測試針頭和半導(dǎo)體測試夾具的形成方法
【專利摘要】一種測試針頭和半導(dǎo)體測試夾具的形成方法，其中所述測試針頭的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成第一測試針，所述第一測試針包括位于頂部的第一測試端和位于底部的第一連接端；在第一測試針的側(cè)壁上形成絕緣層；在絕緣層的表面形成第二測試針，所述第二測試針環(huán)繞所述第一測試針，所述第二測試針包括位于頂部的第二測試端和位于底部的第二連接端，所述第二測試針的第二測試端具有下凹的第一弧面。本發(fā)明方法形成的測試針頭實(shí)現(xiàn)對球形的待測試端子的測試，提高了測試的精度。
【專利說明】測試針頭和半導(dǎo)體測試夾具的形成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體測試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種測試針頭和半導(dǎo)體測試夾具的形成方法。

【背景技術(shù)】
[0002]測試制程乃是于IC封裝后，測試封裝完成的產(chǎn)品的電性功能，以保證出廠IC功能上的完整性，并對已測試的產(chǎn)品依其電性功能作分類，作為IC不同等級產(chǎn)品的評價(jià)依據(jù)，最后并對產(chǎn)品作外觀檢驗(yàn)作業(yè)。
[0003]電性功能測試乃針對產(chǎn)品之各種電性參數(shù)進(jìn)行測試以確定產(chǎn)品能正常運(yùn)作。
[0004]傳統(tǒng)的同一被測端子上兩點(diǎn)接觸的測試如開爾文測試等，多采用雙頂針或雙金手指平行并列分布的方式，其主要存在以下不足:
[0005]1、制造精度較低:隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品尺寸的不斷縮小，被測端子的尺寸以及不同被測端子間的間距也在不斷縮小，為了順應(yīng)這一趨勢，傳統(tǒng)平行并列分布的雙頂針或雙金手指測試方式在其密間距的問題上瓶頸日益突出，精度要求越來越高，有些甚至已無法實(shí)現(xiàn)了。
[0006]2、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱:為了在被測端子上有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)接觸測試，頂針或金手指相應(yīng)越來越細(xì)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也越來越弱。
[0007]3、使用壽命較短:傳統(tǒng)的頂針或金手指的測試接觸頭較易受磨損，尤其在精度提出更高要求、機(jī)械強(qiáng)度相對較低時(shí)，磨損程度更大，進(jìn)而降低了測試夾具的使用壽命。
[0008]4、測試精度較低:為順應(yīng)半導(dǎo)體輕薄短小的發(fā)展需求，越來越細(xì)的頂針或金手指所產(chǎn)生的電阻值不斷增大，同時(shí)在進(jìn)行大電流測試時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的壓降而影響測試數(shù)值的判斷；另一方面，平行并列分布的雙頂針或雙金手指的也容易因兩者間的位移偏差而產(chǎn)生測試數(shù)值的偏差；此外，傳統(tǒng)并列分布的雙頂針為了縮小兩針間的距離而采用兩個(gè)背對斜面的接觸方式，接觸頭容易因其整體結(jié)構(gòu)中彈簧伸縮的扭力而旋轉(zhuǎn)出被測端子進(jìn)而影響測試精度；再一方面，當(dāng)被測試端子為球形時(shí)，難以進(jìn)行電學(xué)性能的測試。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明解決的問題是怎樣提高現(xiàn)有的電學(xué)性能測試的精度和穩(wěn)定性。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種測試針頭的形成方法，包括:提供基底；在所述基底上形成第一測試針，所述第一測試針包括位于頂部的第一測試端和位于底部的第一連接端；在第一測試針的側(cè)壁上形成絕緣層；在絕緣層的表面形成第二測試針，所述第二測試針環(huán)繞所述第一測試針，所述第二測試針包括位于頂部的第二測試端和位于底部的第二連接端，所述第二測試針的第二測試端具有下凹的第一弧面。
[0011]可選的，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層頂部表面低于第二測試針的第二測試端表面。
[0012]可選的，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層的頂部表面為平面，且第一測試端表面與絕緣層頂部表面齊平，所述第一弧面的一端邊緣與絕緣層的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與第二測試針的頂部表面接觸。
[0013]可選的，所述第一測試針、絕緣層和第二測試針的形成過程為:在所述基底上形成第一測試針；形成覆蓋所述第一測試針側(cè)壁和頂部表面的絕緣薄膜層；無掩膜刻蝕工藝刻蝕所述絕緣薄膜層在第一測試針的側(cè)壁形成絕緣層；形成覆蓋所述絕緣層和第一測試針頂部表面的第二金屬層；無掩膜刻蝕所述第二金屬層，在絕緣層表面形成第二測試針；回刻蝕所述第一測試針和絕緣層，使得第一測試針和絕緣層的頂部表面低于第二測試針頂部表面，暴露出第二測試針的部分內(nèi)側(cè)壁表面；對所述第二測試針的暴露的內(nèi)側(cè)壁表面和頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，形成第一弧面。
[0014]可選的，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層的頂部表面具有下凹的第二弧面，所述第一弧面的一端邊緣與第二弧面的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與的頂部表面接觸。
[0015]可選的，所述第一探測針、第二探測針和絕緣層的形成過程為:在所述基底上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有第一通孔和環(huán)繞所述第一通孔的環(huán)形通孔，第一通孔和環(huán)形通孔之間通過部分介質(zhì)層隔離；在第一通孔中填充金屬形成第一測試針，在環(huán)形通孔中填充第二金屬形成第二測試針；去除第二測試針外側(cè)的介質(zhì)層，第一測試針和第二測試針之間的介質(zhì)層作為絕緣層；對所述第一測試針的頂部表面、絕緣層頂部表面和第二測試針的頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，在第二測試針的頂部形成第一弧面，在第一測試針的頂部和絕緣層的頂部形成第二弧面。
[0016]可選的，所述圓弧化處理為激光刻蝕或等離子刻蝕。
[0017]本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體測試夾具的形成方法，包括:提供基底；在所述基底上形成若干第一測試針，所述第一測試針包括位于頂部的第一測試端和位于底部的第一連接端；在每個(gè)第一測試針的側(cè)壁上形成絕緣層；在絕緣層的表面形成第二測試針，所述第二測試針環(huán)繞相應(yīng)的第一測試針，所述第二測試針包括位于頂部的第二測試端和位于底部的第二連接端，所述第二測試針的第二測試端具有下凹的第一弧面。
