。當采用化學藥品實施濕法蝕刻時，溝槽64得以各向異性地蝕刻，以確定溝槽68，該溝槽具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，因而溝槽68進一步加深。
另外，如圖14b所示，第二蝕刻過程包括采用化學藥品進行的濕法蝕刻過程，該化學藥品中氟化氫(HF)、硝酸(HNO3)和醋酸(CH3COOH)以預定的比例混合。通過采用化學藥品實施濕法蝕刻，溝槽64得以各向同性地蝕刻，以確定溝槽70，該溝槽具有柱形構形，并具有圓滑的底面。
此時，在第二開口區(qū)的上端和第二保護膜圖案66的下方附近對消耗性襯底60進行各向同性蝕刻。
然后，如圖15a所示，使用涂敷在消耗性襯底60上的第二保護膜圖案66作為蝕刻掩模，其中通過第二蝕刻過程用具有截頭棱柱形構形的溝槽68限定該圖案。這種狀態(tài)下，再次進行第三蝕刻過程。
此時，第三蝕刻過程包括與本領域公知的第一實施方案相同的RIE過程。通過進行第三蝕刻過程，進一步增加了由第二蝕刻過程所形成的溝槽68的深度。應注意的是，第三蝕刻過程可以進行一次或多次。
具體地，以與第一實施方案相同的方式，使具有截頭多邊棱柱形構形或截頭圓錐構形的溝槽底面變得圓滑。
同時，如圖15b所示，使用涂敷在消耗性襯底60上的第二保護膜圖案66作為蝕刻掩模，其中通過第二蝕刻過程用具有截頭圓錐構形、且底面圓滑的溝槽70限定該圖案。這種狀態(tài)下，再次進行第三蝕刻過程。
此時，第三蝕刻過程包括與本領域公知的第一實施方案相同的RIE過程。通過進行第三蝕刻過程，進一步增加了由第二蝕刻過程所形成的溝槽70的深度，從而限定在其根部具有凹陷的柱形溝槽70。
這里，應注意的是，第三蝕刻過程可以進行一次或多次。
接著，如圖16a所示，除去第二保護膜圖案66(參見圖15a)之后，通過第三蝕刻過程在溝槽68所限定的消耗性襯底60的整個表面上形成第三保護膜圖案72，該圖案包含預定厚度的光刻膠，并限定出第三開口區(qū)(未編號)，其中的溝槽具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，且底面圓滑。作為替代的方案，如圖16b所示，除去第二保護膜圖案66(參見圖15b)之后，通過第三蝕刻過程在溝槽70所限定的消耗性襯底60的整個表面上形成第三保護膜圖案72，該圖案包含預定厚度的光刻膠，并限定出第三開口區(qū)(未編號)，其中的溝槽70具有根部凹陷的柱形構形。
此時，可以通過形成第二保護膜圖案66時所用的相同方法形成第三保護膜圖案72。第三保護膜圖案72的形成能夠在消耗性襯底60上限定出第三開口區(qū)，從而使橫梁部分在第三開口區(qū)中形成，且第三開口區(qū)分別和溝槽68、70相通。
隨后，如圖17a所示，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程，將導電材料73以預定厚度的量填充到第三保護膜圖案在消耗性襯底60上所限定的第三開口區(qū)之后，整平所得產品的上表面。作為替代的方案，如圖17b所示，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程，將導電材料74以預定厚度的量填充到第三保護膜圖案72在消耗性襯底60上所限定的第三開口區(qū)之后，整平所得產品的上表面。
此時，導電材料73和74由鎳合金等制成，可以通過CMP、深腐蝕(etchback)和研磨等方法將導電材料73和74所得產品的上表面整平。
接著，如圖18a所示，隨著第三保護膜圖案72從經過整平步驟的消耗性襯底60上表面的除去，形成橫梁部分76的方式使其與尖端部分相連。作為替代的方案，如圖18b所示，在第三保護膜圖案72從經過整平步驟的消耗性襯底60上表面除去時，形成橫梁部分78并使其和尖端部分相連。
此時，通過采用化學藥品進行濕法蝕刻過程和諸如灰化等的干法蝕刻過程除去第三保護膜圖案。
以和第一實施方案相同的方式，橫梁部分76和78的每一個都具有多階梯構型，該構形包括與溝槽68和70中形成的各個尖端部分相連的第一條形部分、寬度大于第一部分的第二條形部分以及寬度大于第二部分的第三條形部分?？蛇x地，橫梁部分76和78的每一個都具有之字形構形，該構形包括與溝槽68和70中形成的各個尖端部分相連的第一條形部分、第二之字形部分以及第三條形部分。
同樣，與第一實施方案一樣，進行一個過程，借助凸起媒介并通過連接，使消耗性襯底60上形成的橫梁部分76、78與其上具有所需電路圖案的電子元件相連。然后，通過濕法蝕刻等方法除去消耗性襯底60，用于測試電子裝置的電接觸元件即得以完成。
下文中，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的用來測試電子裝置的電接觸元件的生產方法生產的電接觸元件。
圖30是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第五電接觸元件的透視圖。
在本發(fā)明用來測試電子裝置的第五個電接觸元件206中，用與第一電接觸元件106的相同方法，如圖30所示，電子元件200的末端(未編號)通過凸起媒介202且借助連接部分204與電接觸元件206相連，電子元件100例如是其上具有預定電路圖案的印制板電路(PCB)。
此時，電接觸元件206具有多階梯構形的橫梁部分，該構形包括第一條形部分212；與第一部分212相連、寬度大于第一部分的第二條形部分210；以及與第二部分210相連、寬度大于第二部分210的第三條形部分208。
具體地，從圖30可以容易地看出，本發(fā)明中第五種電接觸元件206特征在于尖端部分215整體提供在橫梁部分的第三條形部分的自由端，通過恒定的物理作用力和半導體芯片基座相接觸，尖端部分215具有附近形成凸出部分214的根部，和具有四棱柱形構形并具有圓滑末端表面的末端。
此時，由于OD特性，尖端部分212的長度延長到30μm～500μm。在該優(yōu)選實施方案中，尖端部分長度為100μm。
因此，除了由第一電接觸元件獲得的工作效應外，在第五種電接觸元件206中，當電接觸元件206通過恒定的物理作用力和半導體芯片的基座相接觸時，由于凸出部分(projection)214的存在，有可能將施加到尖端部分215根部的應力分散，以防尖端部分215斷裂。
