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Die
Erfindung betrifft eine Messsonde für elektrische Eigenschaften
und ein Verfahren zum Herstellen der Messsonde. Sie betrifft insbesondere eine
Messsonde für
elektrische Eigenschaften, die zum Messen der elektrischen Eigenschaften
eines Prüfobjekts
verwendet wird, beispielsweise eines LSI-Chips oder eines ähnlichen
Objekts, und ein Verfahren zum Herstellen der Messsonde.
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In
einem Schritt zum Messen der elektrischen Eigenschaften einer LSI
wird eine Messsonde für
elektrische Eigenschaften mit einer Anzahl Elektrodenanschlussflecke
des LSI-Chips in Berührung gebracht,
damit diese elektrisch angeschlossen werden.
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Als
eine derartige Messsonde für
elektrische Eigenschaften wird im Patentschrifttum Nr. 1 (Patent Nr.
2001-255340) eine Prüfsonde
angegeben, die eine Schraubenfeder aufweist, die es ermöglicht,
die Gesamtlänge
einer Berührsonde
kurz zu halten. Im Patentschrifttum Nr. 2 (Patent Nr. Hei 7-7052)
wird eine Messsonde für
elektrische Eigenschaften angegeben, die so aufgebaut ist, dass
einseitig gehaltene Strukturteile lokal durch das dreidimensionale
Bearbeiten eines Siliciumsubstrats ausgebildet werden. Anschließend wird
ein leitender Metallfilm darauf ausgebildet, und die einseitig gehaltenen
Strukturteile werden von dem isolierenden Substrat gehalten, auf
dem sich die Verdrahtungsmuster befinden. In
US-4,961,052 ist eine ähnliche
Anordnung offenbart.
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Zusätzlich ist
im Patentschrifttum Nr. 3 (Patent Nr. 2002-168904) ein Kontaktteil
offenbart, in dem die Sondentragarme zickzackförmig auf dem Substrat angeordnet
sind, damit sie zu verkleinerten Elektrodenanschlussflecken des
LSI-Chips passen. Eine Prüfvorrichtung,
die zahlreiche Sonden aufnehmen kann, ist ebenfalls in
US2002/0033707A1 offenbart.
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In
den letzten Jahren hat die Größe der Elektrodenanschlussflecke
von LSI-Chips mit höheren Leistungen
der integrierten Halbleiterschaltungen abgenommen. Beispielsweise
ist bei am Rand angeordneten Elektrodenanschlussflecken der Abstand
zwischen den Flecken auf 100 μm
oder weniger geschrumpft. Daher benötigt man dringend eine Messsonde
für elektrische
Eigenschaften, die man an den Gebrauch mit Elektrodenflecken von
verkleinerten LSI-Chips anpassen kann. Eine derartige Sonde ist
in
US2002/0072136A1 offenbart.
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Die
im Patentschrifttum Nr. 2 und 3 angegebenen Sonden sollten auch
mit den verkleinerten Elektrodenanschlussflecken der LSI-Chips zurechtkommen;
man muss jedoch die feinen einseitig gehaltenen Strukturen lokal
ausbilden, indem man das Siliciumsubstrat dreidimensional bearbeitet.
Dadurch fallen schwierige Herstellungsschritte an, und die Fertigungskosten
steigen möglicherweise
an.
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Es
gibt – neben
dem Randtyp, bei dem die Anschlussflecke am Rand des LSI-Chips angeordnet sind – auch Elektrodenanschlussflecke
für LSI-Chips, die
in Form einer vollständig
besetzten Matrix angeordnet sind, wobei die Anschlussflecke auf
der gesamten Hauptoberfläche
des LSI-Chips untergebracht sind. Die im Patentschrifttum Nr. 1
angegebene Sonde kann an den Gebrauch mit Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken
angepasst werden. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, eine
solche Sonde an den Gebrauch mit Elektrodenanschlussflecken anzupassen,
deren Abstand auf ungefähr
150 μm oder
weniger verkleinert ist. Zudem wird im Patentschrifttum Nr. 2 und
3 die ebene Sonde durch das Bearbeiten eines Siliciumsubstrats hergestellt.
Damit ist es alles andere als einfach, eine derartige ebene Sonde
an den Gebrauch mit Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken anzupassen,
deren Abstand sehr klein ist.
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Man
wünscht
daher, eine Messsonde für elektrische
Eigenschaften bereitzustellen, die eine einfache Struktur besitzt
und leicht herzustellen ist, und die man an den Gebrauch mit Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken
mit kleinem Abstand anpassen kann, sowie ein Verfahren zum Herstellen
einer solchen Sonde.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine Messsonde für elektrische
Eigenschaften bereitgestellt, die durch das Zusammensetzen mehrerer
Sondenteile hergestellt wird, wobei jedes Teil einen Grundabschnitt
umfasst, der aus einer dünnen Halbleiterplatte
und einer Isolierschicht aufgebaut ist, die die dünne Halbleiterplatte
bedeckt, eine Anzahl Anschlussabschnitte, die aus dem gleichen Material hergestellt
sind wie der Grundabschnitt und sich von einem Ende des Grundabschnitts
nach außen
erstrecken, Verdrahtungsmuster auf den Anschlussabschnitten und
dem Grundabschnitt ausgebildet sind und jeweils von der Anzahl Anschlussabschnitte
zu dem Grundabschnitt verlaufen, und Kontaktabschnitte auf den oberen
Endabschnitten der Anschlussabschnitte ausgebildet sind, die jeweils
an die Verdrahtungsmuster angeschlossen sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahl Sondenteile in Form von dünnen Platten so ausgerichtet sind,
dass die jeweiligen Oberflächen
der dünnen Platten
parallel zueinander angeordnet sind, und dass die Kontaktabschnitte
in die gleiche Richtung zeigen, und dass die Anzahl Sondenteile
und Abstandshalter durch Befestigungsvorrichtungen in einem Zustand
befestigt sind, in dem der Abstandshalter jeweils zwischen den zahlreichen
Sondenteilen angeordnet ist.
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In
der Messsonde für
elektrische Eigenschaften der Erfindung werden zuerst eine Anzahl Sondenteile
hergestellt, die jeweils einen Grundabschnitt und eine Anzahl Anschlussabschnitte
aufweisen, die sich aus einer Seite des Grundabschnitts heraus erstrecken.
Auf den Sondenteilen werden eine Anzahl Verdrahtungsmuster ausgebildet,
die sich von einer Anzahl Anschlussabschnitte zum Grundabschnitt
erstrecken. Daraufhin wird jeweils der Kontaktabschnitt auf den
oberen Endabschnitten der Anschlussabschnitte ausgebildet, der mit
dem Verdrahtungsmuster verbunden ist.