[0018]可選的,所述基底內(nèi)形成有信號傳輸電路，所述信號傳輸電路包括第一輸入端、第一輸出端、第二輸入端和第二輸出端，所述第一輸出端與第一測試針的第一連接端電連接，所述第二輸出端與第二測試針的第二連接端電連接，所述第一輸入端和第二輸入端分別與外部的測試電路電連接。
[0019]可選的，所述第一測試針的形成過程為:在所述基底上形成第一金屬層；刻蝕所述第一金屬層形成若干第一測試針。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]本發(fā)明方法形成的測試針頭將第一測試針和第二測試針集成在一個(gè)測試針頭上，第二測試針環(huán)繞所述第一測試針，第二測試針和第一測試針之間用絕緣層隔離，從而在保證測試針的尺寸較小的同時(shí)，提升測試針的機(jī)械強(qiáng)度；另一方面，第一測試針和第二測試針是同軸分布，使得第一測試針和第二測試針之間間距的精度較高，提高了測試的精度；再一方面，相比于現(xiàn)有技術(shù)需要多個(gè)測試針(例如雙頂針或金手指)才能進(jìn)行電學(xué)性能測試，本發(fā)明的一個(gè)測試針頭即可進(jìn)行電學(xué)性能的測試；再一方面，第二測試端具有下凹的第一弧面，第一弧面可以與球形的被測試端子表面的弧面對應(yīng)，進(jìn)行電學(xué)性能的測試時(shí)，測試針頭的第二測試針可以很好的與被測試端子的球形表面接觸，從而提高了測試的精度。
[0022]進(jìn)一步，所述第二測試針的第一測試端表面和絕緣層頂部表面具有下凹的第二弧面，在進(jìn)行電學(xué)性能的測試時(shí)，使得被測試端子的球形表面與第一測試針的第一測試端的表面的接觸面積增大。
[0023]本發(fā)明方法形成的的半導(dǎo)體測試夾具能實(shí)現(xiàn)對待測試封裝結(jié)構(gòu)的多個(gè)被測試端子同時(shí)進(jìn)行電學(xué)性能的測試；
[0024]另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體測試夾具的形成方法，通過工藝先進(jìn)的半導(dǎo)體集成制作工藝制作，使得基底的每個(gè)測試區(qū)域上形成的若干測試針頭的尺寸和表面形貌相同，并且相鄰測試針頭之間的間距相同，將本發(fā)明方法形成的半導(dǎo)體測試夾具用于電學(xué)性能測試時(shí)，提聞了測試的精度。
[0025]進(jìn)一步，所述基底中形成有信號傳輸電路，便于測試過程中測試信號的傳輸和獲得，并且提高了半導(dǎo)體測試夾具集成度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1?圖3為本發(fā)明實(shí)施例測試針頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4?圖5為本發(fā)明實(shí)施例半導(dǎo)體測試夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6?圖12為本發(fā)明一實(shí)施例半導(dǎo)體測試夾具形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖13?圖17為本發(fā)明另一實(shí)施例半導(dǎo)體測試夾具形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]如【背景技術(shù)】所言，現(xiàn)有的頂針或金手指的性能仍有待提高。
[0031]為此，本發(fā)明提供了一種測試針頭，包括第一測試針，所述第一測試針包括位于頂部的第一測試端以及位于底部的第一連接端；覆蓋所述第一測試針的側(cè)壁表面的絕緣層；位于絕緣層表面環(huán)繞所述第一測試針的第二測試針，第二測試針與第一測試針同軸，第二測試針包括位于頂部的第二測試端以及位于底部的第二連接端，第二測試端具有下凹的第一弧面。本發(fā)明的測試針頭將第一測試針和第二測試針集成在一個(gè)測試針頭上，第二測試針環(huán)繞所述第一測試針，第二測試針和第一測試針之間用絕緣層隔離，從而在保證測試針的尺寸較小的同時(shí)，提升測試針的機(jī)械強(qiáng)度；另一方面，第一測試針和第二測試針是同軸分布，使得第一測試針和第二測試針之間間距的精度較高，提高了測試的精度；再一方面，相比于現(xiàn)有技術(shù)需要多個(gè)測試針(例如雙頂針或金手指)才能進(jìn)行電學(xué)性能測試，本發(fā)明的一個(gè)測試針頭即可進(jìn)行電學(xué)性能的測試；再一方面，第二測試端具有下凹的第一弧面，第一弧面可以與球形的被測試端子表面的弧面對應(yīng)，進(jìn)行電學(xué)性能的測試時(shí)，測試針頭的第二測試針可以很好的與被測試端子的球形表面接觸，從而提高了測試的精度。
[0032]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。
[0033]圖1?圖3為本發(fā)明實(shí)施例測試針頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4?圖5為本發(fā)明實(shí)施例半導(dǎo)體測試夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6?圖12為本發(fā)明一實(shí)施例半導(dǎo)體測試夾具形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13?圖17為本發(fā)明另一實(shí)施例半導(dǎo)體測試夾具形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]請參考圖1，本發(fā)明一實(shí)施例中提供了測試針頭20，包括:
[0035]第一測試針201，所述第一測試針201包括位于頂部的第一測試端21以及位于底部的第一連接端22 ；
[0036]覆蓋所述第一測試針201的側(cè)壁表面的絕緣層202 ；
[0037]位于絕緣層202表面環(huán)繞所述第一測試針201的第二測試針203，第二測試針203與第一測試針201同軸，第二測試針203包括位于頂部的第二測試端23以及位于底部的第二連接端24，所述第二測試端23的具有下凹的第一弧面25。
[0038]本實(shí)施例中，所述第一測試針201的第一測試端21表面和絕緣層202頂部表面低于第二測試針203的第二測試端23表面，所述第一測試針201的第一測試端21表面和絕緣層202的頂部表面為平面，且第一測試端21表面與絕緣層202頂部表面齊平，所述第一弧面25的一端邊緣與絕緣層202的邊緣接觸，第一弧面25的另一端邊緣與第二測試針203的頂部表面接觸，即所述第一弧面從絕緣層202的邊緣向上傾斜延伸到第二測試針203的頂部表面。
[0039]本實(shí)施中，所述第二測試端23包括第一弧面25和位于第二測試針203頂部的平面26。在另一實(shí)施例中，所述第二測試端23可以僅包括第一弧面25。
[0040]本實(shí)施中，所述第二測試針203的頂部表面為一平面26。在另一實(shí)施例中，所述第二測試針203的頂部表面為一與第二測試針203側(cè)壁(外側(cè)壁)重合的曲線，第一弧面25的一端邊緣與絕緣層202的邊緣接觸，第一弧面25的另一端邊緣與第二測試針203側(cè)壁(外側(cè)壁)表面接觸，即第一弧面25從絕緣層202的邊緣向上傾斜延伸到第二測試針203的頂部表面。
