[发明专利]一种MEMS探针激光刻蚀方法

说明书

本发明一种MEMS探针激光刻蚀方法属于半导体加工测试技术领域；所述MEMS探针激光刻蚀方法首先进行参数计算，根据单晶硅圆片的刻蚀间距，得到电机的步进角度，然后进行初始位置调整，将旋转螺旋通槽板至初始位置，将第一刻蚀点移动至光轴，并调整四维台，再进行激光刻蚀与进度判断，最后调整四维台和电机，包括四维台向下移动的距离、向左移动的距离和顺时针转动的角度，以及电机转动的角度；本发明MEMS探针激光刻蚀方法，配合本发明的MEMS探针激光刻蚀装置，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探针激光刻蚀方法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。

随着探针尺度越来越小，要求激光刻蚀精度越来越高，同时，随着专用探针卡需求的不断涌现，相应探针的结构也变得愈加复杂，相应的激光烧蚀图形也变得非规则化，这些都给刻蚀带来越来越多的挑战，为了适应这种变化，急需一种精度高、间距能够连续调节的激光刻蚀装置，然而，通过对现有资料和仪器设备的了解，还没有发现一款能够实现上述功能的通用激光刻蚀设备、方法及关键技术。