[發明專利]半導體測試治具的形成方法

有效

• 申請號: 201410606075.4
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104319248B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 石磊
• 申請（專利權）人: 通富微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 吳敏

技術領域

本發明涉及半導體測試技術領域，特別涉及一種半導體測試治具的形成方法。

背景技術

測試制程乃是于IC封裝后，測試封裝完成的產品的電性功能，以保證出廠IC功能上的完整性，并對已測試的產品依其電性功能作分類，作為IC不同等級產品的評價依據，最后并對產品作外觀檢驗作業。

電性功能測試乃針對產品之各種電性參數進行測試以確定產品能正常運作。

傳統的同一被測端子上兩點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：

1、制造精度較低：隨著半導體產品尺寸的不斷縮小，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，為了順應這一趨勢，傳統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，有些甚至已無法實現了。

2、結構強度較弱：為了在被測端子上有限的空間內實現兩點接觸測試，頂針或金手指相應越來越細，其機械結構強度也越來越弱。

3、使用壽命較短：傳統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、機械強度相對較低時，磨損程度更大，進而降低了測試治具的使用壽命。

4、測試精度較低：為順應半導體輕薄短小的發展需求，越來越細的頂針或金手指所產生的電阻值不斷增大，同時在進行大電流測試時，會產生較大的壓降而影響測試數值的判斷；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生測試數值的偏差；此外，傳統并列分布的雙頂針為了縮小兩針間的距離而采用兩個背對斜面的接觸方式，接觸頭容易因其整體結構中彈簧伸縮的扭力而旋轉出被測端子進而影響測試精度。

發明內容

本發明解決的問題是怎樣提高現有的電學性能測試的精度和穩定性。

為解決上述問題，本發明提供一種半導體測試治具的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成若干相互分離的若干測試針頭；在所述基底上的固定層，所述固定層填充相鄰測試針頭之間的空間且覆蓋測試針頭的部分側壁表面。

可選的，所述測試針頭為單根的金屬針頭。

可選的，所述測試針頭的形成方法為：在基底上形成金屬層；刻蝕所述金屬層形成若干測試針頭；形成覆蓋所述基底和測試針頭的介質層，回刻蝕去除部分厚度的介質層，基底上剩余的介質層作為固定層。

可選的，在所述基底上形成介質層，所述介質層中具有暴露出基底表面的若干通孔；在所述通孔中填充金屬形成若干測試針頭；回刻蝕去除部分厚度的介質層，基底上剩余的介質層作為固定層。

可選的，所述測試針頭為同軸測試針頭，所述同軸測試針頭包括第一測試針，所述第一測試針包括第一本體、位于第一本體一端的第一測試端以及位于第一本體另一端的第一連接端；覆蓋所述第一測試針的第一本體表面的絕緣層；位于絕緣層表面環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，第二測試針包括第二本體、位于第二本體一端的第二測試端以及位于第二本體另一端的第二連接端，所述第二測試端表面與第一測試端表面齊平。

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。

可選的，所述第一測試針的形成過程為：在所述基底上形成犧牲層，所述犧牲層中具有暴露出基底表面的若干通孔；在所述通孔中填充滿金屬，形成若干第一測試針；去除所述犧牲層。

可選的，所述絕緣層和第二測試針的形成過程為：形成覆蓋每個第一測試針側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。

可選的，所述第一探測針、絕緣層、第二探測針和固定層的形成過程為：在所述基底上形成介質層，所述介質層中形成有若干第一通孔和環繞每個第一通孔的環形通孔，第一通孔和環形通孔之間通過部分介質層隔離；在第一通孔中填充金屬形成第一測試針，在環形通孔中填充金屬形成第二測試針；去除第二測試針外側的部分厚度的介質層，第一測試針和第二測試針之間剩余的介質層作為絕緣層，測試針頭之間的基底上剩余的介質層作為固定層。

可選的，所述基底內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。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：