[0041]本發(fā)明的測試針頭20的第一測試端21表面和第二測試端23表面近似于球形或橢球性或類球形的表面，因而本發(fā)明的測試針頭20能應(yīng)用于對球形或橢球性或類球形的待測試端子的測試，在進(jìn)行電學(xué)性能側(cè)測試時(shí)，所述第一測試針201的第一測試端21與球形或橢球性或類球形的待測試端子的第一目標(biāo)表面接觸，所述第二測試端23的第一弧面25與球形或橢球性或類球形的第二目標(biāo)表面接觸(第二目標(biāo)表面為第一目標(biāo)表面周圍的區(qū)域)，在進(jìn)行測試時(shí)，第一測試針201和第二測試針203與球形或橢球性或類球形的待測試端子形成良好的面接觸，增加了測試針頭20與球形或橢球性或類球形的待測試端子表面的接觸面積，因而電學(xué)性能測試的結(jié)果能準(zhǔn)確反映球形或橢球性或類球形的待測試端子實(shí)際的電學(xué)性能，提高了測試精度。
[0042]為了進(jìn)一步提高測試的精度，在一實(shí)施例中，所述第一弧面25的弧度等于或約等于球形或橢球性或類球形的待測試端子表面的弧度。
[0043]請結(jié)合參考圖1和圖2，圖2為圖1沿剖面線AB方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，所述第一測試針201的形狀為圓柱體，相應(yīng)的第一測試針201的剖面形狀為圓形，所述絕緣層202的剖面形狀為圓環(huán)形，所述第二測試針203的剖面形狀為圓環(huán)形。需要說明的是，所述第一測試針的剖面形狀可以為其他的形狀，比如所述第一測試針的剖面形狀可以為正多邊形，比如正三角形、正方形。
[0044]本發(fā)明的測試針頭通過半導(dǎo)體集成制作工藝形成，因而形成的第一測試針201的直徑可以較小，在一實(shí)施例中，所述第一測試針201的直徑為100納米?500微米，可以為100納米?10微米。
[0045]相應(yīng)的所述絕緣層202的寬度和第二測試針203的寬度也可以很小，在一實(shí)施例中，所述絕緣層202的寬度為80納米?400微米，可以為80納米?5微米，所述第二測試針203的寬度為60納米?300微米，可以為60納米?15微米。
[0046]需要說明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一測試針201的直徑、絕緣層202的厚度和第三測試針203的厚度可以為其他的數(shù)值。
[0047]所述第一測試針201和第二測試針203的材料為銅、金、鎢或者合金材料、或者其他合適的金屬材料或者金屬化合物材料。
[0048]所述絕緣層202用于第一測試針201和第二測試針203之間的電學(xué)隔離，本實(shí)施例中，所述絕緣層202的頂部表面與第一測試針201的頂部表面(第一測試端21)和第二測試針203的頂部表面(第二測試端23)齊平，即使得第一測試針201的第一測試端21和第二測試針203的第二測試端23之間沒有空隙，在測試時(shí)，防止第一測試針201的第一測試端21或者第二測試針203的第二測試端23因而之間存在間隙在外部的應(yīng)力作用下發(fā)生變形，而使得第一測試針201的第一測試端21和第二測試針203的第二測試端23電接觸，從而影響測試的精度。
[0049]所述絕緣層202可以為單層或多層(彡2層)堆疊結(jié)構(gòu)。
[0050]所述絕緣層202的材料可以為絕緣介質(zhì)材料，比如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氮碳化硅中的一種或幾種，所述絕緣層的材料還可以為樹脂材料，比如，環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚乙烯樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂或聚苯并惡唑樹脂。
[0051]在一實(shí)施例中，從遠(yuǎn)離第二測試端23指向第二測試端23的方向，所述第二測試針203的部分本體的寬度逐漸減小。具體請參考圖1，所述第二測試針203的部分本體的寬度，越靠近第二測試端23其寬度越小，在將多跟測試針20用于測試時(shí)，使得相鄰測試針頭20的測試端之間的距離增大。
[0052]本發(fā)明實(shí)施例的測試針頭20將第一測試針201和第二測試針203集成在一個(gè)測試針頭上，第二測試針203環(huán)繞所述第一測試針201，第二測試針203和第一測試針201之間用絕緣層202隔離，從而在保證測試針的尺寸較小的同時(shí)，提升測試針的機(jī)械強(qiáng)度；另一方面，第一測試針201和第二測試針203是同軸分布，使得第一測試針201和第二測試針203之間間距的精度較高，并且在測試過程中第一測試針201和第二測試針203之間的間距不會(huì)發(fā)生改變，提高了測試的精度；再一方面，相比于現(xiàn)有技術(shù)需要多個(gè)測試針(例如雙頂針或金手指)才能進(jìn)行電學(xué)性能測試，本發(fā)明實(shí)施例由于第一測試針201和第二測試針203集成在一個(gè)測試針頭上，采用因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例一個(gè)測試針頭即可進(jìn)行電學(xué)性能的測試。
[0053]在將應(yīng)用本發(fā)明的測試針頭20進(jìn)行電學(xué)性能測試時(shí)，在一實(shí)施例中，可以將本發(fā)明的測試針頭應(yīng)用于電阻測試或大電流測試，將測試針頭20的頂部與被測試端子接觸，使第一測試針201的第一測試端21和第二測試針203的第二測試端23表面與被測試端子的表面接觸，并在第一測試針201和第二測試針202之間施加測試電壓，測量通過第一測試針201、第二測試針203、以及被測試端子上的電流，以及通過測試電壓除以電流獲得測試電阻。
[0054]應(yīng)用本發(fā)明的測試針頭20進(jìn)行電阻的測試時(shí)，由于第一測試針201和第二測試針203是同軸的，因而測試電流通過第一測試針201均勻的向四周擴(kuò)散，流向第二測試針203，即使得第一測試針201和第二測試針203之間的待測試端子的環(huán)形區(qū)域(與絕緣層202接觸的部分)上不同方向流過的電流是平均的，提高了測試的精度。
[0055]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可以將本發(fā)明的測試針頭應(yīng)用于其他形式的電學(xué)性能測試，比如可以應(yīng)用多個(gè)測試針頭進(jìn)行電學(xué)性能的測試，比如測試電流可以從一個(gè)測試針頭的第一測試針或第二測試針流向另一個(gè)測試針頭的第一測試針或第二測試針，或者測試電路可以從一個(gè)測試針頭的第二測試針和第二測試針流向另一個(gè)測試針頭的第一測試針和第二測試針。
[0056]本發(fā)明一實(shí)施例中提供了測試針頭20，請參考圖3，包括:
[0057]第一測試針201，所述第一測試針201包括位于頂部的第一測試端21以及位于底部的第一連接端22 ;覆蓋所述第一測試針201的側(cè)壁表面的絕緣層202 ；
[0058]位于絕緣層202表面環(huán)繞所述第一測試針201的第二測試針203，第二測試針203與第一測試針201同軸，第二測試針203包括位于頂部的第二測試端23以及位于底部的第二連接端24 ；
[0059]其中，所述第一測試針201的第一測試端21表面和絕緣層202頂部表面低于第二測試針203的第二測試端23表面，所述第一測試針201的第一測試端21表面和絕緣層202的頂部表面具有下凹的第二弧面，所述第二測試端23的表面具有下凹的第一弧面25，所述第一弧面25的一端邊緣與第二弧面的邊緣(或者與絕緣層202的邊緣)接觸，第一弧面25的另一端邊緣與第二測試針203的頂部表面接觸。
