[go: up one dir, main page]

TW202117331A - 金屬探針結構及其製造方法 - Google Patents

金屬探針結構及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202117331A
TW202117331A TW108138660A TW108138660A TW202117331A TW 202117331 A TW202117331 A TW 202117331A TW 108138660 A TW108138660 A TW 108138660A TW 108138660 A TW108138660 A TW 108138660A TW 202117331 A TW202117331 A TW 202117331A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
metal
dielectric layer
flexible dielectric
layer
probe structure
Prior art date
Application number
TW108138660A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI706139B (zh
Inventor
朱亦麟
古鴻勝
Original Assignee
巨擘科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 巨擘科技股份有限公司 filed Critical 巨擘科技股份有限公司
Priority to TW108138660A priority Critical patent/TWI706139B/zh
Priority to US16/747,557 priority patent/US11474128B2/en
Priority to EP20153763.6A priority patent/EP3812775B1/en
Priority to CN202010113578.3A priority patent/CN112710877A/zh
Priority to JP2020061236A priority patent/JP6999730B2/ja
Priority to KR1020200064998A priority patent/KR102358293B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of TWI706139B publication Critical patent/TWI706139B/zh
Publication of TW202117331A publication Critical patent/TW202117331A/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06755Material aspects
    • G01R1/06761Material aspects related to layers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716Elastic
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733Geometry aspects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • G03F7/422Stripping or agents therefor using liquids only
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0393Flexible materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

本發明提供了一種金屬探針結構及其製造方法。該金屬探針結構包括一多層基板、一第一軟性介電層、一第二軟性介電層以及複數個第一金屬元件。該第一軟性介電層位於該多層基板之上,其上形成有一導電層。該第二軟性介電層位於該第一軟性介電層上,覆蓋該導電層。該些第一金屬元件分別設置於該導電層上且部分位於該第二軟性介電層中以作為一金屬探針。

Description

金屬探針結構及其製造方法
本發明係關於積體電路測試裝置,且特別是關於積體電路測試之探針卡的一種金屬探針結構及其製造方法。
隨著積體電路(Integrated Circuit)技術的發展的積集度飛快發展,封裝技術亦達到前所未有、創新的技術水準。而於封裝後積體電路的電性測試。
主要藉由探針卡所達成。以傳統技術而言,探針卡的測試探針在量測壽命上會受到環境溫度、機械作動與耐電流的影響,單一結構的測試探針並無法克服上述影響所造成的量測誤差。
另外,傳統的測試探針在做晶圓測試時,探針本身由於有順應性(compliance)與所能承受的位移量需求,本身須具備彈性,也就是須具備自身變形的能力,來適應待測點本身的高低差。由於有這個需求,針徑必須做細。如此一來,探針可以承受電流的能力勢必受到限制,此承受大電流的能力在應用到高頻產品時,如5G 高頻晶片,更是關鍵因素。探針數目多,可能會造成測試探針在作動時出現短路現象而影響量測甚至損壞電路功能,進而對探針卡功能與測試結果造成負面的影響。
除此之外,具有自身變形能力之探針處於現代半導體製程所製造出裸晶的接觸點愈多及接觸點間之距離愈小的趨勢下,有間距無法縮小及成本升高的問題
