[发明专利]一种微机电探针及制作方法

说明书

本发明的技术领域为半导体测试领域，提供了一种微机电探针及制作方法，其方法包括步骤：在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层；在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层，并制作微机电探针层；通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层，以获得微机电探针。本发明使用特殊设计的双牺牲层剥离结构，在双牺牲层之间溅射金属导电种子层，剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺，使探针与载板剥离时无需施加机械力，金属结构剥离不会产生随机额外变形与应力，提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性，显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。

技术领域

本发明涉及半导体测试领域，尤指一种微机电探针及制作方法。

背景技术

现有的探针技术都起源于上世纪，但由于工艺方面的限制，制作同时满足高密度、细间距、小尺寸和平行度好的可靠探针卡是一件非常困难的事情。基于MEMS技术可以批量制作一致性好、精度高的微米纳米尺寸结构，将MEMS技术应用在探针中能打破传统工艺的限制，从而满足高密度、细间距的阵列排布以及高频测试等测试需求。通过将传统探针的测试原理、几何结构与MEMS技术的优势相结合，MEMS探针作为新一代探针技术正在发展。

传统垂直探针是通过对特定合金进行拉丝工艺得到的。对于间距小于80mm的垂直探针，使用传统方法得到良好一致性的小于25.4Um直径的材料是极大的挑战。而微纳米制造技术(Micro/Nano Manufacturing Technology)主要使用物理和化学的方法来进行加工，可以轻松打破传统方法的限制来制作微米、纳米级结构。其中的微机电系统(Microelectromechanical Systems，MEMS)制造技术被广泛用于制作微执行器、微传感器和微系统。通过MEMS技术制作的微机电探针是能够应对单位面积上的高I/O数量和越来越小的I/OPad间距的新型探针。

但是，传统微机电探针制造工艺中使用蒸发镀膜的方式获得金属种子层，此种镀膜层间结合力较弱，常用于进行使电极与基底载板分离，但在多次制程工艺的冷热冲击下容易产生开裂分层等不良，探针与载板分离时需克服蒸发膜层的结合应力，造成探针针体存在不均匀机械应力与形变等，以致降低了探针的疲劳寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种微机电探针及制作方法，使用特殊设计的双牺牲层剥离结构，在双牺牲层之间溅射金属导电种子层，剥离时采用金属差分蚀刻及特殊设计的底胶剥离工艺，使探针与载板剥离时无需施加机械力，金属结构剥离也不会产生随机额外变形与应力，提高大规模制备微机电探针的均一性与一致性，可以显著提高微机电探针的疲劳使用寿命。

本发明提供的技术方案如下：

一种微机电探针制作方法，包括步骤：

在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层；

在所述金属种子层上旋涂光刻胶层形成所述双牺牲胶层的第二牺牲胶层，并制作微机电探针层；

通过不同的分离方式剥除所述第一牺牲胶层、所述金属种子层和所述第二牺牲胶层，以获得微机电探针；

其中，所述金属种子层作为电铸导通层，并在所述第二牺牲胶层光刻及显影时隔离保护所述第一牺牲胶层。

进一步优选地，在所述在位于承载板的双牺牲胶层中第一牺牲胶层上进行磁控真空溅射金属种子层之前，包括步骤：

制作承载板；

通过旋涂工艺在承载板的上层涂牺牲胶，以使牺牲胶层的厚度与微电机探针层的厚度呈预设比例，并进行软烘及坚膜烘烤，形成所述第一牺牲胶层；

其中，所述第一牺牲胶层包括非光敏耐高温易剥离胶层。