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Dokumentenidentifikation DE10296893T5 07.10.2004
Titel Verfahren zum Herstellen eines Sondenstiftes und einer Sondenkarte
Anmelder Advantest Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Takoshima, Takehisa, Tokyo/Tokio, JP;
Narazaki, Wataru, Tokyo/Tokio, JP;
Hata, Seiichi, Machida, Tokyo, JP;
Shimokohbe, Akira, Machida, Tokyo, JP
Vertreter PFENNING MEINIG & PARTNER GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 10296893
Vertragsstaaten CN, DE, US
WO-Anmeldetag 27.05.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/JP02/05102
WO-Veröffentlichungsnummer 0002097452
WO-Veröffentlichungsdatum 05.12.2002
Date of publication of WO application in German translation 07.10.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.10.2004
IPC-Hauptklasse G01R 1/073
IPC-Nebenklasse H01L 21/66   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht auf ein Verfahren zum Herstellung eines Sondenstiftes und ein Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Sondenstift, der aus einer amorphen Legierung gebildet ist. Zusätzlich bezieht sich diese Patentanmeldung auf die folgende Japanische Patentanmeldung. In Bezug auf die bezeichneten Staaten bestätigen wir die Einbeziehung des Inhalts der folgenden Japanischen Patentanmeldung:

Japanische Patentanmeldung Nr. 2001-159629, die am 28. Mai 2001 eingereicht wurde.

Stand der Technik

Es wurde herkömmlich eine Sondenkarte verwendet mit mehreren Sondenstiften, die durch Entfernen eines Siliziumsubstrats erhalten wurden, nachdem eine Metallschicht mit einer vorbestimmten Form auf dem Siliziumsubstrat gebildet wurde.

Bei der herkömmlichen Sondenkarte hat die Metallschicht eine innere Beanspruchung, wenn die Metallschicht während des Herstellungsverfahrens auf das Siliziumsubstrat aufgebracht wird. Aus diesem Grund war es unmöglich, wenn das Siliziumsubstrat entfernt wurde, zu der Zeit der Bildung auf dem Siliziumsubstrat aufgrund der inneren Beanspruchung die Form zu halten, so dass es extrem schwierig ist, einen Sondenstift mit einer gewünschten Form zu erhalten.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Sondenstiftes und ein Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte anzugeben, die in der Lage sind, die den Stand der Technik begleitenden Nachteile zu überwinden. Die obige und andere Aufgabe können gelöst werden durch in den unabhängigen Ansprüchen beschriebene Kombinationen. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden Erfindung.

Offenbarung der Erfindung

Um die obigen Probleme zu lösen, weist gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte mit mehreren Sondenstiften, die elektrisch mit einem Verbindungsabschluss, der in einer zu prüfenden Schaltung vorgesehen ist, verbunden sind, um ein Signal zwischen der zu prüfenden Schaltung und einer Prüfvorrichtung zum Prüfen der zu prüfenden Schaltung zu übertragen, die Schritte auf: Herstellen eines die Sondenstifte bildenden Substrats zum Bilden der mehreren Sondenstifte, Bilden einer amorphen Legierungsschicht mit einer vorbestimmten Form in mehreren Bereichen des die Sondenstifte bildenden Substrats, wobei die amorphe Legierungsschicht einen unterkühlten Flüssigtemperaturbereich hat, Erwärmen der amorphen Legierungsschicht in dem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich, Kühlen der amorphen Legierungsschicht bei einer Temperatur, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist, Herstellen eines Haltesubstrats mit einer Übertragungsleitung zum Übertragung eines Signals, um die amorphe Legierungsschicht zu halten, Verbinden eines Teils der amorphen Legierungsschicht und der Übertragungsleistung, und Entfernen zumindest eines Teils des die Sondenstifte bildenden Substrats in einem Zustand, in welchem die amorphe Legierungsschicht auf eine Temperatur abgekühlt ist, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist.

