具有微探针的半导体装置及其制法制造方法及图纸

一种具有微探针的半导体装置及其制法，该半导体装置包括：基板，其具有相对的第一表面与第二表面；第一线路层，其形成于该基板的第一表面上；第一介电层，其形成于该基板的第一表面与该第一线路层上，并具有外露该第一线路层的第一开孔；第二线路层，其形成于该第一介电层上与该第一开孔中；绝缘缓冲层，其形成于该第一介电层与该第二线路层上，且具有至少一外露该第二线路层的绝缘缓冲层开孔；第三线路层，其形成于该绝缘缓冲层上与该绝缘缓冲层开孔中；第二介电层，其形成于该绝缘缓冲层与该第三线路层上，且具有至少一外露该第三线路层的第二开孔；以及微探针，设于该第二介电层的第二开孔中。本发明专利技术可有效缓冲微探针所受外力并避免弹性疲劳。

【技术实现步骤摘要】
具有微探针的半导体装置及其制法
本专利技术关于一种半导体装置及其制法，更详言之，本专利技术为一种具有耐弹性疲劳微探针的半导体装置及其制法。
技术介绍
现今，随着科技发展的进步，电子产品的业者纷纷开发出各种不同型态的用以测试电子产品的测试探针卡。传统探针卡的制法因探针尺寸备受限制且制作成本较高，所以在制作探针的过程中需克服许多瓶颈。而目前半导体芯片的尺寸趋势趋于微小化且该半导体芯片输出接点愈来愈多，又测试探针结构皆由一根根细小探针布线而成，因此，须不断的改进与克服探针结构的工艺技术，以与微小化的半导体芯片配合，并克服传统探针结构于操作时易产生疲劳与探针尺寸受限的问题，以符合现代科技产品的趋势。第8001685B2号美国专利揭露一种探针卡的制法，请参阅第1A至1K图，为现有探针卡的制法的剖面示意图。如图1A至图1C所示，提供一多层陶瓷板10，并于该多层陶瓷板10的顶面形成第一导电层12，而于该第一导电层12上形成第一阻层14，且先于该第一导电层12上移除部份该第一阻层14，并外露部分该第一导电层12，再将外露的部份该第一导电层12移除，接着再移除该第一阻层14，上述工艺定义为步骤1。如图1A’至图1C’所示，提供一半导体芯片10’，且于该半导体芯片10’的顶面形成光阻层12’，再图案化该光阻层12’以于该半导体芯片10’的顶面形成多个开口121’，接着，利用高分子弹性体14’将各该开口121’填满，上述工艺定义为步骤2。如图1D所示，将步骤2的图1C’的结构的该高分子弹性体14’转贴在步骤1的图1C的结构上，使得该高分子弹性体14’设于该多层陶瓷板10的顶面，且该高分子弹性体14’具有外露该多层陶瓷板10的顶面的第一导电层12的第一开孔122。如图1E所示，于该第一导电层12上形成第一金属层15，且该第一金属层15的底层为镍层151，而顶层为金层152。如图1F所示，于该高分子弹性体14’与该金层152上形成第二导电层16，且于该第二导电层16上设有第二阻层141。如图1G所示，图案化该第二阻层141以形成外露部分该第二导电层16的开孔，再于该第二导电层16上形成第二金属层18。如图1H所示，于该第二阻层141与该第二金属层18上设有第三阻层142，并图案化该第三阻层142以形成外露该第二金属层18的开口，接着，于该第二金属层18上形成第三金属层181。如图1I所示，于该第三阻层142与该第三金属层181上设有第四阻层143，并图案化该第四阻层143以形成外露该第三金属层181的开口，接着，于该第三金属层181上形成第四金属层182。如图1J所示，于该第四阻层143与该第四金属层182上设有第五阻层144，并图案化该第四阻层143以形成外露该第四金属层182的开口，接着，于该第四金属层182上形成探针凸块183。如图1K所示，将该第二阻层141、第三阻层142、第四阻层143及第五阻层144移除，而完成探针卡。不过，前述现有的探针卡的制法需要步骤1的结构转贴至步骤2的结构，同时使用半导体芯片工艺及多层陶瓷板工艺，造成整体工艺较复杂、良率较差及制作时间拉长，导致成本提高等问题，况且，现有的探针卡因结构细小且探针基底部分悬浮而没有缓冲层保护，故于操作移动时易产生弹性疲劳或损伤等缺失。因此，如何克服现有技术的种种问题，实为一重要课题。
技术实现思路
为解决上述现有技术的种种问题，本专利技术的主要目的在于揭露一种具有微探针的半导体装置及其制法，可有效缓冲微探针所受外力并避免弹性疲劳。本专利技术的具有微探针的半导体装置包括：基板，具有相对的第一表面与第二表面；第一线路层，形成于该基板的第一表面上；第一介电层，形成于该基板的第一表面与该第一线路层上，并具有外露该第一线路层的第一开孔；第二线路层，形成于该第一介电层上与该第一开孔中；绝缘缓冲层，形成于该第一介电层与该第二线路层上，且具有至少一外露该第二线路层的绝缘缓冲层开孔；第三线路层，形成于该绝缘缓冲层上与该绝缘缓冲层开孔中；第二介电层，形成于该绝缘缓冲层与该第三线路层上，且具有至少一外露该第三线路层的第二开孔；以及微探针，设于该第二介电层的第二开孔中，且突出于该第二介电层。本专利技术又提供一种具有微探针的半导体装置的制法，包括：于一具有相对的第一表面和第二表面的基板的第一表面上形成第一线路层；于该基板的第一表面与该第一线路层上形成第一介电层，该第一介电层并具有外露该第一线路层的第一开孔；形成第二线路层于该第一介电层上与该第一开孔中；于该第一介电层与该第二线路层上形成一绝缘缓冲层，该绝缘缓冲层并具有至少一外露该第二线路层的绝缘缓冲层开孔；形成第三线路层于该绝缘缓冲层上与该绝缘缓冲层开孔中；于该绝缘缓冲层与该第三线路层上形成第二介电层，该第二介电层并具有至少一外露该第三线路层的第二开孔；以及于该第二介电层的第二开孔中形成微探针，且该微探针突出于该第二介电层。前述的具有微探针的半导体装置的制法中，该第一线路层、该第二线路层与该第三线路层及该微探针是借由电镀方式形成。前述的具有微探针的半导体装置的制法中，该绝缘缓冲层开孔的位置未对应该第一开孔的位置，而该第二开孔的位置未对应该绝缘缓冲层开孔，又该第一开孔的位置是对应该第二开孔的位置。前述的具有微探针的半导体装置的制法中，该绝缘缓冲层具有二个该绝缘缓冲层开孔，且该二个绝缘缓冲层开孔是借由该第三线路层连接，该微探针电性连接该第三线路层。前述的具有微探针的半导体装置的制法中，还包括于该第二开孔中形成有第四线路层，且该微探针电性连接该第四线路层。前述的具有微探针的半导体装置的制法中，该绝缘缓冲层的材质为BCB(苯并环丁烯，Benzocyclo-buthene)、聚酰亚胺(PI)或聚苯并恶唑(polybenzoxazole，PBO)。前述的具有微探针的半导体装置的制法中，该微探针的材质为钨(W)、铼(Re)、铍(Be)、钯(Pd)、钛钨合金(TiW)、铼钨合金(ReW)或铍铜合金(BeCu)。依上所述，本专利技术利用具有微探针的半导体装置具有三段式的弓型基底结构及绝缘缓冲层以降低微探针结构于操作移动时易受弹性疲劳或损伤的问题，本专利技术更可制作出高密度(例如各微探针的间距小于40微米)与微小化的微探针结构，以扩大测试面积，增加测试接点针数(大于10000微探针数)。附图说明图1A至图1K用于显示现有微探针卡的制法的剖面示意图，而图1A至图1C用于显示现有微探针卡的步骤1制法的剖面示意图，图1A’至图1C’用于显示现有微探针卡的步骤2制法的剖面示意图。图2A至图2U为本专利技术的具有微探针的半导体装置及其制法的第一实施例的剖面示意图。图3为本专利技术的具有微探针的半导体装置及其制法的第二实施例的剖面示意图。图4为本专利技术的具有微探针的半导体装置及其制法的第三实施例的剖面示意图。图5为本专利技术的具有微探针的半导体装置及其制法的第四实施例的剖面示意图。主要组件符号说明10多层陶瓷板10’半导体芯片12、214第一导电层122、212第一开孔12’光阻层121’开口14、202第一阻层141、23第二阻层142、26第三阻层143、29第四阻层144、31第五阻层14’高分子弹性体15第一金属层151镍层152金层16、244第二导电层18第二金属层181第三金属层182本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有微探针的半导体装置的制法，包括：于一具有相对的第一表面和第二表面的基板的第一表面上形成第一线路层；于该基板的第一表面与该第一线路层上形成第一介电层，该第一介电层并具有外露该第一线路层的第一开孔；形成第二线路层于该第一介电层上与该第一开孔中；于该第一介电层与该第二线路层上形成一绝缘缓冲层，该绝缘缓冲层并具有至少一外露该第二线路层的绝缘缓冲层开孔；形成第三线路层于该绝缘缓冲层上与该绝缘缓冲层开孔中；于该绝缘缓冲层与该第三线路层上形成第二介电层，该第二介电层并具有外露该第三线路层的至少一第二开孔；以及于该第二介电层的第二开孔中形成微探针，且该微探针突出于该第二介电层。