圖31是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第六種電接觸元件的透視圖。
本發(fā)明的第六種電接觸元件特征是上述的第五種電接觸元件206的尖端部分215替換為尖端部分216，其中第一凸出部分在根部周圍形成，與第一凸出部分220相連、截面面積比第一凸出部分220小的第二凸出部分在尖端部分216的中間部分形成，與第二凸出部分218相連、截面面積小于第二凸出部分218的末端具有柱形構形，其末端表面圓滑。
因此，在第六種電接觸元件207中，由于第一凸出部分220和第二凸出部分218的存在，當電接觸元件207通過恒定的物理作用力與半導體芯片基座相接觸時，有可能更有效地將施加到尖端部分216根部的應力分散，以防尖端部分216斷裂。
圖32是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第七種電接觸元件的透視圖。
本發(fā)明的第七種電接觸元件230特征是上述的第五種電接觸元件206的橫梁部分替換為呈之字形構形的橫梁部分，其具有第一條形部分232、和第一部分232相連的第二之字形部分234以及和第二部分234相連的第三條形部分236。
因此，由于形成的第七種電接觸元件230具有之字形構形，除了由第一電接觸元件獲得的工作效應外，當尖端部分通過恒定的物理作用力與半導體芯片基座相接觸時，有可能將施加到橫梁部分的應力分散，以防尖端部分斷裂。
圖33是說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案，通過制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的方法制造的第八種電接觸元件的透視圖。
本發(fā)明的第七種電接觸元件230特征是上述的第五種電接觸元件206的橫梁部分替換為呈之字構形的橫梁部分，其具有第一條形部分232、與第一部分232相連的第二之字形部分234以及與第二部分234相連的第三條形部分236，并且上述的第五種電接觸元件206的尖端部分215替換為尖端部分216，其中第一凸出部分在根部周圍形成，與第一凸出部分220相連、截面面積比第一凸出部分220小的第二凸出部分在尖端部分216的中間部分形成，與第二凸出部分218相連、截面面積小于第二凸出部分218的末端具有柱形構形，且其末端表面圓滑。
因此，通過第八種電接觸元件231，有可能同時實現(xiàn)由第六種電接觸元件207的尖端部分216的工作效應和第七種電接觸元件234的橫梁部分的工作效應。
圖19至25b是截面圖，這些圖解釋了根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案生產用于測試電子裝置的電接觸元件的方法。
在本發(fā)明第三實施方案的方法中，首先如圖19所示，具有預定厚度的第一保護膜在消耗性襯底80的整個表面上形成，其中消耗性襯底80由具有諸如(100)的固定取向的硅制成。第一保護膜包含諸如光刻膠的薄膜和氧化膜。通過進行與上述第一實施方案中的相同光刻過程，形成了第一保護膜圖案82，該保護膜圖案具有比第一實施方案中第一開口區(qū)更大的第二開口區(qū)(未編號)。
然后，通過用第一保護膜圖案82作為蝕刻掩模進行第一蝕刻過程，將消耗性襯底80各向同性地進行蝕刻，形成具有四方孔構形的溝槽84，尖端部分將在該溝槽中形成。
此時，第一蝕刻過程包括采用化學藥品進行濕法蝕刻，化學藥品中氟化氫(HF)、硝酸(HNO3)和醋酸(CH3COOH)以預定的比例混合。
然后，如圖20所示，除去第一保護膜圖案后，在消耗性襯底80的整個表面上形成具有預定厚度的第二保護膜，該膜包含諸如光刻膠的薄膜、氧化膜，等等。通過進行與形成第一保護膜圖案82時所用的相同光刻過程，形成第二保護膜圖案86，使溝槽84的兩側端部分閉合，只有溝槽84的中央部分是開放的。
其后，如圖21a所示，通過用第二保護膜圖案86作為蝕刻掩模進行第二蝕刻過程，使溝槽84進一步加深。
此時，第二蝕刻過程包括采用化學藥品進行濕法蝕刻，化學藥品中氫氧化鉀(KOH)和去離子水以預定的比例混合。通過采用該化學藥品進行濕法蝕刻過程，對溝槽84進行各向異性蝕刻，以確定溝槽88，其具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形，從而使溝槽84更深。
另外，如圖21b所示，第一蝕刻過程包括采用化學藥品進行濕法蝕刻，化學藥品中氟化氫(HF)、硝酸(HNO3)和醋酸(CH3COOH)以預定的比例混合。通過采用該化學藥品進行濕法蝕刻過程，對溝槽84進行各向同性的蝕刻，以確定溝槽90，它具有柱狀構形，該柱狀構形根部凹陷，而底面變得圓滑。
此時，在第二開口區(qū)的上端附近，在第二保護膜圖案的下方對消耗性襯底進行各向同性蝕刻。
然后，如圖22a所示，使用涂敷在消耗性襯底80上的第二保護膜圖案86作為蝕刻掩模，其中通過第二蝕刻過程、用具有截頭棱柱形構形的溝槽88限定該圖案。這種狀態(tài)下，再次實施第三蝕刻過程。
此時，第三蝕刻過程包括本領域熟知的、第一實施方案中所用的相同RIE法。通過進行第三蝕刻過程，進一步增加了由第二蝕刻過程限定的溝槽88的深度，并且溝槽88的底面變得圓滑。
這里，應注意的是，第三時刻過程可以進行一次或多次。
同樣，如圖22b所示，使用涂敷在消耗性襯底上的第二保護膜圖案86作為蝕刻掩模，其中通過第二蝕刻過程、用具有截頭棱柱形構形的溝槽90限定該圖案。這種狀態(tài)下，再次進行第三蝕刻過程。
此時，第三蝕刻過程包括本領域熟知的、第一實施方案中所用的相同RIE法。通過實施第三蝕刻過程，進一步增加了由第二蝕刻過程限定的溝槽90的深度，從而形成了根部凹陷的柱狀溝槽90。應注意的是，第三蝕刻過程可以進行一次或多次。
接著，如圖23a所示，除去第一保護膜圖案86后，在消耗性襯底80的整個表面上形成具有預定厚度的第二保護膜圖案92，它包括具有預定厚度的光刻膠并限定了第三開口區(qū)(未編號)，其中消耗性襯底80用具有截頭多邊棱柱形構形或截頭圓錐形構形的溝槽88進行限定。作為替代的方案，如圖23b所示，除去第二保護膜圖案86后，包含預定厚度光刻膠并限定了第三開口區(qū)(未編號)的第三保護膜圖案92在消耗性襯底80的整個表面形成，其中消耗性襯底80用根部凹陷之柱狀構形的溝槽90加以限定。