Der Schritt des Herstellens des die Sondenstifte bildenden Substrats kann einen Schritt des Bildens eines die Sondenstifte bildenden Nutenteils enthalten, mit einer unteren Oberfläche, die im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des die Sondenstifte bildenden Substrats, und einer geneigten Oberfläche, die ein erstes Ende, das sich von der unteren Oberfläche unter einem Winkel zu dieser erstreckt, und ein zweites Ende, das sich von der Oberfläche des die Sondenstifte bildenden Substrats erstreckt, hat, wobei die amorphe Legierungsschicht von der unteren Oberfläche über die geneigte Oberfläche und die Oberfläche des die Sondenstifte bildenden Substrats während des Schrittes der Bildung der amorphen Legierungsschicht aufgebracht wird.

Während des Schritts der Bildung des die Sondenstifte bildenden Nutenteils wird dieser auf dem die Sondenstifte bildenden Substrat gebildet, indem das die Sondenstifte bildende Substrat durch anisotropes Ätzen behandelt wird.

Während des Schrittes der Herstellung des die Sondenstifte bildenden Substrats wird weiterhin ein einen Vorsprung bildender Nutenteil verwendet für die Bildung eines Vorsprungteils in einem Bereich, in welchem die amorphe Legierungsschicht auf der unteren Oberfläche gebildet ist, und während des Schritts der Bildung der amorphen Legierungsschicht wird diese auf dem den Vorsprung bildenden Nutenteil gebildet.

Das Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte kann weiterhin einen Schritt des Bildens einer leitenden Schicht auf einer Oberfläche der amorphen Legierungsschicht enthalten.

Während des Schrittes des Verbindens werden ein Teil der amorphen Legierungsschicht und die Übertragungsleitung in einem Zustand verbunden, in welchem der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich erwärmt ist.

Das Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte kann weiterhin einen Schritt des Bildens eines Verbindungsgliedes zum Verbinden der amorphen Legierungsschicht und der Übertragungsleitung an der amorphen Legierungsschicht oder der Übertragungsleitung aufweisen, wobei während des Schrittes des Verbindens die amorphe Legierungsschicht und die Übertragungsleitung über das Verbindungsglied verbunden werden.

Das Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte kann weiterhin einen Schritt des Teilens des die Sondenstifte bildenden Substrats für jeden der Sondenstifte aufweisen, wobei während des Schritts des Verbindens die amorphe Legierung, die auf dem geteilten, die Sondenstifte bildenden Substrat vorgesehen ist, und die Übertragungsleitung verbunden werden.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Herstellen eines Sondenstiftes, der elektrisch mit einem Verbindungsanschluss, der an einer geprüften Schaltung vorgesehen ist, verbunden ist, um Signale zu der geprüften Schaltung zu übertragen, die Schritte auf: Bilden einer amorphen Legierungsschicht mit einer vorbestimmten Form auf einem Sondenstifte bildenden Substrat zum Bilden des Sondenstiftes, wobei die amorphe Legierungsschicht einen unterkühlten Flüssigtemperaturbereich hat, Erwärmen der amorphen Legierungsschicht bei dem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich, Kühlen der amorphen Legierungsschicht und Entfernen zumindest eines Teils des Sondenstifte bildenden Substrats in einem Zustand, in welchem die amorphe Legierungsschicht auf eine Temperatur gekühlt ist, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist.

Die Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise alle notwendigen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der vorbeschriebenen Merkmale sein. Die obigen und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlich anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in der Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

1 zeigt eine Sondenkarte 10 in Beziehung zu einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

2 zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte in Beziehung zu der vorliegenden Erfindung.

3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Schritts zum Bilden eines Sondenstiftes.

4 zeigt Prozesse eines anderen Ausführungsbeispiels des in 2 gezeigten Verfahrens zum Herstellen einer Sondenkarte 10.

Beste Art der Realisierung der Erfindung

Die Erfindung wird nun auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen nicht beabsichtigt ist, dass sie den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzen, sondern die Erfindung veranschaulichen. Alle Merkmale und deren Kombinationen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, sind nicht notwendigerweise wesentlich für die Erfindung.

1 zeigt eine Sondenkarte 10 in Beziehung zu einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Sondenkarte 10 hat mehrere Sondenstifte 14, die aus einer amorphen Legierung mit einem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich gebildet sind, ein Sondensubstrat 12 mit einer Übertragungsleitung, über die Signale zu einem Anschluss geliefert werden, der in Kontakt mit einem Sondenstift 14 ist, das mehrere Sondenstift 14 hält, und ein Verbindungsglied 62 zum Verbinden der Sondenstifte 14 und der Übertragungsleitung. Die Sondenkarte 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist geeignet beispielsweise für die elektrische Verbindung einer Prüfvorrichtung zum Prüfen einer Schaltung, die in einer Halbleitervorrichtung vorgesehen ist, mit Verbindungsanschlüssen an der Halbleitervorrichtung.