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Die
zahlreichen Sondenteile werden so ausgerichtet, dass ihre Oberflächen in
Form dünner
Platten parallel zueinander angeordnet sind und die Kontaktabschnitte
in die gleiche Richtung zeigen. Daraufhin werden die Sondenteile
in einem Zustand befestigt, in dem zwischen den Sondenteilen jeweils
Abstandshalter angeordnet sind.
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Verwendet
man eine solche Anordnung, so ist der Abstand zwischen den Sondenteilen
in der Richtung parallel zur Oberfläche aus den dünnen Platten
durch eine Linie und einen Raum zwischen einer Anzahl Anschlussabschnitte
und jedem Sondenteil festgelegt. Der Abstand zwischen den Sondenteilen
in der Richtung senkrecht zur Oberfläche aus den dünnen Platten
wird durch die Dicke des Anschlussabschnitts eines jeden Sondenteils
(die gleich der Dicke des dünner
gemachten Halbleiterwafers ist) und die Dicke des Abstandshalters
spezifiziert. Dadurch kann man die Sondenteile leicht an den Gebrauch
mit Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken als Prüfobjekte anpassen.
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Zusätzlich kann
man zahlreiche Anschlussabschnitte der Sondenteile mit hoher Präzision ausbilden,
indem man einen Halbleiterwafer verarbeitet, der für feine
Muster geeignet ist, und man kann auch die Dicke des Abstandshalters
mit guter Genauigkeit einstellen. Daher kann man den Abstand der
Anschlussabschnitte, die für
den Vollmatrixtyp angeordnet sind, mit guter Genauigkeit verringern.
Somit kann man die Sonde leicht an die Verwendung mit Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken
anpassen, die mit sehr geringen Abständen (z. B. 150 μm oder weniger)
angeordnet sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weisen die Anschlussab schnitte jeweils flexible Teile
zwischen dem Grundabschnitt und den Kontaktabschnitten auf. Werden
die Anschlussabschnitte elastisch verformt, so werden die Kontaktabschnitte
jeweils mit einer vorbestimmten Kontaktkraft gegen die Elektrodenanschlussflecke
als Prüfobjekt gedrückt, wodurch
ein guter elektrischer Anschluss zwischen den Teilen hergestellt
werden kann.
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Wie
beschrieben kann man die Messsonde für elektrische Eigenschaften
der Erfindung leicht an den Gebrauch mit verkleinerten Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken
als Prüfobjekt
anpassen.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer
Messsonde für
elektrische Eigenschaften bereitgestellt, umfassend die Schritte:
Verringern
der Dicke eines Halbleiterwafers durch Schleifen;
Bestimmen
eines Grundabschnitts und einer Anzahl Anschlussabschnitte, die
mit einem Ende des Grundabschnitts verbunden sind und obere Endseiten
aufweisen, die als Kontaktabschnitte dienen, durch Ausbilden des Öffnungsabschnitts,
der durch den Halbleiterwafer verläuft, in einem vorbestimmten Teil
des Halbleiterwafers;
Ausbilden einer Isolierschicht auf einer
Oberfläche und
einer weiteren Oberfläche
des Halbleiterwafers und einer Seitenfläche des Öffnungsabschnitts;
Ausbilden
von Verdrahtungsmustern, die jeweils von der Anzahl Anschlussabschnitte
zum Grundabschnitt verlaufen, auf der Isolierschicht auf den Anschlussabschnitten
und dem Grundabschnitt;
Gewinnen einer Anzahl Sondenteile in
Form von dünnen
Platten durch das Abschneiden des Grundabschnitts, mit dem die Anzahl
Anschlussabschnitte verbunden sind, vom Halbleiterwafer; und
Ausbilden
der Kontaktabschnitte, die mit den Verdrahtungsmustern verbunden
sind und aus Metall bestehen, auf den oberen Endabschnitten der
Anschlussabschnitte der Sondenteile,
gekennzeichnet durch das
Ausrichten der zahlreichen Sondenteile in Form dünner Platten derart, dass die
jeweiligen Oberflächen
der dünnen
Platten parallel zueinander ausgerichtet sind und dass die Kontaktabschnitte
in die gleiche Richtung zeigen, und anschließend das Befestigen der Anzahl
Sondenteile und Abstandshalter durch Befestigungsvorrichtungen in
einem Zustand, in dem der Abstandshalter jeweils zwischen der Anzahl
Sondenteile angeordnet ist, wobei die Kontaktabschnitte unmittelbar
nach dem Schritt des Gewinnens der Sondenteile oder nach dem Schritt
des Befestigens der Sondenteile und Abstandshalter ausgebildet werden.
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In
US-5,989,994 ist ein Verfahren
zum Herstellen von Kontaktstrukturen offenbart.
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Es
wird nun beispielhaft Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen.
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Es
zeigt:
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1A bis 1H Ansichten
eines Verfahrens zum Herstellen einer Messsonde für elektrische Eigenschaften
gemäß einer
ersten Ausführungsform der
Erfindung;
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2 eine
Draufsicht einer Struktur in 1H gesehen
aus der A-Richtung;
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3 eine
Schnittansicht der Situation, in der die Anschlüsse der Messsonde für elektrische
Eigenschaften in der ersten Ausführungsform
der Erfindung auf Elektrodenanschlussflecken eines LSI-Chips angeordnet
sind;
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4A bis 4H Ansichten
eines Verfahrens zum Herstellen einer Messsonde für elektrische Eigenschaften
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 eine
Draufsicht einer Struktur in 4H gesehen
aus der B-Richtung;
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6 eine
Schnittansicht der Situation, in der die Anschlüsse der Messsonde für elektrische
Eigenschaften in der zweiten Ausführungsform der Erfindung auf
Elektrodenanschlussflecken eines LSI-Chips angeordnet sind;
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7A bis 7G Ansichten
(Nr. 1) eines Verfahrens zum Herstellen einer Messsonde für elektrische
Eigenschaften gemäß einer
dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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8 eine
Ansicht (Nr. 2) des Verfahrens zum Herstellen einer Messsonde für elektrische
Eigenschaften gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung;
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9 eine
Aufbaudarstellung der Messsonde für elektrische Eigenschaften
gemäß der dritten Ausführungsform
der Erfindung; und
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10 eine
Seitenansicht der Messsonde für
elektrische Eigenschaften gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung.
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Es
werden nun Ausführungsformen
der Erfindung anhand der Zeichnungen erklärt.
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(Erste Ausführungsform)
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1A bis 1H zeigen
Ansichten eines Verfahrens zum Herstellen einer Messsonde für elektrische
Eigenschaften gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. 2 zeigt eine Draufsicht für den Fall,
dass die Struktur in 1H aus der A-Richtung gesehen
wird. 3 zeigt in ähnlicher Weise
eine Schnittansicht der Situation, in der die Anschlüsse der
Messsonde für
elektrische Eigenschaften in der ersten Ausführungsform der Erfindung auf
Elektrodenanschlussflecken eines LSI-Chips angeordnet sind.
