專利名稱：用于形成光限定微電觸點的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造用于測試半導(dǎo)體芯片的微型微探針或電觸點的方法。
背景技術(shù)：
在用于電連續(xù)性的測試探針卡領(lǐng)域中已知，使用通過將直段線機械地形成為期望的形狀以提供必要的尺寸和彈力而生成的探針來執(zhí)行這樣的測試。圖1-3示出由Brookfield，Connecticut的WentworthLaboratories，INC.所生產(chǎn)的傳統(tǒng)“CobraTM”探針測試頭。這樣的探針頭由保持在相對的第一(上)模(die)42和第二(下)模44之間的探針64陣列組成。每個探針具有相對的上端和下端。上模和下模42、44包含對應(yīng)于集成電路接觸襯墊(contact pad)間隔上間隔的孔圖案，它們在這里被稱為下模孔圖案和上?？讏D案。每個探針的上端由上?？讏D案保持，而每個探針的下端穿過下?？讏D案并延伸超出下模44以在探針尖端終止。參考圖13，示出了附加包括安裝膜1301。安裝膜1301通常由合適的聚合電介質(zhì)一諸如聚酯薄膜-形成，并將蝕刻的探針81保持在適當位置。對于CobraTM型探針，下?？讏D案相對于上模42中的孔圖案偏移，且該偏移被形成到探針中，使得探針如彈簧般作用。返回到圖1到3，當測試頭與待檢測晶片接觸時，探針上端主要地保持靜止，而下端壓到測試頭體內(nèi)。這種順性允許探針長度、頭平面性和晶片形貌的變化。典型地通過型鍛或沖壓直的線而形成探針，以產(chǎn)生期望的探針形狀和厚度。型鍛過程使探針的中心和彎曲部分平整和加寬，以便實現(xiàn)每密耳探針偏移的期望力。
型鍛區(qū)域的下端和上端也防止探針延伸太遠而穿過模。在傳統(tǒng)探針制造過程中，探針是由直段線形成的，典型地由鈹銅合金形成。定制加工被用于每個探針尺寸和設(shè)計。加工沖壓和形成線的中心部分，以實現(xiàn)期望的形狀和厚度，從而生成期望的彈性系數(shù)(spring rate)。
參考圖9，示出了現(xiàn)有技術(shù)中用于制造探針的線的橫截面圖。橫截面90示出預(yù)沖壓后的線的一般圓形。橫截面91示出沖壓后并加工后的線的一般橢圓形。橫截面90和橫截面91的橫截面面積基本相同。參考橫截面91，形成探針的沖壓后的線的寬度95約為7密耳(1密耳等于0.001英寸)，高度97約為1.8密耳。當組裝在探針頭結(jié)構(gòu)中時，優(yōu)選地在用于探針頭中的多個探針之間保持至少1密耳的間隔。由于寬度95約為7密耳并要求1密耳的間隔，所以設(shè)置在探針頭中的傳統(tǒng)探針通常每8密耳間隔一個探針。然后，將線切成一定長度，且在探針末端上研磨所期望的探針尖幾何構(gòu)型。最終探針的總長度的公差為+/-.002”。因為用于適當測試的探針之間的變化太大，探針被組裝到探針頭中，且整個探針陣列被折疊(lapped)以實現(xiàn)更一致的探針長度。
參考圖8，示出了本領(lǐng)域公知的標準探針83，和本發(fā)明的蝕刻的探針81。參考圖5，示出了探針的基本元件。探針基部5001是連接到探針軸5003的相對短且直的擴張段(expanse)。探針軸5003是探針81、83的輕微彎曲的擴張段，其終止于探針末端5005。在操作中，探針末端5005與待測試電路接觸。
用于形成探針的傳統(tǒng)沖壓工藝經(jīng)常導(dǎo)致探針中的殘余應(yīng)力，其可能導(dǎo)致減小的疲勞壽命。因為這些殘余應(yīng)力可隨時間改變，所以可能出現(xiàn)探針硬度的改變。此外，探針要求的改變需要再加工。這樣的再加工使得這樣制造的探針成本高，并在探針形成之前需要相當?shù)慕桓稌r間。也可能是這樣的情況，即機械形成的探針更難以重新設(shè)計，因為它們的構(gòu)建緊密地與制造探針的機械裝置有關(guān)。