因此,便需要一種能縮短針距,提升可靠性、耐電流特性、散熱性及/或機械強度的探針結構,以克服上述的缺陷。
有鑑於此,本發明提供了一種金屬探針結構及其製造方法,以提供用於探針卡之具有較佳可靠性、耐電流特性、散熱性及/或機械強度的探針結構。搭配本金屬探針結構所擁有的多層軟性基板,產生順應性的效果(compliance) ,可使剛性強,耐電流高的金屬探針,能適應待測點本身的高低差。
依據一實施例,本發明之金屬探針結構包括一多層基板、一第一軟性介電層、一第二軟性介電層、以及複數個第一金屬元件。該第一軟性介電層位於該多層基板之上,其上形成有一導電層。該第二軟性介電層位於該第一軟性介電層上,覆蓋該導電層。該些第一金屬元件分別設置於該導電層上且部分位於該第二軟性介電層中以作為一金屬探針。
依據另一實施例,本發明之金屬探針結構包括一多層基板、第一軟性介電層、第二軟性介電層、以及複數個金屬堆疊物。該第一軟性介電層位於該多層基板之上,其上形成有一導電層。該第二軟性介電層位於該第一軟性介電層上,覆蓋該導電層。該些金屬堆疊物,分別設置於該導電層之上且部分位於該第二軟性絕緣層中,其中該些金屬堆疊物分別包括由下往上交錯堆疊的複數個第一金屬元件與複數個第二金屬元件。
依據一實施例,本發明之金屬探針結構之製造方法,包括下述步驟:提供一多層基板,其上依序形成有一第一軟性介電層及一導電層;形成一第二軟性介電層於該第一軟性介電層上,覆蓋該導電層;形成複數個第一開口於該第二軟性介電層內,該些第一開口分別露出該導電層之一部分;形成一圖案化光阻層於該第二軟性介電層上,其中該圖案化光阻層具有複數個第二開口,分別位於該些第一開口上且分別露出該些第一開口全部或部份及為形成該些第一開口時所露出之該導電層之該部分;於該些第一開口內分別形成一第一金屬元件,其中該此第一金屬元件分別填入該些第一開口並實體接觸該導電層;.移除該圖案化光阻層;以及施行一蝕刻製程,移除部分之該第二軟性介電層以及在該第二軟性介電層之上之所有軟性介電層,露出該些第一金屬元件的一部分以形成一金屬探針。
依據另一實施例,本發明之金屬探針結構之製造方法,包括下述步驟:(a).提供一多層基板,其上依序形成有一第一軟性介電層及一導電層;(b).形成一第二軟性介電層於該第一軟性介電層上,並覆蓋該導電層;(c).形成複數個第一開口於該第二軟性介電層上,該些第一開口分別露出該導電層之一部分;(d).形成一第一金屬元件於該些第一開口內,該第一金屬元件填入該些第一開口內並實體接觸該導電層;(e). 形成一圖案化光阻層於該第二軟性介電層上,其中該圖案化光阻層具有複數個第二開口,分別露出位於該些第一開口內之該第一金屬元件;(f).分別形成一第二金屬元件於該些第二開口內;(g).移除該圖案化光阻層;(h).形成一圖案化第三軟性介電層於該第二軟性介電層上並覆蓋該些第二金屬元件,其中該圖案化第三軟性介電層具有複數個第三開口,分別露出該些第二金屬元件;(i).形成另一第一金屬元件於該些第三開口內,該另一第一金屬元件填滿該些第三開口並實體接觸該第二金屬元件;(j).重複步驟(e)至步驟(i)的步驟至少一次,依序形成另一第二金屬元件及另一第一金屬元件於該第一金屬元件上;(k)重複步驟(e)至步驟(g)的步驟,至少形成另一第二金屬元件於該第一金屬元件上,以形成包括依序交互堆疊之複數層第一金屬元件與第二金屬元件之複數個金屬堆疊物;(l).施行一蝕刻製程,移除該第三軟性介電層,露出該些金屬堆疊物的一部分。
本發明實施例之金屬探針結構之製造方法及其所形成之金屬探針結構係為由多個金屬元件堆疊形成之複數個金屬元件及實體連結該些金屬堆疊物之金屬層所組成之複合金屬探針結構。如此,金屬探針結構可依照測試晶圓的類型而設計與調整其內包含但不限於金屬堆疊物與金屬層的材料、層數、間距及高寬比等特性,從而提供具有較傳統探針卡所使用的單一結構金屬探針為佳的可靠性、導電性、散熱性及/或機械強度等特性的金屬探針。搭配本金屬探針結構所擁有的多層軟性基板,產生順應性的效果(compliance) ,可使剛性強,耐電流高的金屬探針,能適應待測點本身的高低差。
以下是通過特定的具體實例來說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,予以聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的技術範圍。
請參照圖1-9,顯示了依據本發明一實施例之金屬探針結構之製造方法之剖面示意圖。
請參照圖1,首先提供一多層基板10,其上依序形成有一第一軟性介電層100及一導電層110,於多層基板10與軟性介電層100之間則形成有一導電層30,其實體連結於導電層110。接著形成一第二軟性介電層120於第一軟性介電層100上,覆蓋導電層110。
於一實施例中,多層基板10例如為一軟性多層基板,其包括依序交疊的多個軟性介電層與導電層(皆未顯示)以作為具有多層內連線結構之探針卡基板,其中所使用的軟性介電層是選用低介電係數的聚醯亞胺(polyimide,PI),而所使用之導電層是選用金屬線,以作為後續電性連接之用。
請參照圖2,接著形成複數個第一開口120a於第二軟性介電層120內,此些第一開口120a分別露出導電層110之一部分。接著,形成一圖案化光阻層99於第二軟性介電層120上,其中圖案化光阻層99具有複數個第二開口99a,分別位於此些第一開口120a上且分別露出此些第一開口120a之一及為此些第一開口120a所露出之部分導電層110。在此,第一開口120a及第二開口99a的數量以兩個為例,但並不以其為限。
