探针及探针制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种探针，特别是指一种可提升耐电流特性的探针及其制造方法。
【背景技术】
[0002]晶圆进行测试时，测试机台通过探针卡(probe card)接触晶圆，并传送测试讯号以获取晶圆的电气讯号。探针卡通常包含若干个尺寸精密的探针。晶圆测试时，通过探针接触待测物(device under test，简称DUT)上尺寸微小的接触接点，例如:焊垫(pad)或凸块(bump)，传递来自于测试机台的测试讯号，并配合探针卡及测试机台的控制程序，达到测量晶圆的目的。随着晶圆上的接触接点间距越来越小，利用微机电技术制作出细微间距(Fine Pitch)应用的探针越来越风行。目前市售的微机电探针(MEMS Probe)包括弹簧针(pogo pin)、垂直挫屈柱探针(Vertical buckling probe)或C形针等产品，主要是利用微机电技术可批次、大量生产的特性。
[0003]垂直挫屈柱探针结构简单，并可提供探针测试时足够的弹性以适应待测晶圆表面的不平坦。当同时使用多根微机电探针同时进行晶圆测试时，晶圆与探针之间的接触力使微机电探针微微变形，确保多组微机电探针和多个接触接点之间电性接触良好。由于微机电探针具有足够弹性，因此微机电探针受到外力挤压时不会断裂。在探针和晶圆表面上的接触接点之间有稳定的接触电阻的情况下，晶圆测试结果会更加可靠。然而，挫屈柱探针为了提供足够弹性，针身有部分的横截面积较小，而此处的应力最大。在挫屈柱探针传输测试电流的时候，横截面积较小处的热最集中也最容易烧毁断裂，挫屈柱探针的耐电流能力必须根据横截面积较小处来决定。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种垂直挫屈柱探针，其可提升探针的耐电流特性。
[0005]本发明提供一种探针头，具有垂直挫屈柱探针，可提升探针的耐电流特性。
[0006]本发明提供一种探针，可提升探针的耐电流特性。
[0007]本发明提供一种探针制造方法，用于制造上述探针。
[0008]为达到上述目的，本发明所提供的一种探针，用于组装一探针头，所述探针头包括一下导板及一上导板，其特征在于所述探针包括:一主体部；一导电部，叠合于所述主体部的至少一部分；一附着层，包覆所述主体部及所述导电部；一集肤效应层，包覆所述附着层，其中所述主体部的材质包括一第一材料，所述导电部的材质包括一第二材料，所述集肤效应层的材质包括一第三材料，所述第三材料的导电性大于所述第二材料的导电性，所述第二材料的导电性大于所述第一材料的导电性，所述第一材料的硬度大于所述第二材料的硬度，且所述第一材料的硬度大于所述第三材料的硬度；一挡止部，用于挡止所述下导板或所述上导板。
[0009]其中，所述主体部具有一针尖、连接至所述针尖的一针身及连接至所述针身的一针尾，且所述导电部附着于所述针尖及所述针身的至少一部分，所述针尖用于穿设在所述下导板的一下开孔。
[0010]所述针尖的末端往针身方向延伸5 μπι?200 μm的范围内未附着所述导电部。
[0011]所述主体部的厚度范围为15微米至40微米，所述导电部的厚度范围为2微米至40微米，所述集肤效应层的厚度范围为I微米至5微米，所述附着层的厚度范围为0.1微米至3微米。
[0012]所述主体部具有一接触端，且所述集肤效应层暴露出所述接触端。
[0013]所述主体部具有一针尖、连接至所述针尖的一针身及连接至所述针身的一针尾，所述集肤效应层包覆所述主体部的至少一部分，且所述集肤效应层覆盖所述主体部的所述针尖、所述针身及所述针尾。
[0014]更包括:多个所述主体部；多个所述导电部，与各所述主体部层状地交替叠合，其中所述集肤效应层包覆各所述主体部及各所述导电部。