此時，形成第三保護膜圖案，在消耗性襯底80上限定第三開口區(qū)，使在第三開口區(qū)中形成橫梁部分，使第三開口區(qū)分別與溝槽88和90相通。
隨后，如圖24a所示，通過實施CVD、PVD或鍍膜過程后，往第三保護膜圖案92在消耗性襯底80上限定的第三開口區(qū)中，以預定厚度的量填充導電材料93后，整平所得產品的上表面。作為替代的方案，如圖24b所示，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程，往第三保護膜圖案92在消耗性襯底80上限定的第三開口區(qū)中，以預定厚度的量填充導電材料94后，整平所得產品的上表面此時，導電材料93和94由鎳合金等制成，可以通過CMP、深腐蝕和研磨等方法將由導電材料93和94形成的所得產品上表面整平。
接著，如圖25a所示，從經過整平過程的消耗性襯底80上表面除去第三保護膜圖案92時，形成橫梁部分96，使得它與尖端部分相連接，該尖端部分已經在其根部附近連續(xù)形成了兩個凸出部分。作為替代的方案，如圖25b所示，從經過整平過程的消耗性襯底80上表面除去第三保護膜圖案92之后，橫梁部分98形成，使得它與具有兩個凸出部分的尖端部分相連接。
此時，通過采用化學藥品進行濕法蝕刻過程和諸如灰化等的干法蝕刻過程除去第三保護膜圖案。
通過和第一實施方案相同的方式，橫梁部分96和98各自具有多個層次(multi-step)的構形，該構形包括與溝槽88及90中形成的各個尖端部分相連接的第一條形部分、寬度比第一部分大的第二條形部分和寬度比第二部分大的第三條形部分。作為替代的方案，橫梁部分96和98各自具有之字形構形，該構形包括與溝槽88及90中形成的各個尖端部分相連接的第一條形部分、第二之字形部分和第三條形部分。
同樣，與上述第一實施方案一樣，進行一個過程，來通過凸起媒介(medium of abump)并通過結合使消耗性襯底80上形成的橫梁部分96及98與其上已實現(xiàn)所需電路圖案的電子元件相聯(lián)接。然后，通過濕法蝕刻等除去消耗性襯底80，即完成用于測試電子裝置的電接觸元件。
圖38a和38b分別是說明根據(jù)本發(fā)明的第四實施方案的用來檢測電子裝置的電接觸元件的截面圖和透視圖。
在根據(jù)本發(fā)明該實施方案的電接觸元件中，如圖38a和38b所示，其上已實現(xiàn)預定電路圖案的、諸如PCB之類的電子元件20的末端，與包含預先確定大小之凸起的立柱部分相互連接。通過焊接、釬焊、鍍膜、導電粘合劑等，使在其一端形成的具有尖端部分26的橫梁部分24與立柱部分22相連接。
此時，橫梁部分24具有之字形構形，該構形具有至少一個之字型部分。在橫梁部分24的之字形部分的表面上提供本發(fā)明的靠手30，該表面離尖端部分26最遠，從而使靠手30在水平方向上靠近尖端部分26。
另外，為了防止由于靠手30和電子元件20之間相接觸而產生靜電，在靠手30的外表面上進一步施加由聚酰亞胺、聚對亞苯基二甲基等制成的絕緣包覆層34。
在下文中，本發(fā)明中用來測試電子元件的電接觸元件的橫梁部分將參考圖41(a)至圖41(f)詳細地描述。
如圖41(a)所示，本發(fā)明中電接觸元件的橫梁部分24具有之字形構形，其中具有預定長度的第一條形部分100、第二部分102和第三部分104以預定角度彎曲，形成兩個彎曲段。
此時，在靠近彎曲點的第二部分102和第三部分103之間的橫梁部分表面提供一個靠手106，在第三部分104的自由端形成尖端部分108。
另外，如圖41(b)至41(f)所示，本發(fā)明中電接觸元件的橫梁部分24具有之字形構形，其中條形的第一部分110、120、130、140和150；第二部分112、122、132、142和152；第三部分114、124、134、144和154；和第四個部分116、126、136、146和156以預定的角度彎曲形成三個彎曲段。
此時，在靠近彎曲點的第二部分112、122、132、142和152與第三部分114、124、134、144和154之間的橫梁部分表面提供靠手118、128、138、148和158。在第四個部分116、126、136、146和156的自由端形成尖端部分119、129、139、149和159。
此時，從圖41(f)中顯然可以看出，由于橫梁部分24從立柱部分到尖端部分159其寬度減小，因此可能有效地符合最近的發(fā)展趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢。
也就是說，因為橫梁部分從第三部分到第四個部分其寬度減小，所形成的具有尖端部分的多個橫梁部分24可以發(fā)射性相互靠近鄰接，與半導體裝置的基座相接觸。通過這種方式，可以符合最近的發(fā)展趨勢，即在高度集成的半導體器件中間距變小的趨勢。
結果，電接觸元件的尖端部分26通過恒定的物理作用力和半導體芯片基座相接觸，在具有所需OD特性的同時，向半導體芯片施加一個恒定的電信號，從而確認半導體芯片正常與否。
此時，通過物理作用力使橫梁部分24彎曲，從而使尖端部分26與半導體芯片基座相接觸，橫梁部分24表面上形成的靠手30與電子元件20相接觸。
另外，當尖端部分26和半導體芯片基座相互接觸時，由于橫梁部分24具有之字形彎曲一次或多次的構形，在橫梁部分的一個表面提供靠手30，因此發(fā)生扭轉現(xiàn)象。由于這種扭轉現(xiàn)象，尖端部分26施加到半導體芯片上的壓力可以加倍，從而保證尖端部分26可靠地通過氧化膜和半導體基座相接觸。
圖39a和39b分別是說明根據(jù)本發(fā)明的第五實施方案的用來測試電子裝置的電接觸元件的截面圖和透視圖。
從圖39a和39b可以容易地出，以和第四個實施方案相同的方式構造本發(fā)明該實施方案中的電子接觸元件，不同之處是在電子元件40上與靠近尖端部分46的橫梁部分44的彎曲部分相對應的位置上提供靠手50。
此時，為了防止由于靠手50和橫梁部分44之間的接觸而產生靜電，在靠手50的外表面上進一步施加一個由聚酰亞胺、聚亞苯基二甲基等制成的絕緣包覆層52。
結果，電接觸元件的尖端部分46通過恒定的物理作用力與半導體芯片基座相接觸，在具有所需OD特性的同時，向半導體芯片施加一個恒定的電信號，從而確認半導體芯片正常與否。
此時，通過物理作用力使橫梁部分44彎曲，從而使尖端部分46和半導體芯片基座接觸，使電子元件40上形成的靠手50與橫梁部分44的一個表面接觸。