因此，有必要提供一種方法，其制造能夠避免機械成形所引起的問題的探針。還需要這樣一種方法，其能夠充分地修改以制造不同設(shè)計的探針，而無須延長的再加工過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面是提供一種制造多個微探針的方法，包括以下步驟限定多個探針的形狀為一個或多個掩模；應(yīng)用光刻膠到金屬箔的第一和第二相對側(cè)；在金屬箔的相對的第一和第二側(cè)上覆蓋一個掩模；將光刻膠暴露給穿過每個掩模的光；顯影光刻膠；除去部分光刻膠以暴露部分金屬箔；并在金屬箔的表面上應(yīng)用蝕刻劑，以除去暴露的部分從而生成多個探針。
本發(fā)明的另一方面是提供一種制造多個微探針的方法，包括以下步驟限定多個探針的形狀為掩模；應(yīng)用光刻膠到第一金屬材料的一側(cè)；在所述第一金屬材料的所述側(cè)上覆蓋所述掩模；將所述光刻膠暴露給穿過所述掩模的光；顯影所述光刻膠；除去部分所述光刻膠以暴露部分所述第一金屬材料；在所述第一金屬材料的所述暴露部分上電形成(electroform)第二金屬材料；和除去所述第二金屬材料以制造多個探針。
本發(fā)明的另一方面是提供一種根據(jù)前述方法所制造的微探針，其中微探針包括厚度基本一致的探針基部，其由多個邊緣定界并在平面內(nèi)延伸一個基本為直的長度；連接到探針基部的探針軸，探針軸的厚度基本一致，并由多個邊緣定界且在平面內(nèi)沿彎曲的擴張段延伸；連接到探針軸的探針末端，探針末端厚度基本一致，并由多個邊緣定界且在平面內(nèi)延伸一個基本為直的距離，其中該直距離近似平行于直的長度；以及基本繞由探針基部、探針軸和探針末端的邊緣所構(gòu)成的周邊延伸的扇形(scallop)。
本發(fā)明的再一方面是提供一種探針測試頭，其包括第一模，該第一模包括第一和第二相對平表面，第一模還包括第一模孔的圖案，該第一模孔在垂直于第一和第二平表面的方向上延伸穿過第一模；第二模，該第二模包括第三和第四相對平表面，該第二模還包括第二模孔的圖案，其對應(yīng)于第一?？椎膱D案，該第二?？自谠摲较蛏涎由齑┻^第二模，其中第三平表面被設(shè)置在與第二平表面接觸的平面中，使得第二?？紫鄬τ诘谝荒？自诨疽恢碌姆较蛏掀疲遗c已經(jīng)通過蝕刻形成的相當?shù)赝瓿啥鄠€探針，其中每個探針延伸穿過一個第一?？缀鸵粋€第二?？祝结樉哂斜砻?。


圖1是本領(lǐng)域公知的探針測試頭透視圖。
圖2是本領(lǐng)域公知的探針測試頭橫截面的透視圖。
圖3是本領(lǐng)域公知的探針測試頭的部分橫截面視圖。
圖4是本發(fā)明的探針的前視圖。
圖5是本發(fā)明的探針的側(cè)視圖。
圖6是本發(fā)明的探針的等軸測視圖。
圖7是本發(fā)明的掩模的照片。
圖8是本領(lǐng)域公知的標準探針和本發(fā)明的光限定探針的照片。
圖9是本領(lǐng)域公知探針在加工前和加工后的橫截面視圖。
圖10是本發(fā)明的探針在蝕刻后的橫截面視圖。
圖11是本發(fā)明的探針的尖端的透視圖。
圖12是蝕刻前本發(fā)明的掩模、光刻膠、和扁材(flat stock)結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖13是本發(fā)明的探針測試頭的部分的橫截面視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明是為了提供一種以提供改進的一致性同時降低探針制造成本的方式制造探針的方法。利用其中探針被光限定的工藝制造探針?！肮庀薅ā北硎?，探針的期望形狀首先被指定為圖形形式的圖像，該圖像用于制作具有期望的探針輪廓的重復(fù)圖案的掩模。掩模然后與光刻膠一起被使用在光蝕刻或光限定的電形成過程中，而非本領(lǐng)域中主流做法的機械沖壓。
