專利名稱：半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路器件的制造技術(shù)，尤其涉及有效應(yīng)用于以窄節(jié)距配置有多個電極焊盤(pad)的半導(dǎo)體集成電路的電檢測的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在日本特開2001-116796號公報(專利文獻(xiàn)1(對應(yīng)歐洲公報EP1074844))中公開了如下IC設(shè)備或晶片用錫球的測試方法及裝置。即，通過重新修整IC陣列內(nèi)的錫球，使IC陣列內(nèi)的全部錫球的接觸表面為同一平面，并向錫球的接觸表面和IC襯底之間提供均等的補(bǔ)償(offset)來大幅度減小使IC陣列內(nèi)的全部焊料凸塊(solder bump)與測試用的陣列相接觸所需要的壓力。
另外，在日本特開平5-283490號公報(專利文獻(xiàn)2)中公開了以下這樣的技術(shù)。即，通過使探針機(jī)構(gòu)的測針的連接端接觸到形成在半導(dǎo)體晶片內(nèi)的各集成電路器件的凸起電極來使集成電路器件電連接到測試測量裝置上，并利用推壓體對晶片內(nèi)相鄰的集成電路器件的凸起電極進(jìn)行推壓來使其頂端部變形以使高度一致，由此，通過探針機(jī)構(gòu)使凸起電極高度一致的集成電路器件以均勻的接觸電阻連接到測試測量裝置來提高測試精度，也在安裝集成電路器件時減小與安裝側(cè)之間的連接電阻的不均勻。
另外，在日本特開2001-60758號公報(專利文獻(xiàn)3(對應(yīng)美國專利公報USP6,391,686))中公開了以下這樣的技術(shù)。即，通過在包括具有被打通的多個第一區(qū)域和第一區(qū)域之間的第二區(qū)域的基底和形成在基底的至少上述第一區(qū)域上的布線圖案的布線襯底上設(shè)置粘結(jié)材料，一邊使其粘結(jié)材料中設(shè)置在上述第一區(qū)域內(nèi)的部分流動到上述第二區(qū)域一邊進(jìn)行推壓，使在第一區(qū)域中形成于基底、布線襯底和布線圖案的角落的氣泡移動到第二區(qū)域，同時將粘結(jié)材料壓接在布線襯底上，由此從第一區(qū)域中除去氣泡。
另外，在日本特開平10-300783號公報(專利文獻(xiàn)4)中公開了一種接觸探針，多個圖案布線被形成在薄膜(film)上且這些圖案布線的各頂端被配置成從薄膜突出的狀態(tài)而成為接觸銷，通過在薄膜的圖案布線一側(cè)的面上層疊由預(yù)定的多個電源線構(gòu)成的電源線層，各電源線連接預(yù)定的圖案布線，且相對于圖案布線來立體地設(shè)置電源線層，由此能夠使可流過大電流的寬幅電源線的設(shè)計自由度提高，并使電源線有效地散熱，從而防止斷線。
另外，在日本特開2001-319953號公報(專利文獻(xiàn)5)中公開了以下這樣的技術(shù)。即，在探針器(prober)中，通過在卡固定器上設(shè)置加熱器和溫度傳感器，將卡固定器加熱到預(yù)定溫度，由此，不受卡盤裝置的加熱影響，恒定地保持卡固定器的溫度，防止因由溫度變化引起的卡固定器的變形而產(chǎn)生的觸針的位置變動，其中，上述探針器，其晶片的卡盤裝置具備加熱板，探針卡(probe card)被裝載在卡固定器上，卡固定器被固定在頂板上。
另外，在日本特開2000-138268號公報(專利文獻(xiàn)6)中公開了以下這樣的技術(shù)。即，通過一邊加熱探針卡的不與晶片接觸的面，一邊進(jìn)行檢測，該檢測一邊從晶片背面對形成于晶片表面的半導(dǎo)體電路進(jìn)行加熱一邊使設(shè)置于探針卡的探針進(jìn)行接觸，由此，減少探針卡的熱變形量，使探針測試的精度提高。
專利文獻(xiàn)1日本特開2001-116796號公報專利文獻(xiàn)2日本特開平5-283490號公報專利文獻(xiàn)3日本特開2001-60758號公報專利文獻(xiàn)4日本特開平10-300783號公報專利文獻(xiàn)5日本特開2001-319953號公報專利文獻(xiàn)6日本特開2000-138268號公報

發(fā)明內(nèi)容
作為半導(dǎo)體集成電路器件的檢測技術(shù)，有探針檢測技術(shù)。該探針檢測包括確認(rèn)是否按預(yù)定的功能進(jìn)行動作的功能測試、進(jìn)行DC動作特性和AC動作特性的測試來辨別合格品/不合格品的測試等。
近年來，半導(dǎo)體集成電路裝置的多功能化不斷發(fā)展，推進(jìn)著在一個半導(dǎo)體芯片(以下，簡稱芯片)上制作多個電路。另外，為了降低半導(dǎo)體集成電路器件的制造成本，正在推進(jìn)將半導(dǎo)體元件和布線小型化，減小半導(dǎo)體芯片(以下，簡稱為芯片)的面積，增加每個晶片獲得芯片的數(shù)量。因此，不僅測試焊盤(焊墊)數(shù)量有所增加，測試焊盤的配置窄節(jié)距化也縮小了測試焊盤的面積。隨著這樣的測試焊盤的窄節(jié)距化，存在當(dāng)在上述探針檢測中要使用具有懸臂(cantilever)狀探針的探針器時難以與測試焊盤的配置位置一致地設(shè)置探針的課題。
本發(fā)明所公開的一個代表性的發(fā)明的目的之一在于，提供能夠?qū)崿F(xiàn)對具有窄節(jié)距化的測試焊盤的半導(dǎo)體集成電路器件的電檢測的技術(shù)。
另外，本發(fā)明所公開的一個代表性的發(fā)明的另一個目的在于，提供能夠在探針檢測時可靠地使探針和測試焊盤相接觸的技術(shù)。
簡單說明本發(fā)明所要公開的發(fā)明中一個代表性的發(fā)明的概要，如下所述。
本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下幾個步驟。
(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，該半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域，在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在主面上形成有與上述半導(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，該第一卡包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；
多個彈簧針，從與安裝有上述第一片的第一面相反的一側(cè)的第二面接觸上述第一布線襯底，向上述多個接觸端子分別傳送電信號；粘結(jié)環(huán)，使上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域從上述第一襯底離開而一面施加張力一面保持；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中的上述第一區(qū)域；第一固定襯底，從上述第一面方向固定上述第一布線襯底；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，上述第一片中包圍上述第一區(qū)域的第二區(qū)域，以松弛的狀態(tài)保持在上述第一襯底上。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下幾個步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，該半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域，在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在主面上形成有與上述半導(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，該第一卡包括第一布線襯底，形成有第一布線；第二固定襯底，安裝在上述第一布線襯底的第一面的第二區(qū)域上；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第二固定襯底上；多個彈簧針，從與上述第一面相反的一側(cè)的第二面接觸上述第一布線襯底，向上述多個接觸端子分別傳送電信號；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；