請參照圖3,接著於此些第一開口120a內分別形成一第一金屬元件140a。在此,第一金屬元件140a分別填滿此些第一開口120a並實體接觸導電層110。接著移除圖案化光阻層99(參見圖2)後,形成一第三軟性介電層145於第二軟性介電層120上,並覆蓋此些第一金屬元件140a。
請參照圖4,於第三軟性介電層145內形成複數個第一金屬元件180。此些第一金屬元件180可藉由重複圖2-圖3內的步驟一次所得到,而所形成的第一金屬元件180則分別位於先前的第一金屬元件140a之上。接著於第三軟性介電層145及此些第一金屬元件140a之上形成一第三軟性介電層150。
請參照圖5-6,接著可重複圖2-圖3內的步驟一次,於第三軟性介電層150內形成複數個第三開口150a,分別露出此些第一金屬元件180之一,並接著於此些第三開口150a內分別形成第一金屬元件200,以形成包括依序堆疊之複數層第一金屬元件140a、180及200之複數個金屬堆疊物A(參見圖8)。
於此實施例中,上述第一軟性介電層100、第二軟性介電層120、145與第三軟性介電層150包括聚醯亞胺,而上述第一金屬元件140a、180及200包括銅或鋁,且可藉由如蒸鍍方式所形成。此些第一金屬元件140a、180及200分別具有介於5-200微米的最大寬度及5-100微米的最大高度,而此些金屬堆疊物A分別具有介於0.5:1-5:1的高寬比。
請參照圖7,接著對包括依序堆疊之複數層第一金屬元件之140a、180及200的此些金屬堆疊物A(參見圖8)施行一退火製程300,於100-350℃的溫度下實施。
請參照圖8,接著施行一蝕刻製程400,移除第三軟性介電層150、145及部分之第二軟性介電層120,露出數個分別包含此些第一金屬元件140a、180及200之金屬堆疊物A的一部分,而此些第一金屬元件140a、180及200已可作為金屬探針之用。於本實施例中,蝕刻製程400例如為使用含氟化物、氧氣等蝕刻氣體之乾蝕刻,而此些金屬堆疊物A間具有5-100微米的間距。
請參加圖9,接著可施行選擇性之一電鍍製程500,以形成一金屬層250於此些金屬堆疊物A的側面與頂面上以實體連結此些金屬堆疊物A,進而與此些金屬堆疊物A形成一金屬探針C。於本實施例中,電鍍製程500例如為無電電鍍製程,而金屬層250包括鎳、鈀、金及其合金。另外,可適度調整各膜層的厚度,進而使得所形成的金屬探針C可具有介於1:1-5:1的高寬比。
請參照圖10-19,顯示了依據本發明另一實施例之金屬探針結構之製造方法之剖面示意圖。
請參照圖10,首先提供一多層基板10,其上依序形成有一第一軟性介電層100及一導電層110,於多層基板10與軟性介電層100之間則形成有一導電層30,其實體連結於導電層110。接著形成一第二軟性介電層120於第一軟性介電層100上,覆蓋導電層110。
於一實施例中,多層基板10例如為一軟性多層基板,其包括依序交疊的多個軟性介電層與導電層(皆未顯示)以作為具有多層內連線結構之探針卡基板,其中所使用的軟性介電層是選用低介電係數的聚醯亞胺(polyimide,PI),而所使用之導電層是選用金屬線,以作為後續電性連接之用。
請參照圖11,接著形成複數個第一開口120a於第二軟性介電層120內,此些第一開口120a分別露出導電層110之一部分。在此,第一開口120a的數量以兩個為例,但並不以其為限。
請參照圖12,分別形成一第一金屬元件130於此些第一開口120a內。第一金屬元件130填入此些第一開口120a內並實體接觸導電層110。接著形成一圖案化光阻層99於第二軟性介電層120上,其中圖案化光阻層99具有複數個第二開口99a,分別露出位於此些第一開口120內之第一金屬元件130。在此,第二開口99a的數量以兩個為例,但並不以其為限。
請參照圖13,分別形成一第二金屬元件140b於此些第二開口99a內。在此,第二金屬元件140b分別填入此些第二開口99a並實體接觸此些第一金屬元件130之一。接著於移除圖案化光阻層99後,留下位於各第一金屬元件130上之第二金屬元件140b。
請參照圖14,接著形成圖案化之第三軟性介電層150於第二軟性介電層120上並覆蓋此些第二金屬元件140b,其中圖案化之第三軟性介電層150具有複數個第三開口150b,其分別露出此些第二金屬元件140b之一。在此,第三開口150b的數量以兩個為例,但並不以其為限。
請參照圖15,接著形成另一第一金屬元件160於此些第三開口150b內,第一金屬元件160分別填滿各第三開口150b並實體接觸第二金屬元件140b。
請參照圖16,接著可再次重複圖12-15所示製造方法,於第三軟性介電層150上更形成另一第三軟性介電層170及位於其內之數個第二金屬元件180a及第一金屬元件190。此些第二金屬元件180a及第一金屬元件190的設置位置及堆疊關係相同於位於第三軟性介電層170內之第二金屬元件140a及第一金屬元件160,且此些第二金屬元件180a實體分別接觸了其下方之第一金屬元件160之一。接著更重複圖12-13所示製造方法,形成分別位於第一金屬元件160上之第二金屬元件210,從而形成包括依序堆疊之複數層第一金屬元件130、160與190及複數層第二金屬元件140a、180a及210之複數個金屬堆疊物A’(參見圖18)。
於此實施例中,上述第一軟性介電層100、第二軟性介電層120、150與第三軟性介電層170包括聚醯亞胺,而上述第一金屬元件130、160及190包括銅或鋁,且可藉由如蒸鍍方式所形成。此些第一金屬元件130、160及190分別具有介於5-200微米的最大寬度及5-100微米的最大高度。另外,上述第二金屬元件140a、180a及210包括鎳、鈀、金及其之合金,且可藉由如化學無電電鍍方式所形成。此些第二金屬元件140a、180a及210分別具有介於5-200微米的最大寬度及5-100微米的最大高度。
