本發(fā)明屬于半導(dǎo)體，具體涉及一種新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝。

背景技術(shù)：

1、探針卡是一種用于電子測(cè)試和分析的關(guān)鍵器件，它由多個(gè)探針組成,通過(guò)接觸待測(cè)電路或器件的接觸點(diǎn),可對(duì)其電性能進(jìn)行測(cè)試和分析。探針卡廣泛應(yīng)用于集成電路、pcb電路、新型電子器件等領(lǐng)域的研發(fā)和制造過(guò)程中。

2、mems探針卡是利用微機(jī)電系統(tǒng)（mems）技術(shù)制造的一種新型探針卡，它主要具有以下特點(diǎn)：（1）超高探針密度，mems探針利用微加工技術(shù)，可在一張?zhí)结樋▋?nèi)集成超過(guò)100k個(gè)針，滿(mǎn)足電子器件的測(cè)試需求；（2）優(yōu)異的接觸性能，mems探針針尖形狀精細(xì)，尖端直徑可小至幾微米，在微小的接觸面積內(nèi)，mems探針能提供穩(wěn)定、可靠的接觸力和電接觸，大幅提高測(cè)試精度；（3）集成化制造，整個(gè)mems探針陣列可以采用批量微加工制造，提高了探針陣列的一致性和可靠性；（4）微小尺寸。

3、目前mems探針制作方法的具體流程為：先對(duì)硅基板鍍一層氧化物后清洗，再進(jìn)行涂膠、光刻、顯影獲得圖案后，對(duì)硅基板進(jìn)行干法蝕刻后清洗獲得槽體形貌，然后再通過(guò)濕法蝕刻對(duì)其針頭角度優(yōu)化，再使用物理氣相成膜對(duì)槽體進(jìn)行多次物理鍍膜，清洗后經(jīng)過(guò)涂膠、光刻、顯影獲取圖案后再進(jìn)行化學(xué)電鍍將金屬填滿(mǎn)槽體，再進(jìn)行多次化學(xué)研磨后，正面鍵合一層玻璃后，最后對(duì)反面進(jìn)行干法蝕刻去除金屬附近的硅材料，然后再將原來(lái)鍵合的玻璃去除，獲得探針。然而，現(xiàn)有制作工藝流程較多，產(chǎn)能低，且探針尖頭角度不好控制，影響探針良率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，簡(jiǎn)化工藝流程，提高產(chǎn)能，可以很好地控制探針尖頭角度，提高探針良率。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，包括以下步驟：

3、步驟1，在硅基板上涂敷第一光阻層，對(duì)第一光阻層的第一預(yù)設(shè)位置進(jìn)行光刻并顯影，形成探針生長(zhǎng)位；

4、步驟2，在探針生長(zhǎng)位利用電鍍方法在硅基板上生長(zhǎng)出金屬層；

5、步驟3，去除第一光阻層后清洗；

6、步驟4，在硅基板和金屬層上生長(zhǎng)出硅氧化物層；

7、步驟5，在硅氧化物層上涂敷第二光阻層，對(duì)第二光阻層的第二預(yù)設(shè)位置進(jìn)行光刻并顯影，形成探針橫梁蝕刻位；

8、步驟6，對(duì)探針橫梁蝕刻位正下方的硅氧化物層進(jìn)行干法蝕刻；

9、步驟7，對(duì)探針橫梁蝕刻位正下方的金屬層進(jìn)行部分干法蝕刻，形成探針橫梁；

10、步驟8，去除第二光阻層后清洗；

11、步驟9，去除硅氧化物層后清洗；

12、步驟10，在硅基板和金屬層上涂敷第三光阻層，對(duì)第三光阻層的第三預(yù)設(shè)位置進(jìn)行光刻并顯影，形成探針針角蝕刻位；

13、步驟11，對(duì)探針針角蝕刻位正下方的金屬層進(jìn)行部分蝕刻，形成探針針頭；

14、步驟12，去除第三光阻層后清洗。

15、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟9中，對(duì)硅氧化物層進(jìn)行干法蝕刻，從而去除硅氧化物層。

16、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟11中，根據(jù)預(yù)設(shè)針頭角度，采用干法蝕刻溝槽工藝對(duì)探針針角蝕刻位下方的金屬層進(jìn)行部分蝕刻，形成探針針頭。

