专利名称：生产探针的方法，生产探针的掩模，以及探针的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于生产探针的方法，所说的探针用于测量作为检查目标的半导体集成电路的各种电性质，并且涉及用于生产探针的掩模，还涉及探针。
背景技术：
用于测量半导体集成电路的各种电性质的探针卡中的探针分为两类，其中的一类是通过使由钨等制造的细线变尖生产的，另一类是通过蚀刻具有导电性的板形材料生产的。作为后一种类型探针，公知的有其中的接触部分600A的顶端是平直的探针(见图9(A))、其中的接触部分600B的中央是突出的探针(见图9(B))、其中的接触部分600C的中央是凹陷的但边缘是突出的探针(见图9(C))、以及其它探针。
上述的常规的蚀刻型探针具有下述问题。首先，在接触部分600A的情况下，它的顶端是平直的，如图9A所示，接触部分600A和导电垫700的接触面积很大；因此，当接触部分600A对导电垫700的接触压力很小时，每单位面积接触压力变小。因此，在它们之间不可能保证良好的连接。在导电垫700很小的情况下，当接触部分600A向导电垫700倾斜时(见图9A中的虚线)，将产生一个对准间隙。结果，它们不可能相互接触。换言之，当接触部分600A倾斜时，由于接触部分600A是平直的，接触部分600A只有一个边缘与导电垫700接触；但是，当产生对准间隙时，接触部分600A的边缘有可能会从导电垫700上脱开。
其次，在如图9(B)所示的接触部分600B的中心是突出的情况下，在其中使用大量探针的探针卡中，使所有的探针的高度均匀一致是很困难的，即，将中心突出部分610的高度对准在同一平面是很困难的。当在侧面边缘部分620B和导电垫700之间夹有外来的物质时，使接触部分600B升高，离开导电垫700，结果是不能保证导电连接。
第三，在如图9(C)所示的接触部分600C的中央是凹陷的并且边缘是突出的情况下，当导电垫700很小且接触部分600C向导电垫700倾斜的时候(见图9(C)中的虚线)，将产生一个对准间隙。结果，它们可能会出现不相互接触。这就是说，接触部分600C和导电垫700的接触位置数目一开始时只有两个；因此，当接触部分600C倾斜时，接触部分600C只有一个接触位置与导电垫700接触。当在这时产生对准间隙时，唯一的一个接触位置也有可能与导电垫700脱开。而且，由于只有两个位置可以作为接触部分与导电垫700接触的位置，所以，外来物质若夹在接触部分600C和导电垫700之间，则不能保证导电性。
基于上述的情况提出本发明。本发明的目的是提供一种生产探针的方法，它能够保证在探针和导电性之间有可靠的导电性；在生产探针的方法中使用的掩模；以及探针。
发明内容
按照本发明的生产探针的方法是用于生产具有可与作为检查目标的导电垫接触的尖锐接触部分的探针的方法，所说的方法包括如下步骤向准备构成探针的板形导电材料的前面和后面涂敷光致抗蚀剂；用第一掩模遮挡板形导电材料的一面，并且用第二掩模遮挡板形导电材料的另一面；使光致抗蚀剂曝光和显影；和，使用曝光和显影步骤中剩余的光致抗蚀剂作为掩模材料蚀刻板形导电材料，其中在第一掩模中的第一开口和在第二掩模中的第二开口中，在它们的与接触部分对应的部分之间有形状的不同。
于是，在第一掩模的第一开口中与接触部分对应的部分和在第二掩模的第二开口中与接触部分对应的部分之间的形状的差异产生的结果是，在蚀刻步骤中将所说的前面和所说的后面蚀刻成不同的形状。因此，使接触部分的形状成为一个崭新的形状，具体来说它的形状是从它的侧面看这一部分是凹陷的。这样的接触部分使得如以上所述的容易保证接触压力成为可能。于是，来源于对准间隙的导电性不良的担心极小，可以生产出具有高可靠性的探针。
而且，第一开口是用于曝光对应于除探针的接触部分以外的那些部分的部分的一个开口，第二开口是用于曝光包括探针的接触部分在内的整体的一个开口；并且在遮挡步骤中，使得在第一掩模的第一开口中的对应于除接触部分以外的那些部分的部分以及在第二掩模的第二开口中的对应于除接触部分以外的那些部分在板形导电材料的前面和板形导电材料的后面是相符一致的。