參考圖8，示出了本發(fā)明的光限定探針81。探針的期望形狀首先被指定為圖形形式的圖像，且圖像被用于制造具有期望的探針輪廓的重復(fù)圖案的玻璃掩模。圖7示出了這樣的掩模73的樣品。掩模73包括多個探針形狀72和暗空間71。探針形狀72限定對應(yīng)于本發(fā)明的光限定探針的區(qū)域，并被構(gòu)造以允許光基本無阻擋地通過探針形狀72。暗空間71主要在探針形狀72之間延伸，并用于將掩模73上的一個探針72與其他探針72明顯區(qū)分開。
在本發(fā)明的第一實施例中，掩模73被用在以下過程中，其中探針81被從薄金屬扁材中蝕刻，典型地是鈹銅合金。在本發(fā)明第二實施例中，利用掩模73形成不銹鋼心軸，且進而由薄金屬-典型地為鎳或鎳鈷合金-在心軸上電形成探針81。
實施例1-蝕刻的探針參考圖12，示出了用于制造本發(fā)明第一實施例的蝕刻探針的探針結(jié)構(gòu)1205。扁材1201是薄金屬的主要為平面的片，其具有相對的平表面。扁材1201具有對應(yīng)于成品探針的期望寬度的寬度。扁材1201的優(yōu)選寬度約為3密耳。
光刻膠1001然后被應(yīng)用到扁材1201的兩個相對的平表面上。然后，兩個相同的掩模73被固定到扁材1201的相對側(cè)，每個掩模73的一側(cè)與覆蓋扁材1201一側(cè)的光刻膠1001接觸。兩個掩模73被對準，使得一個掩模73中對應(yīng)于另一掩模73中相同特征的任何一個特征跨過垂直于扁材1201平表面的擴張段的軸被精確對準。然后，光被應(yīng)用到每個掩模73，從而曝光位于每個掩模73和扁材1201之間的光刻膠1001。掩模73然后被從探針結(jié)構(gòu)1205上分離。在光刻膠1001的曝光之后，顯影和漂洗光刻膠1001。作為漂洗的結(jié)果，掩模73上對應(yīng)于探針形狀72的被曝光光刻膠1001保持連接在扁材1201上，而對應(yīng)于暗空間71的未曝光部分的光刻膠1001被漂洗掉，并不與扁材1201接觸。
然后幾乎同時將蝕刻劑應(yīng)用到扁材1201的兩個表面。蝕刻劑開始在從扁材1201的外表面沿垂直于扁材1201平擴張段的軸延伸、并從每個相對平表面指向扁材1201內(nèi)的方向上溶解扁材1201。向貼在金屬襯底上的光刻膠施加蝕刻劑以溶解金屬襯底的一個屬性是存在底切。如這里所用的，“底切”指被施加以溶解金屬的蝕刻劑偏離垂直于蝕刻劑所施加到的表面延伸的蝕刻路徑的傾向。特別地，蝕刻劑在進入金屬的過程中傾向于向外延伸。
參考圖10，示出了本發(fā)明的蝕刻探針的底切效果。圖10是本發(fā)明的蝕刻探針在施加蝕刻劑后的橫截面視圖。如圖所示，蝕刻劑已經(jīng)有效地從由底切1005和蝕刻限(etch limit)1007定界的區(qū)域中除去包括扁材1201的金屬。如所示的那樣，底切1005從扁材1201的外表面向扁材1201的內(nèi)表面延伸。注意，底切1005稍微偏離垂直軸1009，該垂直軸1009垂直于扁材1201的表面延伸。蝕刻限1007是指示直到蝕刻劑被中和或不能進一步蝕刻時蝕刻劑除去扁材1201的范圍。因為蝕刻劑以基本恒定的速率蝕刻并遵從沿偏離垂直軸1009的底切1005的路徑，所以所得到的蝕刻限1007形成略微彎曲的邊界。通過控制蝕刻劑暴露給扁材1201的時間量，可以生成如圖10所示的每個探針的橫截面幾何構(gòu)型。
兩個相對蝕刻限1007的所得到的疊加導(dǎo)致出現(xiàn)鋒銳凸起或繞每個蝕刻探針的周邊延伸的扇形1003。注意，扇形基部1013到扇形尖端1015的距離形成扇形尺寸1011。參考圖11，示出探針端部5005的透視圖。如圖所示，扇形1003在繞包括探針尖部1101的蝕刻探針81的邊緣1107延伸。外探針尖部1105位于包括探針末端5005的在最遠端處的蝕刻探針81的扁材1201的相對側(cè)上。由于繞探針末端5005終點延伸的扇形1003，可以看到探針尖部1101延伸超出外探針尖部1105。所得到的探針尖部1101延伸超出外探針尖部1105就允許在蝕刻電路81被使用時與電路更好的接觸。
除去未暴露的金屬則導(dǎo)致在它們頂端處連接的探針陣列。探針陣列然后被化學(xué)拋光和鍍覆。然后，探針被從扁材1201中移除，并準備好裝配到探針頭中。形成組件的探針的頂部被折疊，同時尖部相對平表面被保持，以使探針長度相等。