17、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟4中，利用化學(xué)氣相鍍膜設(shè)備在硅基板和金屬層上生長(zhǎng)出硅氧化物層。

18、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟6、步驟7和步驟11中，利用干法蝕刻機(jī)進(jìn)行干法蝕刻。

19、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟3、步驟8和步驟12中，利用去光阻機(jī)去除光阻層。

20、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟1中，探針生長(zhǎng)位的底面為硅基板的頂面，探針生長(zhǎng)位的四周為第一光阻層；

21、所述步驟2中，金屬層填滿(mǎn)探針生長(zhǎng)位。

22、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟4中，硅氧化物層覆蓋硅基板整個(gè)頂面和金屬層整個(gè)頂面；

23、所述步驟5中，第二光阻層覆蓋硅氧化物層整個(gè)頂面；探針橫梁蝕刻位位于金屬層正上方。

24、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟10中，第三光阻層覆蓋硅基板整個(gè)頂面和金屬層整個(gè)頂面；探針針角蝕刻位位于金屬層正上方。

25、作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工藝省去鍵合工藝步驟，省去物理氣相鍍膜步驟，省去化學(xué)機(jī)械研磨步驟。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

27、本發(fā)明實(shí)施例提供的一種新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，省去多道濕法蝕刻步驟，省去鍵合工藝步驟，省去物理氣相鍍膜步驟，省去化學(xué)機(jī)械研磨步驟，簡(jiǎn)化工藝流程，提高產(chǎn)能，節(jié)約成本。本實(shí)施例先對(duì)硅基板鍍金屬層，再采用干法蝕刻方法蝕刻金屬層形成探針，干法蝕刻金屬層時(shí)可以更好地控制探針針頭角度，提高探針的均勻性，提高探針良率。

技術(shù)特征：

1.一種新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟9中，對(duì)硅氧化物層（4）進(jìn)行干法蝕刻，從而去除硅氧化物層（4）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟11中，根據(jù)預(yù)設(shè)針頭角度，采用干法蝕刻溝槽工藝對(duì)探針針角蝕刻位（61）下方的金屬層進(jìn)行部分蝕刻，形成探針針頭（72）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟4中，利用化學(xué)氣相鍍膜設(shè)備在硅基板（1）和金屬層（3）上生長(zhǎng)出硅氧化物層（4）。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟6、步驟7和步驟11中，利用干法蝕刻機(jī)進(jìn)行干法蝕刻。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟3、步驟8和步驟12中，利用去光阻機(jī)去除光阻層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟1中，探針生長(zhǎng)位（21）的底面為硅基板（1）的頂面，探針生長(zhǎng)位（21）的四周為第一光阻層（2）；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟4中，硅氧化物層（4）覆蓋硅基板（1）整個(gè)頂面和金屬層（3）整個(gè)頂面；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述步驟10中，第三光阻層（6）覆蓋硅基板（1）整個(gè)頂面和金屬層（3）整個(gè)頂面；探針針角蝕刻位（61）位于金屬層（3）正上方。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，其特征在于，所述工藝省去鍵合工藝步驟，省去物理氣相鍍膜步驟，省去化學(xué)機(jī)械研磨步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，包括：在硅基板上涂敷第一光阻層，進(jìn)行光刻并顯影；利用電鍍方法在硅基板上生長(zhǎng)出金屬層；去除第一光阻層后清洗；在硅基板和金屬層上生長(zhǎng)出硅氧化物層；涂敷第二光阻層，進(jìn)行光刻并顯影，形成探針橫梁蝕刻位；對(duì)探針橫梁蝕刻位下方硅氧化物層進(jìn)行干法蝕刻；對(duì)探針橫梁蝕刻位下方金屬層進(jìn)行部分干法蝕刻，形成探針橫梁；去除第二光阻層后清洗；去除硅氧化物層后清洗；涂敷第三光阻層，進(jìn)行光刻并顯影，形成探針針角蝕刻位；對(duì)探針針角蝕刻位下方金屬層進(jìn)行部分蝕刻，形成探針針頭；去除第三光阻層后清洗。本發(fā)明提供的一種新型半導(dǎo)體測(cè)試探針制造工藝，簡(jiǎn)化工藝流程，可以很好地控制探針尖頭角度。

技術(shù)研發(fā)人員：陳剛,賀雪峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京云極芯半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6