专利名称：探针卡的基底及其更新方法
技术领域：
文中公开的本发明涉及一种用于检测半导体器件的探针卡，更特别 是，涉及一种其上形成有通过与对象接触而检测对象的多个探针的探针 卡基底，还涉及一种更新探针卡基底的方法。
背景技术：
在晶片上通过重复诸如氧化、扩散、蚀刻和金属化等工艺形成器件。 然后，在切片和封装工艺之后，运送半导体器件。此处，在切片工艺之 前，通过探针测试检测晶片上形成的半导体器件，从而确定是否包括有 缺陷的半导体器件。
在探针测试中，探针卡的探针尖端与在半导体基底的芯片上形成的 电极极板接触，测试装置通过探针尖端将电信号施加于电极极板并接收 从芯片返回的电信号，从而由返回的电信号来确定芯片是否有缺陷。
在检测于半导体基底上形成的芯片的探针测试中，使用根据半导体 基底的芯片的布图设计而于其上排列探针尖端的探针卡。
发明内容
技术问题
韩国专利No. 10-399210中公开的常规探针卡包括探针基底(也称作 空间转换器)。探针基底是探针卡的最昂贵部分。然而，当探针基底的信 号传输信道在使用中受到损坏或老化(信号线路老化)时，应该用新的探针 卡代替该探针卡，而不是修复并重新使用该探针卡。
这样增加了制造半导体器件所需的成本和时间，并且难以对消费者 的变化需求做出快速反应。
技术方案
本发明提供一种经更新后可以重新使用的探针卡的基底及一种更新 所述基底的方法。
本发明还提供一种为减少更换费用而设计的探针卡的基底及一种更 新所述基底的方法
技术领域：
本发明的实施例提供探针卡的基底，所述基底上安装多个探针，用 于通过使所述探针接触对象而检测所述对象，所述基底包括与所述探针 电连接的主信道；以及用于在至少一个主信道损坏时代替所述主信道的 至少一个备用信道。
在一些实施例中，每个所述主信道和所述备用信道包括接收电信 号的第一接线端；与所述探针接触的第二接线端；以及连接第一接线端 和第二接线端的内部线路。
在另一实施例中，所述备用信道的第一接线端和第二接线端与所述 主信道的第一接线端和第二接线端间隔预定距离，并且所述预定距离的 最大值为40 mm。
在其它实施例中，通过使用跳线将所述损坏的主信道的第一接线端 和第二接线端与所述备用信道的第一接线端和第二接线端连接，使所述 损坏的主信道被所述备用信道代替，以及所述跳线可以由导线形成。
在另一实施例中，通过使用附加导电线路将所述损坏的主信道的第 一接线端和第二接线端与所述备用信道的第一接线端和第二接线端连 接，使所述损坏的主信道被所述备用信道代替。
在另一实施例中，所述跳线和所述附加导电线路由选自铜、金、鸭、 金合金、铜合金及钨合金的材料形成。
在本发明的另一实施例中，提供更新探针卡的基底的方法，所述方
法包括当在所述主信道中检测到损坏的主信道时，将所述损坏的主信 道与最接近所述损坏的主信道的一个备用信道连接。
在一些实施例中，使用由导线形成的跳线连接所述损坏的主信道和 所述备用信道。
在本发明的其它实施例中，提供更新探针卡的基底的方法，所述方 法包括检测所述主信道中损坏的主信道；移去与所述损坏的主信道连 接的探针；通过使用附加线路将所述损坏的主信道的第一接线端和第二 接线端与最接近的备用信道的第一接线端和第二接线端连接，使所述损 坏的主信道与最接近所述损坏的主信道的一个备用信道电连接；以及在 所述主信道上安装所述探针。
在一些实施例中，所述损坏的主信道的连接包括沉积导电层；在 所述导电层上形成钝化层；使所述钝化层形成图案，从而形成具有将所 述损坏的主信道的接线端与所述最接近的备用信道的接线端连接的形状 的钝化图案；除去除被所述钝化图案覆盖的导电层区域之外的所述导电 层；以及除去所述钝化图案。
在其它实施例中，所述导电层由选自铜、金、钨、金合金、铜合金 及钨合金的材料形成。
有益效果
根据本发明，当探针基底的某些主信道损坏时，可以使用备用信道 更新损坏的主信道，然后可以重新使用该探针基底，因而减少不必要更 换所需的费用。
附图用于进一步理解本发明，其并入本说明书中且构成它的一部分。 附图阐明本发明的示例性实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原
理。在附图中
图1是根据本发明实施例的探针卡的示意图2是根据本发明实施例的探针基底的平面图3是根据本发明实施例的探针基底的局部立体图4是根据本发明实施例使用导线连接的备用信道和损坏的主信道 的局部剖视图；以及