【技术特征摘要】
2012.09.19 TW 1011342341.一种具有微探针的半导体装置的制法，包括：于一具有相对的第一表面和第二表面的基板的第一表面上形成第一线路层；于该基板的第一表面与该第一线路层上形成第一介电层，该第一介电层并具有外露该第一线路层的第一开孔；形成第二线路层于该第一介电层上与该第一开孔中；于该第一介电层与该第二线路层上形成一绝缘缓冲层，该绝缘缓冲层并具有至少一外露该第二线路层的绝缘缓冲层开孔；形成第三线路层于该绝缘缓冲层上与该绝缘缓冲层开孔中；于该绝缘缓冲层与该第三线路层上形成第二介电层，该第二介电层并具有外露该第三线路层的至少一第二开孔；以及于该第二介电层的第二开孔中形成微探针，且该微探针突出于该第二介电层。2.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该第一线路层、该第二线路层或该第三线路层是借由电镀方式形成。3.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该微探针是借由电镀方式形成。4.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该绝缘缓冲层开孔的位置未对应该第一开孔的位置。5.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该第二开孔的位置未对应该绝缘缓冲层开孔。6.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该第一开孔的位置对应该第二开孔的位置。7.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，部分该第一线路层沿该微探针的半导体装置侧部向外延伸，以供对外的电性连接。8.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该基板还具有贯穿该第一表面与第二表面且电性连接该第一线路层的导电通孔。9.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该绝缘缓冲层的材质为BCB、聚酰亚胺或聚苯并恶唑。10.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该微探针的材质为钛钨合金、铼钨合金或铍铜合金。11.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该微探针的材质为钨、铼、铍或钯。12.根据权利要求1所述的具有微探针的半导体装置的制法，其特征在于，该制法还包括于该第二开孔中形成有第四线路层，且该微探针电性连接该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：程吕义，邱启新，邱世冠，
申请(专利权)人：矽品精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71