請參照圖17,接著對包括依序堆疊之複數層第一金屬元件130、160與180及複數層第二金屬元件140a、180及210之複數個金屬堆疊物A’(參見圖18)施行一退火製程300,於-的溫度下及含的氣氛下實施。
請參照圖18,接著施行一蝕刻製程400,移除第三軟性介電層170、150及部分之第二軟性介電層120,露出數個分別包含此些第一金屬元件130、160與180及此些第二金屬元件140a、180及210之金屬堆疊物A’的一部分。於本實施例中,蝕刻製程400例如為使用包括含氟化物、氧氣等蝕刻氣體之乾蝕刻,而此些金屬堆疊物A’間具有5-100微米的間距,且此些金屬堆疊物分別具有介於0.5:1-5:1的高寬比。
請參加圖19,接著施行一電鍍製程500,以形成一金屬層250於此些金屬堆疊物A’的側面與頂面上以實體連結此些金屬堆疊物A,進而與此些金屬堆疊物A’形成一金屬探針C。於本實施例中,電鍍製程500例如為無電電鍍製程,而金屬層250包括鎳、鈀、金及其合金。另外,可適度調整各膜層的厚度,進而使得形成的金屬探針C可具有介於1:1-5:1的高寬比。
第20-22圖則顯示了依據本發明數個實施例之金屬探針結構之上視示意圖。
請參考圖20,顯示了如圖9及圖19所示之金屬探針結構之一上視示意圖。在此,金屬探針結構中之金屬探針C係由位於兩個金屬堆疊物A/A’側面與頂面上之金屬層250及此兩個金屬堆疊物A/A’所組成,而圖9及圖19所示之剖面示意圖主要顯示了沿圖20內線段F-F之剖面情形。
另外,請參考圖21,顯示了如圖9及圖19所示之金屬探針結構之另一上視示意圖。在此,金屬探針結構中之金屬探針C係由位於四個金屬堆疊物A/A’側面與頂面上之金屬層250及此兩個金屬堆疊物A/A’所組成,而圖9及圖19所示之剖面示意圖僅部分顯示了沿圖20內線段F-F之兩個金屬堆疊物A/A’之剖面情形。
再者,請參考圖22,顯示了如圖9及圖19所示之金屬探針結構之又一上視示意圖。於其他實施例中,如圖9及圖19所示之金屬探針結構之金屬探針C可僅由位於一個金屬堆疊物A/A’側面與頂面上之金屬層250及此金屬堆疊物A/A’所組成,而圖9及圖19所示之剖面示意圖僅部分顯示了沿圖20內線段F-F之一個金屬堆疊物A/A’之剖面情形。
綜上所述,本發明之金屬探針結構之製造方法及其所形成之金屬探針結構係為由多個金屬元件堆疊形成之複數個金屬堆疊物及實體連結該些金屬堆疊物之金屬層所組成之複合金屬探針結構。如此,金屬探針結構的可依照測試晶圓的類型而設計與調整其內金屬堆疊物與金屬層的材料、層數、間距及高寬比等特性,從而提供具有較傳統探針卡所使用的單一結構金屬探針為佳的可靠性、導電性、散熱性及/或機械強度等特性的金屬探針。
本發明已用較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與修改,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為准。
10:多層基板 30:導電層 99:圖案化光阻層 99a:第二開口 100:第一軟性介電層 110:導電層 120:第二軟性介電層 120a:第一開口 140a:第一金屬元件 140b:第二金屬元件 145:第三軟性介電層 150:第二軟性介電層 150a:第三開口 150b:第三開口 160:第一金屬元件 170:第三軟性介電層 180:第一金屬元件 180a:第二金屬元件 190:第一金屬元件 200:第一金屬元件 210:第二金屬元件 250:金屬層 300:退火製程 400:蝕刻製程 500:電鍍製程 C:金屬探針 A、A’:金屬堆疊物
圖1-9顯示了依據本發明一實施例之金屬探針結構之製造方法之剖面示意圖。 圖10-19顯示了依據本發明另一實施例之金屬探針結構之製造方法之剖面示意圖。 圖20-22顯示了依據本發明數個不同實施例的金屬探針結構之上視示意圖。
10:多層基板
30:導電層
100:第一軟性介電層
110:導電層
120:第二軟性介電層
140a、180、200:第一金屬元件
250:金屬層
500:電鍍製程
A:金屬堆疊物
C:金屬探針

Claims (27)

  1. 一種金屬探針結構,包括: 一多層基板; 一第一軟性介電層,位於該多層基板之上,其上形成有一導電層; 一第二軟性介電層,位於該第一軟性介電層上,覆蓋該導電層;以及 複數個第一金屬元件,分別設置於該導電層上且部分位於該第二軟性介電層中以作為一金屬探針。
  2. 如申請專利範圍第1项所述之金屬探針結構,其中該些第一金屬元件由下往上堆疊。
  3. 如申請專利範圍第1项所述之金屬探針結構,更包括複數個金屬層,該些金屬層位於該些第一金屬元件的側面與頂面,以實體連接該些第一金屬元件,並與之共同形成一金屬探針。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之金屬探針結構,其中該第一軟性介電層及該第二軟性介電層包括聚醯亞胺。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之金屬探針結構,其中該些第一金屬元件包括銅或鋁。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之金屬探針結構,其中該金屬層包括鎳、鈀、金及其合金。
  7. 一種金屬探針結構,包括: 一多層基板; 一第一軟性介電層,位於該多層基板之上,其上形成有一導電層; 一第二軟性介電層,位於該第一軟性介電層上,覆蓋該導電層;以及 複數個金屬堆疊物,分別設置於該導電層之上且部分位於該第二軟性絕緣層中,其中該些金屬堆疊物分別包括由下往上交錯堆疊的複數個第一金屬元件與複數個第二金屬元件。