图5~图13是根据本发明实施例使用附加线路连接备用信道和损坏 的主信道的更新方法的解释说明图。
具体实施例方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。然而，本发明 可以体现为不同形式，并且不应当认为本发明受限于所述实施例。相反， 提供这些实施例是为了使本发明的公开内容彻底和完整，并向本领域技 术人员全面地表达本发明的范围。在附图中，为清楚起见放大了各层和 各区域的尺寸。
下面，结合图1~图13对本发明的示例性实施例进行说明。在图l 图13中，相同的附图标记指代相同的元件。
本发明提供一种对例如由于老化而出现的基底有缺陷配线进行更新 之后又可以重新使用的探针卡基底(多层电路基底)，以及提供一种更新该 探针卡基底(探针基底)的方法。为此，本发明的探针基底包括与探针电连 接的主信道和用于代替损坏的主信道的备用信道。
图1是根据本发明实施例的探针卡的示意图，图2是根据本发明实 施例的探针基底的平面图，图3是根据本发明实施例的探针基底的局部 立体图。
参照图1 图3，探针卡100包括印刷电路基底110、探针基底130、 内部连接器120和支撑结构。印刷电路基底IIO包括与内部电路连接的 多个接触孔112。探针基底130包括与其底面连接的多个探针10。在操 作中，探针IO与待检测的对象(晶片上的芯片)相接触。将印刷电路基底 110与作为界面结构的探针基底130电连接的内部连接器120形成于印刷 电路基底110和探针基底130之间。该支撑结构将探针基底130固定到 印刷电路基底110上。该支撑结构包括配置在印刷电路基底110和探针 基底130的顶面和底面的加固板42、 46和48以及螺钉44、 50和58。通 过紧固该支撑结构的各元件，探针基底130可以被固定到印刷电路基底 110上。
印刷电路基底110包括分别沿垂直轴和水平轴排列的多个基底接线
端(图未示)。该基底接线端由在印刷电路基底110的表面上形成的多个胶 点或焊盘组成。此外，通过用诸如铜等导电材料涂布印刷电路基底110 的接触孔112形成导电触点(图未示)。
内部连接器120包括第一连接器126、第二连接器122和连接部124。 第二连接器122插进接触孔112中。第二连接器122呈中空、伸长的O-环形状，使得第二连接器122可以紧密地嵌合到接触孔112内。也就是 说，当第二连接器122插进接触孔112中时，第二连接器122收縮，然 后凭借弹性返回到它们的初始形状。因此，当连接器122完全插进接触 孔112中时，其可以与在接触孔112内形成的导电触点紧密地接触。连 接部124配置在相互间隔预定距离的印刷电路基底110和探针基底130 之间。第一连接器126由在第二导引膜128内形成的孔128a导引，使其 连接到在探针基底130内形成的主信道134的第一接线端134a。将印刷 电路基底110与作为界面结构的探针基底130电连接的内部连接器120 可以形成为多种形状。探针10、包括主信道134的探针基底130、内部 连接器120以及印刷电路基底IIO的内部电路彼此间电连接。
探针基底130具有多层电路基底结构。探针基底130包括主信道134 和备用信道136，其中，主信道134用于连接探针IO和内部连接器120， 备用信道136用于代替损坏的主信道134。在本实施例中，对于一个被测 器件(DUT)额外提供两个备用信道136。然而，对于一个DUT也可以提 供一个或至少三个备用信道136。此处，术语DUT用于指与探针卡100 接触的待测试的晶片上的芯片(图2有助于理解本实施例中备用信道的数 量和DUT之间的关系)。
主信道B4包括第一接线端134a、第二接线端134b和内部线路134c。 第一接线端134a形成于探针基底130的第一表面132a上，并且与内部 连接器120的第一连接器126连接。第二接线端134b形成于探针基底130 的第二表面132b上，并且与探针10连接。内部线路134c形成于探针基 底130内，并将第一接线端134a与相应的第二接线端134b电连接。
如同主信道134那样，备用信道136包括第一接线端136a、第二接 线端136b和内部线路136c，其中，第一接线端136a形成于探针基底130 的第一表面132a上，第二接线端136b形成于探针基底130的第二表面