另外，當尖端部分46和半導體芯片基座相互接觸時，由于橫梁部分44具有之字形彎曲一次或多次的構形并且在電子元件上提供靠手50，因此發(fā)生扭轉現(xiàn)象。由于這種扭轉現(xiàn)象，尖端部分46施加到半導體芯片上的壓力可以加倍，從而保證尖端部分46可靠地通過氧化膜與半導體基座相接觸。
圖40a和40b分別是說明根據(jù)本發(fā)明的第六實施方案的制造用來檢測電子裝置的電接觸元件的截面圖和透視圖。
從圖40a和40b可以看出，以和第四個實施方案相同的方式構造本發(fā)明該實施方案中用來測試電子裝置的電子接觸元件，不同之處是一對靠手70和74一個水平靠近尖端部分26在橫梁部分64的之字形部分表面上，該表面在垂直方向上離尖端部分66最遠，另一個在電子元件40上與水平靠近尖端部分46的橫梁部分的彎曲部分相對應的位置上。
此時，分別位于橫梁部分64和電子元件60上的靠手對70和74彼此間有間隔，取決于橫梁部分64的彎曲程度。為了防止由于靠手70和74之間相接觸而產生靜電，在靠手70和74的外表面上進一步施加由聚酰亞胺、聚亞苯基二甲基等制成的絕緣包覆層72和76。
結果，電接觸元件的尖端部分66通過恒定的物理作用力和半導體芯片基座相接觸，在具有所需OD特性的同時，向半導體芯片提供一個恒定的電信號，從而確認半導體芯片正常與否。
此時，通過物理作用力使橫梁部分64彎曲，通過這種方式，尖端部分66和半導體芯片基座相接觸，橫梁部分64表面上的靠手對70和74與電子元件60相接觸。
另外，當尖端部分66和半導體芯片基座相互接觸時，由于橫梁部分64具有之字形彎曲一次或多次的構形，在橫梁部分的表面上和電子元件上提供靠手70和74，因此發(fā)生扭轉現(xiàn)象。由于這種扭轉現(xiàn)象，尖端部分66施加到半導體芯片上的壓力可以加倍，從而保證尖端部分66可靠地通過氧化膜與半導體基座相接觸。
圖42a至42i是截面圖，該圖解釋了圖38a和38b中所示的、用來測試電子裝置的電接觸元件的生產方法。
在本發(fā)明該實施方案的方法中，首先，如圖42a所示，在由硅制成的消耗性襯底200的整個表面上形成預定厚度的第一保護膜。第一保護膜可以包含諸如光刻膠等的薄膜。然后，通過使第一保護膜圖案化，形成第一保護膜圖案202，使第一保護膜圖案202能夠限定出第一開口區(qū)，尖端部分在該開口區(qū)中形成。
此時，在旋轉消耗性襯底200的同時，通過涂敷光刻膠、曝光和使光刻膠等顯影，在消耗性襯底上形成包含光刻膠等的第一保護膜圖案202。
然后，如圖42b所示，通過使用第一保護膜圖案202作為蝕刻掩模進行蝕刻過程，在消耗性襯底200上限定溝槽204，后續(xù)過程中該溝槽中形成尖端部分。
此時，限定溝槽204的蝕刻過程包括采用化學藥品進行濕法蝕刻，或者采用反應氣體進行干法蝕刻。在限定溝槽204后，通過在溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，增加溝槽204的深度，從而使溝槽204具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，其中具有傾斜的側面。同樣，通過使溝槽204的內表面變得圓滑和在溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，形成圓滑的尖端部分218。
接著，如圖42c所示，在通過灰化等去除第一保護膜圖案202后，形成第二保護膜圖案206以限定第二開口區(qū)域，在第二開口區(qū)域中形成之字形彎曲一次或多次并具有至少一個彎曲部分的橫梁部分，并且第二開口區(qū)域與構槽204相通。
此時，以與第一保護膜圖案202相同的方式，通過連續(xù)地進行涂敷光刻膠、曝光和顯影來形成第二保護膜圖案206。
然后，如圖42d所示，在消耗性襯底200上形成第二保護膜圖案之后，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程，在第二保護膜圖案206的第二開口區(qū)中形成預定厚度的導電材料208，通過這種方式形成橫梁部分和尖端部分。隨后，整平所得產品的上表面。接著，如圖42e所示，在已經過整平過程的消耗性襯底200的整個表面上形成第三保護膜圖案210，從而限定出第三開口區(qū)，后續(xù)過程中將在其中形成一個靠手，靠手位置水平靠近將在其中形成尖端部分的溝槽204。
此時，形成第三保護膜圖案210，以確保后續(xù)過程中在將形成的之字形彎曲一次或多次的橫梁部分的彎曲部位上形成靠手，其中橫梁部分的彎曲部分靠近尖端部分。
然后，如圖42f所示，在消耗性襯底200上形成第三保護膜圖案210之后，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程，在第三保護膜圖案210的第三開口區(qū)中形成預定厚度的導電材料211。隨后，整平所得產品的上表面。
此時，可以通過CMP、深腐蝕和研磨等方法將導電材料211形成的所得產品的上表面整平。
隨后，如圖42g所示，通過除去第二保護膜圖案206和第三保護膜圖案210，形成橫梁部分214和靠手212。由諸如聚酰亞胺、聚亞苯基二甲基等絕緣物質制成的絕緣包覆層216施加到靠手212的外表面上。
接著，如圖42h所示，其上已實現(xiàn)預定電路圖案的、諸如PCB之類的電子元件300的末端形成包含預定大小之凸起的立柱(post)部分。通過焊接、釬焊、鍍膜、導電粘合劑等連接裝置304，使前面過程中在消耗性襯底200上形成的橫梁部分24末端與立柱部分302相連接，其中橫梁部分24的末端離靠手212最遠。
最后，如圖42i所示，通過濕法蝕刻除去消耗性襯底200，使橫梁部分自由，并且尖端部分218與其連接，橫梁部分214上具有靠手212的電接觸元件即得以完成。
圖43a至43d是截面圖，這些圖解釋了圖39a和39b所示的用于測試電子裝置的電接觸元件的生產方法。
在本發(fā)明第五實施方案的方法中，如圖43a所示，與第四個實施方案中電接觸元件的生產方法相同，第二保護膜圖案404的形成能夠限定第二開口區(qū)，在該開口區(qū)中，形成之字形彎曲一次或多次、具有至少一個彎曲部分的橫梁部分。第二保護膜圖案404與消耗性襯底400上形成的溝槽402相通，溝槽402通過使用第一保護膜圖案(未示出)進行蝕刻過程在消耗性襯底400上限定，并且在溝槽中形成尖端部分。