  8. 如申請專利範圍第7项所述之金屬探針結構,更包括一金屬層,位於該些金屬堆疊物側面與頂面以實體連接該些金屬堆疊物,並與該些金屬堆疊物形成一金屬探針。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之金屬探針結構,其中該第一軟性介電層及該第二軟性介電層包括聚醯亞胺。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之金屬探針結構,其中該些第一金屬元件與該第二金屬元件包括不同材料。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之金屬探針結構,其中該些第一金屬元件包括銅或鋁,而該些第二金屬元件包括鎳、鈀、金及其合金。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之金屬探針結構,其中該金屬層包括鎳、鈀、金及其合金。
  13. 一種金屬探針結構之製造方法,包括下述步驟: 提供一多層基板,其上依序形成有一第一軟性介電層及一導電層; 形成一第二軟性介電層於該第一軟性介電層上,並覆蓋該導電層; 形成複數個第一開口於該第二軟性介電層內,該些第一開口分別露出該導電層之一部分; 形成一圖案化光阻層於該第二軟性介電層上,其中該圖案化光阻層具有複數個第二開口,分別位於該些第一開口上且分別露出該些第一開口及為形成該些第一開口時所露出之該導電層之該部分; 於該些第一開口內分別形成一第一金屬元件,其中該第一金屬元件分別填入該些第一開口並實體接觸該導電層; 移除該圖案化光阻層;以及 施行一蝕刻製程,移除部分之該第二軟性介電層以及在該第二軟性介電層之上之所有軟性介電層,露出該些第一金屬元件的一部分,以形成一金屬探針。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之金屬探針結構之製造方法,,於施行該蝕刻製程之前,更包括下述步驟: 形成一第三軟性介電層於該第二軟性介電層上,並覆蓋該些第一金屬元件;以及 形成另一第一金屬元件於該第一金屬元件上,以形成包括依序堆疊之複數個第一金屬元件之複數個金屬堆疊物; 其中於施行該蝕刻製程時,移除該第三軟性介電層及部分之該第二軟性介電層,露出該些金屬堆疊物由下往上堆疊該些第一金屬元件的一部分,以形成該金屬探針
  15. 如申請專利範圍第13項所述之金屬探針結構之製造方法,更包括施行一電鍍製程,形成一金屬層於該些第一金屬元件側面及頂面,以與該些金屬堆疊物共同形成該金屬探針。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之金屬探針結構之製造方法,於施行該蝕刻製程之前,更包括對該些金屬堆疊物施行一退火製程之步驟。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該第一軟性介電層與該第二軟性介電層包括聚醯亞胺。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該些第一金屬元件係由蒸鍍形成。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該些第一金屬元件包括銅或鋁。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該金屬層包括鎳、鈀、金及其合金。
  21. 一種金屬探針結構之製造方法,包括下述步驟: (a).提供一多層基板,其上依序形成有一第一軟性介電層及一導電層; (b).形成一第二軟性介電層於該第一軟性介電層上,並覆蓋該導電層; (c).形成複數個第一開口於該第二軟性介電層上,該些第一開口分別露出該導電層之一部分; (d).形成一第一金屬元件於該些第一開口內,該第一金屬元件填入該些第一開口內並實體接觸該導電層; (e).形成一圖案化光阻層於該第二軟性介電層上,其中該圖案化光阻層具有複數個第二開口,分別露出位於該些第一開口內之該第一金屬元件; (f).分別形成一第二金屬元件於該些第二開口內; (g).移除該圖案化光阻層; (h).形成一圖案化第三軟性介電層於該第二軟性介電層上並覆蓋該些第二金屬元件,其中該圖案化第三軟性介電層具有複數個第三開口,分別露出該些第二金屬元件; (i).形成另一第一金屬元件於該些第三開口內,該另一第一金屬元件填滿該些第三開口並實體接觸該第二金屬元件; (j).重複步驟(e)至步驟(i)的步驟至少一次,依序形成另一第二金屬元件及另一第一金屬元件於該第一金屬元件上; (k)重複步驟(e)至步驟(g)的步驟,至少形成另一第二金屬元件於該第一金屬元件上,以形成包括依序交錯堆疊之複數層第一金屬元件與第二金屬元件之複數個金屬堆疊物;以及 (l).施行一蝕刻製程,移除該第三軟性介電層,露出該些金屬堆疊物的一部分。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之金屬探針結構之製造方法,更包括施行一電鍍製程,形成一金屬層於該些交錯堆疊之第一金屬元件及第二金屬元件之側面及頂面,以與該些交錯堆疊之該第一金屬元件及該第二金屬元件共同形成該金屬探針。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之金屬探針結構之製造方法,於施行該蝕刻製程之前,更包括對該些金屬探針施以一退火處理之步驟。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該第一軟性介電層、該第二軟性介電層與該三軟性介電層包括聚醯亞胺