實施例2-電形成的探針在本發(fā)明的第二實施例中，掩模73、或掩模73的負片(negative)被用于形成用于電形成探針81陣列的不銹鋼心軸。在該實施例中，光刻膠被應(yīng)用到不銹鋼板的一側(cè)，掩模73被應(yīng)用在光刻膠上。然后，光被應(yīng)用到掩模和暴露的光刻膠。光刻膠被顯影和漂洗，從而在不銹鋼板上留下對應(yīng)于探針形狀的構(gòu)圖開口或暴露區(qū)域。被構(gòu)圖的不銹鋼板可用作電形成的心軸。
在電形成期間，心軸被放置在合適的電解質(zhì)溶液槽中，光刻膠限定的觸點的制造和復(fù)制是通過將陽極材料(例如鎳或鎳鈷合金)電沉積到心軸的暴露(陰極)部分上而制造的。電沉積的材料隨后與心軸分離，作為在它們頂端連接的探針陣列。各個探針然后被從陣列中移除，準備組裝到探針頭中。形成組件的探針的頂部被折疊，而尖部相對平表面被保持以使探針長度相等。
參考圖4到6，示出了利用蝕刻或電形成方法所制造的本發(fā)明的光限定探針的形狀。參考圖8，如已經(jīng)描述的那樣，本發(fā)明的光限定探針81被制造成期望的結(jié)構(gòu)，而不需機械沖壓或其它一般導(dǎo)致探針81中存在殘余應(yīng)力的工藝。如這里所用的那樣，“殘余應(yīng)力”指由于塑性變形而殘留的應(yīng)力。傳統(tǒng)探針傾向于含有由于用于產(chǎn)生所期望探針橫截面的機械沖壓和加工所導(dǎo)致的殘余應(yīng)力。這些殘余應(yīng)力至少以兩種主要方式限制傳統(tǒng)探針的功能。首先，殘余應(yīng)力使傳統(tǒng)探針響應(yīng)于一定時間段上施加于探針的一系列恒定偏移而表現(xiàn)出不一致的阻力。因此，在一定時間段上規(guī)則地使用的傳統(tǒng)探針在對在一定時間段上所施加的一致偏移提供恒定阻力的能力方面傾向于惡化。第二，含殘余應(yīng)力的傳統(tǒng)探針更容易響應(yīng)于偏移而斷裂。相反，本發(fā)明的光限定探針81是通過蝕刻或電形成過程制造的，這不需要機械沖壓或加工以實現(xiàn)所期望的橫截面特征。因此，探針81不含加工或沖壓所產(chǎn)生的任何殘余應(yīng)力。
如這里所用的，“屈服強度”指探針偏移的特性，或在主要線性的方向上當施加力時同時保持返回到?jīng)]有施加力的初始無偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的能力的屈服。探針屈服強度越大，在探針到達其屈服點-從而探針不能返回到其初始形狀-之前可施加到探針上的線性偏移越大。申請人預(yù)料本發(fā)明的光限定探針相比于機械處理所形成的探針具有更高的屈服強度。特別地，申請人預(yù)料光限定探針可被偏移的線性距離比傳統(tǒng)探針在到達其屈服點之前可被偏移的距離約大20％。
此外，預(yù)料本發(fā)明的光限定探針將比傳統(tǒng)方式形成的探針具有改善的彈力一致性。如這里所用的，“彈力”指被偏移一定距離的探針中所生成的反向阻力。特別地，預(yù)料探針測試頭中所有光限定探針中彈力的最大差比相似探針測試頭裝置中所有傳統(tǒng)探針中彈力最大差約低20％。
參考圖10，蝕刻的探針81具有深度1017和寬度1019。深度1017典型地約為3密耳，而寬度1019典型地約為1密耳。電形成的探針81可被制成相似尺寸。因為光限定探針81(無論是蝕刻的還是電形成的)比傳統(tǒng)探針83窄的多，當組裝在探針頭中時，光限定探針81可間隔約每4密耳地被組裝，而傳統(tǒng)探針83典型地間隔約8密耳。因為組裝在探針頭中的本發(fā)明的光限定探針之間中心到中心的距離可小到4密耳，相比于傳統(tǒng)探針所要求的約8密耳，光限定探針可被用于測試更小的集成電路，其中集成電路晶片上觸點間的距離小到約4密耳。