Der Sondenstift 14 gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Halteendteil 24 zum Halten des Sondensubstrats 12, einen geneigten Teil 26, der sich von dem Halteendteil 24 weg erstreckt und vorgesehen ist, um einen vorbestimmten Winkel zu dem Halteendteil 24 zu bilden, und einen freien Endteil 28, der sich von dem geneigten Teil 26 weg erstreckt und im Wesentlichen parallel zu dem Halteende ist. Der Halteendteil 24 ist elektrisch mit der in dem Sondensubstrat 12 vorgesehen Übertragungsleitung verbunden. Da der freie Endteil 28 im Wesentlich parallel zu dem Halteendteil 24 ist, d.h., parallel zu dem Sondensubstrat 12 und dem Verbindungsanschluss, ist es möglich, den Bereich zu vergrößern, in welchem der freie Endteil 28 und der Verbindungsanschluss in Kontakt miteinander sind. Weiterhin ist es möglich, den Kontaktwiderstand zwischen dem Sondenstift 14 und dem Verbindungsanschluss zu verringern und die Prüfsignale wirksam zu der geprüften Schaltung zu liefern. Zusätzlich hat der geneigt Teil 26 die Funktion eines elastischen Teils zum Drücken des freien Endteils 28 gegen den Verbindungsanschluss, wenn der freie Endteil 28 des Sondenstiftes 14 in Kontakt mit dem Verbindungsanschluss ist.

Der freie Endteil 28 ist elektrisch in Kontakt mit dem Verbindungsanschluss, der z.B. in einer Halbleitervorrichtung vorgesehen ist. Es ist bevorzugt, dass der freie Endteil 28 ein Vorsprungteil hat, um in Kontakt mit dem Verbindungsanschluss zu sein. Der Vorsprungteil ist in diesem Fall vorzugsweise an dem freien Endteil 28 z.B. durch Plattieren oder Strahlbedrucken gebildet. Da der freie Endteil 28 den Vorsprungteil hat, ist es möglich, den Sondenstift 14 elektrisch mit dem Verbindungsanschluss sicherer zu verbinden.

Zusätzlich kann der in den mehreren Sondenstiften 14 enthaltene freie Endteil 28 auf einer unterschiedlichen Höhe gegenüber dem Sondensubstrat 12 vorgesehen sein. Da der freie Endteil 28 auf der unterschiedlichen Höhe vorgesehen ist, ist es möglich, jeden der freien Endteile 28 mit einer gewünschten Kraft gegen den Verbindungsanschluss zu drücken, wenn der freie Endteil 28 mit dem Verbindungsanschluss in Kontakt ist. Zusätzlich ist es möglich, selbst wenn jeder der Verbindungsanschlüsse auf der unterschiedliche Höhe vorgesehen ist, die freien Endteile 28 mit einer gewünschten Kraft gegen den Verbindungsanschluss zu drücken. Darüber hinaus kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel, da die geneigten Teile 26 der mehreren Sondenstifte 14 so vorgesehen sind, dass sie eine unterschiedliche Länge haben, jeder der freien Endteile 28 mit einer gewünschten Kraft gegen den Verbindungsanschluss gedrückt werden.

2 zeigt ein Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte in Beziehung zu der vorliegenden Erfindung. Zuerst wird, wie in 2(a) gezeigt ist, ein erstes Substrat 40 hergestellt, wobei das erste Substrat 40 einen ersten ebenen Teil 42 zum Bilden des Halteendteils 24 des Sondenstiftes 14 und einen geneigten Oberflächenteil 44, von dem ein Ende sich zu dem ersten ebenen Teil 42 erstreckt, um einen vorbestimmten Winkel &thgr; gegenüber dem ersten ebenen Teil 42 zu bilden, hat. Es ist bevorzugt, dass das erste Substrat 40 ein Einkristallsubstrat wie ein Siliziumsubstrat ist. Es ist bevorzugt, dass der Winkel &thgr; innerhalb eines Bereichs von 30 bis 60 Grad liegt, und bevorzugter 54,7 Grad beträgt. Zusätzlich hat das erste Substrat 40 vorzugsweise geneigte Oberflächenteile 44 jeweils in jedem von mehreren Bereichen der Substratoberfläche. In diesem Fall kann jeder der mehreren geneigten Oberflächenteile 44 auf im Wesentlichen derselben Oberfläche vorgesehen sein.