限定溝槽402之后，通過在溝槽402中進行一次或多次各向異性蝕刻，增加溝槽402的深度，從而使溝槽402具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，其中具有傾斜的側面。另外，通過使溝槽204的內表面變得圓滑，在溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，形成圓滑的尖端部分218。
然后，在消耗性襯底400上形成第二保護膜圖案404之后，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程，在第二保護膜圖案404的第二開口區(qū)中形成預定厚度的導電材料406。隨后，整平所得產品的上表面。
接著，如圖43b所示，通過除去第二保護膜圖案404，形成之字形彎曲一次或多次、具有之字形構形的橫梁部分408。此時，通過實施濕法蝕刻等除去第二保護膜圖案。
接著，如圖43c所示，其上已實現(xiàn)預定電路圖案的、諸如PCB之類的電子元件500的末端形成具有預定大小的靠手504。由諸如聚酰亞胺、聚亞苯基二甲基等絕緣物質制成的絕緣包覆層506施加到靠手504的外表面上。
此時，在之字形彎曲一次或多次、水平位置上與尖端部分相鄰的橫梁部分408的彎曲部分位置上的電子元件500上形成靠手504。
在電子元件500的末端形成包含具有預定大小之凸起的立柱部分502。通過焊接、釬焊、鍍膜、導電粘合劑等連接裝置508，使離溝槽402最遠的橫梁部分408末端與立柱部分502相連。
最后，如圖43d所示，通過濕法蝕刻除去消耗性襯底400，從而使橫梁部分408自由并且尖端部分410與之相接觸，制成了電子元件500上具有靠手504的電接觸元件。
圖44a至44d是截面圖，這些圖解釋了圖40a和40b所示的用于測試電子裝置的電接觸元件的生產方法。
在本發(fā)明第六個實施方案的方法中，如圖44a所示，與第四個實施方案中電接觸元件的生產方法相同，第二保護膜圖案604的形成能夠限定第二開口區(qū)，在該開口區(qū)中，形成之字形彎曲一次或多次、具有至少一個彎曲部分的橫梁部分。第二保護膜圖案604和通過使用第一保護膜圖案(未示出)進行蝕刻過程在消耗性襯底600上限定的溝槽602相通，并在溝槽中形成尖端部分。
在限定溝槽602之后，通過在溝槽602中進行一次或多次各向異性蝕刻，增加溝槽602的深度，從而使溝槽602具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，其具有傾斜的側面。同時，通過使溝槽602的內表面變得圓滑，在溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，可以形成圓滑的尖端部分616。
然后，在消耗性襯底600上形成第二保護膜圖案604之后，通過實施CVD、PVD或鍍膜過程，在第二保護膜圖案604的第二開口區(qū)中形成具有預定厚度的導電材料609。隨后，整平所得產品的上表面。
另外，在包括已經過整平過程的消耗性襯底600的所得產品上形成第三保護膜圖案608，從而限定第三開口區(qū)，在該開口區(qū)中形成靠手。
此時，形成第三保護膜圖案608，以確保在之字形彎曲一次或多次、水平方向上與尖端部分相鄰的、在后續(xù)過程中形成的橫梁部分的彎曲部位上形成靠手。
然后，在消耗性襯底600上形成第三保護膜圖案608之后，通過進行CVD、PVD或鍍膜過程，在第三保護膜圖案608的第三開口區(qū)中形成具有預定厚度的導電材料609。隨后，整平所得產品的上表面。
接著，如圖44b所示，通過除去第二保護膜圖案604和第三保護膜圖案608，形成橫梁部分614和靠手610。將由諸如聚酰亞胺、聚亞苯基二甲基等絕緣物質制成的絕緣包覆層612施加到靠手610的外表面上。
接著，如圖44c所示，在其上已實現(xiàn)預定電路圖案的、諸如PCB之類的電子元件700的末端形成具有預定大小的靠手702。將由諸如聚酰亞胺、聚亞苯基二甲基等絕緣物質制成的絕緣包覆層704施加到靠手702的外表面上。
此時，在與橫梁部分614上形成的靠手610相對應的位置上形成靠手702。
在電子元件700的末端形成包含具有預定大小之凸起的立柱部分706。通過焊接、釬焊、鍍膜、導電粘合劑等連接裝置708，使離溝槽602的橫梁部分614末端和立柱部分706相連。
此時，靠手702的連接方式使之面對橫梁部分614上形成的靠手610，并與其有間隔。
最后，如圖44d所示，通過濕法蝕刻除去消耗性襯底600，從而使橫梁部分614自由，并且尖端部分616與之相連，制成了橫梁部分614和電子元件700上分別具有靠手610和702的電接觸元件。
下面，將參考圖45a和45b，描述施加在本發(fā)明中用于測試電子裝置的電接觸元件的橫梁部分的應力分布，以及施加在用于測試電子裝置的常規(guī)電接觸元件的橫梁部分的應力分布。
對于本發(fā)明中的橫梁部分，如圖45a所示，通過一個截面向橫梁部分施加約500M(Pa)的恒定應力，其中的截面和連接裝置分離，如5.0×10-4至2.0×10-33m的凸起。相反，對于常規(guī)的橫梁部分，如圖45b所示，通過相同的截面向橫梁部分施加400M至500M(Pa)的可變應力。
從上面描述顯然可以看出，本發(fā)明中用于測試電子裝置的電接觸元件的生產方法，以及通過該方法生產的電接觸元件具有下述優(yōu)點。
在本發(fā)明中，由于應力分散地施加到電接觸元件的橫梁部分，有可能使橫梁部分反復與半導體芯片相接觸的時候不至于斷裂。
在本發(fā)明中，由于尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，并具有圓滑末端表面；或者具有柱狀構形，并具有圓滑末端表面，當電接觸元件的尖端部分通過恒定的物理作用力反復與半導體芯片的基座相接觸時，尖端部分不會刺穿基座上形成的氧化膜，防止當進行諸如引線焊接等后續(xù)半導體制造過程時缺陷比例增大。同時，避免了電接觸元件的末端磨損并產生顆粒的可能性。
另外，由于將要和半導體基座之類物質相接觸的電接觸元件尖端部分的末端表面是圓滑的，增加了尖端部分的接觸面積，從而提高了其導電性。