此外，由于(在每種情形中)使用公共掩模73由單個扁材1201(在蝕刻的情形中)或由單個電形成過程(在電形成的情形中)形成多個光限定探針81，所以每個蝕刻探針81在物理特征方面基本與其它蝕刻探針81相同。
例1下面的例子詳細列出實施本發(fā)明一個實施例的優(yōu)選參數(shù)。優(yōu)選地，實踐多個步驟，包括材料制備、光掩模、蝕刻、化學(xué)拋光、鍍覆、和個別化由此形成的探針的過程。如這里所用的，“DI”是表示被去離子的符號。此外，如這里所用的，“UX DI”指超聲攪動的去離子水(ultrasonically agitated de-ionized water)。
為了制備形成探針的材料，BeCu 17200扁材被切成邊長約為4英寸的正方形。然后用Citra-solv(Danbury，CT的Citra-Solv，LLC的)/DI H2O 20ML/1L(UX 15Min.)清洗扁材。然后扁材的表面被用空氣吹干，所得到的部件在真空中以600熱硬化約2小時。
然后，對所制備的材料進行光掩模。為了實現(xiàn)光掩模，材料被再次用Clean Citra-solv/DI H2O 20ML/1L(UX 15Min.)清洗。然后，為材料提供脫落速率(withdraw rate)為13.8Sec./lin.(ShipleySP2029-1)、在21℃薄化到35Zon/Sec.的浸漬涂層。然后，材料在90℃干燥約30分鐘，并被允許在大于50％相對濕度的條件下冷卻到室溫。然后，材料的所制備的表面被暴露給約100毫焦(milijules)365毫微米波長的UV光。然后，暴露給光的表面被顯影約1分鐘30秒(在85時，Shipley 303顯影劑，Newton Massachusetts的ShipleyInc.)。最后，所制備的表面在梯級(cascading)DI水中漂洗15分鐘，然后用空氣吹干并貯藏。
然后，利用Huntington Beach，California的Marseco Inc.的Marseco Mod.#CES-24執(zhí)行蝕刻。然后，利用Phibro-Tech High SpeedCircuit蝕刻溶液進行高速電路蝕刻，參數(shù)設(shè)置如下-溫度設(shè)定128(動作127)-泵速(泵#1-45％)(泵#2-73％)-傳送裝置(11％)-振動(正常)然后，箔測試片被安裝在托架上，并移動通過蝕刻劑。然后，測量所得到的由箔測試片所產(chǎn)生的部件的臨界尺寸，且如果需要，對該臨界尺寸進行調(diào)整。在調(diào)整后，余下的箔以30秒的間隔通過蝕刻劑。
然后，對通過蝕刻所形成的探針應(yīng)用化學(xué)拋光/浸漬拋光。探針被浸入2L燒杯中145-150的PNA Etch中，同時攪動。溶液包括如下成分磷酸760ML，98％溶液硝酸40ML，69-70％溶液醋酸1200ML，60％溶液首先，利用材料的測試片建立蝕刻率(etch rate)。然后，蝕刻探針材料以除去0.0001”。然后，在熱DI中漂洗材料，在UX DI中漂洗約15分鐘，在DI梯級中漂洗約2分鐘。最后，探針在100℃被烘干直到干燥。
然后，利用Cranston Rhode Island的Technic Inc.的5％的Pallamerse Immersion Palladium溶液和25％的Technic Inc.生產(chǎn)的Pd催化劑溶液、以及Wilmington，Delaware的Dupont Fluoroproducts的Vertrel溶劑來鍍覆探針。然后，對探針稱量并記錄其重量。然后，探針在Vertrel溶劑中洗約2分鐘。然后，探針在DI H2O中漂洗1分鐘，且在10％硫酸溶液中漂洗2分鐘，接著又在DI H2O中漂洗2分鐘。然后，探針被浸入Technic Pa催化劑中30秒，并再次在DI H2O中漂洗30秒。然后，探針被浸入Technic Immersion Palladium中45分鐘同時緩慢攪動，以流動的DI H2O漂洗并干燥。接著，再稱量探針并記錄重量。