第一固定襯底，在上述第三區(qū)域以外的第四區(qū)域中，從上述第一面方向固定上述第一布線襯底；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下幾個步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，該半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域，在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在主面上形成有與上述半導(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，該第一卡包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，在上述第一片上，在離開上述第二布線和上述多個接觸端子的位置設(shè)置有一個以上的孔。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下幾個步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，該半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域，在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在主面上形成有與上述半導(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，該第一卡包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，上述第二布線包括第三布線、和形成在上述第三布線的上層并與上述第三布線電連接的第四布線，在形成有上述第四布線的布線層，形成有不與上述第三布線電連接的第五布線，在各個上述第三布線上，形成有上述第四布線和上述布線5中的至少一方。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下幾個步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，該半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域，在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在主面上形成有與上述半導(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，該第一卡包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；(c)在第一溫度下通過上述推壓機(jī)構(gòu)推壓第一片，對上述第一片施加第一力來緩和上述第一片本身的張力的步驟；(d)在上述(c)步驟之后，使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，上述第一溫度是通過對上述第一片施加上述第一力而使上述第一片本身的上述張力緩和的溫度。
另外，將本發(fā)明所公開的其他概要分成項(xiàng)簡單進(jìn)行說明，如下所述。
1.探針卡，包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；多個彈簧針，從與安裝有上述第一片的第一面相反的一側(cè)的第二面接觸上述第一布線襯底，向上述多個接觸端子分別傳送電信號；粘結(jié)環(huán)，使上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域從上述第一襯底離開而一面施加張力一面保持；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中的上述第一區(qū)域；以及第一固定襯底，從上述第一面方向固定上述第一布線襯底，上述第一片中包圍上述第一區(qū)域的第二區(qū)域以松弛的狀態(tài)被保持在上述第一襯底上。
2.探針卡，包括
第一布線襯底，形成有第一布線；第二固定襯底，安裝在上述第一布線襯底的第一面的第三區(qū)域；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第二固定襯底上；多個彈簧針，從與第一面相反的一側(cè)的第二面接觸上述第一布線襯底，向上述多個接觸端子分別傳送電信號；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；以及第一固定襯底，在上述第三區(qū)域以外的第四區(qū)域中，從上述第一面方向固定上述第一布線襯底。
3.探針卡，包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；以及推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域，其中，在離開上述第二布線和上述多個接觸端子的位置設(shè)置有一個以上的孔。
4.探針卡，包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；以及推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域，其中，上述第二布線包括第三布線、和形成在上述第三布線的上層并與上述第三布線電連接的第四布線，在形成上述第四布線的布線層，形成有不與上述第三布線電連接的第五布線，在各個上述第三布線上，形成有上述第四布線和上述布線5中的至少一方。
5.探針卡，包括第一布線襯底，形成有第一布線；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；以及推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域，上述第一片，在保持在上述第一布線襯底上的狀況下，通過在第一溫度下由上述推壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行推壓而施加第一力來緩和張力，上述第一溫度是通過對上述第一片施加上述第一力而使上述第一片本身的上述張力緩和的溫度。
簡單說明由本申請所要公開的發(fā)明中代表性結(jié)構(gòu)所得到的效果，如下所述。
(1)在對具有窄節(jié)距化的測試焊盤的半導(dǎo)體集成電路器件進(jìn)行探針檢測時，能夠使探針和測試焊盤可靠地接觸。
(2)即使在探針卡中抑制多層布線襯底的彎曲的卡支架變厚的情況下，也能夠避免形成有探針的薄膜片被掩埋到卡支架內(nèi)的缺陷。


圖1是本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的主要部分剖視圖。
圖2是本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的下表面的主要部分俯視圖。
圖3是沿著圖2中的A-A線的剖視圖。
圖4是本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的主要部分的剖視圖。
圖5是使用本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象的半導(dǎo)體芯片的俯視圖。
圖6是圖5所示的形成在半導(dǎo)體芯片上的焊盤的立體圖。
圖7是表示圖5所示的半導(dǎo)體芯片的與液晶面板的連接方法的主要部分剖視圖。
圖8是本發(fā)明一個實(shí)施方式的形成探針卡的薄膜片的主要部分俯視圖。
圖9是沿著圖8中的B-B線的剖視圖。
圖10是沿著圖8中的C-C線的剖視圖。
圖11是放大表示形成本發(fā)明的一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片的主要部分的剖視圖。
圖12是使用本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象的半導(dǎo)體芯片的俯視圖。
圖13是形成本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片的主要部分俯視圖。