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Für das Verfahren
zum Herstellen der Messsonde für
elektrische Eigenschaften in der ersten Ausführungsform der Erfindung, siehe 1A,
wird zuerst ein Halbleiterwafer 10 hergestellt, der 600
bis 800 μm
dick ist. Als Halbleiterwafer 10 wird ein Siliciumwafer
verwendet, der für
feine Muster geeignet ist, oder ein ähnlicher Wafer. Nun wird, siehe 1B,
die Dicke durch Schleifen einer Oberfläche des Halbleiterwafers 10 auf
50 bis 400 μm
verringert.
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Nun
wird, siehe 10, eine Trockenfilmabdeckung 12 auf
dem Halbleiterwafer 10 ausgebildet, in der ein Öffnungsabschnitt 12x zum
Ausbilden der Anschlussabschnitte einer Sonde verwendet wird. Anschließend wird
eine Fläche
des Halbleiterwafers 10, die über den Öffnungsabschnitt 12x zugänglich ist,
durch Trockenätzen
geätzt
(RIE, RIE = Reactive Ion Etching, oder ein ähnliches Verfahren), wobei
die Trockenfilmabdeckung 12 als Maske für den Durchgang zum Wafer dient.
Hierdurch wird ein Öffnungsabschnitt 10x ausgebildet.
Nun wird die Trockenfilmabdeckung 12 entfernt. In diesem
Fall kann man anstelle der Trockenfilmabdeckung 12 auch
eine flüssige
Abdeckung verwenden, in der eine ähnliche Öffnung vorhanden ist.
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Dadurch
wird wie in einer unteren Ansicht (Draufsicht) in 1D dargestellt,
ein Grundabschnitt 10a bestimmt, in dem der ringartige Öffnungsabschnitt 10x vorhanden
ist, und zahlreiche Anschlussabschnitte 10b, die sich von
dem Grundabschnitt wie die Zähne
eines Kamms nach innen erstrecken. Der Grundabschnitt 10a und
die Anschlussabschnitte 10b bilden eine Sonde und werden
in zahlreichen Flächen
des Halbleiterwafers 10 bestimmt.
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In
diesem Fall kann man vor dem Ausbilden der Trockenfilmabdeckung 12 eine
Hilfsmaske auf dem Halbleiterwafer 10 ausbilden, beispielsweise
einen Metallfilm, eine Isolierschicht oder eine ähnliche Schicht. Daraufhin
kann man die Hilfsmaskenschicht ätzen,
wobei die Trockenfilmabdeckung 12 als Maske dient, und
anschließend
den Halbleiterwafer 10 ätzen,
wobei die Trockenfilmabdeckung 12 und die Hilfsmaskenschicht
als Maske dienen. Da in diesem Fall die Hilfsmaskenschicht als Hartmaske
dient, kann man eine verbesserte Ätzgenauigkeit gegenüber dem
Fall erreichen, in dem die Trockenfilmabdeckung 12 als
einzige Schicht verwendet wird. Man kann die mit engerem Abstand
ausgebildeten Anschlussabschnitte 10b mit hoher Genauigkeit
ausbilden. Nach dem Ent fernen der Trockenfilmabdeckung 12 wird
die Hilfsmaskenschicht gezielt vom Halbleiterwafer 10 entfernt.
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Nun
wird, siehe 1E, eine Isolierschicht 14,
beispielsweise eine Siliciumoxidschicht oder ein ähnlicher
Film auf einer Oberfläche
und der anderen Oberfläche
des Halbleiterwafers 10 sowie einer Seitenfläche des Öffnungsabschnitts 10x ausgebildet, und
zwar durch thermische Oxidation oder mit dem CVD-Verfahren. Man
kann eine organische Isolierschicht als Isolierschicht 14 verwenden.
In diesem Fall erhält
man die Isolierschicht 14 durch das Ausbilden eines flüssigen Lötstoplacks
auf beiden Oberflächen
des Halbleiterwafers 10 mit Hilfe einer Sprühbeschichtung
oder Schleuderbeschichtung. Wahlweise kann man einen Polyimidkunststoff
oder einen ähnlichen
Kunststoff galvanisch ausbilden.
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Daraufhin
werden, siehe 1F, Verdrahtungsmuster 16,
die sich von einem oberen Endabschnitt des Anschlussabschnitts 10b zur
Seite des Grundabschnitts 10a erstrecken, auf der Oberseite
des Halbleiterwafers 10 ausgebildet. Als Material für die Verdrahtungsmuster 16 kann
man Kupfer (Cu), Aluminium (Al), Aluminimumlegierungen (AlSi usw.)
oder ein ähnliches
Material verwenden. Die Verdrahtungsmuster 16 werden so
ausgebildet, dass sie einen Anschlussfleck (nicht dargestellt) am Grundabschnitt 10a des
Halbleiterwafers 10 aufweisen, siehe unten.
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Als
Verfahren zum Ausbilden der Verdrahtungsmuster 16 kann
man unterschiedliche Verfahren einsetzen. Für ein bevorzugtes Beispiel
kann man den Semi-Additivprozess verwenden. Im Einzelnen wird durch
Sputtern oder stromloses Beschichten eine Keimschicht auf dem Halbleiterwafer 10 ausgebildet.
Anschließend
wird ein Abdeckungsfilm mit Öffnungsabschnitten
erzeugt, die dem Verdrahtungsmuster 16 entsprechen. Daraufhin
werden Metallschichtmuster in den Öffnungsabschnitten galvanisch
erzeugt. Der Abdeckungsfilm wird entfernt und die Keimschicht wird
geätzt,
wobei die Metallschichtmuster als Maske dienen. Man kann auch auf
der gesamten Oberfläche
eine Metallschicht durch Sputtern erzeugen und anschließend die
Verdrahtungsmuster 16 durch Strukturieren der Metallschicht
mit Photolithographie und Ätzen
ausbilden.
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Nun
werden, siehe 1G, Metallanschlüsse 18 auf
den oberen Endabschnitten der Verdrahtungsmuster 16 des
Anschlussabschnitts 10b des Halbleiterwafers 10 mit
dem Drahtanschlussverfahren erzeugt. Im Einzelnen wird zuerst ein
Metalldraht, beispielsweise ein Golddraht oder ein ähnlicher Draht,
aus der Kapillare des Drahtbonders um eine vorbestimmte Länge herausgeschoben.
Daraufhin wird ein oberer Endabschnitt des Metalldrahts durch elektrische
Entladung kugelförmig
abgerundet. Der sphärische
obere Endabschnitt des Metalldrahts wird durch Absenken der Kapillare
mit den oberen Endabschnitten der Verdrahtungsmuster 16 in
Berührung
gebracht. Nun wird der sphärische
obere Endabschnitt durch Erwärmen
und Ultraschallschwingungen mit den Verdrahtungsmustern 16 verbunden. Der
Metalldraht wird durch eine Klemme gehalten, und die Kapillare und
damit der Metalldraht wird abgezogen. Hierdurch wird der aus Gold
bestehende nasenförmige
Metallanschluss 18 ausgebildet, der elektrisch mit dem
Verdrahtungsmuster 16 verbunden ist.