Dann wird, wie in 2(b) gezeigt ist, das erste Substrat 40 mit einem zweiten Substrat 50 verbunden, das einen zweiten ebenen Teil 52 zum Bilden des freien Endes 18 des Sondenstiftes 14 hat. Das zweite Substrat 50 kann z.B. ein Siliziumsubstrat sein. Das erste Substrat 40 und das zweite Substrat 50 sind vorzugsweise miteinander verbunden, damit sich der zweite ebene Teil 52 zu dem anderen Ende des geneigten Oberflächenteils 44 hin erstreckt. Zusätzlich ist der zweite ebene Teil 52 vorzugsweise parallel zu dem ersten ebenen Teil 42. Durch Verbinden des ersten Substrats 40 und des zweiten Substrats 50 miteinander wird ein Sondenstifte bildender Nutenteil erhalten, um eine amorphe Legierungsschicht zu bilden für die Bildung des Sondenstiftes in einem nachfolgend beschriebenen Schritt, mit dem zweiten ebenen Teil 52 als einer unteren Oberfläche und dem geneigten Oberflächenteil 44 als einer Seitenfläche.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Substrat vorgesehen sein mit einem Sondenstifte bildenden Nutenteil, der den geneigten Oberflächenteil 44 und den zweiten ebenen Teil 52, die untere Oberfläche hat. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Sondenstifte bildende Nutenteil gebildet wird durch Behandeln eines Substrats durch anisotropes Ätzen. zusätzlich kann der Probenstifte bildende Nutenteil vorgesehen sein, damit alle Seitenwände der geneigte Oberflächenteil 44 mit einem vorbestimmten Winkel gegenüber dem ersten ebenen Teil 42 werden.

Nachfolgend wird, wie in 2(c) gezeigt ist, eine amorphe Legierungsschicht 60 mit einem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich auf dem ersten Substrat 40 und dem zweiten Substrat 50 gebildet. Die amorphe Legierungsschicht 60 wird vorzugsweise durch ein Sputterverfahren gebildet. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass die amorphe Legierungsschicht 60 von dem zweiten ebenen Teil 52 des zweiten Substrats 50 über den geneigten Oberflächenteil 44 und den ersten ebenen Teil 42 des ersten Substrats 40 gebildet wird.

Nachfolgend wird die aufgebrachte amorphe Legierungsschicht 60 erwärmt. Die amorphe Legierungsschicht 60 wird vorzugsweise erwärmt, bis die Temperatur höher als die Glasübergangstemperatur der für das Material verwendeten amorphen Legierung ist. Bei der vorliegenden Erfindung wird die amorphe Legierungsschicht 60 bis zu dem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich erwärmt, d.h., höher als die Glasübergangstemperatur der amorphen Legierung und niedriger als die Kristallisationsanfangstemperatur. Danach wird die amorphe Legierungsschicht 60 beispielsweise durch natürliche Kühlung auf weniger als die Glasübergangstemperatur abgekühlt.

Da die den Sondestift 14 bildende amorphe Legierungsschicht 60 auf den unterkühlten Flüssigtemperaturbereich erwärmt wird, bevor sie von dem ersten Substrat 40 und dem zweiten Substrat 50, das das den Sondenstift bildende Substrat darstellt, abschält, ist es möglich, die innere Beanspruchung, die in der amorphen Legierungsschicht 60 auftritt, zu verringern. Daher ist es möglich, da die auf das Sondenstift bildende Substrat aufgebrachte amorphe Legierungsschicht 60 an das Sondenstift bildende Substrat angepasst werden kann, einen Sondenstift 14 zu erhalten, der im Wesentlichen dieselbe Form hat wie die zu der Zeit auf dem Sondenstift bildenden Substrat gebildete, selbst nachdem die amorphe Legierungsschicht 60 von dem Probenstift bildenden Substrat abgeschält ist.