圖14是示出了探針接觸到設(shè)置于作為使用本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象的半導(dǎo)體芯片上的凸起電極上的位置的主要部分俯視圖。
圖15是形成本發(fā)明的一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片的主要部分俯視圖。
圖16是形成本發(fā)明的一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片的主要部分俯視圖。
圖17是沿著圖16中的D-D線的剖視圖。
圖18是沿著圖16中的E-E線的剖視圖。
圖19是說明形成本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片的制造步驟的主要部分剖視圖。
圖20是接著圖19的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖21是接著圖20的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖22是接著圖21的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖23是接著圖22的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖24是接著圖23的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖25是接著圖24的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖26是接著圖25的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖27是說明在形成探針卡的薄膜片的形成中產(chǎn)生的課題的主要部分剖視圖。
圖28是形成本發(fā)明的一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片的主要部分剖視圖。
圖29是說明在探針卡的形成中產(chǎn)生的課題的主要部分剖視圖。
圖30是形成本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片的制造步驟中的主要部分剖視圖。
圖31是形成本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片中排氣用的孔的形成位置的主要部分俯視圖。
圖32是說明在形成本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片上設(shè)置的虛設(shè)布線的俯視圖。
圖33是說明在使用了薄膜片的探針卡的使用時產(chǎn)生的課題的主要部分剖視圖。
圖34是說明緩和在形成本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片上產(chǎn)生的張力的方法的主要部分剖視圖。
圖35是說明形成本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡的薄膜片中的排氣用的孔的形成位置的主要部分俯視圖。
圖36是作為使用本發(fā)明一個實(shí)施方式的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象的形成了半導(dǎo)體芯片區(qū)域的半導(dǎo)體晶片的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
詳細(xì)說明本發(fā)明之前，說明本發(fā)明中的術(shù)語的含義如下。
所謂晶片，是指用于制造集成電路的單晶硅襯底(一般大致為平面圓形)、SOI(Silicon On Insulator絕緣體上外延硅)襯底、藍(lán)寶石襯底、玻璃襯底、其他絕緣、半絕緣或半導(dǎo)體襯底等以及它們的復(fù)合襯底。另外，在本發(fā)明中提到半導(dǎo)體集成電路器件時，不僅是在硅晶片、藍(lán)寶石襯底等半導(dǎo)體或絕緣體襯底上制作的半導(dǎo)體集成電路器件，是除了特別明確指出除此之外的內(nèi)容以外，還包括如TFT(ThinFilm Transistor薄膜晶體管)和STN(Super-Twisted-Nematic超扭曲向列)液晶等那樣的在玻璃等其他絕緣襯底上制作的半導(dǎo)體集成電路器件。
所謂器件面，是指晶片的主面即利用光刻法在該面上形成對應(yīng)于多個芯片區(qū)域的器件圖案的面。
所謂接觸端子，是指利用與將硅晶片用于半導(dǎo)體集成電路的制造相同的晶片工序即組合了光刻技術(shù)、CVD(Chemical Vapor Deposition化學(xué)汽相淀積)技術(shù)、濺射技術(shù)以及蝕刻技術(shù)等的圖形化方法，一體地形成了布線層和與其電連接的頂端部的端子。
所謂薄膜探針(membrane probe)、薄膜探針卡、或凸起針布線片復(fù)合體，是指設(shè)有與檢測對象相接觸的上述接觸端子(凸起針)和從此處引出的布線并在該布線上形成有外部接觸用電極的薄膜，其厚度例如為10μm～100μm。
所謂探針卡，是指具有與成為檢測對象的晶片相接觸的接觸端子和多層布線襯底等的結(jié)構(gòu)體，所謂半導(dǎo)體檢測裝置是具有探針卡和放置成為檢測對象的晶片的試樣支承系統(tǒng)的檢測裝置。
所謂探針檢測是指使用探針器對晶片工序完成后的晶片進(jìn)行的電測試，是指使上述接觸端子的頂端觸碰形成在芯片區(qū)域的主面上的電極來進(jìn)行半導(dǎo)體集成器件的電檢測，通過進(jìn)行確認(rèn)是否按照預(yù)定的功能動作的功能測試、DC動作特性和AC動作特性的測試來辨別合格品/不合格品。與分割成各個芯片后(或封裝完成后)進(jìn)行的選擇測試(最后測試)相區(qū)別。
所謂測試系統(tǒng)(Test System)是指對半導(dǎo)體集成電路進(jìn)行電檢測的系統(tǒng)，產(chǎn)生預(yù)定的電壓和成為基準(zhǔn)的時間等的信號。
所謂測試頭(test head)，是指與測試系統(tǒng)電連接，接收由測試系統(tǒng)發(fā)送的電壓和信號，并對半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)生電壓和詳細(xì)的定時等信號，且經(jīng)由彈簧針等向探針卡發(fā)送信號的測試裝置。
所謂轍叉環(huán)(frog ring)，是指經(jīng)由彈簧針(pogo pin)等與測試頭和探針卡電連接，并向后述的探針卡發(fā)送由測試頭發(fā)送來的信號的裝置。
所謂探針器，是指具有轍叉環(huán)、探針卡和包含放置成為檢測對象的晶片的晶片臺的試樣支承系統(tǒng)的檢測裝置。
在以下的實(shí)施方式中，方便起見，在需要時分割成多個部分或?qū)嵤┓绞竭M(jìn)行說明，但除了特別明確指出的情況以外，它們并不是互無關(guān)系，而是一方是另一方的一部分或全部的變形例、詳細(xì)說明、補(bǔ)充說明等的關(guān)系。
另外，在以下的實(shí)施方式中，除了提及到要素的數(shù)量等(包括個數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)情況、特別明確指出的情況和原理上明顯地限定于特定的數(shù)量的情況等之外，不限于該特定的數(shù)量，也可以是特定的數(shù)量以上或特定的數(shù)量以下。
并且，在以下的實(shí)施方式中，其構(gòu)成要素(也包括要素步驟等)除了特別明確指出的情況和原理上明顯認(rèn)為是必須的情況等以外，顯然未必是必須的。
同樣，在以下的實(shí)施方式中，提及構(gòu)成要素等的形狀、位置關(guān)系等時，除了特別明確指出的情況和原理上明顯認(rèn)為不是這樣的情況等之外，實(shí)質(zhì)上包括與其形狀等近似或類似的情況等。這對上述數(shù)值和范圍來說也是一樣的。
另外，在用于說明本實(shí)施方式的全部附圖中，對具有相同功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)記相同的符號，并省略其重復(fù)的說明。