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Wahlweise
wird eine Abdeckschicht ausgebildet, die Öffnungsabschnitte in den oberen
Endabschnitten der Verdrahtungsmuster 16 hat. Ein Metallfilm
aus Gold (Au), Nickel (Ni) oder einem ähnlichen Metall wird durch
stromloses Beschichten in den Öffnungsabschnitten
erzeugt. Daraufhin wird die Abdeckschicht entfernt, und man erhält den Metallanschluss 18.
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Auf
diese Weise kann man in dieser Ausführungsform den Metallanschluss 18,
der als Kontaktabschnitt der Sonde dient, mit einem einfachen Verfahren
ausbilden.
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Ein
einzelnes Sondenteil, siehe 1H, das aus
dem Anschlussabschnitt 10b und dem Grundabschnitt 10a besteht,
erhält
man durch Unterteilen des Halbleiterwafers 10. In diesem
Fall kann man den Metallanschluss 18 auf dem oberen Endabschnitt
des Verdrahtungsmusters 16 ausbilden, nachdem man das einzelne
Sondenteil erhalten hat.
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Nun
wird ein ringartiges Halteteil 20 an einem Randabschnitt
der anderen Seite (die Seite gegenüber der Oberfläche, auf
der die Verdrahtungsmuster 16 ausgebildet sind) des Grundabschnitts 10a des
Sondenteils befestigt. Ein Kunststoffsubstrat (gedrucktes Substrat)
wird als beispielhaftes Halteteil 20 verwendet. Das Halteteil 20 wird
mit einem Kleber oder einer Schraubklemme am Grundabschnitt 10a befestigt.
Wird eine Schraubklemme verwendet, so werden Durchgangslöcher für die Schraubklemme an
vorbestimmten Abschnitten des Grundabschnitts 10a des Halteteils 20 bereitgestellt.
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Gemäß den obigen
Angaben erhält
man eine Messsonde 1 für
elektrische Eigenschaften entsprechend der ersten Ausführungsform.
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Die
Draufsicht in 2, die eine Struktur in 1H gesehen
aus der A-Richtung darstellt, zeigt, dass die Messsonde 1 für elektrische
Eigenschaften dieser Ausführungsform
im Wesentlichen aus dem Grundabschnitt 10a aufgebaut ist,
in dem in der Mitte der Öffnungsabschnitt 10x bereitgestellt
ist. Die Sonde besteht aus einer dünnen Halbleiterplatte (dünnen Siliciumplatte) 10 und
der Isolierschicht 14, mit der die dünne Halbleiterplatte beschichtet
ist, und aus zahlreichen Anschlussabschnitten 10b, die
mit dem Grundabschnitt 10a verbunden sind und sich wie
die Zähne
eines Kamms nach innen erstrecken. Die Verdrahtungsmuster 16,
die sich vom Anschlussabschnitt 10b zum Grundabschnitt 10a erstrecken,
sind auf einer Oberfläche
einer Anzahl Anschlussabschnitte 10b bzw. dem Grundabschnitt 10a ausgebildet.
Die Verdrahtungsmuster 16 weisen jeweils einen Anschlussfleck 16a auf
dem Grundabschnitt 10a auf.
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Zudem
ist jeweils ein Metallanschluss 18 auf den oberen Endabschnitten
der Verdrahtungsmuster 16 auf den Anschlussabschnitten 10b vorhanden. Das
ringartige Halteteil 20 ist am Randabschnitt der anderen
Seite des Grundabschnitts 10a befestigt (die Oberfläche, die
der Seite gegenüberliegt,
auf der die Verdrahtungsmuster 16 ausgebildet sind).
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Die
Messsonde 1 für
elektrische Eigenschaften in dieser Ausführungsform ist so aufgebaut,
dass sie für
den Gebrauch mit Rand-Elektrodenanschlussflecken (Abstand 100 μm oder weniger)
als Prüfobjekt
geeignet ist, das verkleinert wird. Anders formuliert, siehe 3,
sind die Metallanschlüsse 18,
die jeweils auf dem oberen Endabschnitt des Anschlussabschnitts 10b der
Messsonde 1 für
elektrische Eigenschaften ausgebildet sind, über den Rand-Elektrodenanschlussflecken
ausgerichtet, die auf einem LSI-Chip 22 vorhanden sind,
der das Prüfobjekt
ist. Da die Anschlussabschnitte 10b einseitig gehalten ausgebildet
sind, werden die Metallanschlüsse 18 mit einer
vorbestimmten Kontaktkraft gegen die Elektrodenanschlussflecke des
LSI-Chips 22 gedrückt, wenn
die Anschlussabschnitte 10b elastisch verformt werden,
damit die Anschlussabschnitte 10b in den Status versetzt
werden, in dem sie elektrisch leiten.
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Bei
der Messsonde 1 für
elektrische Eigenschaften sind auch Anschlüsse (nicht dargestellt) einer
Inspektionsvorrichtung elektrisch mit den Anschlussflecken 16a der
Verdrahtungsmuster 16 verbunden. Verschiedene Prüfsignale
werden dem LSI-Chip 22 nacheinander von der Inspektionsvorrichtung über die
Messsonde 1 für
elektrische Eigenschaften zugeführt,
und die elektrischen Eigenschaften des LSI-Chips 22 werden
gemessen. In diesem Fall kann die Messsonde 1 für elektrische
Eigenschaften dieser Ausführungsform
die elektrischen Eigenschaften verschiedener Prüfobjekte messen, beispielsweise
einen Halbleiterwafer, auf dem vorbestimmte Elemente zusätzlich zum
LSI-Chip 22 ausgebildet sind, etwa CSPs (Chip Size Package)
oder ähnliche
Teile.
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Wie
oben beschrieben wird gemäß dem Verfahren
zum Herstellen der Messsonde 1 für elektrische Eigenschaften
dieser Ausführungsform
zuerst der Öffnungsabschnitt 10x durch
Trockenätzen
ausgebildet, um den vorbestimmten Abschnitt des dünner gemachten
Halbleiterwafers 10 zu durchdringen. Damit werden der Grundabschnitt 10a und
die Anschlussabschnitte 10b bestimmt, die mit dem Grundabschnitt 10a verbunden
sind und sich an der Innenseite des Öffnungsabschnitts 10x wie
die Zähne
eines Kamms erstrecken.