Da es möglich ist, die innere Beanspruchung zu verringern, die in der amorphen Legierungsschicht 60 auftritt, durch Erwärmen der amorphen Legierungsschicht 60, bevor das Sondenstift bildende Substrat entfernt wird, ist es zusätzlich möglich, die innere Beanspruchung zu verringern, die zwischen der amorphen Legierungsschicht 60 und einer anderen Metallschicht auftritt, durch Akkumulieren der amorphen Legierungsschicht 60 und der anderen Metallschicht, selbst wenn der Sondenstift gebildet wird. Weiterhin ist es möglich, auf einfache Weise einen Sondenstift 14 mit einer gewünschten Form zu erhalten.

Dann wird, wie in 2(d) gezeigt ist, durch Entfernen eines nicht benötigten Teils der amorphen Legierungsschicht 60 durch Ätzen der Sondenstift mit dem Halteendteil 24 zum Halten des Sondensubstrats, dem geneigten Teil 26, der als ein elastischer Teil des Sondenstifts wirkt, und dem freien Endteil 28 für den Kontakt mit dem Anschluss gebildet. Darüber hinaus kann bei anderen Ausführungsbeispiel der Sondenstift 14 gebildet werden durch Aufbringen der amorphen Legierung auf dem ersten ebenen Teil 42 und dem geneigten Oberflächenteil 44 des ersten Substrats 40 und dem zweiten ebenen Teil 52 des zweiten Substrats 50 durch ein Abhebeverfahren.

Nachfolgend wird, wie in 2(e) gezeigt ist, ein Verbindungsglied 62 an dem Halteendteil 24 des Sondenstiftes 14 gebildet. Das Verbindungsglied 62 ist vorzugsweise ein Metallmaterial, das kein Blei (Pb) enthält, wie ein Gold(Au)-Stoß, eine Au-Legierung wie eine Legierung (AuSn) aus Gold und Zinn, Lötmittel, eine Legierung aus Silber und Zinn (AgSn). Zusätzlich ist das Verbindungsglied 62 vorzugsweise gebildet durch Plattieren oder Ansatzstoßen. Obgleich das Verbindungsglied 62 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel an dem Sondenstift 24 gebildet ist, kann es an der Übertragungsleitung gebildet sein, die in dem Sondensubstrat 12 vorgesehen ist, oder es kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel sowohl an der Übertragungsleitung als auch an dem Sondenstift 14 ausgebildet sein.

Nachfolgend wird, wie in 2(f) gezeigt ist, ein Sondensubstrat 12, an dem eine Übertragungsleitung 64 enthaltend ein leitendes Material ausgebildet ist, hergestellt. Dann wird der Halteendteil 24 des Sondenstiftes 14 mit dem Sondensubstrat 12 über das Verbindungsglied 62 verbunden. Zuerst wird der Halteendteil 24 an dem Sondensubstrat 12 positioniert. Der Halteendteil 24 wird mit dem Sondensubstrat 12 verbunden. Danach wird der Halteendteil 24 mit dem Sondensubstrat 12 durch thermischen Druck verbunden. Es ist bevorzugt, dass die Verbindung des Halteendteils 24 mit dem Sondensubstrat 12 in einer Reihe von Operationen unter Verwendung des Flip-Chip-Verbindens durchgeführt wird. Zusätzlich wird das thermische Druckverbinden vorzugsweise bei einer Temperatur durchgeführt, bei der die amorphe Legierungsschicht nicht auf den unterkühlten Flüssigtemperaturbereich erwärmt wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können der Halteendteil 24 und die Übertragungsleitung 64 direkt verbunden werden ohne Bildung des Verbindungsgliedes 62. Zusätzlich kann durch Erwärmen und Verbinden in dem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich die amorphe Legierungsschicht auf den unterkühlten Flüssigtemperaturbereich erwärmt werden, und der Halteendteil 24 kann durch thermischen Druck mit der Übertragungsleitung 64 verbunden werden. Zusätzlich kann das Sondenstift bildende Substrat für jeden der Sondenstifte geteilt werden, und die in dem geteilten Sondenstift bildenden Substrat vorgesehenen Sondenstifte 14 können nacheinander mit der Übertragungsleitung 64 verbunden werden.