[0060]相比于前述的實(shí)施例中，本實(shí)施例中，第一測試針201的第一測試端21表面和絕緣層202的頂部表面為第二弧面，在進(jìn)行電學(xué)性能的測試時(shí)，第一測試針201的第一測試端21表面可以與球形或橢球性或類球形的待測試端子形成良好的面接觸，增加了接觸的面積。
[0061]在一實(shí)施例中，所述連接在一起的第一弧面和第二弧面25為球形或橢球性或類球形的待測試端子上的一段圓弧，使得測試針頭20可以與球形或橢球性或類球形的待測試端子的表面形成良好的面接觸，提高測試的精度。
[0062]需要說明的是，本實(shí)施例中，關(guān)于測試針頭的其他限定或描述請參考前述實(shí)施例，在此不再贅述。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種半導(dǎo)體測試夾具，請參考圖4，所述測試夾具包括:基底200 ;位于基底200上的若干測試針頭20，所述測試針頭20包括第一測試針201，所述第一測試針201包括位于頂部的第一測試端21以及位于底部的第一連接端；覆蓋所述第一測試針201的側(cè)壁表面的絕緣層202 ;位于絕緣層202表面環(huán)繞所述第一測試針201的第二測試針203，第二測試針203與第一測試針201同軸，第二測試針203包括位于頂部的第二測試端以及位于底部的第二連接端24，所述第二測試端的具有下凹的第一弧面25。
[0064]所述測試針頭20的限定或描述請參考前述關(guān)于測試針頭20的限定或描述，在此不再贅述。
[0065]所述測試針頭20的數(shù)量大于等于兩個(gè)，在一具體的實(shí)施例中，所述測試針頭20在基底200上呈行列排布。
[0066]所述基底200內(nèi)形成有信號傳輸電路,所述信號傳輸電路包括第一輸入端、第一輸出端、第二輸入端和第二輸出端，所述第一輸出端與第一測試針201的第一連接端電連接，所述第二輸出端與第二測試針203的第二連接端電連接，所述第一輸入端和第二輸入端分別與外部的測試電路電連接。所述測試電路用于提供測試信號，所述信號傳輸電路用于將測試電路產(chǎn)生的測試信號傳輸至第一測試針201和第二測試針203，并將測試過程中獲得的電信號傳輸至測試電路，測試電路對接收的電信號進(jìn)行處理，獲得測試參數(shù)。
[0067]所述基底200的材料PCB樹脂等，所述第一輸入端和第一輸出端通過位于基底內(nèi)的第一金屬線電連接，所述第二輸入端和第二輸出端通過位于基底內(nèi)的第二金屬線電連接。
[0068]在一實(shí)施例中，所述基底200包括正面和與正面相對的背面，所述基底的背面包括接口區(qū)域，若干第一輸出端和第二輸出端位于基底200的正面,與第一測試針和第二測試針的位置對應(yīng)，若干第一輸入端和第二輸入端可以集中在基底200背面的接口區(qū)域，使得若干第一輸入端和第二輸入端可以通過一個(gè)或多個(gè)接口與外部的測試電路相連，簡化了半導(dǎo)體測試夾具與外部的測試電路之間的接口電路。在一具體的實(shí)施例中，所述基底200可以通過多層PCB樹脂基板壓合形成，每一層PCB樹脂基板均包括若干互連結(jié)構(gòu)，每個(gè)互連結(jié)構(gòu)包括貫穿該P(yáng)CB樹脂基板的通孔互連結(jié)構(gòu)以及位于PCB樹脂基板表面上與通孔互連結(jié)構(gòu)相連的金屬層，多層PCB樹脂基板壓合時(shí)，多個(gè)互連結(jié)構(gòu)電連接構(gòu)成第一金屬線或第二金屬線，因而使得若干第一輸入端和第二輸入端可以集中在基底200背面的接口區(qū)域。
[0069]在另一實(shí)施例中，所述基底200包括正面和與正面相對的背面，所述基底的背面包括接口區(qū)域，若干第一輸出端和第二輸出端位于基底200的正面,若干第一輸入端和第二輸入端位于基底200的背面，所述基底200中可以形成貫穿基底200的第一通孔互連結(jié)構(gòu)和第二通孔互連結(jié)構(gòu)，所述第一輸入端和第一輸出端通過位于基底200內(nèi)的第一通孔互連結(jié)構(gòu)電連接，所述第二輸入端和第二輸出端通過位于基底200內(nèi)的第二通孔互連結(jié)構(gòu)電連接；所述基底200的背面上還具有若干第一再布線金屬層和第二再布線金屬層，所述第一再布線金屬層的一端與第一輸入端電連接，第一再布線金屬層的另一端位于接口區(qū)域內(nèi)，所述第二再布線金屬層的一端與第二輸入端電連接，所述第二再布線金屬層的另一端位于接口區(qū)域內(nèi)，接口區(qū)域內(nèi)的第一再布線金屬層和第二再布線金屬層通過一個(gè)或多個(gè)接口與外部的測試電路相連。
[0070]在其他實(shí)施例中，所述基底200內(nèi)可以形成有測試電路(圖中未示出)，所述測試電路包括第一信號端和第二信號端，第一信號端與第一測試針201的第一連接端電連接，第二信號端與第二測試針203的第二連接端電連接。所述測試電路在進(jìn)行測試時(shí)，對第一測試針201和第二測試針203施加測試信號(比如電壓信號或電流信號)，并對獲得的電信號(比如電流信號等)進(jìn)行處理獲得測試參數(shù)(比如電阻等)。在一具體實(shí)施例中，所述基底200包括半導(dǎo)體襯底(比如硅襯底或襯底等)和位于半導(dǎo)體襯底上的介質(zhì)層，所述半導(dǎo)體襯底上形成有半導(dǎo)體器件(比如晶體管等)，所述介質(zhì)層中形成金屬互連線和無源器件(比如電阻、電容等)，所述金屬互連線將半導(dǎo)體器件和無源器件連接構(gòu)成測試電路，第一信號端和第二信號端可以通過位于介質(zhì)層中與測試電路電連接的第一金屬線和第二金屬線引出。
[0071]參考圖5，圖5為本發(fā)明的半導(dǎo)體測試夾具用于電學(xué)性能測試時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖，首先將半導(dǎo)體測試夾具置于測試機(jī)臺中；然后將待測試封裝結(jié)構(gòu)300置于半導(dǎo)體測試夾具上，所述待測試封裝結(jié)構(gòu)300上具有若干被測試端子31，本實(shí)施例中，所述被測試端子31為焊球，所述被測試端子31的部分表面與對應(yīng)的測試針頭20的測試端(測試端為第一測試針201的第一測試端和第二測試針203的第二測試端)電連接；然后在第一測試針201和第二測試針203之間施加測試信號，進(jìn)行電學(xué)性能的測試。
[0072]通過本發(fā)明的半導(dǎo)體測試夾具可以對封裝結(jié)構(gòu)300的多個(gè)被測試端子同時(shí)進(jìn)行電學(xué)性能測試，提高了測試的效率和測試的準(zhǔn)確度。
[0073]需要說明的是，本發(fā)明的半導(dǎo)體測試夾具可以應(yīng)用于手動(dòng)測試(人工加載待測試封裝結(jié)構(gòu))也可以應(yīng)用于自動(dòng)測試(機(jī)器手自動(dòng)加載待測試封裝結(jié)構(gòu))。
[0074]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種形成前述半導(dǎo)體測試夾具的方法，具體請參考圖6?圖12。
[0075]請參考圖6，提供基底200 ;在所述基底200上形成若干第一測試針201。
[0076]所述基底200內(nèi)形成有信號傳輸電路,所述信號傳輸電路包括第一輸入端、第一輸出端、第二輸入端和第二輸出端，所述第一輸出端與第一測試針201的第一連接端電連接，所述第二輸出端與第二測試針203的第二連接端電連接，所述第一輸入端和第二輸入端分別與外部的測試電路電連接。所述測試電路用于提供測試信號，所述信號傳輸電路用于將測試電路產(chǎn)生的測試信號傳輸至第一測試針201和第二測試針203，并將測試過程中獲得的電信號傳輸至測試電路，測試電路對接收的電信號進(jìn)行處理，獲得測試參數(shù)。