  25. 如申請專利範圍第21項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該些第一金屬元件係由蒸鍍形成,而該些第二金屬元件係由化學無電電鍍形成。
  26. 如申請專利範圍第21項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該些第一金屬元件包括銅或鋁,而該些第二金屬元件包括鎳、鈀、金及其之合金。
  27. 如申請專利範圍第22項所述之金屬探針結構之製造方法,其中該金屬層包括鎳、鈀、金及其合金
TW108138660A 2019-10-25 2019-10-25 金屬探針結構及其製造方法 TWI706139B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108138660A TWI706139B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 金屬探針結構及其製造方法
US16/747,557 US11474128B2 (en) 2019-10-25 2020-01-21 Metal probe structure and method for fabricating the same
EP20153763.6A EP3812775B1 (en) 2019-10-25 2020-01-27 Metal probe structure and method for fabricating the same
CN202010113578.3A CN112710877A (zh) 2019-10-25 2020-02-24 金属探针结构及其制造方法
JP2020061236A JP6999730B2 (ja) 2019-10-25 2020-03-30 金属プローブ構造及びその製造方法
KR1020200064998A KR102358293B1 (ko) 2019-10-25 2020-05-29 금속 프로브 구조 및 그의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108138660A TWI706139B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 金屬探針結構及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI706139B TWI706139B (zh) 2020-10-01
TW202117331A true TW202117331A (zh) 2021-05-01

Family

ID=69326356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108138660A TWI706139B (zh) 2019-10-25 2019-10-25 金屬探針結構及其製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11474128B2 (zh)
EP (1) EP3812775B1 (zh)
JP (1) JP6999730B2 (zh)
KR (1) KR102358293B1 (zh)
CN (1) CN112710877A (zh)
TW (1) TWI706139B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11821918B1 (en) * 2020-04-24 2023-11-21 Microfabrica Inc. Buckling beam probe arrays and methods for making such arrays including forming probes with lateral positions matching guide plate hole positions
KR102834990B1 (ko) * 2021-03-30 2025-07-17 (주)포인트엔지니어링 전기 전도성 접촉핀 및 이의 제조방법
TWI839966B (zh) * 2022-11-24 2024-04-21 漢民測試系統股份有限公司 探針卡

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1456994A (en) * 1973-06-28 1976-12-01 Marconi Co Ltd Methods for forming electrical internconnection between metal layers for printed circuit assembly
JPS59153901A (ja) * 1983-02-21 1984-09-01 Fuji Electric Co Ltd 蒸気タ−ビンロ−タの冷却装置
US5917707A (en) 1993-11-16 1999-06-29 Formfactor, Inc. Flexible contact structure with an electrically conductive shell
US4912399A (en) 1987-06-09 1990-03-27 Tektronix, Inc. Multiple lead probe for integrated circuits in wafer form