Als Nächstes werden, wie in 2(g) gezeigt ist, das erste Substrat 40 und zweite Substrat 50 zum Entfernen des ersten Substrats 40 und zweiten Substrats 50, das das Sondenstift bildende Substrat darstellt, vorzugsweise entfernt durch z.B. Nassätzen unter Verwendung von Kaliumhydroxidlösung oder Trockenätzen unter Verwendung von XeF2.

Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Sondenstift bildende Substrat nach dem Erwärmen der amorphen Legierung zur Bildung des Sondenstiftes auf den unterkühlten Flüssigtemperaturbereich und dessen Abkühlung auf eine Temperatur, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist, entfernt wird, tritt nahezu keine innere Beanspruchung in dem Sondenstift selbst auf. Mit anderen Worten, selbst nach Entfernen des Sondenstift bildenden Substrats ist es möglich, die Form des Sondenstifts mit einer gewünschten Form zu der Zeit der Bildung auf dem Sondenstift bildenden Substrat zu halten.

Weiterhin kann, wie in 2(h) gezeigt ist, eine leitende Schicht 66 über der amorphen Legierungsschicht gebildet werden. Die leitende Schicht 66 ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, dessen Widerstand beispielsweise niedriger als die amorphe Legierung wie Au ist. Da die leitende Schicht 66 über der amorphen Legierungsschicht gebildet ist, ist es möglich, die Signale wirksamer zu der Schaltung, mit der der Sondenstift in Kontakt ist, zu liefern.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann in dem Schritt des Bildens der amorphen Legierungsschicht, der in Beziehung auf 2(c) und 2(d) beschrieben ist, weiterhin eine leitende Schicht auf der auf dem Sondenstift bildenden Substrat aufgebrachten amorphen Legierungsschicht aufgebracht werden. In diesem Fall wird in dem in Beziehung zu 2(e) beschriebenen Schritt des Bildens des Verbindungsgliedes 62 das Verbindungsglied 62 über der leitenden Schicht gebildet. Und in dem in Beziehung zu 2(f) beschriebenen Schritt des Verbindens werden die Übertragungsleitung 64 und die den Sondenstift 14 darstellende leitende Schicht über das Verbindungsglied 62 verbunden.

Nachfolgend wird, wie in 2(i) gezeigt ist, ein Vorsprungteil 22 auf dem freien Endteil 28 des Sondenstifts 14 gebildet, um in Kontakt mit dem Verbindungsanschluss zu sein. Es ist bevorzugt, dass mehrere Vorsprungteile 22 auf dem freien Endteil 28 gebildet werden. Die Vorsprungteile 22 werden vorzugsweise durch Plattieren oder Strahlbedrucken gebildet. Die Vorsprungteile 22 sind so auf dem freien Endteil 28 gebildet, dass die Vorsprungteile 22 auf der Oberfläche des Verbindungsanschlusses reiben, wenn der Sondenstift 14 in Kontakt mit dem Verbindungsanschluss ist. Daher ist es möglich, dass ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen dem Sondenstift 14 und dem Verbindungsanschluss hergestellt wird. Da zusätzlich das erste Substrat 40 mehrere geneigte Oberflächenteile 44 hat, ist es möglich, eine Sondenkarte 10 mit mehreren Sondenstiften 14 herzustellen, wie in 1 gezeigt ist.

3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Schrittes zum Bilden des Sondenstiftes. Wie in 3(a) gezeigt ist, kann das Sondenstift bildende Substrat ein einzelnes Substrat sein. In diesem Fall wird an einem ersten ebenen Teil 42 eines Sondenstift bildenden Substrats ein Sondenstift bildender Nutenteil enthaltend einen zweiten ebenen Teil 52, der eine untere Oberfläche ist, und einen geneigten Oberflächenteil 44, der zwischen dem zweiten ebenen Teil 52 und dem ersten ebenen Teil 42 gebildet ist, gebildet. Dann wird, wie in 3(b) gezeigt ist, die amorphe Legierungsschicht 60 von dem ersten ebenen Teil 42 über dem geneigten Oberflächenteil 44 und dem zweiten ebenen Teil 52 gebildet.