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Daraufhin
wird die Isolierschicht 14 zum Überziehen des Halbleiterwafers 10 ausgebildet,
und die Verdrahtungsmuster 16, die sich von den Anschlussabschnitten 10b zum
Grundabschnitt 10a erstrecken, werden auf der Oberseite
des Halbleiterwafers 10 hergestellt. Nun werden die Metallanschlüsse 18 auf
den oberen Endabschnitten der Verdrahtungsmuster 16 auf
den Anschlussabschnitten 10b erzeugt. Der Halbleiterwafer 10 wird
zerlegt, damit man einzelne Sondenteile erhält, und das Halteteil 20 wird auf
der anderen Seite (die Oberfläche,
die der Seite gegenüberliegt,
auf der die Verdrahtungsmuster 16 ausgebildet sind) des
Grundabschnitts 10a befestigt.
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Auf
diese Weise ist es in dieser Ausführungsform anders als bei früher vorgeschlagenen
Vorrichtungen nicht erforderlich, die Vorsprünge lokal durch komplizierte
dreidimensionale Bearbeitungen des Halbleiterwafers auszubilden.
Die Metallanschlüsse 18 werden
mit einem einfachen Verfahren auf den Verdrahtungsmustern 16 auf
den flachen Anschlussabschnitten 10b ausgebildet, die auf
dem Halbleiterwafer 10 bestimmt sind. Damit lassen sich
die Herstellungsschritte vereinfachen und die Produktionskosten
senken.
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Die
Anschlussabschnitte 10b der Sonde werden durch Bearbeiten
des Halbleiterwafers 10 bestimmt, der für feine Muster geeignet ist,
und zwar mit Hilfe des anisotropischen Trockenätzens. Daher kann man die mit
einem vorbestimmten engen Abstand (100 μm oder weniger) angeordneten
Anschlussabschnitte 10b mit guter Positionsgenauigkeit ausbilden.
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(Zweite Ausführungsform)
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4A bis 4H zeigen
Ansichten eines Verfahrens zum Herstellen einer Mess sonde für elektrische
Eigenschaften gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung. 5 zeigt eine Draufsicht einer
Struktur in 4H gesehen aus der B-Richtung. 6 zeigt
in ähnlicher
Weise eine Schnittansicht der Situation, in der die Anschlüsse der
Messsonde für
elektrische Eigenschaften in der zweiten Ausführungsform der Erfindung auf
Elektrodenanschlussflecken des LSI-Chips angeordnet sind.
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Ein
Punkt, in dem sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform
unterscheidet, besteht darin, dass die Anschlussflecke der Verdrahtungsmuster
auf der Oberfläche
angeordnet sind, die der Oberfläche
gegenüberliegt,
auf der die Verdrahtungsmuster der Halteteile ausgebildet sind. Schritte,
die sich nicht von der ersten Ausführungsform unterscheiden, werden
nicht mehr ausführlich erklärt.
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Wie
in der ersten Ausführungsform,
siehe 4A und 4B, wird
zuerst der Halbleiterwafer 10 bearbeitet, beispielsweise
ein Siliciumwafer oder ein ähnliches
Teil, und anschließend
wird die Dicke des Halbleiterwafers 10 durch Schleifen
einer Oberfläche
des Halbleiterwafers 10 verringert.
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Anschließend wird,
siehe 4C, die Trockenfilmabdeckung 12,
in der der Öffnungsabschnitt 12x in
einem vorbestimmten Abschnitt vorhanden ist, auf dem Halbleiterwafer 10 ausgebildet.
Nun wird wie in der ersten Ausführungsform
der Öffnungsabschnitt 10x,
der sich durch den Halbleiterwafer 10 erstreckt, durch
Trockenätzen
des Halbleiterwafers 10 ausgebildet, wobei die Trockenfilmabdeckung 12 als
Maske dient. Daraufhin wird die Trockenfilmabdeckung 12 entfernt.
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Nun
werden der Grundabschnitt 10a und die Anschlussabschnitte 10b der
Messsonde wie in der ersten Ausführungsform
bestimmt. In der Folge wird in der zweiten Ausführungsform zudem ein Durchgangsloch 10y jeweils
in beiden Endabschnitten des Grundabschnitts 10a ausgebildet.
Wie im Weiteren beschrieben werden in der zweiten Ausführungsform die
Anschlussflecke der Verdrahtungsmuster auf der Oberfläche ausgebildet,
die der Oberfläche
gegenüberliegt,
auf der sich die Verdrahtungsmuster des Halbleiterwafers 10 befinden.
Daher sind die Verdrahtungsmuster und die Anschlussflecke elektrisch über die
Durchgangslöcher 10y verbunden.
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Wie
in der ersten Ausführungsform,
siehe 4D, wird die Isolierschicht 14 auf
einer Oberfläche
und der anderen Oberfläche
des Halbleiterwafers 10 und den Seitenflächen des Öffnungsabschnitts 10x und
der Durchgangslöcher 10y ausgebildet.
Nun werden wie in 4E dargestellt die Verdrahtungsmuster 16,
die sich von den Anschlussabschnitten 10b zur Seite des
Grundabschnitts 10a erstrecken, auf der Oberseite des Halbleiterwafers 10 mit
den gleichen Verfahren wie in der ersten Ausführungsform hergestellt. Dabei
werden die Verdrahtungsmuster 16 in Flächen ausgebildet, die die Durchgangslöcher 10y enthalten,
und die Verdrahtungsmuster 16 werden in der Nähe der Durchgangslöcher 10y angeordnet.
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Nun
wird, siehe 4F, in den Durchgangslöchern 10y jeweils
eine Durchgangselektrode 15 ausgebildet, indem man eine
Metallschicht in den Durchgangslöchern
einbettet, und zwar durch Galvanisieren, wobei die Verdrahtungsmuster 16 als Stromversorgungsschicht
für das
Galvanisieren dienen, und in einem Status, in dem eine Schutzschicht (nicht
dargestellt) auf die Hauptabschnitte der Verdrahtungsmuster 16 aufgeklebt
ist. Dabei beginnt der galvanische Vorgang in dem Abschnitt der
Verdrahtungsmuster 16 in der Nähe des unteren Abschnitts der
Durchgangslöcher 10y.
Die Filmbildung der Metallschicht schreitet nach und nach zur Oberseite
der Durchgangslöcher 10y fort,
so dass die Durchgangslöcher 10y eingebettet
werden. Anschließend
wird die Schutzschicht entfernt.
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Wahlweise
kann man die Durchgangselektroden 15 dadurch ausbilden,
dass man eine leitende Paste in den Durchgangslöchern 10y einbettet.
In diesem Fall sind 4F und die folgenden Abbildungen
für den
Fall dargestellt, dass 4A auf dem Kopf steht.
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Nun
werden, siehe 4G, die mit den Durchgangselektroden 15 verbundenen
Anschlussflecke 16a auf der anderen Oberfläche (Oberfläche, die
der Oberfläche
gegenüberliegt,
auf der die Verdrahtungsmuster 16 ausgebildet sind) des
Halbleiterwafers 10 ausgebildet. Die Anschlussflecke 16a werden
mit einem Verfahren hergestellt, das dem Verfahren zum Ausbilden
der Verdrahtungsmuster 16 gleicht, das in der ersten Ausführungsform
erklärt wurde.