结果，使得仅对应于接触部分的部分的形状有所不同。
按照本发明用于生产探针的掩模包括第一掩模和第二掩模，在向要形成探针的板形导电材料的一面涂敷的光致抗蚀剂曝光时使用第一掩模，并且当向板形导电材料的另一面涂敷的光致抗蚀剂曝光的时候使用第二掩模，其中在第一掩模中的第一开口和在第二掩模中的第二开口中，在它们的与接触部分对应的部分之间形状不同。
结果，使用这样产生的掩模产生的结果是在蚀刻与接触部分对应的部分的步骤中，将所说的前面和所说的后面蚀刻成不同的形状。因此，可以使接触部分的形状成为崭新的形状，具体来说，这个形状是从它的侧面看这一部分是凹陷的。这样的接触部分使得如以上所述的容易保证接触压力成为可能。于是，来源于对准间隙的导电性不良的担心极小，可以生产出具有高可靠性的探针。
进而，按照本发明的探针是具有可与作为检查目标的导电垫接触的尖锐接触部分的探针，其中的接触部分从它的侧面看是凹陷的。按照这种探针，容易保证接触压力，可使来源于对准间隙的导电性不良的担心极小。
附图的简要说明
图1是按照本发明一个实施例的探针生产方法生产的一个探针的视图，图1(A)是它的示意前视图，图1(B)是它的示意侧视图。
图2是用在按照本发明的这个实施例的探针生产方法中的第一掩模的示意平面图。
图3是用在按照本发明的这个实施例的探针生产方法中的第二掩模的示意平面图。
图4是说明按照本发明的这个实施例的探针生产方法的步骤的示意说明视图。
图5是说明按照本发明的这个实施例的探针生产方法生产的探针的效果的示意说明视图。
图6是在所述的生产方法中生产的另一个探针的透视图。
图7是另一个探针的尖端的示意放大图，图7(A)是其示意前视图，图7(B)是其示意侧视图，图7(C)是其示意后视图。
图8是另一个探针的尖端的示意放大图，图8(A)是其示意前视图，图8(B)是其示意侧视图，图8(C)是其示意后视图。
图9是用于表示常规的探针存在的问题的示意说明视图。
具体的实施方式图1是按照本发明的一个实施例的探针生产方法生产的一个探针的视图，图1(A)是它的示意前视图，图1(B)是它的示意侧视图，图2是用在按照本发明的这个实施例的探针生产方法中的第一掩模的示意平面图，图3是用在按照本发明的这个实施例的探针生产方法中的第二掩模的示意平面图，图4是说明按照本发明的这个实施例的探针生产方法的步骤的示意说明视图，图5是说明按照本发明的这个实施例的探针生产方法生产的探针的效果的示意说明视图，图6是在所述的生产方法中生产的另一种探针的透视图，图7是另一种探针的尖端的示意放大图，图7(A)是其示意前视图，图7(B)是其示意侧视图，图7(C)是示意后视图，图8是另一种探针的尖端的示意放大图，图8(A)是其示意前视图，图8(B)是其示意侧视图，图8(C)是其示意后视图。
首先，参照附图1描述按照本发明的一个实施例的探针生产方法生产的探针100。这个探针100具有基部110，其中形成了大体上相互平行的突出部分111和112；从这个基部110的一端开始弯成大体上U形的弯曲部分120；从这个弯曲部分120延伸出来的臂部130；和位于这个臂部130的尖端的接触部分140。
使突出部分111的顶端变尖，并且将另一个突出部分112形成为直线状。
在接触部分140中，它的尖端从前侧到后侧是凹陷的。即，这个尖端不仅从前侧到后侧逐渐变细，而且这个尖端由凹陷的弯曲面形成。这个接触部分140刚好对准在突出部分112的下面。
弯曲部分120是当接触部分140在一定的压力下与作为测试目标的半导体集成电路的导电垫相互接触的时候发生扭曲的部分，因此可在接触部分140和导电垫之间保持指定的接触压力。
在用于生产这个探针100的第一掩模200中，形成第一开口210。这个第一开口210对应于除了要生产的探针100的接触部分140以外的那些部分，即，包括突出部分111和112在内的基部110、弯曲部分120、和臂部130。
在第二掩模300中，形成第二开口310。这个第二开口部分310是对应于包括探针100接触部分140在内的整体的一个开口。因此，当从前边观察第二开口310时，这个第二开口310具有与探针100相同的形状。
