[发明专利]一种MEMS探针激光刻蚀装置

说明书

本发明一种MEMS探针激光刻蚀装置属于半导体加工测试技术领域；所述装置按照光线传播方向，依次设置弧形光源，螺旋通槽板，直线通槽板，物镜，单晶硅圆片和四维台；弧形光源的每一点到物镜中心距离相同，切线均与该点到物镜中心的连线垂直；螺旋通槽板包括开有螺旋通槽的第一底板和截面为圆环形的第一侧边，直线通槽板包括开有直线通槽的第二底板和截面为圆环形的第二侧边，第二底板上表面与第一底板下表面紧贴；单晶硅圆片上表面与第二底板分别位于物镜的像面和物面，单晶硅圆片进行三维平动和一维转动；本发明MEMS探针激光刻蚀装置，配合本发明的MEMS探针激光刻蚀方法，不仅刻蚀精度更高，而且刻蚀间距能够连续调节。

技术领域

本发明一种MEMS探针激光刻蚀装置属于半导体加工测试技术领域。

背景技术

探针卡是用于对裸芯进行测试的测试接口，通过将探针卡上的探针与IC芯片上的焊垫或凸块直接接触，引出IC芯片讯号，再配合测试仪器向IC芯片写入测试信号，进而实现IC芯片封装前的测试。

探针卡的核心结构之一就是探针。目前，制作探针应用最多的有自下而上和自上而下两种方式。

自下而上的电镀方式：

CN201010000429.2，一种微探针结构及其制造方法，利用半导体制程的微影、电镀、平坦化、蚀刻技术，并以高分子来取代电镀第二牺牲层金属，于一具有空间转换的基板表面上，相继形成具有二层以上的微金属结构，藉以得到具有该二层以上的微金属结构的微探针结构，在此，每一层微金属结构是由一种材料所组成，而该二层以上的微金属结构可由相同材料及/或由不同的材料所组成。利用上述微探针结构制造方法所做出的微探针结构，具有强化悬臂梁的结构设计，适用于各类电子组件测试用的组件，可用以做为探针卡的测试头，而有效增加测试频宽、缩小间距及提升并排测试能力。

CN201210221177.5，一种电连接器用探针的电镀工艺，包括以下加工步骤：步骤A、对探针进行前处理，去除油污；步骤B、对探针进行活化处理，活化探针表面氧化膜；步骤C、在探针表面镀上一层铜膜镀层；步骤D、在铜膜镀层表面镀上一层金膜镀层；步骤E、在金膜镀层表面镀上一层钌膜镀层；步骤F、在钌膜镀层表面进行后处理，进行表面封孔、水洗、烘干。该电镀工艺具有原料成本低，加工难度低，生产成本低且能满足电连接器产品外观质量的高要求。

CN201710402364.6，一种可提高高压直流换流阀均压电极探针表面光洁度的电镀工艺，将预处理后的均压电极探针放入到电镀液中进行镀铂处理，电镀液成分为：四氯铂酸钠或氯铂酸钠、乙二胺四乙酸二钠或乙二胺四乙酸四钠；将均压电极探针作为工作电极，采用环状铂片作为对电极，将均压电极探针放置在环状铂片的正中间；在合适的电镀液温度，电镀液pH值和电镀电流下，使均压电极探针表面的镀层到固定厚度。该电镀工艺简单易控，利用电镀液中的螯合剂，限制铂离子的活度及其在镀液中的扩散系数，从而控制铂的还原反应速度，进而控制铂沉积层的表面光洁度达到镜面。

由于自下而上的电镀工艺采用大量化学原料，会产生环保问题，更重要的是，电镀精度不好把控，微米级甚至是亚微米级的探针制作难度极高。

自上而下的加工方式：

首先将待加工探针带材键合至晶元表面，然后采用光刻工艺制备光刻胶掩模，继而采用干法或湿法工艺进行刻蚀，可以实现小尺寸高精度探针的制作。然而，此种工艺为了实现更小尺寸的探针制备，并保证较高的刻蚀精度，所使用的工艺设备成本会成指数形式上涨，因此，小尺寸高精度探针的制作成本极高。

针对以上问题，又出现了一种基于激光刻蚀方法的探针制备工艺，这种制备工艺能够有效解决自下而上的电镀方式所存在的环保问题，以及自上而下光刻方式所存在的成本高问题。