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Auf
diese Weise werden die auf einer Oberfläche des Grundabschnitts 10a ausgebildeten
Verdrahtungsmuster 16 elektrisch mit den Anschlussflecken 16a verbunden,
die auf der anderen Seite des Grundabschnitts 10a vorhanden
sind, und zwar mit Hilfe der Durchgangselektroden 15 in
den Durchgangslöchern 10y.
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Wie
in der ersten Ausführungsform
werden nun nasenförmige
Metallanschlüsse 18 auf
den oberen Endabschnitten der Verdrahtungsmuster 16 auf den
Anschlussabschnitten 10b gebildet.
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Daraufhin
erhält
man einzelne Sondenteile, siehe 4H, die
aus den Anschlussabschnitten 10b und dem Grundabschnitt 10a bestehen,
indem man den Halbleiterwafer 10 in Stücke zerlegt. Nun wird das ringartige
Halteteil 20 am Randabschnitt einer Oberfläche (der
Oberfläche,
auf der die Verdrahtungsmuster 16 ausgebildet sind) des Grundabschnitts 10a des
Sondenteils befestigt. Mit den obigen Schritten kann man eine Messsonde 1a für elektrische
Eigenschaften gemäß der zweiten Ausführungsform
erhalten.
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Betrachtet
man 4H in der B-Richtung, siehe die Draufsicht in 5,
so ist die Messsonde 1a für elektrische Eigenschaften
in dieser Ausführungsform
wie in der ersten Ausführungsform
im Wesentlichen aus dem ringartigen Grundabschnitt 10a aufgebaut,
in dem im Mittenabschnitt der Öffnungsabschnitt 10x vorhanden
ist, und der aus der dünnen Halbleiterplatte
(dünne
Siliciumplatte) 10 und der Isolierschicht 14 besteht,
die die dünne
Halbleiterplatte überzieht,
und aus einer Anzahl Anschlussabschnitte 10b, die mit dem
Grundabschnitt 10a verbunden sind und wie die Zähne eines
Kamms ins Innere des Öffnungsabschnitts 10x verlaufen.
Die Verdrahtungsmuster 16, die sich vom Anschlussabschnitt 10b zum Grundabschnitt 10a erstrecken,
sind auf einer Oberfläche
einer Anzahl Anschlussabschnitte 10b bzw. dem Grundabschnitt 10a ausgebildet.
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In
der zweiten Ausführungsform
sind die Verdrahtungsmuster 16 an die Anschlussflecke 16a angeschlossen,
die auf der anderen Oberfläche
(Oberfläche,
die der Oberfläche
gegenüberliegt,
auf der sich die Verdrahtungsmuster 16 befinden) des Grundabschnitts 10a ausgebildet
sind, und zwar über die
Durchgangselektroden 15, die im Grundabschnitt 10a vorhanden
sind. Die Metallanschlüsse 18 sind ebenfalls
auf den oberen Endabschnitten der Verdrahtungsmuster 16 auf
den Anschlussabschnitten 10b bereitgestellt. Zusätzlich ist
das ringartige Halteteil 20 auf einer Oberfläche (Oberfläche, auf
der die Verdrahtungsmuster 16 ausgebildet sind) des Grundabschnitts 10a befestigt.
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Nun
werden, siehe 6, in der Messsonde 1a für elektrische
Eigenschaften gemäß der zweiten Ausführungsform
die auf den oberen Endabschnitten der Anschlussabschnitte 10b ausgebildeten
Metallanschlüsse 18 über den
Rand-Elektrodenanschlussflecken des LSI-Chips 22 angeordnet.
Durch die elastische Verformung der Anschlussabschnitte 10b werden
wie in der ersten Ausführungsform
die Metallanschlüsse 18 mit einer
vorbestimmten Berührkraft
gegen die Elektrodenanschlussflecke des LSI-Chips 22 gedrückt, damit
die Anschlussabschnitte 10b in ihren elektrisch leitenden
Status versetzt werden.
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Zusätzlich ist
die Messsonde 1a für
elektrische Eigenschaften gemäß der zweiten
Ausführungsform
so aufgebaut, dass die Anschlussflecke 16a auf einer Oberfläche angeordnet
sind, die der Oberfläche
des Grundabschnitts 10a gegenüberliegt, auf der die Verdrahtungsmuster 16 ausgebildet
sind. Nun werden Anschlüsse
(nicht dargestellt) der Prüfvorrichtung
elektrisch mit den Anschlussflecken 16a verbunden. Daraufhin
werden dem LSI-Chip 22 nacheinander verschiedene Prüfsignale
aus der Prüfvorrichtung über die
Messsonde 1a für
elektrische Eigenschaften zugeführt
und damit die elektrischen Eigenschaften des LSI-Chips 22 gemessen.
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Damit
kann man mit der Messsonde 1a für elektrische Eigenschaften
gemäß der zweiten
Ausführungsform
die gleichen Wirkungen erzielen wie in der ersten Ausführungsform.
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(Dritte Ausführungsform)
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7A bis 7G und 8 zeigen
Ansichten eines Verfahrens zum Herstellen einer Messsonde für elektrische
Eigenschaften gemäß einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung. 9 zeigt eine vergleichbare Aufbaudarstellung
der Messsonde für
elektrische Eigenschaften, und 10 zeigt eine
vergleichbare Seitenansicht der Messsonde für elektrische Eigenschaften.
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Die
Messsonde für
elektrische Eigenschaften gemäß der dritten
Ausführungsform
ist so konstruiert, dass sie an den Einsatz bei Elektrodenanschlussflecken
in Form einer vollbesetzten Matrix als Testobjekt angepasst ist,
deren Größe verringert
wurde.
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Wie
in der ersten Ausführungsform,
siehe 7A und 7B, wird
zuerst der Halbleiterwafer 10, beispielsweise ein Siliciumwafer,
hergestellt. Nun wird die Dicke des Halbleiterwafers 10 durch
Schleifen einer Oberfläche
des Halbleiterwafers 10 auf 50 bis 400 μm verringert.
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Anschließend wird,
siehe 7C, die Trockenfilmabdeckung 12,
in der der Öffnungsabschnitt 12x in
einem vorbestimmten Abschnitt vorhanden ist, auf dem Halbleiterwafer 10 ausgebildet.
Nun wird wie in der ersten Ausführungsform
der Öffnungsab schnitt 10x,
der sich durch den Halbleiterwafer 10 erstreckt, durch Ätzen des
Halbleiterwafers 10 ausgebildet, wobei die Trockenfilmabdeckung 12 als
Maske dient. Daraufhin wird die Trockenfilmabdeckung 12 entfernt.