将第一掩模200的外形与第二掩模300的外形设定为相同的尺寸。于是，当遮挡要形成探针100的具有导电性的板形导电材料400的前面和后面的时候，除了接触部分140以外的各个部分在板形导电材料400的前面和后面是相符的。
下面参照附图4描述使用第一掩模200和第二掩模300生产探针的方法。为了便于在附图4进行说明，将图4中相应的零部件和各个部分的尺寸放大了。
所说的探针生产方法包括如下步骤向准备构成探针100的板形导电材料400的前面和后面涂敷光致抗蚀剂500；用第一掩模200遮挡板形导电材料400的前面和后面中的一面，并且用第二掩模300遮挡板形导电材料400的另一面；使光致抗蚀剂500曝光和显影；和，使用曝光和显影步骤中剩余的光致抗蚀剂500作为掩模材料510蚀刻板形导电材料400。
例如使用铍铜、不锈钢、或类似物作为板形导电材料。由于这个板形导电材料400的厚度等于要生产的探针的厚度，所以使用厚度为60微米的板形导电材料400。
用普通的方法如喷涂或旋涂向前面和后面涂敷光致抗蚀剂500(见图4A)。与通常使用的方法相同，使这个光致抗蚀剂500经受预烘烤或类似的处理。作为光致抗蚀剂500，光致抗蚀剂是其中的曝露部分在显影以后可保留下来的这种类型。
在利用第一掩模200和第二掩模300遮盖涂敷光致抗蚀剂500的板形导电材料400的前面和后面的步骤中，如以上所述，使除了接触部分140以外的各个部分在板形导电材料400的前面和后面中相互一致(见图4(B))。
在这一状态，使光致抗蚀剂500经受曝光和显影。在显影以后，在用于遮挡第一掩模200的表面上形成掩模材料510A，掩模材料510A没有与接触部分140对应的部分，如图4(C)所示。在用于遮挡第二掩模300的表面上形成掩模材料510B，掩模材料510B具有与接触部分140对应的部分。在图4中，只表示出形成了接触部分140的部分(即，在图1中沿A-A线取的部分)。
使用掩模材料510来完成蚀刻。结果，由于掩模材料510A没有与接触部分140相对应的部分，所以在通过第一掩模200形成的掩模材料510A中，还要蚀刻与接触部分140对应的部分，如图4(D)所示。在另一方面，由于掩模材料510B具有与接触部分140相对应的部分，所以在通过第二掩模300形成的掩模材料510B中，不蚀刻与接触部分140对应的部分。
由于通过第一掩模200形成的掩模材料510A和通过第二掩模300形成的掩模材料300具有对应于除接触部分140以外的各个部分，所以不对这些部分进行蚀刻。
关于对应于接触部分140的部分，只蚀刻它的一个面，它的另一个面不进行蚀刻；因此，这个另一个面具有与其它部分相同的平面，但是所说的一个面不具有与其它部分相同的平面。换言之，形成与接触部分140对应的部分，它具有比其它部分小的厚度。进而，在蚀刻是各向同性蚀刻时，对应于接触部分140的部分的形状使这一部分从一侧开始为凹陷的(见图4E)。
当完成蚀刻时，除去作为掩模材料510A和510B剩下的光致抗蚀剂500。结果，制成了探针。
在这样生产的探针100与半导体集成电路的导电垫接触的情况下，它们之间的接触面积很小；因此，即使接触压力很小，也很容易保证每单位面积接触压力。在导电垫700极小的情况下，即使接触部分140向导电垫700倾斜(见图5中的虚线)，在这个探针100中对于由于对准间隙而导致很差的导电性的担心也比常规的探针要小。
不用说，按照本发明的探针不限于上述的实施例中描述的探针100，还包括具有其它形状的探针。例如，按照本发明的探针包括在图6和图7或图8中所述的探针。
按照本发明用于生产探针的掩模包括第一掩模和第二掩模，在向要形成探针的板形导电材料的一面涂敷的光致抗蚀剂曝光时使用第一掩模，并且当向板形导电材料的另一面涂敷的光致抗蚀剂曝光的时候使用第二掩模，其中在第一掩模中的第一开口和在第二掩模中的第二开口中，在它们的与接触部分对应的部分之间形状不同。