[0077]所述基底200的材料PCB樹脂等，所述第一輸入端和第一輸出端通過位于基底內(nèi)的第一金屬線電連接，所述第二輸入端和第二輸出端通過位于基底內(nèi)的第二金屬線電連接。
[0078]在一實(shí)施例中，所述基底200包括正面和與正面相對的背面，所述基底的背面包括接口區(qū)域，若干第一輸出端和第二輸出端位于基底200的正面,與第一測試針和第二測試針的位置對應(yīng)，若干第一輸入端和第二輸入端可以集中在基底200背面的接口區(qū)域，使得若干第一輸入端和第二輸入端可以通過一個(gè)或多個(gè)接口與外部的測試電路相連，簡化了半導(dǎo)體測試夾具與外部的測試電路之間的接口電路。在一具體的實(shí)施例中，所述基底200可以通過多層PCB樹脂基板壓合形成，每一層PCB樹脂基板均包括若干互連結(jié)構(gòu)，每個(gè)互連結(jié)構(gòu)包括貫穿該P(yáng)CB樹脂基板的通孔互連結(jié)構(gòu)以及位于PCB樹脂基板表面上與通孔互連結(jié)構(gòu)相連的金屬層，多層PCB樹脂基板壓合時(shí)，多個(gè)互連結(jié)構(gòu)電連接構(gòu)成第一金屬線或第二金屬線，因而使得若干第一輸入端和第二輸入端可以集中在基底200背面的接口區(qū)域。
[0079]在另一實(shí)施例中，所述基底200包括正面和與正面相對的背面，所述基底的背面包括接口區(qū)域，若干第一輸出端和第二輸出端位于基底200的正面,若干第一輸入端和第二輸入端位于基底200的背面，所述基底200中可以形成貫穿基底200的第一通孔互連結(jié)構(gòu)和第二通孔互連結(jié)構(gòu)，所述第一輸入端和第一輸出端通過位于基底200內(nèi)的第一通孔互連結(jié)構(gòu)電連接，所述第二輸入端和第二輸出端通過位于基底200內(nèi)的第二通孔互連結(jié)構(gòu)電連接；所述基底200的背面上還具有若干第一再布線金屬層和第二再布線金屬層，所述第一再布線金屬層的一端與第一輸入端電連接，第一再布線金屬層的另一端位于接口區(qū)域內(nèi)，所述第二再布線金屬層的一端與第二輸入端電連接，所述第二再布線金屬層的另一端位于接口區(qū)域內(nèi)，接口區(qū)域內(nèi)的第一再布線金屬層和第二再布線金屬層通過一個(gè)或多個(gè)接口與外部的測試電路相連。
[0080]在其他實(shí)施例中，所述基底200內(nèi)可以形成有測試電路(圖中未示出)，所述測試電路包括第一信號端和第二信號端，第一信號端與第一測試針201的第一連接端電連接，第二信號端與第二測試針203的第二連接端電連接。所述測試電路在進(jìn)行測試時(shí)，對第一測試針201和第二測試針203施加測試信號(比如電壓信號或電流信號)，并對獲得的電信號(比如電流信號等)進(jìn)行處理獲得測試參數(shù)(比如電阻等)。
[0081]所述第一測試針201為圓柱體，第一測試針201沿平行于基底200表面的方向獲得的剖面形狀為圓形，所述第一測試針201的直徑為500納米?500微米，所述基底200上形成的第一測試針201的數(shù)量大于等于2個(gè)，本實(shí)施例中，以在基底200上形成3個(gè)第一測試針201作為示例。
[0082]需要說明的是，所述第一測試針的剖面形狀可以為其他的形狀，比如所述第一測試針的形狀為正多邊形，比如正三角形、正方形。
[0083]在一實(shí)施例中，所述第一測試針201的形成過程為:在所述基底200上形成第一金屬層(圖中未示出)；在第一金屬層上形成圖形化的掩膜層；以所述圖形化的掩膜層為掩膜，刻蝕所述第一金屬層形成若干第一測試針201 ;去除所述圖形化的掩膜層。
[0084]在另一實(shí)施例中，所述第一測試針201的形成過程為:在所述基底200上形成犧牲層(圖中未示出)，所述犧牲層中具有暴露出基底200表面的若干通孔；在所述通孔中填充滿第一金屬層，形成若干第一測試針；去除所述犧牲層。
[0085]在所述通孔中填充第一金屬層的工藝為電鍍工藝，在通孔中填充第一金屬層之前，還包括:在所述通孔的側(cè)壁和底部以及犧牲層的表面形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層作為電鍍工藝時(shí)的陰極。
[0086]所述導(dǎo)電層的材料為T1、Ta、TiN、TaN等中的一種或幾種，導(dǎo)電層可以為單層或多層O 2層)堆疊結(jié)構(gòu)。
[0087]在一實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層可以為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層包括Ti層和位于Ti層上的TiN層，或者包括Ta層位于Ta層上的TaN層。
[0088]所述導(dǎo)電層的厚度小于通孔的半徑，在一實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層的厚度為50?200納米，導(dǎo)電層的形成工藝為濺射。
[0089]在形成導(dǎo)電層后，進(jìn)行電鍍工藝，形成第一金屬層層，所述第一金屬層位于導(dǎo)電層上并填充通孔，在進(jìn)行電鍍工藝后，還包括:進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，去除犧牲層表面的第一金屬層和導(dǎo)電層，形成第一測試針201,第一測試針201包括第一金屬層和包圍所述第一金屬層的防擴(kuò)散阻擋層，所述防擴(kuò)散阻擋層由化學(xué)機(jī)械研磨后剩余的導(dǎo)電層構(gòu)成，用于防止金屬層中的金屬向后續(xù)形成的絕緣層中擴(kuò)散。
[0090]所述第一金屬層的材料為銅、金、鎢或者合金材料、或者其他合適的金屬材料。
[0091]所述第一測試針201與基底200表面接觸的表面(底部表面)為第一連接端，第一測試針201的與第一連接端相對的表面(頂部表面)為第一測試端。
[0092]結(jié)合參考圖7和圖8，在每個(gè)第一測試針201的側(cè)壁上形成絕緣層202。
[0093]所述絕緣層202的形成過程為:形成覆蓋每個(gè)第一測試針201側(cè)壁和頂部表面的絕緣薄膜層204 ;無掩膜刻蝕工藝刻蝕所述絕緣薄膜層204在第一測試針201的側(cè)壁形成絕緣層202。
[0094]所述絕緣層202的厚度為80納米?400微米，所述絕緣層202的材料可以為絕緣介質(zhì)材料，比如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氮碳化硅中的一種或幾種。
[0095]所述絕緣層202可以為單層或多層(彡2層)堆疊結(jié)構(gòu)。
[0096]所述無掩膜刻蝕工藝為各向異性的等離子刻蝕工藝，在一實(shí)施例中，所述等離子刻蝕工藝采用的刻蝕氣體為含氟和碳的氣體，具體可以為CF4、C2F6, C4F8, CHF3> CH2F2中的一種或幾種，源功率為500?1000W，偏置功率為O?100W，刻蝕腔壓力為2?500mtorr。
[0097]本實(shí)施例中，所述絕緣層202為單層的氧化硅層，
[0098]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述絕緣層202的材料還可以為樹脂材料，所述樹脂材料可以為環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚乙烯樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂或聚苯并惡唑樹脂。
[0099]所述絕緣層202的形成工藝為網(wǎng)板印刷工藝等。