另外，由于電接觸物質的尖端部分的長度延長至30μm～500μm，易于調整OD特性。由于凸出部分圍繞尖端部分的根部形成，在該部位電接觸元件尖端部分和橫梁部分彼此相連，當電接觸元件的尖端部分通過恒定的物理作用力反復與半導體芯片的基座相接觸時，該應力并不施加在尖端部分的根部，并且可以防止尖端部分斷裂。
另外，由于電接觸元件的橫梁部分具多個階梯部分，完全符合最近的趨勢，即在諸如高度集成的半導體芯片等電子裝置中所需的間距變小的趨勢。并且，由于電接觸元件的橫梁部分具有之字形構形，當電接觸元件的尖端部分以恒定的物理作用力與半導體芯片的基座反復接觸時，有可能將施加到橫梁部分的應力分散，使橫梁部分不至于斷裂。
另外，由于可以使用具有高度重復性的微電子機械系統(tǒng)(micro electro mechanicalsystem，MEMS)大批量生產本發(fā)明的電接觸元件，有可能提高產量、生產率和電子裝置測試用具包，如包含電接觸元件的探針卡的操作可靠性。
另外，由于靠手所導致的扭轉效應，有可能用顯著增大到一定程度的物理作用力來測試半導體芯片，該物理作用力的增大程度使得尖端部分可能刺穿半導體基座上所形成的氧化膜。
在附圖和說明書中，公開了本發(fā)明的典型優(yōu)選實施方案，雖然采用了專業(yè)術語，但這些術語只是在一般性和說明性的意義上使用，并不對以下的權利要求書中所限定的發(fā)明范圍作任何限制。
權利要求
1.一種用于測試電子裝置的電接觸元件的生產方法，該方法通過在消耗性襯底上限定一個其中將要形成尖端部分的溝槽；形成一層保護膜圖案，使得保護膜圖案限定出將要形成橫梁部分并與溝槽相通的開口區(qū)；向所述開口區(qū)中填充導電材料；除去消耗性襯底和保護膜圖案，從而形成具有尖端部分和橫梁部分的電接觸元件，該方法包括以下步驟限定溝槽之后，在所述溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，從而增加溝槽的深度并使溝槽的內表面變得圓滑。
2.如權利要求1所述的方法，其中，在所述溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，從而增加溝槽的深度并使溝槽的內表面圓滑的步驟通過反應性離子蝕刻方法實施。
3.如權利要求1所述的方法，橫梁部分具有多階梯構形，該構形包括與尖端部分相連的第一條形部分；與第一條形部分相連且寬度大于第一條形部分的第二條形部分；以及與第二條形部分相連且寬度大于第二條形部分的第三條形部分。
4.如權利要求1所述的方法，其中橫梁部分具有之字形構形，該構形包括與尖端部分相連的第一條形部分；與第一條形部分相連并之字形彎曲一次或多次的第二之字形部分；以及與第二部分相連的第三條形部分。
5.如權利要求1所述的方法，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或者截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面。
6.如權利要求1所述的方法，其中尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
7.如權利要求1所述的方法，其還包括如下步驟在消耗性襯底上限定將在其中形成尖端部分的溝槽后，在消耗性襯底上再次形成另一個指定的保護膜圖案，其不同于只開放溝槽中心部分的保護膜圖案，然后進行一次或多次蝕刻過程，從而增加溝槽深度；并除去所述指定的保護膜圖案，該圖案不同于只開放溝槽中心部分的保護膜圖案。
8.如權利要求7所述的方法，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
9.如權利要求7所述的方法，其中尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成多個凸出部分。
10.一種用于測試電子裝置的電接觸元件的生產方法，即在消耗性襯底上限定一個其中將要形成尖端部分的溝槽；形成第一保護膜圖案，以使第一保護膜圖案限定出將要在其中形成橫梁部分并且與所述溝槽相通的第一開口區(qū)；向第一開口區(qū)中填充導電材料，除去消耗性襯底和第一保護膜圖案，以形成具有尖端部分和橫梁部分的電接觸元件，該方法包括以下步驟限定所述溝槽之后，在該溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，從而增加溝槽的深度并使溝槽的內表面變圓滑；向由第一保護層在消耗性襯底上限定出的預定厚度的第一開口區(qū)中填充導電材料，從而形成尖端部分和橫梁部分，然后整平第一所得產品的上表面；在已經過整平步驟的第一所得產品上形成第二保護膜圖案，使得第二保護膜圖案限定出將要在其中形成靠手的第二開口區(qū)，其靠近內部將形成尖端部分的溝槽；向由第二保護層在第一所得產品上限定出的預定厚度的第二開口區(qū)中填充導電材料，從而形成靠手，然后整平第二所得產品的上表面；除去第二保護膜圖案、第一保護膜圖案和消耗性襯底，從而制成具有尖端部分、橫梁部分和靠手的電接觸元件。
11.如權利要求10所述的方法，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
12.如權利要求10所述的方法，其中尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成多個凸出部分。
13.一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括具有多階梯構形的橫梁部分，其包括第一條形部分；與第一條形部分相連且寬度大于第一條形部分的第二條形部分；以及一端與第二條形部分相連且寬度大于第二條形部分的第三條形部分，第三條形部分的另一端通過凸起與電子元件相連；在消耗性襯底上與橫梁部分的第一部分自由端相對應位置上限定的溝槽，其通過使用第一保護膜圖案作為蝕刻掩模，進行一次或多次第一各向同性蝕刻過程使溝槽的底面變得圓滑；尖端部分，該部分形成過程包括除去第一保護膜圖案之后，在消耗性襯底上涂敷第二保護膜圖案，向溝槽中填充導電材料，整平所得產品的上表面，通過濕法蝕刻除去消耗性襯底及第二保護膜圖案。
14.如權利要求13所述的電接觸元件，其中通過進行一次或多次各向異性蝕刻，使溝槽具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形截面，且溝槽具有傾斜的側面。