结果，使用这样产生的掩模产生的结果是在蚀刻与接触部分对应的部分的步骤中，将所说的前面和所说的后面蚀刻成不同的形状。因此，可以使接触部分的形状成为崭新的形状，具体来说，这个形状是从它的侧面看这一部分是凹陷的。这样的接触部分使得如以上所述的容易保证接触压力成为可能。于是，来源于定位间隙的导电性不良的担心极小，可以生产出具有高可靠性的探针。
进而，按照本发明的探针是具有可与作为检查的目标的导电垫接触的尖锐接触部分的探针，其中的接触部分从它的侧面看是凹陷的。按照这种探针，容易保证接触压力，可使来源于定位间隙的导电性不良的担心极小。
图1是按照本发明的一个实施例的探针生产方法生产的一个探针的视图，图1(A)是它的示意前视图，图1(B)是它的示意侧视图。
图2是用在按照本发明的这个实施例的探针生产方法中的第一掩模的示意平面图。
图3是用在按照本发明的这个实施例的探针生产方法中的第二掩模的示意平面图。
图4是说明按照本发明的这个实施例的探针生产方法的步骤的示意说明视图。
图5是说明按照本发明的这个实施例的探针生产方法生产的探针的效果的示意说明视图。
图6是在所述的方法中生产的另一个探针的透视图。
图7是另一个探针的尖端的示意放大图，图7(A)是其示意前视图，图7(B)是其示意侧视图，图7(C)是其示意后视图。
图8是另一个探针的示意放大图，图8(A)是其示意前视图，图8(B)是其示意侧视图，图8(C)是其示意后视图。
图9是用于表示常规的探针存在的问题的示意说明性视图。[对于标号的描述]100探针140接触部分200第一掩模210第一开口300第二掩模310第二开口
权利要求
1.一种生产探针的方法，所说的探针具有可与作为检查目标的导电垫接触的尖锐接触部分，所说的方法包括如下步骤向准备构成探针的板形导电材料的前面和后面涂敷光致抗蚀剂；用第一掩模遮挡板形导电材料的一面，并且用第二掩模遮挡板形导电材料的另一面；使光致抗蚀剂曝光和显影；和，使用曝光和显影步骤中剩余的光致抗蚀剂作为掩模材料蚀刻板形导电材料，其中在第一掩模中的第一开口和在第二掩模中的第二开口中，在它们的与接触部分对应的部分之间的形状不同。
2.根据权利要求1所述的生产探针的方法，其特征在于，第一开口是用于曝光与除了探针的接触部分以外的部分相对应的部分的开口，并且第二开口是用于曝光包括探针的接触部分在内的整体的开口，而且，在遮挡步骤中，使得在第一掩模中的第一开口中与除了接触部分以外的部分相对应的那些部分和在第二掩模中的第二开口中与除了接触部分以外的部分相对应的那些部分在板形导电材料的前面和板形导电材料的后面相符一致。
3.一种用于生产探针的掩模，包括第一掩模和第二掩模，在向要形成探针的板形导电材料的一面涂敷的光致抗蚀剂曝光时使用第一掩模，并且当向板形导电材料的另一面涂敷的光致抗蚀剂曝光的时候使用第二掩模，其中在第一掩模中的第一开口和在第二掩模中的第二开口中，在它们的与接触部分对应的部分之间形状不同。
4.根据权利要求3所述的用于生产探针的掩模，其特征在于，使第一开口在第一掩模中用于曝光与除了探针的接触部分以外的部分相对应的部分，并且使第二开口在第二掩模中用于曝光包括探针的接触部分在内的整体。
5.一种探针，包括可与作为检查目标的导电垫接触的尖锐接触部分，其中，所说的接触部分从其侧面看是凹陷的。
全文摘要
提供一种用于生产能够保持在探针和导电垫之间的可靠的导电性的探针的方法。所说的方法包括如下步骤向准备构成探针(100)的板形导电材料(400)的前面和后面涂敷光致抗蚀剂(500)；用第一掩模(200)遮挡板形导电材料(400)的一面，并且用第二掩模(300)遮挡板形导电材料(400)的另一面；使光致抗蚀剂(500)曝光和显影；和，使用曝光和显影步骤中剩余的光致抗蚀剂(500)作为掩模材料(510)蚀刻板形导电材料(400)。
文档编号G01R1/073GK1455259SQ03131209
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月25日 优先权日2002年4月26日
发明者森亲臣 申请人:日本电子材料株式会社