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In
der dritten Ausführungsform,
siehe 7D, werden ein Grundabschnitt 30a und
eine Anzahl Anschlussabschnitte 30b bestimmt, die von einem
Ende des Grundabschnitts 30a ausgehen. Die Anschlussabschnitte 30b sind
so mit dem Grundabschnitt 30a verbunden, dass sie zwei
biegsame Abschnitte C1, C2 aufweisen sowie obere Endabschnitte C3,
die später
als Kontaktabschnitte wirken, die die Elektrodenanschlussflecke
des Prüfobjekts
berühren.
Nun werden Durchgangslöcher 10z gleichzeitig
in beiden Endabschnitten des Grundabschnitts 30a hergestellt.
Beim Zusammenbau der Sondenteile, die vom Grundabschnitt 30a gebildet
werden, mit dem die Anschlussabschnitte 30b verbunden sind,
wird jeweils eine Schraube (Haltestift) in die Durchgangslöcher 10z eingesetzt,
siehe die folgende Beschreibung. In diesem Fall wird der Grundabschnitt 30a über Verbindungsabschnitte 13 mit
dem Halbleiterwafer 10 verbunden.
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Nun
wird, siehe 7E, die Isolierschicht 14 auf
einer Oberfläche
und der anderen Oberfläche
des Halbleiterwafers 10 und der Seitenfläche des Öffnungsabschnitts 10x in 7D ausgebildet,
und zwar durch thermische Oxidation oder mit dem CVD-Verfahren.
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Daraufhin
wird, siehe 7F, ein Metallfilm 16b auf
der Isolierschicht 14 auf der Oberseite des Halbleiterwafers 10 durch
Sputtern erzeugt. Anschließend
wird eine Trockenfilmabdeckung 17, in der Öffnungsabschnitte 17x in
vorbestimmten Teilen vorhanden sind, auf dem Metallfilm 16b erzeugt.
Nun werden, siehe 7G, die Verdrahtungsmuster 16 durch Ätzen des
Metallfilms 16b ausgebildet, wobei die Trockenfilmabdeckung 17 als
Maske dient.
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Jetzt
werden wie in der Draufsicht in 7G unten
dargestellt die Verdrahtungsmuster 16 entsprechend auf
den Anschlussabschnitten 30b ausgebildet, die die biegsamen
Abschnitte C1 bzw. C2 aufweisen. Sie werden so erzeugt, dass sie
sich von den Anschlussabschnitten 30b zum Grundabschnitt 30a erstrecken,
wobei die Anschlussflecke 16a auf dem Grundabschnitt 30a angeordnet
sind. Ein Abstand zwischen den Verdrahtungsmustern 16,
die auf den Anschlussabschnitten 30b ausgebildet sind,
wird auf dem Grundabschnitt 30a umgewandelt, und ein Abstand
zwischen den Anschlussflecken 16a wird breiter angeordnet
als der Abstand zwischen den Verdrahtungsmustern 16 auf den
Anschlussabschnitten 30b.
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Nun,
siehe 8, erhält
man einzelne Sondenteile 2, die jeweils vom Grundabschnitt 30a gebildet
werden, mit dem eine Anzahl Anschlussabschnitte 30b verbunden
sind, indem die Verbindungsabschnitte 13 durchtrennt werden,
die mit dem Grundabschnitt 30a verbunden sind.
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Nun
werden die oberen Endabschnitte der Anschlussabschnitte 30b der
Sondenteile 2 gezielt in die stromlose Galvanisierlösung getaucht.
Dadurch wird gezielt eine Goldschicht auf den oberen Endabschnitten
der Anschlussabschnitte 30b, die als Kontaktabschnitte 30c dienen,
ausgebildet. Hierbei werden die Kontaktabschnitte 30c derart
ausgebildet, dass die Kontaktabschnitte elektrisch mit den Verdrahtungsmustern 16 verbunden
sind.
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Man
kann anstelle der Goldschicht eine Nickelschicht durch stromlose
Galvanisierung als Kontaktabschnitte 30c herstellen. Wahlweise
kann man geschichtete Lagen aus einer Nickelschicht und einer Goldschicht
als Kontaktabschnitte 30c verwenden. Man kann auch, siehe
unten, die Kontaktabschnitte 30c gemeinsam herstellen,
nachdem mehrere Sondenteile 2 zusammengebaut wurden.
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Es
werden eine Anzahl Sondenteile 2 dazu verwendet, die Messsonde
für elektrische
Eigenschaften der Erfindung herzustellen.
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Eine
Anzahl Sondenteile 2, siehe 9, werden
so angeordnet, dass ihre Oberflächen
aus dünnen
Platten parallel zueinander liegen und die Kontaktabschnitte 30c in
die gleiche Richtung zeigen. Anschließend wird ein Abstandshalter 24 jeweils
zwischen den Grundabschnitten 30a der Anzahl Sondenteile 2 angeordnet.
Ein Durchgangsloch 24x wird jeweils in beiden Endabschnitten
des Abstandshalters 24 bereitgestellt. Die Abstandshalter 24 werden so
angeordnet, dass ihre Durchgangslöcher 24x mit den Durchgangslöchern 10z in
den Grundabschnitten 30a der Sondenteile 2 ausgerichtet
sind.
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Man
kann für
den Abstandshalter 24 jedes beliebige Material verwenden,
wenn man eine Oberflächenschicht
aus Isoliermaterial ausbilden kann. Man bevorzugt, dass eine Siliciumoxidschicht
verwendet wird, die auf dem Siliciumteil, den Glasteilen usw. ausgebildet
wird.
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Es
wird nun Bezug auf 9 und 10 genommen.
Ein nagelartiger Bolzen (Haltestift) 26, in dessen eine
Endseite ein Gewinde geschnitten ist, wird in die Durchgangslöcher 10z der
Sondenteile 2 und die Durchgangslöcher 24x der Abstandshalter 24 eingesetzt.
Zusätzlich
werden die Sondenteile 2 und die Abstandshalter 24 durch
das Schrauben einer Mutter 26a auf eine Endseite des Haltestifts 26 befestigt,
der aus dem Durchgangsloch 10z des Grundabschnitts 30a der
Sondenteile 2 ragt. Die Schraube 26 und die Mutter 26a dienen
als Beispiel für
eine Haltevorrichtung zum Befestigen der Sondenteile 2 an
den Abstandshaltern 24. Die Haltevorrichtung ist nicht
hierauf eingeschränkt,
und man kann diverse Haltevorrichtungen verwenden.
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In
diesem Fall kann man nach dem Zusammenbau der Sondenteile 2 und
der Abstandshalter 24 die Kontaktabschnitte 30c gezielt
dadurch ausbilden, dass man die oberen Endabschnitte der Anschlussabschnitte 30b in
die stromlose Galvanisierlösung taucht.