15.如權利要求13所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
16.如權利要求15所述的電接觸元件，其中尖端部分通過以下過程形成通過進行第一各向同性蝕刻過程和第二各向異性蝕刻過程在消耗性襯底上限定凹陷，限定具有柱形截面且底面圓滑的溝槽，向該溝槽中填充導電材料，并除去消耗性襯底。
17.如權利要求13所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或者截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
18.如權利要求17所述的電接觸元件，其中尖端部分通過以下過程形成通過進行第一、第二和第三蝕刻過程在消耗性襯底上限定凹陷，限定具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形截面且底面圓滑的溝槽，向該溝槽中填充導電材料，并除去消耗性襯底。
19.如權利要求13所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成第一和第二凸出部分。
20.如權利要求19所述的電接觸元件，其中尖端部分的形成過程包括通過進行第一、第二和第三蝕刻過程在消耗性襯底上限定第一和第二凹陷部分，限定具有圓滑底面的柱形部分的溝槽，向該溝槽中填充導電材料，并除去消耗性襯底。
21.如權利要求13所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面。
22.如權利要求13所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端是具有圓滑末端表面的柱形構形，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
23.如權利要求13所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
24.如權利要求13所述的電接觸元件，其中第一凸出部分在尖端部分的根部附近形成，第二凸出部分在尖端部分的中部附近形成，從而使第二凸出部分與第一凸出部分相連并且其截面積小于第一凸出部分截面積，尖端部分的末端具有末端表面圓滑的柱形構形，從而使尖端部分與第二凸出部分相連并且其截面積小于第二凸出部分。
25.一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括具有之字形構形的橫梁部分，該橫梁部分包括通過凸起與電子元件相連的第一條形部分；與第一條形部分相連且之字形彎曲一次或多次的第二之字形部分；以及與第二部分相連的第三條形部分；在消耗性襯底上與橫梁部分的第三部分自由端位置相對應的位置上限定的溝槽，通過使用第一保護膜圖案作為蝕刻掩模，進行一次或多次第一各向同性蝕刻過程，從而使溝槽的底面圓滑；尖端部分，該部分形成過程包括除去第一保護膜圖案之后，在消耗性襯底上涂敷第二保護膜圖案，向所述溝槽中填充導電材料，整平所得產品的上表面，通過濕法蝕刻除去消耗性襯底及第二保護膜圖案。
26.如權利要求25所述的電接觸元件，其中通過進行一次或多次各向異性蝕刻，使溝槽具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形截面，且溝槽的側面傾斜。
27.如權利要求25所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有末端表面圓滑的柱形構形，并且尖端部分的根部附近形成凸出部分。
28.如權利要求27所述的電接觸元件，其中尖端部分的形成過程包括通過進行第一各向同性蝕刻過程和第二各向異性蝕刻過程在消耗性襯底上限定凹陷，限定具有柱形截面且底面圓滑的溝槽，向該溝槽中填充導電材料，并除去消耗性襯底。
29.如權利要求25所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
30.如權利要求29所述的電接觸元件，其中尖端部分通過以下過程形成通過進行第一、第二和第三蝕刻過程在消耗性襯底上限定凹陷，形成具有截頭多邊棱柱形或截頭圓錐形截面且具有圓滑底面的溝槽，向該溝槽中填充導電材料，并除去消耗性襯底。
31.如權利要求25所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
32.如權利要求31所述的電接觸元件，其中尖端部分通過以下過程形成通過進行第一、第二和第三蝕刻過程在消耗性襯底上限定第一和第二凹陷部分，形成具有柱形截面且底面圓滑的溝槽，向該溝槽中填充導電材料，并除去消耗性襯底。
33.如權利要求25所述的電接觸元件，其中橫梁部分的第二之字形部分具有30°～170°的彎曲角度。
34.如權利要求25所述的電接觸元件，其中橫梁部分從第一部分至第三部分寬度減小。
35.如權利要求25所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或者截頭圓錐形構形，并具有的圓滑末端表面。
36.如權利要求25所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的末端附近形成凸出部分。
37.如權利要求25所述的電接觸元件，其中尖端部分的末端具有截頭多邊棱柱形或者截頭圓錐形構形，并具有圓滑的末端表面，在尖端部分的根部附近形成凸出部分。
38.如權利要求25所述的電接觸元件，其中第一凸出部分在尖端部分的根部附近形成，第二凸出部分在尖端部分的中部附近形成，從而使第二凸出部分與第一凸出部分相連并且其截面積小于第一凸出部分；尖端部分的末端具有柱形構形，并具有圓滑末端表面，從而使該末端與第二凸出部分相連并且其截面積小于第二凸出部分。