[0100]結(jié)合參考圖9和圖10，在絕緣層202的表面形成第二測試針203，所述第二測試針203環(huán)繞相應(yīng)的第一測試針201。
[0101]所述第二測試針203的形成過程為:形成覆蓋所述絕緣層202和第一測試針201頂部表面的第二金屬層205 ;無掩膜刻蝕所述第二金屬層205，在絕緣層202表面形成第二測試針203。
[0102]所述第二金屬層205的形成工藝為濺射，第二金屬層205材料為銅、金、鎢或者合金材料、或者其他合適的金屬材料，第二金屬層205的厚度為60納米?300微米。
[0103]無掩膜刻蝕所述第二金屬層205的工藝為各向異性的等離子刻蝕工藝，在一實(shí)施例中，所述等離子刻蝕工藝采用的刻蝕氣體為SF6、NF3> Cl2, HBr中的一種或幾種，源功率為500?1500W，偏置功率為O?100W，刻蝕腔壓力為10?500mtorr。
[0104]請參考圖11，回刻蝕所述第一測試針201和絕緣層202，使得第一測試針201和絕緣層202的頂部表面低于第二測試針203的頂部表面，暴露出第二測試針的部分內(nèi)側(cè)壁表面；對所述第二測試針203的暴露的內(nèi)側(cè)壁表面和頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，形成第一弧面，所述第一弧面25的一端邊緣與回刻蝕后的絕緣層202的邊緣接觸，第一弧面25的另一端邊緣與第二測試針203的頂部表面接觸。
[0105]本實(shí)施例中，回刻蝕后，所述第一測試針201和絕緣層202的表面為平面，回刻蝕所述第一測試針201和絕緣層202采用各向異性的干法刻蝕，比如可以為等離子體刻蝕，等離子刻蝕工藝采用的氣體為HBr、Cl2, CF4。
[0106]在回刻蝕所述第一測試針201和絕緣層20后，暴露出第二測試針203的部分內(nèi)側(cè)壁表面，方便后續(xù)進(jìn)行的圓弧化處理。
[0107]圓弧化處理采用的工藝為等離子刻蝕工藝和激光刻蝕工藝。
[0108]在一實(shí)施例中，圓弧化處理采用等離子刻蝕工藝時(shí)，等離子刻蝕工藝采用的氣體為HBr、Cl2, CF4，源功率為800?2000W，偏置功率為200?800W，刻蝕腔壓力為5?50mtorr。在進(jìn)行等離子體刻蝕時(shí),刻蝕離子可以以一定的角度轟擊第二測試針203暴露的側(cè)壁表面和部分頂部表面，以形成第一弧面。在進(jìn)行等離子刻蝕之前，可以在基底上和第二測試針203的部分頂部表面上形成掩膜層。
[0109]在另一實(shí)施例中，圓弧化處理采用激光刻蝕時(shí)，通過調(diào)節(jié)激光刻蝕的時(shí)間或激光的功率，刻蝕形成第一弧面，激光刻蝕時(shí)，可以從第二測試針203外側(cè)壁指向內(nèi)側(cè)壁的方向進(jìn)行掃描刻蝕，或者也可以從第二測試針203內(nèi)側(cè)壁指向外側(cè)壁的方向進(jìn)行掃描刻蝕。在一實(shí)施例中，激光從第二測試針2 O 3外側(cè)壁指向內(nèi)側(cè)壁的方向進(jìn)行掃描刻蝕,刻蝕過程中激光束的能量保持不變，比如可以為lE18W/cm2?2E20W/cm2，激光從第二測試針203外側(cè)壁指向內(nèi)側(cè)壁的方向進(jìn)行掃描的時(shí)間呈弧線方式逐漸增大，在第二測試針203的頂部形成第一弧面，所述第一弧面25的一端邊緣與回刻蝕后的絕緣層202的邊緣接觸，第一弧面25的另一端邊緣與第二測試針203的頂部表面接觸，即所述第一弧面從絕緣層202的邊緣向上傾斜延伸到第二測試針203的頂部表面。在另一實(shí)施例中，激光從第二測試針203外側(cè)壁指向內(nèi)側(cè)壁的方向進(jìn)行掃描刻蝕時(shí)，每個(gè)位置的刻蝕時(shí)間保持不變，所述激光的能量呈弧線方式逐漸增大，在第二測試針203的頂部形成第一弧面。
[0110]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，請參考圖12，在形成第一測試針201、絕緣層202、和第二測試針203 (參考圖10)后；對所述第一測試針201的頂部表面、絕緣層202頂部表面和第二測試針203的頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，在第二測試針203的頂部形成第一弧面，在第一測試針201的頂部和絕緣層的頂部形成第二弧面，所述第一弧面的一端邊緣與第二弧面的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與的頂部表面接觸。
[0111]所述圓弧化處理采用的為等離子刻蝕工藝和激光刻蝕工藝。
[0112]在一實(shí)施例中，圓弧化處理采用等離子刻蝕工藝時(shí)，進(jìn)行等離子刻蝕之前，形成覆蓋所述基底200上和第二測試針203的頂部部分表面掩膜層，所述掩膜層具有暴露出第一測試針201頂部表面、絕緣層202頂部表面和第二測試針頂部部分表面的開口。等離子刻蝕工藝采用的氣體為HBr、Cl2、CF4，源功率為800?2000W，偏置功率為O?150W，刻蝕腔壓力為10mtorr?Itorr，在進(jìn)行刻蝕時(shí)，刻蝕腔室保持強(qiáng)大的壓力，刻蝕副產(chǎn)物不能及時(shí)從開口和開口底部刻蝕形成的凹槽內(nèi)排出，在刻蝕進(jìn)行時(shí)，刻蝕副產(chǎn)物會(huì)逐漸在開口和凹槽的側(cè)壁堆積，當(dāng)繼續(xù)進(jìn)行刻蝕時(shí)，對凹槽的邊緣區(qū)域底部材料的刻蝕速率會(huì)逐漸降低，即對凹槽的邊緣區(qū)域底部材料的刻蝕速率會(huì)小于對凹槽的中間區(qū)域底部材料的刻蝕速率；在刻蝕完成后，采用清洗工藝(比如可以為酸洗)去除刻蝕過程中的副產(chǎn)物，在第二測試針203的頂部形成第一弧面，在第一測試針201的頂部和絕緣層的頂部形成第二弧面。
[0113]在另一實(shí)施例中，圓弧化處理采用激光刻蝕時(shí)，通過調(diào)節(jié)激光刻蝕的時(shí)間或激光的功率，刻蝕形成第一弧面和第二弧面，激光刻蝕時(shí)，可以從第二測試針203外側(cè)壁指向第一測試針201中心的方向進(jìn)行掃描刻蝕，或者也可以從第一測試針201中心指向第二測試針203外側(cè)壁的方向進(jìn)行掃描刻蝕。在一實(shí)施例中，激光從第二測試針203外側(cè)壁指向第一測試針201中心的方向進(jìn)行掃描刻蝕，刻蝕過程中激光束的能量保持不變，比如可以為lE18ff/cm2?2E20W/cm2，激光從第二測試針203外側(cè)壁指向第一測試針201中心的方向進(jìn)行掃描的時(shí)間呈弧線方式逐漸增大，在第二測試針203的頂部形成第一弧面，在第一測試針201和絕緣層頂部形成第二弧面，所述第一弧面25的一端邊緣與第二弧面的邊緣接觸，第一弧面25的另一端邊緣與第二測試針203的頂部表面接觸，即所述第一弧面從絕緣層202的邊緣向上傾斜延伸到第二測試針203的頂部表面。在另一實(shí)施例中，激光從第二測試針203外側(cè)壁指向第一測試針201中心的方向進(jìn)行掃描刻蝕時(shí)，每個(gè)位置的刻蝕時(shí)間保持不變，所述激光的能量呈弧線方式逐漸增大，在第二測試針203的頂部形成第一弧面，在第二測試針203的頂部形成第一弧面，在第一測試針201和絕緣層頂部形成第二弧面。
[0114]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種形成前述半導(dǎo)體測試夾具的方法，具體請參考圖13?圖17。
[0115]請參考圖13，提供基底200 ;在所述基底200上形成介質(zhì)層207，述介質(zhì)層207中形成有若干第一通孔208和環(huán)繞每個(gè)第一通孔208的環(huán)形通孔209，第一通孔208和環(huán)形通孔209之間通過部分介質(zhì)層隔離。