另外，在本實(shí)施方式使用的附圖中，存在為了易于觀看附圖即便是俯視圖也局部地添加陰影線的情況。
在本實(shí)施方式中，將絕緣柵極型場效應(yīng)晶體管稱為MISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)，也包括MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
另外，關(guān)于本發(fā)明中使用的基于半導(dǎo)體光刻技術(shù)的薄膜探針的各詳細(xì)情況，在由本發(fā)明人和相關(guān)的發(fā)明人等完成的以下專利申請中進(jìn)行了公開，因此，除了特別需要時以外不重復(fù)那些內(nèi)容。上述專利文獻(xiàn)，即為日本特愿平6-22885號、日本特開平7-283280號公報、日本特開平8-50146號公報、日本特開平8-201427號公報、日本特愿平9-119107號、日本特開平11-23615號公報、日本特開2002-139554號公報、日本特開平10-308423號公報、日本特愿平9-189660號、日本特開平11-97471號公報、日本特開2000-150594號公報、日本特開2001-159643號公報、日本專利申請第2002-289377號(對應(yīng)美國申請?zhí)柕?0/676,609號；美國申請日2003.10.2)、日本專利申請第2002-294376號、日本專利申請第2003-189949號、日本專利申請第2003-075429號(對應(yīng)美國申請?zhí)柕?0/765,917號；美國申請日2004.1.29)、日本專利申請第2003-344304號、日本專利申請第2003-371515號、日本專利申請第2003-372323號、以及日本專利申請第2004-115048號。
以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是本實(shí)施方式的探針卡(第一卡)的主要部分剖視圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的探針卡由多層布線襯底(第一布線襯底)1、薄膜片(第一片)2、測試頭THD、轍叉環(huán)FGR以及卡支架(第一固定襯底)CHD等形成。測試頭THD和轍叉環(huán)FGR之間、以及轍叉環(huán)FGR和多層布線襯底1之間，分別經(jīng)由多個彈簧針PGP進(jìn)行電連接，由此測試頭THD和多層布線襯底1之間被電連接?？ㄖЪ蹸HD是將多層布線襯底1機(jī)械連接在探針器上的元件，且具有防止由來自彈簧針PGP的壓力使多層布線襯底1產(chǎn)生彎曲的機(jī)械強(qiáng)度。
圖2是本實(shí)施方式的探針卡的下表面的主要部分俯視圖，圖3是沿著圖2中A-A線的剖視圖。
如圖2和圖3所示，本實(shí)施方式的探針卡，除了圖1所示的部件以外還包括了例如柱塞(plunger)3等。薄膜片2由緊固環(huán)4固定在多層布線襯底1的下表面，柱塞3安裝在多層布線襯底1的上表面。在多層布線襯底1的中央部設(shè)有開口部5，在該開口部5內(nèi)，薄膜片2和柱塞3經(jīng)由粘結(jié)環(huán)6粘結(jié)在一起。
在薄膜片2的下表面形成有例如四角錐形或四角截錐形的多個探針(接觸端子)7。在薄膜片2內(nèi)，與探針7的每一個電連接，形成有從每個探針7延伸到薄膜片2的端部的多個布線(第二布線)。在多層布線襯底1的下表面或上表面形成有分別與該多個布線的端部電接觸的多個接受部(省略圖示)，該多個接受部通過形成在多層布線襯底1內(nèi)的布線(第一布線)與設(shè)置在多層布線襯底1的上表面的多個彈簧(POGO)座8電連接。該彈簧座8具有接受將來自測試系統(tǒng)的信號導(dǎo)入探針卡的銷的功能。
在本實(shí)施方式中，薄膜片2例如由以聚酰亞胺為主要成分的薄膜形成。由于這樣的薄膜片2具有柔軟性，因此，在本實(shí)施方式中為了使全部的探針7接觸到芯片(半導(dǎo)體集成電路器件)的焊盤，形成柱塞3從上表面(背面)經(jīng)由推壓件9推壓形成有探針7的區(qū)域的薄膜2的結(jié)構(gòu)。即，通過利用配置在柱塞3內(nèi)的彈簧3A的彈性力對推壓件(推壓機(jī)構(gòu))9施加恒定的壓力。在本實(shí)施方式中，作為推壓件9的材質(zhì)，能夠列舉出42合金。
在此，當(dāng)形成在作為檢測對象的芯片表面的測試焊盤(焊墊)數(shù)量增加時，隨之用于向各測試焊盤的每一個發(fā)送信號的彈簧針PGP的個數(shù)增加。另外，由于彈簧針PGP的數(shù)量增加，在多層布線襯底1上施加的來自彈簧針PGP的壓力也在增加，因此，為了防止多層布線襯底1彎曲，需要使卡支架CHD厚。而且，在為了使形成在薄膜片2的各探針7可靠地接觸到對應(yīng)的測試焊盤而形成對薄膜片2的中心區(qū)域(第一區(qū)域)IA(參照圖3)和以粘結(jié)環(huán)為邊界成為外周側(cè)的包圍中心區(qū)域IA的外周區(qū)域(第二區(qū)域)OA(參照圖3)都施加張力的結(jié)構(gòu)時，從多層布線襯底1的表面到薄膜片2的探針面的高度HT(參照圖1)產(chǎn)生極限，根據(jù)本發(fā)明者們的實(shí)驗(yàn)，高度HT的極限值約為3.5mm。在卡支架CHD的厚度比該高度HT的極限值大的情況下，薄膜片2被掩埋在卡支架CHD內(nèi)，有可能產(chǎn)生不能使探針7可靠地接觸到測試焊盤的缺陷。
因此，在本實(shí)施方式中，形成以僅對上述薄膜片2的中心區(qū)域IA施加張力的狀態(tài)粘結(jié)薄膜片2和粘結(jié)環(huán)6而不對外周區(qū)域OA施加張力的結(jié)構(gòu)。此時，可以列舉出作為粘結(jié)環(huán)6的材質(zhì)選擇與Si(硅)相同大小的熱膨脹率的金屬(例如，42合金)，作為粘結(jié)薄膜片2和粘結(jié)環(huán)6的粘結(jié)劑使用環(huán)氧(epoxy)類粘結(jié)劑。由此，能夠使規(guī)定上述薄膜片2到探針面的高度HT的粘結(jié)環(huán)6的高度變高，因此，其高度HT也變高，能夠避免薄膜片2被掩埋到卡支架CHD內(nèi)的缺陷。即，即使在卡支架CHD厚的情況下，也能使探針7可靠地接觸到測試焊盤。
代替使用如上述那樣的機(jī)構(gòu)，作為如圖4所示在多層布線襯底1的中央部(第三區(qū)域)安裝輔助襯底(第二固定襯底)SB并在該輔助襯底SB上安裝薄膜片2的結(jié)構(gòu)，也可以提高從多層布線襯底1的表面到薄膜片2的探針面的高度HT。與多層布線襯底1相同，在輔助襯底SB內(nèi)形成有多個布線，而且形成有與這些布線的端部分別電接觸的多個接受部(省略圖示)。設(shè)置于多層布線襯底1的接受部和設(shè)置于輔助襯底SB的接受部，例如用焊錫電連接分別對應(yīng)的接受部。代替使用焊錫，也可以使用通過各向異性導(dǎo)電膠來壓接多層布線襯底1和輔助襯底SB的方法，或在多層布線襯底1和輔助襯底SB各自的表面上形成與上述接受部電連接的鍍Cu(銅)的凸起部并壓接對應(yīng)的各凸起部的方法。
在本實(shí)施方式中，作為使用上述探針卡進(jìn)行探針檢測(電檢測)的對象，能夠列舉出形成有LCD(Liquid Crystal Display液晶顯示器)驅(qū)動器的芯片的例子。圖36是劃分出多個芯片(芯片區(qū)域)10的晶片WH的俯視圖。采用了本實(shí)施方式的探針卡的探針檢測是對劃分出多個芯片10的晶片WH進(jìn)行的。另外，圖5示出了該芯片10的平面和放大了其一部分的圖。該芯片10例如由單晶硅襯底構(gòu)成，在其主面上形成有LCD驅(qū)動電路。另外，在芯片10的主面的周邊部配置有與LCD驅(qū)動電路電連接的多個焊盤(測試焊盤(第一電極))11、12，圖5中沿著芯片10的上側(cè)長邊和兩短邊排列的焊盤11為輸出端子，沿著芯片10的下側(cè)長邊排列的焊盤12為輸入端子。LCD驅(qū)動器的輸出端子數(shù)量比輸入端子數(shù)量多，因此，為了盡量增大相鄰的焊盤11的間隔，焊盤11沿著芯片10的上側(cè)長邊和兩短邊以兩排進(jìn)行排列，并沿著芯片10的上側(cè)長邊和兩短邊相互錯開地排列兩排焊盤11。在本實(shí)施方式1中，相鄰的焊盤11的配置節(jié)距LP例如約為68μm。另外，在本實(shí)施方式中，焊盤11是平面矩形，在與芯片10的外周交叉(垂直)的方向延伸的長邊的長度LA約為63μm，沿著芯片10的外周延伸的短邊的長度LB約為34μm。另外，由于相鄰的焊盤11的配置節(jié)距LP約為68μm，焊盤11的短邊的長度LB約為34μm，所以相鄰的焊盤11的間隔約為34μm。