Wie in 3(c) gezeigt ist, kann ein Vorsprung bildender Nutenteil 54 zum Bilden eines Vorsprungteils auf dem Sondenstift auf dem zweiten ebenen Teil 52 gebildet werden, der die untere Oberfläche des Sondenstift bildenden Nutenteils in dem Sondenstift bildenden Substrat ist. Wie in 3(d) gezeigt ist, wird eine amorphe Siliziumschicht 60 über den ersten ebenen Teil 42, dem geneigten Oberflächenteil 44, dem zweiten ebenen Teil 52 und dem Vorsprung bildenden Nutenteil 54 gebildet.

Wie in 3(e) gezeigt ist, kann ein Sondenstift bildender Nutenteil mit einem V-förmigen Querschnitt auf dem Sondenstift bildenden Substrat gebildet sein, worin der Sondenstift bildende Nutenteil einen ersten geneigten Oberflächenteil enthält, der einen ersten Winkel gegenüber dem ersten ebenen Teil 42 bildet, und einen zweiten geneigten Oberflächenteil 98 enthält, der von dem ersten ebenen Teil 42 zu dem ersten geneigten Oberflächenteil 96 gebildet ist, um einen zweiten Winkel gegenüber dem ersten ebenen Teil zu bilden. In diesem Fall können der erste Winkel und der zweite Winkel im Wesentlichen derselbe Winkel sein. D.h., der erste geneigte Oberflächenteil 96 und der zweite geneigte Oberflächenteil 98 können so gebildet sein, dass sie denselben Winkel gegenüber dem ersten ebenen Teil 42 haben und das umgekehrte Symbol des Winkels haben. Wie in 3(f) gezeigt ist, ist die amorphe Legierungsschicht 60 von dem ersten ebenen Teil 42 über zumindest einen Teil des ersten geneigten Oberflächenteils 96 und des zweiten geneigten Oberflächenteils 98 gebildet. Da der Sondenstift bildende Nutenteil eine V-Form hat, ist es möglich, den Schritt des Bildens des Vorsprungteils wegzulassen.

4 zeigt Prozesse eines anderen Ausführungsbeispiels des in 2 gezeigten Verfahrens zum Herstellen der Sondenkarte 10. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der in 2(c) gezeigte Schritt des Bildens der amorphen Legierungsschicht 60 die nachfolgenden Prozesse enthalten.

Wie in 4(a) gezeigt ist, wird eine Haftschicht 70 für die Haftung der amorphen Legierungsschicht an einem ersten Substrat 40 und einem zweiten Substrat 50 auf einem ersten ebenen Teil 42 und einem geneigten Oberflächenteil 44 eines ersten Substrats 40 und einem zweiten ebenen Teil 52 des zweiten Substrats 50 gebildet. Wenn die amorphe Legierung hauptsächlich aus Palladium besteht, ist es bevorzugt, dass die Haftschicht 70 eine Titan-Nickel-Legierung enthält, deren Zusammensetzungsverhältnis gleich 1:1 ist. Wenn die amorphe Legierung Kupfer enthält, die hauptsächlich aus Palladium besteht, kann die Haftschicht 70 eine erste Haftschicht enthaltend Chrom oder Titan und eine zweite Haftschicht enthaltend Kupfer aufweisen. Es ist bevorzugt, dass die erste Haftschicht über dem ersten Substrat 40 und dem zweiten Substrat 50 gebildet ist, und die zweite Haftschicht über der ersten Haftschicht gebildet ist.

Nachfolgend wird, wie in 4(b) gezeigt ist, eine Abschälopferschicht 72 über der Haftschicht 70 gebildet, um die Entfernung des ersten Substrats 40 und des zweiten Substrats 50 von dem Sondenstift 14 während des folgenden Prozesses zu erleichtern. Die Abschälopferschicht 72 ist vorzugsweise aus einem Material gebildet, eine Erwärmung oder chemische Behandlung wie Ätzen in Bezug auf die amorphe Legierungsschicht während des folgenden Prozesses aushält. Die Abschälopferschicht 72 ist vorzugsweise ein Metallfilm. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Abschälopferschicht 72 eine Dicke von angenähert 100 nm enthaltend Chrom.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel schält der in 2(g) gezeigte Schritt des Abschälens der amorphen Legierungsschicht 60 von dem ersten Substrat 40 und dem zweiten Substrat 50 die amorphe Legierungsschicht 60 von dem ersten Substrat 40 und dem zweiten Substrat 50 ab durch Entfernen der Abschälopferschicht 62 durch Ätzen.