39.一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括消耗性襯底，在其表面上形成具有預定厚度的第一光刻膠；第一開口區(qū)，該開口區(qū)通過使第一光刻膠圖案化來限定，該開口區(qū)中可以形成尖端部分；溝槽，用于使用第一光刻膠圖案作為蝕刻掩模在該溝槽內形成尖端部分，通過對溝槽進行各向異性蝕刻過程使尖端部分變得圓滑，通過灰化除去在消耗性襯底上形成的第一光刻膠圖案；一次或多次之字形彎曲的之字形橫梁部分和靠手，其形成過程包括通過進行化學氣相沉積、物理氣相沉積或鍍膜過程，向由消耗性襯底上的第二光刻膠圖案限定的第二開口區(qū)中填充用于形成尖端部分和橫梁部分的導電材料到預定厚度，，整平所得產品的上表面，除去第二光刻膠圖案和第三光刻膠圖案；在電子元件的端部上形成的立柱部分，其具有預定大小的凸起；連接裝置，用于將立柱部分與橫梁部分的一端相連，所述橫梁的一端與其上形成靠手的橫梁部分的另一端相反；其中，在通過濕法蝕刻除去消耗性襯底時，靠手在橫梁部分的之字形部分的上表面上形成。
40.如權利要求39所述的電接觸元件，其中絕緣材料的包覆層在靠手的外表面上形成。
41.如權利要求40所述的電接觸元件，其中絕緣材料包括聚酰亞胺和聚亞苯基二甲基。
42.如權利要求39所述的電接觸元件，其中連接裝置包括焊接、釬焊、鍍膜或導電粘合劑。
43.如權利要求39所述的電接觸元件，其中，在形成具有一次或多次之字形彎曲的之字形部分的橫梁部分的情況下，靠手在之字形部分的希望位置與電子元件表面上的相應位置之間形成。
44.如權利要求39所述的電接觸元件，其中靠手在與尖端部分相反的橫梁部分上形成。
45.如權利要求39所述的電接觸元件，其中在橫梁部分和電子元件上形成一對靠手，使得它們相互面對。
46.如權利要求39所述的電接觸元件，其中靠手在橫梁部分最接近尖端部分的之字形部分上的一點和電子元件表面上相應位置之間形成。
47.一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括消耗性襯底，在其表面上形成具有預定厚度的第一光刻膠；第一開口區(qū)，該開口區(qū)通過使第一光刻膠圖案化來限定，該開口區(qū)用于在其中形成尖端部分；溝槽，用于使用第一光刻膠圖案作為蝕刻掩模在其中形成尖端部分的溝槽，該溝槽進行各向異性蝕刻過程使尖端部分變得圓滑，通過灰化除去在消耗性襯底上形成的第一光刻膠圖案；一次或多次之字形彎曲的之字形橫梁部分和靠手，其形成過程包括通過進行化學氣相沉積、物理氣相沉積或鍍膜過程，在由消耗性襯底上的第二光刻膠圖案限定的第二開口區(qū)中填充用于形成尖端和橫梁部分的導電材料到預定厚度，，整平所得產品的上表面，除去第二光刻膠圖案和第三光刻膠圖案；在電子元件的終端上形成的立柱部分，其具有預定大小的凸起；連接裝置，用于將立柱部分與橫梁部分的一端相連，所述橫梁部分的一端與其上形成靠手的橫梁部分的另一端相反；尖端部分，在通過濕法蝕刻除去消耗性襯底時，該尖端部分在橫梁部分上形成；其中，靠手選擇性地形成在之字形橫梁部分的之字形部分上或面對該之字形橫梁的電子元件表面上。
48.如權利要求47所述的電接觸元件，其中絕緣材料包覆層在靠手的外表面上形成。
49.如權利要求48所述的電接觸元件，其中絕緣材料包括聚酰亞胺和聚亞苯基二甲基。
50.如權利要求47所述的電接觸元件，其中連接裝置包括焊接、釬焊、鍍膜或導電粘合劑。
51.如權利要求47所述的電接觸元件，其中，在形成具有一次或多次之字形彎曲的之字形部分的橫梁部分的情況下，靠手在之字形部分的希望位置與電子元件表面的相應位置之間形成。
52.如權利要求47所述的電接觸元件，其中靠手在與尖端部分相反的橫梁部分上形成。
53.如權利要求47所述的電接觸元件，其中在橫梁部分和電子元件上形成一對靠手，使得它們相互面對。
54.如權利要求47所述的電接觸元件，其中靠手在橫梁部分最接近尖端部分的之字形部分上的一點與電子元件表面上的相應位置之間形成。
55.一種用于測試電子裝置的電接觸元件，包括消耗性襯底，在其表面上形成具有預定厚度的第一光刻膠；第一開口區(qū)，該開口區(qū)通過使第一光刻膠圖案化來限定，該開口區(qū)中可以形成尖端部分；溝槽，用于通過使用第一光刻膠圖案作為蝕刻掩模在其中形成尖端部分，通過對溝槽進行各向異性蝕刻過程使尖端部分變得圓滑，通過灰化除去在消耗性襯底上形成的第一光刻膠圖案；一次或多次之字形彎曲的之字形橫梁部分和靠手，其形成過程包括通過化學氣相沉積、物理氣相沉積或鍍膜過程，向由消耗性襯底上的第二光刻膠圖案限定出的第二開口區(qū)域中填充用于形成尖端部分和橫梁部分的導電材料到預定厚度，整平所得產品的上表面，除去第二光刻膠圖案和第三光刻膠圖案；在電子元件的端部形成的立柱部分，其具有預定大小的凸起；連接裝置，用于將立柱部分與橫梁部分的一端相連，所述橫梁部分的一端與其上形成靠手的橫梁部分的另一端相反；其中，在通過濕法蝕刻除去消耗性襯底時，在之字形橫梁的之字形部分和電子元件的表面分別形成靠手，從而使靠手彼此間隔預定的距離。
56.如權利要求55所述的電接觸元件，其中絕緣材料的包覆層在靠手的外表面形成。
57.如權利要求56所述的電接觸元件，其中絕緣材料包括聚酰亞胺和聚亞苯基二甲基。
58.如權利要求55所述的電接觸元件，其中連接裝置包括焊接、銅焊、鍍膜或導電粘合劑。
59.如權利要求55所述的電接觸元件，其中，在形成具有一次或多次之子形彎曲的之字形部分的橫梁部分的情況下，靠手在之字形部分的希望位置與電子元件表面上的相應位置之間形成。
60.如權利要求55所述的電接觸元件，其中靠手在與尖端部分相反的橫梁部分上生成。
61.如權利要求60所述的電接觸元件，其中在橫梁部分和電子元件上形成一對靠手，使它們相互面對。
62.如權利要求55所述的電接觸元件，其中靠手在橫梁部分最接近尖端部分的之字形部分上的一點與電子元件表面相應位置之間形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測試電子裝置的電接觸元件的生產方法以及一種通過形成具有尖端部分和橫梁部分的電接觸元件來生產的電接觸元件。該方法包括限定溝槽之后，在該溝槽中進行一次或多次各向異性蝕刻，從而增加溝槽的深度，并使溝槽的內表面變得圓滑。該電接觸元件包括橫梁部分和尖端部分。其中橫梁部分具有多階梯構形，包括寬度逐級增加的三個條形部分，其每個部分通過凸起以另一端與電子元件相連；并且尖端部分與橫梁部分中第一部分的自由端整體形成。
文檔編號H01L21/66GK1618124SQ02827759
公開日2005年5月18日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權日2002年2月5日
發(fā)明者李億基 申請人:飛而康公司, 李億基