JPH06347481A (ja) * 1993-06-11 1994-12-22 Nitto Denko Corp プローブ構造
US20100065963A1 (en) 1995-05-26 2010-03-18 Formfactor, Inc. Method of wirebonding that utilizes a gas flow within a capillary from which a wire is played out
US6400166B2 (en) * 1999-04-15 2002-06-04 International Business Machines Corporation Micro probe and method of fabricating same
US6917525B2 (en) * 2001-11-27 2005-07-12 Nanonexus, Inc. Construction structures and manufacturing processes for probe card assemblies and packages having wafer level springs
TW429575B (en) * 1999-11-17 2001-04-11 Taiwan Semiconductor Mfg Structure and method for enhancing the hardness of Al pad
US7917647B2 (en) 2000-06-16 2011-03-29 Mcafee, Inc. Method and apparatus for rate limiting
KR100376878B1 (ko) * 2000-08-09 2003-03-19 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법
JP4249524B2 (ja) 2003-03-28 2009-04-02 富士通株式会社 プローブカード
US7057296B2 (en) 2003-10-29 2006-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Bonding pad structure
JP4017004B2 (ja) 2004-04-27 2007-12-05 Jsr株式会社 シート状プローブおよびその応用
WO2005103731A1 (ja) 2004-04-27 2005-11-03 Jsr Corporation シート状プローブおよびその製造方法並びにその応用
JP2005347622A (ja) 2004-06-04 2005-12-15 Seiko Epson Corp 半導体装置、回路基板及び電子機器
TWI287634B (en) 2004-12-31 2007-10-01 Wen-Chang Dung Micro-electromechanical probe circuit film, method for making the same and applications thereof
CN101185381A (zh) * 2005-04-05 2008-05-21 Sv探针私人有限公司 陶瓷间隔变换器中的探针焊盘结构
TWI276805B (en) 2005-11-10 2007-03-21 Mjc Probe Inc Probe of probe card and manufacturing method thereof
JP2008128882A (ja) 2006-11-22 2008-06-05 Sumitomo Electric Ind Ltd コンタクトプローブおよびその製造方法
TWI320963B (en) * 2006-12-06 2010-02-21 Princo Corp Method of manufacturing hybrid structure of multi-layer substrates and hybrid structure thereof
WO2009004721A1 (ja) * 2007-07-03 2009-01-08 Advantest Corporation プローブ、プローブカード及びプローブの製造方法
KR20090009664A (ko) * 2007-07-20 2009-01-23 (주) 미코티엔 프로브 구조물
JP5236379B2 (ja) * 2007-08-24 2013-07-17 日本特殊陶業株式会社 Ic検査装置用基板及びその製造方法
TWI389290B (zh) * 2007-11-08 2013-03-11 財團法人工業技術研究院 晶片結構及其製程、晶片堆疊結構及其製程
JP5228207B2 (ja) 2008-07-07 2013-07-03 山一電機株式会社 検査用プローブ
KR101496706B1 (ko) 2008-10-31 2015-02-27 솔브레인이엔지 주식회사 프로브 구조물 및 프로브 구조물 제조 방법
US8984748B2 (en) 2009-06-29 2015-03-24 Hsio Technologies, Llc Singulated semiconductor device separable electrical interconnect
US8519534B2 (en) 2010-09-22 2013-08-27 Palo Alto Research Center Incorporated Microsprings partially embedded in a laminate structure and methods for producing same