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Man
erhält
hierdurch eine Messsonde 1b für elektrische Eigenschaften
gemäß der dritten
Ausführungsform.
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Die
Messsonde 1b für
elektrische Eigenschaften dieser Ausführungsform, siehe 9 und 10,
besitzt eine Anordnung, bei der ein Abstandshalter 24 jeweils
zwischen einer Anzahl Sondenteile 2 angeordnet ist. Die
Sondenteile 2 und die Abstandshalter 24 werden
dadurch befestigt, dass die Schraube 26 in die Durchgangslöcher 10z, 24x eingesetzt
wird, die in diesen Teilen vorhanden sind, und dass eine Mutter 26a auf
die Schraube 26 geschraubt wird.
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Die
Sondenteile 2 bestehen aus dem Grundabschnitt 30a in
Form dünner
Plättchen
und einer Anzahl Anschlussabschnitte 30b, die mit einem Ende
des Grundabschnitts 30a verbunden sind und von dort ausgehen.
Die biegsamen Teile C1, C2 (8) sind
auf dem Anschlussabschnitt 30b zwischen dem Grundabschnitt 30a und
dem Kontaktabschnitt 30c vorhanden. Zusätzlich sind die Verdrahtungsmuster 16,
die vom Anschlussabschnitt 30b zum Grundabschnitt 30a verlaufen,
auf dem Anschlussabschnitt 30b und dem Grundabschnitt 30a ausgebildet.
Die Anschlussflecke 16a, die mit den Verdrahtungsmustern 16 verbunden
sind, sind auf dem Grundabschnitt 30a angeordnet.
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Die
Kontaktabschnitte 30c werden durch Ausbilden einer Gold-
oder Nickelbe schichtung auf den oberen Endabschnitten der Anschlussabschnitte 30b hergestellt.
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Nun
werden, siehe 9, die Kontaktabschnitte 30c der
Anschlussabschnitte 30b der Messsonde 1b für elektrische
Eigenschaften auf den Elektrodenanschlussflecken 22a angeordnet,
die auf dem LSI-Chip 22 in Form einer vollbesetzten Matrix
vorhanden sind. Da die Anschlussabschnitte 30b die biegsamen
Teile C1, C2 (8) jeweils zwischen dem Grundabschnitt 30a und
den Kontaktabschnitten 30c aufweisen, werden die Kontaktabschnitte 30c mit
einer vorbestimmten Kraft gegen die Elektrodenanschlussflecke 22a des
LSI-Chips 22 gedrückt, wenn
sich die Anschlussabschnitte 30b elastisch verformen, wodurch
die Anschlussabschnitte 30b in ihren elektrisch leitenden
Status gebracht werden.
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Zusätzlich werden
(nicht dargestellte) Anschlüsse
der Prüfeinrichtung
elektrisch mit den Anschlussflecken 16a der Verdrahtungsmuster 16 in
der Messsonde 1b für
elektrische Eigenschaften verbunden. Nun legt die Prüfeinrichtung über die
Messsonde 1b für
elektrische Eigenschaften nacheinander verschiedene Prüfsignale
an den LSI-Chip 22, und die elektrischen Eigenschaften
des LSI-Chips 22 werden gemessen. Die Messsonde 1b für elektrische Eigenschaften
dieser Ausführungsform
kann zusätzlich
zum LSI-Chip 22 die elektrischen Merkmale verschiedener
Prüfobjekte
messen, beispielsweise eines Halbleiterwafers, auf dem vorbestimmte
Elemente ausgebildet sind, eines CSP (Chip Size Package) oder eines ähnlichen
Teils.
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In
diesem Fall sind beispielhaft die Anschlussabschnitte 30b dargestellt,
die mit zwei biegsamen Teilen C1, C2 versehen sind. Man kann verschiedene
Strukturen verwenden, solange die Struktur elastisch verformbar
ist, damit sie eine vorbestimmte Kontaktkraft ausübt. Die
Anschlussabschnitte 30b sind nicht in jedem Fall mit den
biegsamen Teilen C1, C2 ausgestattet, und der Anschlussabschnitt 30b kann
fallweise geradlinig ausgebildet sein.
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Der
Abstand zwischen den Anschlussabschnitten 30b der Messsonde 1b für elektrische
Eigenschaften wird im Weiteren behandelt. Der Abstand zwischen den
Anschlussabschnitten 30b in der Richtung parallel zur Oberfläche der
Sondenteile 2 in Form dünner
Plättchen
(y-Richtung in 9) ist durch eine Linie und
einen Raum zwischen mehreren Anschlussabschnitten 30b eines
jeden Sondenteils 2 bestimmt. Der Abstand zwischen den
Anschlussabschnitten 30b in der Richtung senkrecht zu der
Oberfläche
der Sondenteile 2 in Form dünner Plättchen (x-Richtung in 9)
ist durch die Dicke des Anschlussabschnitts 30b eines jeden
Sondenteils 2 (die gleich der Dicke des dünner gemachten
Halbleiterwafers 10 ist) und die Dicke des Abstandshalters 24 bestimmt.
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Daher
ist es wichtig, den Abstand und die Dicke der Anschlussabschnitte 30b der
Sondenteile 2 und die Dicke des Abstandshalters 24 einzustellen. Man
kann diese Größen geeignet
einstellen, so dass sie der Teilung der Elektrodenanschlussflecke
eines Vollmatrix-Prüfobjekts
entsprechen, beispielsweise dem LSI-Chip 22 oder einem ähnlichen
Teil.
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Wie
beschrieben besitzt die Messsonde 1b für elektrische Eigenschaften
dieser Ausführungsform
eine Struktur, bei der eine Anzahl Sondenteile 2 in Form
dünner
Plättchen
in einem Zustand befestigt sind, in dem ihre Oberflächen in
Form dünner
Plättchen
parallel zueinander liegen. Ihre Kontaktabschnitte 30c sind
so ausgerichtet, dass sie in die gleiche Richtung zeigen, und die
Abstandshalter 24 sind zwischen ihnen angeordnet. Daher
kann man die Fertigungssonde 1b an den Gebrauch mit Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken
als Prüfobjekte
anpassen.
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Zusätzlich kann
man die Anschlussabschnitte 30b der Sondenteile 2 mit
hoher Genauigkeit fertigen, indem man einen Halbleiterwafer 10,
der sich für feine
Muster eignet, anisotrop trocken ätzt, und man kann auch die
Dicke des Abstandshalters 24 mit guter Genauigkeit einstellen.
Daher lässt
sich der Abstand der Anschlussabschnitte 30b, die als Vollmatrix angeordnet
sind, mit guter Genauigkeit verkleinern. Man kann dadurch die Messsonde 1b einfach
an den Gebrauch mit Vollmatrix-Elektrodenanschlussflecken anpassen,
die mit einer sehr engen Teilung angeordnet sind (150 μm oder weniger).