[0015]本发明所提供的一种探针制造方法，其特征在于包括:形成一主体部及一导电部，所述导电部叠合于所述主体部的至少一部分；形成一附着层，所述附着层包覆所述主体部及所述导电部；形成一集肤效应层，所述集肤效应层包覆所述附着层，其中所述主体部的材质包括一第一材料，所述导电部的材质包括一第二材料，所述集肤效应层的材质包括一第三材料，所述第三材料的导电性大于所述第二材料的导电性，所述第二材料的导电性大于所述第一材料的导电性，所述第一材料的硬度大于所述第二材料的硬度，且所述第一材料的硬度大于所述第三材料的硬度。
[0016]其中，形成所述主体部及所述导电部的步骤包括:将所述主体部形成在一基板上的一牺牲层上；将所述导电部形成在所述主体部上；移除所述牺牲层，以使所述主体部及所述导电部脱离所述基板。
[0017]形成所述主体部的步骤包括:形成一第一图案化罩幕于所述基板上；电镀以在所述第一图案化罩幕的一第一开口内形成所述主体部；平坦化所述第一图案化罩幕及所述主体部。
[0018]形成所述导电部的步骤包括:形成一第二图案化罩幕于所述第一图案化罩幕上；电镀以在所述第二图案化罩幕的一第二开口内形成所述导电部；平坦化所述第二图案化罩幕及所述导电部。
[0019]在形成所述集肤效应层以后，移除所述集肤效应层的一部分，以暴露出所述主体部的一针尖的一接触端。
[0020]在形成所述主体部及所述导电部的步骤中，形成多个所述主体部、多个所述导电部、多个串接部及一辅助部，各所述导电部叠合于对应的所述主体部的所述至少一部分，各所述主体部分别连接对应的所述串接部，各所述串接部分别连接对应的所述辅助部，在形成所述集肤效应层的步骤中，形成多个所述集肤效应层，各所述集肤效应层包覆对应的所述导电部的至少一部分。
[0021]在形成各所述主体部的步骤中，同时形成各所述主体部、各所述串接部及所述辅助部。
[0022]采用上述技术方案，本发明的挫屈柱探针的主体部为能探针提供足够的机械强度，使探针在测试过程中不易产生永久变形。再者，利用导电部增加针身的耐电流能力，使探针在测试过程中不易因大电流而烧毁。最后，以强化层包覆导电部的一部分，一方面可以减少导电部的氧化以维持良好的导电性，另一方面可以再强化探针结构，使探针耐磨耗的能力更好及机械强度更大以增长探针的使用寿命。再者，就本发明的探针及其制造方法而言，探针具有集肤效应层可局部地或全部地包覆导电部或局部地或全部地包覆主体部及导电部，用于提供额外的电流路径。此外，可在主体部及导电部制作完成以后，在主体部及导电部的外围形成集肤效应层，以减少制造步骤。
【附图说明】
[0023]图1A是依照本发明的一实施例的一种垂直挫屈柱探针的爆炸图；
[0024]图1B是图1A的组合图；
[0025]图2是依照本发明的另一实施例的一种垂直挫屈柱探针的示意图；
[0026]图3A至图3B是依照本发明的多个其他实施例的一种垂直挫屈柱探针的示意图；
[0027]图4是依照本发明的一实施例的一种探针头的示意图；
[0028]图5A是依照本发明的一实施例的一种探针的示意图；
[0029]图5B是图5A的探针沿线12B-12B的断面图；
[0030]图5C是图5A的探针沿线12C-12C的断面放大图；
[0031]图6是依照本发明的一实施例的一种探针的断面放大图；
[0032]图7A是依照本发明的一实施例的一种探针的示意图；
[0033]图7B是图7A的探针沿线14B-14B的断面图；
[0034]图7C是图7A的探针沿线14C-14C的断面放大图；
[0035]图8A是依照本发明的一实施例的一种探针的示意图；
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