焊盤11、12是例如由Au(金)形成的凸起電極(突起電極)，是在芯片10的輸入輸出端子(焊墊)上通過電解鍍、無電解鍍、蒸鍍或?yàn)R射等方法形成的。圖6是焊盤11的立體圖。焊盤11的高度LC約為15μm，焊盤12也具有相同大小的高度。
另外，上述芯片10可通過以下過程來制造使用半導(dǎo)體制造技術(shù)在被劃分于晶片主面的多個芯片區(qū)域形成LCD驅(qū)動電路(半導(dǎo)體集成電路)、輸入輸出端子(焊墊)，接著，用上述方法在輸入輸出端子上形成了焊盤11之后，切割晶片使芯片區(qū)域成為單片。另外，在本實(shí)施方式中，上述探針檢測是在切割晶片之前對各芯片區(qū)域?qū)嵤┑?。以后在說明探針檢測(焊盤11、12和探針7接觸的步驟)時，在沒有特別明確記載的情況下，芯片10表示切割晶片前的各芯片區(qū)域。
圖7是表示上述芯片10向液晶面板連接的連接方法的主要部分剖視圖。如圖7所示，液晶面板例如由在主面上形成有像素電極14、15的玻璃基板16、液晶層17、以及隔著液晶層17與玻璃基板相對配置的玻璃基板18等構(gòu)成。在本實(shí)施方式1中，能夠舉出通過對芯片10進(jìn)行倒焊使得在這樣的液晶面板的玻璃基板16的像素電極14、15上分別連接焊盤11、12來將芯片10連接到液晶面板的例子。
圖8是將上述薄膜片2下表面的形成有探針7的區(qū)域的一部分放大而示出的主要部分俯視圖，圖9是沿著圖8中的B-B線的主要部分剖視圖，圖10是沿著圖8中的C-C線的主要部分剖視圖。
上述探針7是在薄膜片2中被圖形化為平面六角形的金屬膜21A、21B的一部分，是金屬膜21A、21B中的在薄膜片2的下表面呈四角錐形或四角截錐形突出來的部分。探針7在薄膜片2的主面中與形成在上述芯片10的焊盤11、12的位置對應(yīng)地配置，在圖8中，示出了對應(yīng)于焊盤11的探針7的配置。這些探針7中，探針7A與以兩排排列的焊盤11中相對靠近芯片10的外周的排(以下為稱第一排)的焊盤11相對應(yīng)，探針7B與以兩排排列的焊盤11中相對遠(yuǎn)離芯片10外周的排(以下稱為第二排)的焊盤11相對應(yīng)。另外，位于最近位置的探針7A和探針7B之間的距離以圖8所記載的紙面左右方向的距離LX和上下方向的距離LY來規(guī)定，距離LX約為上述相鄰的焊盤11的配置節(jié)距LP的一半即34μm。另外，在本實(shí)施方式中，距離LY約為93μm。
金屬膜21A、21B例如從下層依次層疊銠膜和鎳膜而形成。在金屬21A、21B上形成聚酰亞胺膜22，在聚酰亞胺膜22上形成了與各金屬膜21電連接的布線(第二布線)23。布線23在形成于聚酰亞胺膜22的通孔24的底部與金屬膜21A、21B相接觸。另外，在聚酰亞胺膜22和布線23上，形成有聚酰亞胺膜25。
如上述那樣，金屬膜21A、21B的一部分成為形成為四角錐形或四角截錐形的探針7A、7B，在聚酰亞胺膜22上形成有到達(dá)金屬膜21A、22B的通孔24。因此，當(dāng)在相同的方向配置形成有探針7A的金屬膜21A和通孔24的平面圖案、以及形成有探針7B的金屬膜21B和通孔24的平面圖案時，有可能產(chǎn)生相鄰的金屬膜21A和金屬膜21B相接觸而不能從探針7A、7B得到分別獨(dú)立的輸入輸出的缺陷。因此，在本實(shí)施方式中，如圖8所示，形成有探針7B的金屬膜21B和通孔24的平面圖案是將形成有探針7A的金屬膜21A和通孔24的平面圖案旋轉(zhuǎn)了180°的圖案。由此，在平面上配置了探針7A以及通孔24的金屬膜21A的寬幅區(qū)域、和在平面上配置了探針7B以及通孔24的金屬膜21B的寬幅區(qū)域不配置在紙面的左右方向的直線上，金屬膜21A和金屬膜21B的上的錐狀區(qū)域被配置在紙面的左右方向的直線上。其結(jié)果，能夠防止相鄰的金屬膜21A和金屬膜21B相接觸的缺陷。另外，即使以窄節(jié)距配置焊盤11(參照圖5)，也能在與其對應(yīng)的位置上配置探針7A、7B。
在本實(shí)施方式中，使用圖5對以兩排排列焊盤11的情況進(jìn)行了說明，但如圖12所示，也存在以一排排列的芯片。對于這種芯片，如圖13所示，能夠通過使用在紙面的左右方向的直線上配置有上述金屬膜21A的寬幅區(qū)域的薄膜片2來應(yīng)對。另外，在這樣以一排排列焊盤11，例如在與芯片10的外周交叉(垂直)的方向延伸的長邊的長度LA約為140μm，沿著芯片10的外周延伸的短邊的長度LB約為19μm，相鄰的焊盤11的配置節(jié)距LP約為34μm，相鄰的焊盤11的間隔約為15μm的情況下，能夠使長邊與圖5所示的焊盤11相比約為2倍以上，使短邊方向上的焊盤11的中心位置與圖5所示的焊盤11的中心位置一致，因此，可以使用以圖8～圖10說明的薄膜片2，在圖14所示的位置POS1、POS2，探針7A、7B分別與焊盤11相接觸。
另外，在焊盤11的數(shù)量更多的情況下，也有以三排以上進(jìn)行排列的情況。圖15是與以3排排列的焊盤11對應(yīng)的薄膜片2的主要部分俯視圖，圖16是與以4排排列的焊盤11對應(yīng)的薄膜片2的主要部分俯視圖。若芯片10的大小相同，則隨著焊盤11的排列數(shù)量增加，使用圖8說明過的距離LX將變得更窄，因此，進(jìn)一步有可能導(dǎo)致包括上述金屬膜21A、21B的金屬膜相接觸。因此，通過如圖15和圖16所示將金屬膜21A、21B、21C、21D設(shè)置為例如使圖8所示的金屬膜21A的平面圖案旋轉(zhuǎn)了45°的圖案，能夠防止金屬膜21A、21B、21C、21D相互接觸的缺陷。另外，在此對將圖8所示的金屬膜21A的平面圖案旋轉(zhuǎn)了45°的例子進(jìn)行說明，但不限于45°，只要是能夠防止金屬膜21A、21B、21C、21D相互接觸，也可以是其他的旋轉(zhuǎn)角度。在金屬膜21C上形成有與配置在比探針7B對應(yīng)的焊盤11更靠近芯片10內(nèi)的內(nèi)側(cè)的焊盤11相對應(yīng)的探針7C，在金屬膜21D上形成有與配置在比探針7C對應(yīng)的焊盤11更靠近芯片10內(nèi)的內(nèi)側(cè)的焊盤11相對應(yīng)的探針7D。
在此，圖17是沿著圖16中的D-D線的主要部分剖視圖，圖18是沿著圖16中的E-E線的主要部分剖視圖。如圖16所示，在配置了具有與4排的焊盤11對應(yīng)的探針7A～7D的金屬膜21A～21D的情況下，很難在同一布線層形成所有從上層與金屬膜21A～21D的每一個電連接的布線。這是因?yàn)?，由于上述距離LX變窄，容易產(chǎn)生金屬膜21A～21D的每一個相接觸，并且，與金屬膜21A～21D電連接的布線也容易產(chǎn)生接觸。因此，在本實(shí)施方式中，能夠舉出如圖17和圖18所示由2層布線層(布線23、26)形成那些布線的例子。在布線26和聚酰亞胺膜25上形成有聚酰亞胺膜27。相對下層的布線23在形成于聚酰亞胺膜22的通孔24的底部與金屬膜21A、21C相接觸，相對上層的布線26在形成于聚酰亞胺膜22、25的通孔28的底部與金屬膜21B、21D相接觸。由此，能夠確保在同一布線層中使相鄰的布線23或布線26的間隔大，因此，能夠防止相鄰的布線23或布線26相接觸的缺陷。另外，在焊盤11為5排以上，與其對應(yīng)的探針數(shù)量增加而使上述距離LX變窄的情況下，可以通過更多層地形成布線層來加寬布線間隔。
接著，使用圖19～圖26說明上述實(shí)施方式的薄膜片2的結(jié)構(gòu)和其制造工序。圖19～圖26是具有使用圖8～圖11說明的與2排的焊盤11(參照圖7)對應(yīng)的探針7A、7B的薄膜片2的制造工序中的主要部分剖視圖。關(guān)于薄膜片的結(jié)構(gòu)及薄膜片的制造工序和與上述探針7(探針7A～7D)相同的探針的結(jié)構(gòu)及制造工序，也在日本特愿2003-75429號、日本特愿2003-371515號、日本特愿2003-372323號、以及日本特愿2004-115048中有記載。