[0116]所述第一通孔208和環(huán)形通孔209暴露出基底200的表面，所述第一通孔208中后續(xù)填充金屬形成第一測試針，所述第二通孔中后續(xù)填充金屬形成第二測試針。
[0117]所述基底200內(nèi)形成有信號傳輸電路或測試電路，關(guān)于信號傳輸電路或測試電路描述請參考前述實(shí)施例，在此不再贅述。
[0118]參考圖14，圖14為圖13中部分結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，所述第一通孔208為圓形，環(huán)形通孔209為圓環(huán)形，環(huán)形通孔209環(huán)繞所述第一通孔208，第一通孔208和環(huán)形通孔209之間通過部分介質(zhì)層材料隔離。
[0119]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第一通孔的形狀可以為其他的形狀，比如可以為正多邊形，具體可以為正三角形、正方形等。
[0120]在一實(shí)施例中，所述介質(zhì)層207的材料為絕緣介質(zhì)材料，比如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅、氮碳化硅中的一種或幾種，通過化學(xué)氣相沉淀工藝在基底200上形成介質(zhì)層207，然后在所述介質(zhì)層207上形成圖形化的光刻膠層，以所述圖形化的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述介質(zhì)層207，在介質(zhì)層207中形成若干第一通孔208和環(huán)繞每個(gè)第一通孔208的環(huán)形通孔209 ;形成第一通孔208的環(huán)形通孔209后，去除所述圖形化的光刻膠層。
[0121]在另一實(shí)施例中，所述介質(zhì)層207的材料為樹脂膠，所述樹脂膠為環(huán)氧樹脂膠、聚酰亞胺樹脂膠、聚乙烯樹脂膠、苯并環(huán)丁烯樹脂膠或聚苯并惡唑樹脂膠，通過干膜工藝、濕膜工藝、印刷工藝或滾膠工藝在所述基底200上形成介質(zhì)層207 ;然后通過曝光和顯影工藝在所述介質(zhì)層中形成若干第一通孔208和環(huán)繞每個(gè)第一通孔208的環(huán)形通孔209，簡化了工藝步驟，形成工藝簡單。
[0122]參考圖15，在第一通孔208 (參考圖13)中填充金屬形成第一測試針201，在環(huán)形通孔209 (參考圖13)中填充金屬形成第二測試針203。
[0123]所述第一測試針201和第二測試針203通過同一工藝步驟形成。
[0124]在第一通孔208和環(huán)形通孔209中填充金屬的工藝為電鍍工藝，在第一通孔208和環(huán)形通孔209中填充金屬之前，還包括:在所述第一通孔208和環(huán)形通孔209的側(cè)壁和底部以及犧牲層的表面形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層作為電鍍工藝時(shí)的陰極。
[0125]所述導(dǎo)電層的材料為T1、Ta、TiN、TaN等中的一種或幾種，導(dǎo)電層可以為單層或多層O 2層)堆疊結(jié)構(gòu)。
[0126]在一實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層可以為雙層堆疊結(jié)構(gòu)，所述雙層堆疊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層包括Ti層和位于Ti層上的TiN層，或者包括Ta層位于Ta層上的TaN層。
[0127]所述導(dǎo)電層的厚度小于第一通孔208的半徑和環(huán)形通孔209的半徑兩者中的較小的半徑值，導(dǎo)電層的形成工藝為濺射。
[0128]在形成導(dǎo)電層后，進(jìn)行電鍍工藝，形成金屬層，所述金屬層位于導(dǎo)電層上并填充第一通孔208和環(huán)形通孔209，在進(jìn)行電鍍工藝后，還包括:進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，去除介質(zhì)層207表面的金屬層和導(dǎo)電層,形成第一測試針201和第二測試針203,第一測試針201和第二測試針203均包括金屬層和包圍所述金屬層的防擴(kuò)散阻擋層，所述防擴(kuò)散阻擋層為化學(xué)機(jī)械研磨后剩余的導(dǎo)電層構(gòu)成，用于防止金屬層中的金屬向后續(xù)形成的絕緣層中擴(kuò)散。
[0129]所述金屬層的材料為銅、金、鎢或者合金材料、或者其他合適的金屬材料。
[0130]本實(shí)施例中通過電鍍工藝同時(shí)形成第一測試針201和第二測試針203，第一測試針201和第二測試針203不會(huì)受到刻蝕的損傷，使得第一測試針201和第二測試針203的表面形貌較佳。
[0131]所述第一測試針201和第二測試針203之間的介質(zhì)層作為絕緣層202。
[0132]參考圖16，回刻蝕所述第一測試針201和絕緣層202，使得第一測試針201和絕緣層202的頂部表面低于第二測試針203的頂部表面，暴露出第二測試針的部分內(nèi)側(cè)壁表面；對所述第二測試針203的暴露的內(nèi)側(cè)壁表面和頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，形成第一弧面，所述第一弧面25的一端邊緣與回刻蝕后的絕緣層202的邊緣接觸，第一弧面25的另一端邊緣與第二測試針203的頂部表面接觸。
[0133]本實(shí)施例中，回刻蝕后，所述第一測試針201和絕緣層202的表面為平面。
[0134]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在形成第一測試針201、絕緣層202、和第二測試針203 (參考圖15)后；對所述第一測試針201的頂部表面、絕緣層202頂部表面和第二測試針203的頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，在第二測試針203的頂部形成第一弧面，在第一測試針201的頂部和絕緣層的頂部形成第二弧面，所述第一弧面的一端邊緣與第二弧面的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與的頂部表面接觸。關(guān)于回刻蝕工藝和圓弧化處理工藝的描述和限定請參考前述實(shí)施例相關(guān)部分的描述和限定，在此不再贅述。
[0135]參考圖17，去除第二測試針203外側(cè)的部分厚度的介質(zhì)層207 (參考圖12)，暴露出第二測試針203的部分側(cè)壁表面。
[0136]在去除第二測試針203外側(cè)的介質(zhì)層207之前，在所述第一測試針201和第二測試針203、以及第一測試針201和第二測試針203之間的介質(zhì)層上形成光刻膠掩膜層；然后以所述光刻膠為掩膜，刻蝕去除第二測試針203外側(cè)的介質(zhì)層207。
[0137]去除第二測試針203外側(cè)的部分厚度的介質(zhì)層207工藝可以為濕法刻蝕或干法刻蝕工藝。
[0138]去除部分厚度介質(zhì)層的目的是:在電學(xué)性能測試過程中，防止介質(zhì)層與待測試端子接觸。剩余的介質(zhì)層207可以作為固定層，用于提高測試針頭與基底之間機(jī)械強(qiáng)度。
[0139]本發(fā)明另一實(shí)施例中還提供了一種測試針頭的形成方法，包括:
[0140]提供基底；
[0141]在所述基底上形成第一測試針，所述第一測試針包括位于頂部的第一測試端和位于底部的第一連接端；