CN102455373B (zh) 2010-10-19 2014-04-23 群成科技股份有限公司 探针卡结构
US9244099B2 (en) 2011-05-09 2016-01-26 Cascade Microtech, Inc. Probe head assemblies, components thereof, test systems including the same, and methods of operating the same
TWI434044B (zh) * 2011-07-12 2014-04-11 Advanced Semiconductor Eng 探針卡及其製作方法
JP5904638B2 (ja) 2012-04-11 2016-04-13 株式会社日本マイクロニクス 多層配線基板とその製造方法
US20160091532A1 (en) 2014-09-26 2016-03-31 Qualcomm Incorporated Flexible film electrical-test substrates with conductive coupling post(s) for integrated circuit (ic) bump(s) electrical testing, and related methods and testing apparatuses
KR101766261B1 (ko) * 2015-08-05 2017-08-23 (주)엠투엔 프로브 핀 및 그의 제조 방법
TWI663406B (zh) * 2016-05-31 2019-06-21 巨擘科技股份有限公司 探針卡裝置
IT201700051157A1 (it) * 2017-05-11 2018-11-11 Technoprobe Spa Metodo di fabbricazione di un multistrato di una scheda di misura per un’apparecchiatura di test di dispositivi elettronici
KR101990458B1 (ko) 2018-03-27 2019-06-18 (주)티에스이 프로브 카드 및 그 제조방법
CN110136617B (zh) 2019-05-15 2022-11-11 业成科技(成都)有限公司 探针及其制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021067666A (ja) 2021-04-30
JP6999730B2 (ja) 2022-01-19
KR102358293B1 (ko) 2022-02-04
US11474128B2 (en) 2022-10-18
TWI706139B (zh) 2020-10-01
CN112710877A (zh) 2021-04-27
KR20210050425A (ko) 2021-05-07
US20210123949A1 (en) 2021-04-29
EP3812775B1 (en) 2025-07-16
EP3812775A1 (en) 2021-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102386147B (zh) 半导体装置及半导体装置的制造方法
TWI550768B (zh) 半導體裝置及其形成方法
TWI706139B (zh) 金屬探針結構及其製造方法
TWI780081B (zh) 半導體元件及其製造方法
TW201346269A (zh) 用於探針卡之空間變換器及其製造方法
CN110612452B (zh) 用于电子器件的测试设备的探针卡多层结构的制造方法
US7759165B1 (en) Nanospring
JP5017872B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP4703456B2 (ja) 電気信号測定用治具
KR20160110588A (ko) 반도체 장치 및 그 제조 방법
TWI606770B (zh) 超微間距測試介面板及其製造方法
TWI829063B (zh) 測試基板及其製造方法及探針卡
JP6796920B2 (ja) 多層配線基板の製造方法
KR20120038159A (ko) 니들형 탐침 및 니들형 탐침의 제조 방법
CN118969762B (zh) 一种芯片封装结构、芯片封装的方法和电路系统
TWI586968B (zh) 高頻垂直式探針、探針卡及高頻垂直式探針的製作方法
KR102715087B1 (ko) 이종 재질의 다층 회로기판 및 그 제조 방법
JP4188752B2 (ja) 半導体パッケージ及びその製造方法
CN223181138U (zh) 半导体衬底的无源器件及半导体器件
JP5906812B2 (ja) 配線構造、半導体装置及び配線構造の製造方法
KR102537710B1 (ko) 일괄 접합 방식의 다층 회로기판 및 그 제조 방법
TWI750658B (zh) 封裝結構及其製造方法
TWI503904B (zh) 銲墊結構之製造方法
JP2010192637A (ja) 多層配線基板およびその製造方法ならびにウエハ一括コンタクトボード
TWI336936B (en) Ic substrate and the method for manufacturing the same