首先，如圖19所示，準(zhǔn)備厚度0.2mm～0.6mm左右的由硅構(gòu)成的晶片31，利用熱氧化法在該晶片31的兩面形成膜厚0.5μm左右的氧化硅膜32。然后，將光致抗蝕劑膜作為掩模，對晶片31的主面?zhèn)鹊难趸枘?2進(jìn)行蝕刻，在晶片31的主面?zhèn)鹊难趸枘?2上形成到達(dá)晶片31的開口部。接著，通過將剩余的氧化硅膜32作為掩模，使用強(qiáng)堿溶液(例如氫氧化鉀溶液)對晶片31進(jìn)行各向異性蝕刻，在晶片31的主面形成由(111)面所圍的四角錐形或四角截錐形的孔33。
接著，如圖20所示，通過由氫氟酸和氟化銨的混合液進(jìn)行的濕蝕刻除去在形成上述孔33時作為掩模使用的氧化硅膜32。然后，通過對晶片31實(shí)施熱氧化處理，在包括孔33的內(nèi)部的晶片31的整個面上形成膜厚0.5μm左右的氧化硅膜34。接著，在包括孔33的內(nèi)部的晶片31的主面上形成導(dǎo)電性膜35。該導(dǎo)電性膜35能夠通過利用濺射法或蒸鍍法依次淀積例如膜厚0.1μm左右的鉻膜和膜厚1μm左右的銅膜進(jìn)行成膜。接著，在導(dǎo)電性膜35上形成光致抗蝕劑膜，利用光刻技術(shù)除去要在后面的工序中形成金屬膜21A、21B(參照圖8～圖10)的區(qū)域的光致抗蝕劑膜，形成開口部。
接著，通過將導(dǎo)電性膜35作為電極的電解鍍法，在上述光致抗蝕劑膜的開口部的底部所出現(xiàn)的導(dǎo)電性膜35上，依次淀積硬度高的導(dǎo)電性膜37和導(dǎo)電性膜38。在本實(shí)施方式中，能夠舉出導(dǎo)電性膜37為銠膜、導(dǎo)電性膜38為鎳膜的例子。通過到此為止的工序，能夠由導(dǎo)電性膜37、38形成上述金屬膜21A、21B。另外，孔33內(nèi)的導(dǎo)電性膜37、38成為上述的探針7A、7B。導(dǎo)電性膜35在后面的工序中被除去，但該工序在后面敘述。
在金屬膜21A、21B中，當(dāng)在后面的工序中形成了上述的探針7A、7B時，由銠膜形成的導(dǎo)電性膜37成為表面，導(dǎo)電性膜37與焊盤11直接接觸。因此，作為導(dǎo)電性膜37，優(yōu)選硬度高、耐磨性好的材質(zhì)。另外，由于導(dǎo)電性膜37與焊盤11直接接觸，因此當(dāng)由探針7A、7B刮掉的焊盤11的切屑附著在導(dǎo)電性膜37上時，需要除去該切屑的清洗工序，有可能延長探針檢測工序。因此，作為導(dǎo)電性膜37，優(yōu)選形成焊盤11的材料難以附著的材質(zhì)。所以，在本實(shí)施方式中，作為導(dǎo)電性膜37，選擇了滿足這些條件的銠膜。由此，能夠省略上述清洗工序。
接著，除去了用于上述金屬膜21A、21B(導(dǎo)電性膜37、38)的成膜的光致抗蝕劑膜后，如圖21所示，覆蓋金屬膜21A、21B和導(dǎo)電性膜35地形成聚酰亞胺膜22(參照圖9和圖10)。然后，在該聚酰亞胺膜22上形成到達(dá)金屬膜21A、21B的上述通孔24。該通孔24能夠通過使用了激光的穿孔加工或以鋁膜作為掩模的干刻蝕來形成。
接著，如圖22所示，在包括通孔24的內(nèi)部的聚酰亞胺膜22上形成導(dǎo)電性膜42。該導(dǎo)電性膜42能夠通過利用濺射法或蒸鍍法依次淀積例如膜厚0.1μm左右的鉻膜和膜厚1μm左右的銅膜來成膜。然后，在導(dǎo)電性膜42上形成光致抗蝕劑膜后，利用光致抗蝕劑技術(shù)將光致抗蝕劑膜圖形化，在光致抗蝕劑膜上形成到達(dá)導(dǎo)電性膜42的開口部。接著，通過電鍍法在該開口部內(nèi)的導(dǎo)電性膜42上形成導(dǎo)電性膜43。在本實(shí)施方式中，作為導(dǎo)電性膜43能夠舉出銅膜、或從下層依次淀積了銅膜和鎳膜的層疊膜的例子。
接著，除去了上述光致抗蝕劑膜后，通過以導(dǎo)電性膜43作為掩模蝕刻導(dǎo)電性膜42，形成由導(dǎo)電性膜42、43構(gòu)成的布線23。布線23能夠在通孔24的底部與金屬膜21A、21B電連接。
接著，如圖23所示，在晶片31的主面上形成上述聚酰亞胺膜25。然后，如圖24所示，在聚酰亞胺膜25的上面配置厚度為12.5μm左右的聚酰亞胺45。接著，在該聚酰亞胺膜45的上面形成厚度50μm左右的彈性體46。在本實(shí)施方式中，作為形成彈性體46的方法，能夠舉出對液體狀彈性體進(jìn)行印刷或點(diǎn)膠(dispenser)涂敷的方法、或配置片狀彈性體的方法。彈性體46緩和多個探針7A、7B的頂端與焊盤11接觸時的撞擊，同時通過局部性變形來吸收每個探針7A、7B的頂端高度的偏差，通過仿照了焊盤11的高度偏差的均勻嵌入來實(shí)現(xiàn)探針7A、7B和焊盤11的接觸。
接著，如圖25所示，例如通過使用了氫氟酸和氟化銨的混合液的蝕刻來除去晶片31背面的氧化硅膜34。然后，通過使用了強(qiáng)堿溶液(例如氫氧化鉀溶液)的蝕刻來除去用于形成薄膜片2的型材即晶片31。接著，通過蝕刻依次除去氧化硅膜34和導(dǎo)電性膜35。此時，氧化硅膜34使用氫氟酸和氟化銨的混合液進(jìn)行蝕刻，包含在導(dǎo)電性膜35中的鉻膜使用高錳酸鉀溶液進(jìn)行蝕刻，包含在導(dǎo)電性膜35中的銅膜使用堿性銅蝕刻液進(jìn)行蝕刻。通過至此為止的工序，作為形成探針7A、7B的導(dǎo)電性膜37(參照圖20)的銠膜出現(xiàn)在探針7A、7B的表面。如上所述，在表面上形成有銠膜的探針7A、7B中，探針7A、7B接觸的焊盤11的材料即Au等很難附著，其硬度比Ni高且難以氧化，能夠使接觸電阻穩(wěn)定。
接著，如圖26所示，在彈性體46上粘結(jié)例如由42合金形成的推壓件50(推壓件9)來制造本實(shí)施方式的薄膜片2。
也可以根據(jù)需要通過反復(fù)進(jìn)行形成上述通孔24、布線23和聚酰亞胺膜25的工序來進(jìn)一步形成多層布線。
當(dāng)在薄膜片2中形成多層布線時，如圖27所示，有時在下層布線23上出現(xiàn)形成上層布線(第四布線)23A的部位和不形成上層布線23A的部位。在這種情況下，有可能在沒有形成布線23A之處形成沒有布線23A那一部分大小的臺階，在布線23上聚酰亞胺膜25A的上表面降低，在聚酰亞胺膜25A和聚酰亞胺片45之間形成空隙SPC。當(dāng)形成這種空隙SPC時，當(dāng)推壓件(推壓機(jī)構(gòu))50施加推壓力以在探針檢測時使探針7A、7B接觸到芯片10(參照圖5和圖12)的焊盤11、12時，有可能產(chǎn)生空隙SPC吸收該推壓力而導(dǎo)致探針7A、7B不能可靠地接觸到焊盤11、12的情況。
所以，在本實(shí)施方式中，即使在沒有形成布線23A的部位也形成與下層布線23沒有電接觸的布線(第五布線)23B，使得不形成上述臺階。由此，能夠防止形成空隙SPC。即，能在探針檢測時使探針7A、7B可靠地接觸到焊盤11、12。
另外，如圖29所示，在將由上述工序形成的薄膜片2安裝到探針卡的時候，有可能在向聚酰亞胺片45的薄膜片2上進(jìn)行配置時和彈性體46形成時在各個界面進(jìn)入空氣AR。在進(jìn)入了這種空氣AR的情況下，在探針檢測時的高溫環(huán)境中空氣AR膨脹，膨脹了的空氣AR抵消來自推壓件50的推壓力，有可能存在探針7A、7B不能可靠地接觸焊盤11、12的缺陷。在圖29中，為了容易理解探針卡的結(jié)構(gòu)和涉及空氣進(jìn)入的問題之間的關(guān)系，從薄膜片2分開記載了聚酰亞胺片45、彈性體46和推壓件50(推壓件9)。
所以，在本實(shí)施方式中，如圖30所示，在形成薄膜片2時，避開形成有探針7(7A、7B)、金屬膜21A、21B、以及布線23、23A、23B的部分，形成從薄膜片2的探針面(形成有探針7(7A、7B)的面)到達(dá)推壓件50(推壓件9)的直徑為100μm～150μm左右的孔THL。該孔THL例如能通過使用了激光的穿孔加工來形成。通過預(yù)先形成該孔THL，即使在空氣AR進(jìn)入到薄膜片2內(nèi)的情況下，也能夠從孔THL排出空氣AR。即，探針檢測時，可以使探針7(7A、7B)可靠地接觸到焊盤11、12。