[0142]在第一測試針的側(cè)壁上形成絕緣層；
[0143]在絕緣層的表面形成第二測試針，所述第二測試針環(huán)繞所述第一測試針，所述第二測試針包括位于頂部的第二測試端和位于底部的第二連接端，所述第二測試針的第二測試端具有下凹的第一弧面。
[0144]所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層頂部表面低于第二測試針的第二測試端表面。
[0145]在一實(shí)施例中，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層的頂部表面為平面，且第一測試端表面與絕緣層頂部表面齊平，所述第一弧面的一端邊緣與絕緣層的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與第二測試針的頂部表面接觸。
[0146]在一實(shí)施例中，所述第一測試針、絕緣層和第二測試針的形成過程為:在所述基底上形成第一測試針；形成覆蓋所述第一測試針側(cè)壁和頂部表面的絕緣薄膜層；無掩膜刻蝕工藝刻蝕所述絕緣薄膜層在第一測試針的側(cè)壁形成絕緣層；形成覆蓋所述絕緣層和第一測試針頂部表面的第二金屬層；無掩膜刻蝕所述第二金屬層，在絕緣層表面形成第二測試針；回刻蝕所述第一測試針和絕緣層，使得第一測試針和絕緣層的頂部表面低于第二測試針頂部表面，暴露出第二測試針的部分內(nèi)側(cè)壁表面；對所述第二測試針的暴露的內(nèi)側(cè)壁表面和頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，形成第一弧面。
[0147]在一實(shí)施例中，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層的頂部表面具有下凹的第二弧面，所述第一弧面的一端邊緣與第二弧面的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與的頂部表面接觸。
[0148]在一實(shí)施例中，所述第一探測針、第二探測針和絕緣層的形成過程為:在所述基底上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有第一通孔和環(huán)繞所述第一通孔的環(huán)形通孔，第一通孔和環(huán)形通孔之間通過部分介質(zhì)層隔離；在第一通孔中填充金屬形成第一測試針，在環(huán)形通孔中填充第二金屬形成第二測試針；去除第二測試針外側(cè)的介質(zhì)層，第一測試針和第二測試針之間的介質(zhì)層作為絕緣層；對所述第一測試針的頂部表面、絕緣層頂部表面和第二測試針的頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，在第二測試針的頂部形成第一弧面，在第一測試針的頂部和絕緣層的頂部形成第二弧面。
[0149]所述圓弧化處理為激光刻蝕或等離子刻蝕。
[0150]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種測試針頭的形成方法，其特征在于，包括: 提供基底； 在所述基底上形成第一測試針，所述第一測試針包括位于頂部的第一測試端和位于底部的第一連接端； 在第一測試針的側(cè)壁上形成絕緣層； 在絕緣層的表面形成第二測試針，所述第二測試針環(huán)繞所述第一測試針，所述第二測試針包括位于頂部的第二測試端和位于底部的第二連接端，所述第二測試針的第二測試端具有下凹的第一弧面。
2.如權(quán)利要求1所述的測試針頭的形成方法，其特征在于，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層頂部表面低于第二測試針的第二測試端表面。
3.如權(quán)利要求2所述的測試針頭的形成方法，其特征在于，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層的頂部表面為平面，且第一測試端表面與絕緣層頂部表面齊平，所述第一弧面的一端邊緣與絕緣層的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與第二測試針的頂部表面接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的測試針頭的形成方法，其特征在于，所述第一測試針、絕緣層和第二測試針的形成過程為:在所述基底上形成第一測試針；形成覆蓋所述第一測試針側(cè)壁和頂部表面的絕緣薄膜層；無掩膜刻蝕工藝刻蝕所述絕緣薄膜層在第一測試針的側(cè)壁形成絕緣層；形成覆蓋所述絕緣層和第一測試針頂部表面的第二金屬層；無掩膜刻蝕所述第二金屬層，在絕緣層表面形成第二測試針；回刻蝕所述第一測試針和絕緣層，使得第一測試針和絕緣層的頂部表面低于第二測試針頂部表面，暴露出第二測試針的部分內(nèi)側(cè)壁表面；對所述第二測試針的暴露的內(nèi)側(cè)壁表面和頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，形成第一弧面。
5.如權(quán)利要求2所述的測試針頭的形成方法，其特征在于，所述第一測試針的第一測試端表面和絕緣層的頂部表面具有下凹的第二弧面，所述第一弧面的一端邊緣與第二弧面的邊緣接觸，第一弧面的另一端邊緣與的頂部表面接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的測試針頭的形成方法，其特征在于，所述第一探測針、第二探測針和絕緣層的形成過程為:在所述基底上形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有第一通孔和環(huán)繞所述第一通孔的環(huán)形通孔，第一通孔和環(huán)形通孔之間通過部分介質(zhì)層隔離；在第一通孔中填充金屬形成第一測試針，在環(huán)形通孔中填充第二金屬形成第二測試針；去除第二測試針外側(cè)的介質(zhì)層，第一測試針和第二測試針之間的介質(zhì)層作為絕緣層；對所述第一測試針的頂部表面、絕緣層頂部表面和第二測試針的頂部表面進(jìn)行圓弧化處理，在第二測試針的頂部形成第一弧面，在第一測試針的頂部和絕緣層的頂部形成第二弧面。
7.如權(quán)利要求4或6所述的測試針頭的形成方法，其特征在于，所述圓弧化處理為激光刻蝕或等離子刻蝕。
8.一種半導(dǎo)體測試夾具的形成方法，其特征在于，包括: 提供基底； 在所述基底上形成若干第一測試針，所述第一測試針包括位于頂部的第一測試端和位于底部的第一連接端； 在每個(gè)第一測試針的側(cè)壁上形成絕緣層； 在絕緣層的表面形成第二測試針，所述第二測試針環(huán)繞相應(yīng)的第一測試針，所述第二測試針包括位于頂部的第二測試端和位于底部的第二連接端，所述第二測試針的第二測試端具有下凹的第一弧面。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體測試夾具的形成方法，其特征在于，所述基底內(nèi)形成有信號傳輸電路，所述信號傳輸電路包括第一輸入端、第一輸出端、第二輸入端和第二輸出端，所述第一輸出端與第一測試針的第一連接端電連接，所述第二輸出端與第二測試針的第二連接端電連接，所述第一輸入端和第二輸入端分別與外部的測試電路電連接。
10.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體測試夾具的形成方法，其特征在于，所述第一測試針的形成過程為:在所述基底上形成第一金屬層；刻蝕所述第一金屬層形成若干第一測試針。
【文檔編號】H01L21/60GK104282585SQ201410603672
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】石磊 申請人:南通富士通微電子股份有限公司