132b上，内部线路136c形成于探针基底130内并将第一接线端136a与 第二接线端136b电连接。使用跳线140 (参照图4)或附加线路142a(参照 图B)可以将备用信道136的第一接线端136a和第二接线端136b与损坏 的主信道134'的第一接线端134a和第二接线端134b电连接。此处，当 连接备用信道136和主信道134时，重要的是使用具有低电阻的材料连 接备用信道136和主信道134，从而使信号在与通过主信道134传输相同 的电条件下通过备用信道136传输。在本发明的实施例中，诸如铜、金、 钨或者其合金等低电阻材料可以用于连接备用信道136和主信道134。在 这种情况下，用于连接备用信道136和主信道的材料可增加可以忽略的 电阻值(约0.01欧姆或更低)。例如，在使用跳线140或附加线路142a将 备用信道136的第一接线端136a和第二接线端136b与损坏的主信道134' 的第一接线端134a和第二接线端134b连接之后，在损坏的主信道134' 的第一接线端134a和第二接线端134b之间的线路电阻值可能为0.1欧姆 0.5欧姆。为此，在对应于待测试晶片的晶粒的各主信道134的行或列 的两侧形成备用信道136。此外，备用信道136与主信道134间隔1 mm~40 mm (越近越好)。当备用信道136与主信道134间隔40 mm或更远时， 使用探针卡100测试的可靠性会因为线路电阻的增加而降低。例如，可 以根据备用信道136和主信道134之间的最大距离和最小距离来设置基 准线路电阻范围。
图4是根据本发明实施例使用导线连接备用信道和损坏的主信道的 局部剖视图。
参照图4,在本实施例中，当探针基底130的一个主信道134损坏 时，使用由导线形成的跳线140将损坏的主信道134'的第一接线端134a 和第二接线端134b与最接近损坏的主信道134'的备用信道136的第一接 线端136a和第二接线端136b电连接。在这种更新方法中，可以重新使 用探针基底130。
图5 图13是根据本发明实施例使用附加线路连接备用信道和损坏 的主信道的更新方法的解释说明图。在本实施例的方法中，当探针卡的 一个主信道损坏时，更新该损坏的主信道的过程如下
参照图5 图13,从探针基底130移去探针IO(参照图6)。通过光刻
和薄层形成工艺形成附加线路142a，从而将损坏的主信道134'的第一接 线端134a和第二接线端134b与最接近损坏的主信道134'的备用信道136 的第一接线端136a和第二接线端136b连接。附加线路142a的形成包括 在探针基底130的第一表面132a上沉积导电层142 (参照图7)。通过使 用光刻和薄层沉积技术在探针基底130的整个第一表面132a上选择性地 沉积诸如铜、金和鸨等具有高导电性的金属(合金)，形成导电层142。可 以通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、电镀、非电解镀层等 形成高导电金属(合金)的沉积。接下来，通过将光致抗蚀剂涂布到导电层 142上形成钝化层144 (参照图8)。通过光刻使钝化层144形成图案，从 而在损坏的主信道134'的第一接线端134a和备用信道136的第一接线端 136a之间形成钝化图案144a(参照图9)。接下来，除了被钝化图案144a 覆盖的导电层的部分之外，通过诸如蚀刻等预定方法除去导电层142 (参 照图10)。然后，除去钝化图案144a。由此，在探针基底130的第一表 面132a上形成附加线路142a,从而将损坏的主信道134'的第一接线端 134a与备用信道136的第一接线端136a连接(参照图11)。
参照图12，按与上述同样的方式，在探针基底130的第二表面132b 上形成另一条附加线路142a，从而将损坏的主信道134'的第二接线端 134b与备用信道136的第二接线端136b连接。这样，省略了对它的详细 说明。
在探针基底130的第一表面132a和第二表面132b上形成附加线路 142a之后，探针IO再次被连接到探针基底130的第二接线端134b(参照 图13)。按此方式，完成对探针基底130的损坏的主信道134'的更新。
如图4和图13所示，当探针基底130的一个主信道134损坏而使测 试信号不能正常传输时，可以使用备用信道136更新损坏的主信道134'。 因此，可以重新使用探针基底130，而不是用一个新的代替它。也就是说， 如上所述，使用跳线140 (或附加线路142a)将备用信道136的第一接线 端136a和第二接线端136b与损坏的主信道134'的第一接线端134a和第 二接线端134b连接，从而经由损坏的主信道134'的第一接线端134a、跳 线140 (或附加线路142a)、备用信道136 (第一接线端136a —内部线路 136c 第二接线端136b)、跳线140 (或附加线路142a)、损坏的主信道134'的第二接线端134b将测试信号传输到探针10。因此，通过更新损坏