在此，圖31是說明薄膜片2中上述孔THL的形成位置的主要部分俯視圖。在圖31中用虛線示出的區(qū)域是對應(yīng)于芯片10的外形的區(qū)域10A。另外，對準(zhǔn)標(biāo)記AM用于探針卡的安裝時的對位、和探針檢測時與芯片10的對位。如上所述，孔THL避開形成有探針7(7A、7B)、金屬膜21A、21B、以及布線23、23A、23B的部分而形成。另外，在圖31中在以G1(紙面左右方向)和G2(紙面上下方向)示出的區(qū)域10A的外端部的部分，形成有探針7(7A、7B)、金屬膜21A、21B、以及布線23、23A、23B，因此，孔形成在比該G1和G2所示的區(qū)域更靠內(nèi)側(cè)的位置。在本實(shí)施方式中，能夠舉出將紙面左右方向中兩個對準(zhǔn)標(biāo)記AM間的距離設(shè)為X1時，在該兩個對準(zhǔn)標(biāo)記AM之間以X1/12、X1/6、X1/6、X1/6、X1/6、X1/6、以及X1/12的間隔配置孔THL的例子。另外，也可以在區(qū)域10A的中央配置孔THL。
在本實(shí)施方式的薄膜片2中，以探針檢測時使探針7(7A、7B)可靠地接觸到焊盤11、12為目的，為了在薄膜片2的整個面使硬度均勻，在薄膜片2的整個面形成有如圖32所示那樣的虛設(shè)布線DL。該虛設(shè)布線DL未與涉及探針檢測的布線、探針7(7A、7B)電連接。在形成了這樣的虛設(shè)布線DL的狀況下，當(dāng)在芯片10的表面形成的測試焊盤(焊盤11、12)數(shù)量增加時，形成在薄膜片2內(nèi)的布線數(shù)量也增加，薄膜片2的硬度進(jìn)一步增加。因此，如圖33所示，作用于薄膜片2的張力變大，通過推壓件50(推壓件9)的推壓，探針7中靠粘結(jié)環(huán)6越近的探針7C越容易被拉向推壓件50(推壓件9)的方向(紙面的上方)。由此，有可能產(chǎn)生探針7C不能可靠地接觸到焊盤11、12的缺陷。在圖32所示的區(qū)域CN中，在平面上聚酰亞胺45的角部與之接觸，因此，特別是在張力的作用下，區(qū)域CN上的探針7C尤其容易被拉向推壓件50(推壓件9)的方向(紙面的上方)。
因此，在本實(shí)施方式中，在將探針卡實(shí)際用于探針檢測之前，在高溫(第一溫度)環(huán)境下，對薄膜片2施加強(qiáng)張力(第一張力)，削弱薄膜片2本身的張力。例如，如圖34所示，在100℃以上的高溫環(huán)境中，比探針檢測維持的調(diào)整尺寸大地推壓出推壓件50(推壓件9)，對薄膜片2施加比探針檢測時更強(qiáng)的張力。在該狀態(tài)下，使探針7(7A、7B)接觸晶片WH地放置幾個小時，緩和薄膜片2本身的張力。此時，為了不過多地緩和薄膜片2本身的張力，不是一次緩和到所希望的張力(第一張力)，而是分成幾次實(shí)施，測量該次薄膜片2本身的張力為哪種程度，一點(diǎn)點(diǎn)接近目標(biāo)張力。由此，能夠防止探針檢測時因薄膜片2本身的張力的影響而將探針7(7A、7B)拉向推壓件50(推壓件9)方向(紙面的上方)從而導(dǎo)致探針7不能接觸到焊盤11、12。
以上，根據(jù)實(shí)施方式具體說明了由本發(fā)明者完成的發(fā)明，不言而喻，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不超出其主旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更。
在上述實(shí)施方式中，對由使用了薄膜片的探針卡進(jìn)行探針檢測的對象是形成有LCD驅(qū)動器的芯片的情況進(jìn)行了說明，但也可以是形成有邏輯電路的芯片。由此，能夠舉出在芯片的平面外形比LCD驅(qū)動器的情況更接近正方形的情況下，設(shè)于薄膜片的孔THL在如圖35所示的位置上形成的例子。即，在與芯片的外形對應(yīng)的區(qū)域10A的紙面左右方向上，將從區(qū)域10A的外端部除去了用G1示出的部分之后的長度設(shè)為X2，在區(qū)域10A的紙面上下方向上，將從區(qū)域10A的外端部除去了用G2示出的部分的長度設(shè)為Y2，在平面上相對而配置在外周的孔THL在紙面左右方向以X2/6、X2/3、X2/3、以及X2/6的間隔進(jìn)行配置，在紙面上下方向以Y2/6、Y2/3、Y2/3、以及Y2/6的間隔進(jìn)行配置。另外，在平面上相對配置在內(nèi)周的孔THL在紙面左右方向以X2/4、X2/4、X2/4、以及X2/4的間隔進(jìn)行配置，在紙面上下方向以Y2/4、Y2/4、Y2/4、以及Y2/4的間隔進(jìn)行配置。另外，也可以在區(qū)域10A的中央配置孔THL。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路器件制造方法能廣泛應(yīng)用于例如半導(dǎo)體集成電路器件的制造工序中的探針檢測工序。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，其中半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域且在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在上述半導(dǎo)體晶片的主面上形成有與上述半導(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，其中第一卡包括形成有第一布線的第一布線襯底；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；多個彈簧針，從與安裝有上述第一片的第一面相反的一側(cè)的第二面接觸上述第一布線襯底，并向上述多個接觸端子分別傳送電信號；粘結(jié)環(huán)，使上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域從上述第一襯底離開而一面施加張力一面保持；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中的上述第一區(qū)域；以及第一固定襯底，從上述第一面方向固定上述第一布線襯底；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，上述第一片中包圍上述第一區(qū)域的第二區(qū)域以松弛的狀態(tài)被保持在上述第一襯底上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于上述第一片的上述第一區(qū)域從上述第一襯底離開的距離比上述第一固定襯底的厚度大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述第一片的、離開上述第二布線和上述多個接觸端子的位置上設(shè)置有一個以上的孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述(c)步驟中，使上述第一片中的氣泡從上述孔向上述第一片外排氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于上述第二布線包括第三布線和形成在上述第三布線的上層并與上述第三布線電連接的第四布線，在形成有上述第四布線的布線層中形成有不與上述第三布線電連接的第五布線，在各個上述第三布線上形成有上述第四布線和上述布線5中的至吵一方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述(c)步驟之前還包括(d)在第一溫度下通過上述推壓機(jī)構(gòu)推壓上述第一片，并對上述第一片施加第一力來緩和上述第一片本身的張力的步驟，其中，上述第一溫度是通過對上述第一片施加上述第一力來緩和上述第一片本身的上述張力的溫度。
