[發(fā)明專利]一種MEMS探針激光刻蝕裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011382164.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112388155B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于海超;周明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 強(qiáng)一半導(dǎo)體（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/046
• 分類號(hào): B23K26/046;B23K26/362;B81B7/02;B81C1/00;H01L21/66
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明一種MEMS探針激光刻蝕裝置屬于半導(dǎo)體加工測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域；所述裝置按照光線傳播方向，依次設(shè)置弧形光源，螺旋通槽板，直線通槽板，物鏡，單晶硅圓片和四維臺(tái)；弧形光源的每一點(diǎn)到物鏡中心距離相同，切線均與該點(diǎn)到物鏡中心的連線垂直；螺旋通槽板包括開(kāi)有螺旋通槽的第一底板和截面為圓環(huán)形的第一側(cè)邊，直線通槽板包括開(kāi)有直線通槽的第二底板和截面為圓環(huán)形的第二側(cè)邊，第二底板上表面與第一底板下表面緊貼；單晶硅圓片上表面與第二底板分別位于物鏡的像面和物面，單晶硅圓片進(jìn)行三維平動(dòng)和一維轉(zhuǎn)動(dòng)；本發(fā)明MEMS探針激光刻蝕裝置，配合本發(fā)明的MEMS探針激光刻蝕方法，不僅刻蝕精度更高，而且刻蝕間距能夠連續(xù)調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種MEMS探針激光刻蝕裝置屬于半導(dǎo)體加工測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

探針卡是用于對(duì)裸芯進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試接口，通過(guò)將探針卡上的探針與IC芯片上的焊墊或凸塊直接接觸，引出IC芯片訊號(hào)，再配合測(cè)試儀器向IC芯片寫入測(cè)試信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)IC芯片封裝前的測(cè)試。

探針卡的核心結(jié)構(gòu)之一就是探針。目前，制作探針應(yīng)用最多的有自下而上和自上而下兩種方式。

自下而上的電鍍方式：

CN201010000429.2，一種微探針結(jié)構(gòu)及其制造方法，利用半導(dǎo)體制程的微影、電鍍、平坦化、蝕刻技術(shù)，并以高分子來(lái)取代電鍍第二犧牲層金屬，于一具有空間轉(zhuǎn)換的基板表面上，相繼形成具有二層以上的微金屬結(jié)構(gòu)，藉以得到具有該二層以上的微金屬結(jié)構(gòu)的微探針結(jié)構(gòu)，在此，每一層微金屬結(jié)構(gòu)是由一種材料所組成，而該二層以上的微金屬結(jié)構(gòu)可由相同材料及/或由不同的材料所組成。利用上述微探針結(jié)構(gòu)制造方法所做出的微探針結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)化懸臂梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，適用于各類電子組件測(cè)試用的組件，可用以做為探針卡的測(cè)試頭，而有效增加測(cè)試頻寬、縮小間距及提升并排測(cè)試能力。

CN201210221177.5，一種電連接器用探針的電鍍工藝，包括以下加工步驟：步驟A、對(duì)探針進(jìn)行前處理，去除油污；步驟B、對(duì)探針進(jìn)行活化處理，活化探針表面氧化膜；步驟C、在探針表面鍍上一層銅膜鍍層；步驟D、在銅膜鍍層表面鍍上一層金膜鍍層；步驟E、在金膜鍍層表面鍍上一層釕膜鍍層；步驟F、在釕膜鍍層表面進(jìn)行后處理，進(jìn)行表面封孔、水洗、烘干。該電鍍工藝具有原料成本低，加工難度低，生產(chǎn)成本低且能滿足電連接器產(chǎn)品外觀質(zhì)量的高要求。

CN201710402364.6，一種可提高高壓直流換流閥均壓電極探針表面光潔度的電鍍工藝，將預(yù)處理后的均壓電極探針?lè)湃氲诫婂円褐羞M(jìn)行鍍鉑處理，電鍍液成分為：四氯鉑酸鈉或氯鉑酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉或乙二胺四乙酸四鈉；將均壓電極探針作為工作電極，采用環(huán)狀鉑片作為對(duì)電極，將均壓電極探針?lè)胖迷诃h(huán)狀鉑片的正中間；在合適的電鍍液溫度，電鍍液pH值和電鍍電流下，使均壓電極探針表面的鍍層到固定厚度。該電鍍工藝簡(jiǎn)單易控，利用電鍍液中的螯合劑，限制鉑離子的活度及其在鍍液中的擴(kuò)散系數(shù)，從而控制鉑的還原反應(yīng)速度，進(jìn)而控制鉑沉積層的表面光潔度達(dá)到鏡面。

由于自下而上的電鍍工藝采用大量化學(xué)原料，會(huì)產(chǎn)生環(huán)保問(wèn)題，更重要的是，電鍍精度不好把控，微米級(jí)甚至是亞微米級(jí)的探針制作難度極高。

自上而下的加工方式：

首先將待加工探針帶材鍵合至晶元表面，然后采用光刻工藝制備光刻膠掩模，繼而采用干法或濕法工藝進(jìn)行刻蝕，可以實(shí)現(xiàn)小尺寸高精度探針的制作。然而，此種工藝為了實(shí)現(xiàn)更小尺寸的探針制備，并保證較高的刻蝕精度，所使用的工藝設(shè)備成本會(huì)成指數(shù)形式上漲，因此，小尺寸高精度探針的制作成本極高。

針對(duì)以上問(wèn)題，又出現(xiàn)了一種基于激光刻蝕方法的探針制備工藝，這種制備工藝能夠有效解決自下而上的電鍍方式所存在的環(huán)保問(wèn)題，以及自上而下光刻方式所存在的成本高問(wèn)題。