的部分可以重新使用探针基底130而不会浪费。
上述公开的主题应被认为是说明性而不是限制性的，所附权利要求 用于覆盖落入本发明的真正精神和范围内的所有修改、增加和其它实施 方案。因此，在法律所允许的最大程度上，本发明的范围由所附权利要 求和其等同物的最宽可允许解释限定，并且不受上述详细说明的约束或限制。
工业实用性
根据本发明，当探针基底的某些主信道损坏时，可以使用备用信道 更新损坏的主信道，然后可以重新使用该探针基底，因而减少不必要更 换所需的费用。
权利要求
1.一种探针卡的基底，所述基底上安装多个探针，用于通过使所述探针接触对象而检测所述对象，所述基底包括与所述探针电连接的主信道；以及用于在至少一个主信道损坏时代替所述主信道的至少一个备用信道。
2. 根据权利要求1所述的基底，其中，每个所述主信道和所述备用信道包括接收电信号的第一接线端； 与所述探针接触的第二接线端；以及 连接第一接线端和第二接线端的内部线路。
3. 根据权利要求2所述的基底，其中，使用跳线将所述损坏的主 信道的第一接线端和第二接线端分别与所述备用信道的第一接线端和第 二接线端连接。
4. 根据权利要求3所述的基底，其中，所述跳线由导线形成。
5. 根据权利要求3所述的基底，其中，所述跳线由选自铜、金、 钨、金合金、铜合金及钩合金的材料形成。
6. 根据权利要求2所述的基底，其中，使用附加导电线路将所述 损坏的主信道的第一接线端和第二接线端分别与所述备用信道的第一接 线端和第二接线端连接。
7. 根据权利要求3所述的基底，其中，所述附加线路由选自铜、 金、钨、金合金、铜合金及钨合金的材料形成。
8. —种更新探针卡的基底的方法，所述基底包括主信道和备用信 道，所述主信道在所述探针与待检测的对象接触时向所述探针提供电信 号，所述备用信道用于在至少一个主信道损坏时代替所述主信道，所述 方法包括-当在所述主信道中检测到损坏的主信道时，将所述损坏的主信道与 最接近所述损坏的主信道的一个备用信道连接。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，使用由导线形成的跳线连 接所述损坏的主信道和所述备用信道。
10. —种更新探针卡的基底的方法，所述基底包括主信道和备用信 道，所述主信道在所述探针与待检测的对象接触时向所述探针提供电信 号，所述备用信道用于在至少一个主信道损坏时代替所述主信道，所述 方法包括检测所述主信道中损坏的主信道； 移去与所述损坏的主信道连接的探针；通过使用附加线路将所述损坏的主信道的第一接线端和第二接线端 与最接近的备用信道的第一接线端和第二接线端连接，使所述损坏的主 信道与最接近所述损坏的主信道的一个备用信道电连接；以及在所述主信道上安装所述探针。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中，所述损坏的主信道的连接 包括沉积导电层；在所述导电层上形成钝化层；使所述钝化层形成图案，从而形成具有将所述损坏的主信道的接线 端与所述最接近的备用信道的接线端连接的形状的钝化图案；除去除被所述钝化图案覆盖的导电层区域之外的所述导电层；以及 除去所述钝化图案。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述导电层由选自铜、金、 钨、金合金、铜合金及钨合金的材料形成。
全文摘要
本发明提供一种探针卡的基底，其上安装多个探针，用于通过使探针接触对象而检测对象，还提供一种更新该基底的方法。该基底包括与探针电连接的主信道；以及用于在至少一个主信道损坏时代替主信道的至少一个备用信道。因此，当探针基底的某些主信道损坏时，可以使用备用信道修复损坏的主信道，然后可以重新使用该探针基底，因而减少不必要更换所需的费用。
文档编号H01L21/66GK101351877SQ200680049573
公开日2009年1月21日 申请日期2006年12月29日 优先权日2005年12月29日
发明者柳静宜, 郑圣勋 申请人:飞而康公司