7.一種半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，其中半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域且在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在上述半導(dǎo)體晶片的主面上形成有與上述半導(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，其中第一卡包括形成有第一布線的第一布線襯底；第二固定襯底，安裝在上述第一布線襯底的第一面的第三區(qū)域中；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第二固定襯底上；多個彈簧針，從與上述第一面相反的一側(cè)的第二面接觸上述第一布線襯底，并向上述多個接觸端子分別傳送電信號；推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；以及第一固定襯底，在上述第三區(qū)域以外的第四區(qū)域中，從上述第一面方向固定上述第一布線襯底；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于上述第一片的上述第一區(qū)域從上述第一襯底離開的距離比上述第一固定襯底的厚度大。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述第一片的、離開上述第二布線和上述多個接觸端子的位置上設(shè)置有一個以上的孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述(c)步驟中，使上述第一片中的氣泡從上述孔向上述第一片外排氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于上述第二布線包括第三布線和形成在上述第三布線的上層并與上述第三布線電連接的第四布線，在形成上述第四布線的布線層中形成有不與上述第三布線電連接的第五布線，在各個上述第三布線上形成有上述第四布線和上述布線5中的至吵一方。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述(c)步驟之前還包括(d)在第一溫度下通過上述推壓機(jī)構(gòu)來推壓上述第一片，并對上述第一片施加第一力來緩和上述第一片本身的張力的步驟，其中，上述第一溫度是通過對上述第一片施加上述第一力來緩和上述第一片本身的上述張力的溫度。
13.一種半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，其中半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域且在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在上述半導(dǎo)體晶片的主面上形成有與上述半導(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，其中第一卡包括形成有第一布線的第一布線襯底；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；以及推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，在上述第一片的、離開上述第二布線和上述多個接觸端子的位置上設(shè)置有一個以上的孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述(c)步驟中，使上述第一片中的氣泡從上述孔向上述第一片外排氣。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于上述第二布線包括第三布線和形成在上述第三布線的上層并與上述第三布線電連接的第四布線，在形成有上述第四布線的布線層中形成有不與上述第三布線電連接的第五布線，在各個上述第三布線上形成有上述第四布線和上述布線5中的至吵一方。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述(c)步驟之前還包括(d)在第一溫度下通過上述推壓機(jī)構(gòu)來推壓上述第一片，并對上述第一片施加第一力來緩和上述第一片本身的張力的步驟，上述第一溫度是通過對上述第一片施加上述第一力來緩和上述第一片本身的上述張力的溫度。
17.一種半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，其中半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域且在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在上述半導(dǎo)體晶片的主面上形成有與上述半導(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，其中第一卡包括形成有第一布線的第一布線襯底；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；以及推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；(c)使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，上述第二布線包括第三布線和形成在上述第三布線的上層并與上述第三布線電連接的第四布線，在形成有上述第四布線的布線層中形成有不與上述第三布線電連接的第五布線，在各個上述第三布線上形成有上述第四布線和上述布線5中的至吵一方。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于在上述(c)步驟之前還包括(d)在第一溫度下通過上述推壓機(jī)構(gòu)來推壓上述第一片，并對上述第一片施加第一力來緩和上述第一片本身的張力的步驟，上述第一溫度是通過對上述第一片施加上述第一力來緩和上述第一片本身的上述張力的溫度。
19.一種半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，包括以下步驟(a)準(zhǔn)備半導(dǎo)體晶片的步驟，其中半導(dǎo)體晶片被劃分成多個芯片區(qū)域且在上述多個芯片區(qū)域中分別形成有半導(dǎo)體集成電路，在上述半導(dǎo)體晶片的主面上形成有與上述半導(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，其中第一卡包括形成有第一布線的第一布線襯底；第一片，形成有用于接觸上述多個第一電極的多個接觸端子和與上述多個接觸端子電連接的第二布線，上述第二布線與上述第一布線電連接，上述多個接觸端子的頂端與上述半導(dǎo)體晶片的主面相對而被保持在上述第一布線襯底上；以及推壓機(jī)構(gòu)，從背面推壓上述第一片中形成有上述多個接觸端子的第一區(qū)域；(c)在第一溫度下通過上述推壓機(jī)構(gòu)來推壓上述第一片，并對上述第一片施加第一力來緩和上述第一片本身的張力的步驟；(d)在上述(c)步驟之后，使上述多個接觸端子的上述頂端與上述多個第一電極相接觸來進(jìn)行上述半導(dǎo)體集成電路的電檢測的步驟，其中，上述多個接觸端子的上述頂端分別在上述第一片的主面上與上述多個第一電極中的對應(yīng)的電極相對而配置，上述第一溫度是通過對上述第一片施加上述第一力來緩和上述第一片本身的上述張力的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于上述第一溫度是100℃以上。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的半導(dǎo)體集成電路器件的制造方法，其特征在于上述(c)步驟分多次反復(fù)進(jìn)行直至上述第一片本身的上述張力成為第一張力。
全文摘要
為了防止薄膜片(2)隨著用于防止多層布線襯底(1)彎曲的卡支架變厚而被掩埋到卡支架內(nèi)而造成探針(7)不能可靠地接觸到測試焊盤這種情況的出現(xiàn)，形成在僅對薄膜片(2)的中心區(qū)域(IA)施加張力的狀態(tài)下粘結(jié)薄膜片(2)和粘結(jié)環(huán)(6)而不對外周區(qū)域(OA)施加張力的結(jié)構(gòu)，通過增加規(guī)定到薄膜片(2)的探針面的高度的粘結(jié)環(huán)(6)的高度來增加到薄膜片(2)的探針面的高度。
文檔編號H01L21/66GK101057321SQ20048004438
公開日2007年10月17日 申請日期2004年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者松本秀幸, 寄崎真吾, 長谷部昭男, 本山康博, 岡元正芳, 成塚康則 申請人:株式會社瑞薩科技