最后，探針被個別化。探針樣品-優(yōu)選為5個或6個探針-被測試以測量在偏移1到8毫米-每次增加1毫米-時每個探針中所生成的阻力的克。在表1中示出這樣一個測試組的探針的結(jié)果。測試結(jié)果被用于評估從任何一個初始扁材所產(chǎn)生的探針的一致性以及與所期望特性的符合性。然后，探針被放到容器(vile)中，并標上尖部和桿部尺寸(shank dimension)。
表1

因此，這里提供了大規(guī)模生產(chǎn)用于半導(dǎo)體芯片測試的微型微探針或電觸點的工藝，其相比于傳統(tǒng)探針制造工藝具有如下優(yōu)點。首先，本發(fā)明的方法提供了探針間改善的一致性和尺寸精度。玻璃掩模決定探針的幾何構(gòu)型，從而消除了探針間的機械變化。因此，探針的剛度更一致，從而允許陣列上平衡的接觸力。
此外，不存在制造過程中在探針中產(chǎn)生的應(yīng)力，從而導(dǎo)致改善的探針強度和耐用性。傳統(tǒng)沖壓工藝導(dǎo)致殘余應(yīng)力，從而引起減小的疲勞壽命。應(yīng)力可隨時間改變，從而引起探針剛度的改變。
本發(fā)明提供了更低的制造成本和交付時間。同時制造很多探針，且尖端幾何構(gòu)型可通過蝕刻或電形成過程而非后續(xù)過程步驟而形成。拋光和鍍覆過程也同時完成。
本發(fā)明的探針設(shè)計可很容易地被修改。如果使用蝕刻，則可通過改變用于產(chǎn)生玻璃掩模的圖模和通過所選金屬扁材的厚度而控制彈性系數(shù)。如果使用電形成，則可通過改變用于產(chǎn)生玻璃掩模的圖模和通過控制電形成的厚度而改變彈性系數(shù)。在這兩種情形中，都可僅通過產(chǎn)生新掩模而實現(xiàn)新設(shè)計。不需要昂貴的且耗時間的再加工。
最后，由本發(fā)明的方法所制造的蝕刻的或電形成的探針不需要型鐵以實現(xiàn)所需硬度。因此，探針可設(shè)置得更近，從而允許更密的陣列。
權(quán)利要求
1.一種用于制造多個微探針的方法，包括以下步驟限定多個探針(81)的形狀(72)為掩模(73)；應(yīng)用光刻膠(1001)至第一金屬材料(1201)的一側(cè)；將所述掩模(73)覆蓋到所述第一金屬材料(1201)的所述側(cè)；將所述光刻膠(1001)暴露給通過所述掩模(73)的光；顯影所述光刻膠(1001)；除去部分所述光刻膠(1001)以暴露部分所述第一金屬材料(1201)；在所述第一金屬材料(1201)的所述暴露部分上電形成第二金屬材料；以及除去所述第二金屬材料以生成多個探針(81)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法所制造的微探針，其中所述微探針包括厚度基本一致的探針基部(5001)，其被多個邊緣定界并在平面內(nèi)延伸一個基本為直的長度；連接到所述探針基部(5001)的探針軸(5003)，其中所述探針軸(5003)具有所述基本一致的厚度，由多個邊緣定界，且在所述平面內(nèi)沿彎曲的擴張段延伸；連接到所述探針軸(5003)的探針末端(5005)，其中所述探針末端(5005)具有所述基本一致的厚度，由多個邊緣定界，且在所述平面內(nèi)延伸一個基本為直的距離，其中所述直的距離近似平行于所述直的長度；以及基本繞由所述探針基部(5001)、所述探針軸(5003)、和所述探針末端(5005)的邊緣所構(gòu)成的周邊延伸的扇形(1003)。
3.一種探針測試頭，包括包括第一和第二相對平表面的第一模(42)，其中所述第一模(42)還包括第一模孔圖案，所述第一模孔在垂直于所述第一和第二平表面的方向上延伸穿過所述第一模(42)；包括第三和第四相對平表面的第二模(44)，其中所述第二模(44)還括對應(yīng)于所述第一?？讏D案的第二?？讏D案，所述第二模孔在所述方向上延伸穿過所述第二模(44)，所述第三平表面以與所述第二平表面面接觸的方式被設(shè)置，使得所述第二?？自诨疽恢碌姆较蛏舷鄬τ谒龅谝荒？灼疲灰约岸鄠€探針(81)，其中所述探針(81)中的每一個都延伸穿過所述第一?？字幸粋€和所述第二模孔中一個，所述探針具有與已經(jīng)通過電形成所形成的相稱的表面。
4.如權(quán)利要求3所述的探針測試頭，其中所述多個探針(81)中的每一個在與所述多個探針(81)中另一個相互比較時在形狀上基本一致。
5.如權(quán)利要求3所述的探針測試頭，其中所述多個探針(81)中每一個的長度與所述多個探針(81)中其它探針相比在0.002英寸內(nèi)或更小。
6.如權(quán)利要求5所述的探針測試頭，其中所述多個探針(81)中每一個的長度與所述多個探針(81)中其他探針相比在0.0005英寸內(nèi)或更小。
7.一種用于制造探針測試頭的方法，所述方法包括限定多個探針(81)的形狀為一個或多個掩模(73)；用于利用所述一個或多個掩模(73)制造所述多個探針(81)的步驟；排列所述多個探針(81)通過第一模(42)中相應(yīng)的第一組多個孔，其中所述第一模(42)包括第一和第二相對平表面，所述第一組多個孔在所述第一和第二相對平表面之間延伸穿過所述第一模(42)；以及排列所述多個探針(81)通過第二模(44)中相應(yīng)的第二組多個孔，其中所述第二模(44)包括第三和第四相對平表面，所述第二組多個孔在所述第三和第四相對平表面之間延伸穿過所述第二模(44)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述利用一個或多個掩模制造多個探針(81)的步驟包括應(yīng)用光刻膠(1001)到第一金屬材料(1201)的一側(cè)；將所述一個或多個掩模(73)覆蓋在所述第一金屬材料(1201)的所述一側(cè)上；將所述光刻膠(1001)暴露給通過所述一個或多個掩模(73)的光；顯影所述光刻膠(1001)；除去部分所述光刻膠(1001)以暴露部分所述第一金屬材料(1201)；在所述第一金屬材料(1201)的暴露部分上電形成第二金屬材料；以及除去所述第二金屬材料以制造多個探針(81)。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述利用一個或多個掩模制造多個探針(81)的步驟包括應(yīng)用光刻膠(1001)到金屬箔的第一和第二相對側(cè)；將至少一個所述掩模(73)覆蓋在所述金屬箔的相對第一和第二側(cè)上；將所述光刻膠(1001)暴露給通過每個所述掩模(73)的光；顯影所述光刻膠(1001)；除去部分所述光刻膠(1001)以暴露部分所述金屬箔；在所述金屬箔的表面上施加蝕刻劑以除去所述暴露的部分，從而制造多個探針(81)。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述多個探針(81)中每個探針包括具有基本一致厚度的探針基部(5001)，其由多個邊緣定界并在平面內(nèi)延伸一個基本為直的長度；連接到所述探針基部(5001)的探針軸(5003)，其中所述探針軸(5003)厚度基部一致，由多個邊緣定界，并在所述平面內(nèi)沿彎曲擴張段延伸；連接到所述探針軸(5003)的探針末端(5005)，其中所述探針末端(5005)厚度基本一致，由多個邊緣定界，且在所述平面內(nèi)延伸一個基本為直的距離，所述直的距離近似平行于所述直的長度；以及基本繞由所述探針基部(5001)、所述探針軸(5003)、和所述探針末端(5005)的邊緣所構(gòu)成的周邊延伸的扇形(1003)。
全文摘要
一種制造探針測試頭的方法，該探針測試頭用于半導(dǎo)體集成電路的測試，該方法包括限定多個探針(81)的形狀為一個或多個掩模(73)，用于用掩模(73)制造多個探針的步驟；和排列多個探針(81)穿過第一模(42)和第二模(44)中的相應(yīng)孔。用于制造多個探針(81)的步驟可包括光蝕刻和光限定電形成中的一個。
文檔編號G01R1/073GK1871522SQ200480031460
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者弗朗西絲·T·邁奎德, 查爾斯·L·巴托, 菲利普·M·特拉科爾 申請人:溫特沃斯實驗室公司