Wie in 4(c) gezeigt ist, ist die amorphe Legierungsschicht 60 über der Abschälopferschicht 72 gebildet. Als Nächstes wird, wie in 4(d) gezeigt ist, die Metallschicht 74 über der amorphen Legierungsschicht 60 gebildet. Weiterhin kann die Haftschicht 76 zum Zusammenhaften der amorphen Legierungsschicht 60 und der Metallschicht 74 über der amorphen Legierungsschicht 60 gebildet werden. Wenn die amorphe Legierung hauptsächlich aus Palladium in der Haftschicht 76 besteht, enthält die Haftschicht 76 wie die Haftschicht 70 vorzugsweise eine Titan-Nickel-Legierung, deren Zusammensetzungsverhältnis gleich 1:1 ist. Wenn die amorphe Legierung Kupfer enthält, hauptsächlich bestehend aus Palladium, kann die Haftschicht 76 eine erste Haftschicht enthaltend Chrom oder Titan und eine zweite Haftschicht enthaltend Kupfer aufweisen.

Zusätzlich kann eine Sperrschicht 78 zwischen der amorphen Legierungsschicht 60 und der Metallschicht 74 gebildet sein, um zu verhindern, dass ein in der Metallschicht 74 enthaltenes Metall in die amorphe Legierungsschicht 60 diffundiert. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Sperrschicht 78 zwischen der Haftschicht 76 und der Metallschicht 74 vorgesehen sein. Die Sperrschicht 78 besteht vorzugsweise aus Platin. Die Sperrschicht 78 ist vorzugsweise etwa 100 nm. Da die Sperrschicht 78 zwischen der amorphen Legierungsschicht 60 und der Metallschicht 74 gebildet ist, diffundiert ein in der Metallschicht 74 enthaltenes Metall nicht in die amorphe Legierungsschicht 60, selbst wenn die amorphe Legierungsschicht 60 erwärmt wird. Wenn die Sperrschicht 78 aus Platin über der Haftschicht 76 gebildet ist, kann die Haftschicht 76 nur die zweite Haftschicht enthaltend Kupfer verwenden.

Weiterhin kann eine Haftschicht zum Aneinanderhaften der Sperrschicht 78 und der Metallschicht 74 zwischen der Sperrschicht 78 und der Metallschicht 74 gebildet sein. Zusätzlich kann der Sondenstift 14 sowohl die in 2(h) gezeigte leitende Schicht 66 als auch die in 4(d) gezeigte Metallschicht 74 oder auch nur eine von diesen haben.

Es ist bevorzugt, den Schritt des Bildens der Haftschicht 70, den Schritt des Bildens der Abschälopferschicht 72, den Schritt des Bildens der amorphen Legierungsschicht 60, den Schritt des Bildens der Haftschicht 76, den Schritt des Bildens der Sperrschicht 78 und den Schritt des Bildens der Metallschicht 74 in derselben Vorrichtung durch das Sputterverfahren durchzuführen.

Obgleich die vorliegende Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist darauf hinzuweisen, dass der Fachmann viele Änderungen und Substitutionen durchführen kann, ohne den Geist und den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, die nur durch die angefügten Ansprüche definiert ist.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Sondenstift und eine Sondenkarte zu schaffen, die die gewünschte Form mit hoher Genauigkeit aufweisen.

Zusammenfassung

Ein Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte umfasst die Schritte des Bildens mehrerer amorpher Legierungsschichten mit einer vorbestimmten Form bei einem vorbestimmten Substrat, wobei die amorphe Legierungsschicht einen unterkühlten Flüssigtemperaturbereich hat, des Erwärmens der amorphen Legierungsschicht bei dem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich, des Kühlens der amorphen Legierungsschicht bei einer Temperatur, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist, und des Entfernens zumindest eines Teils des Substrats in einem Zustand, in welchem die amorphe Legierungsschicht bei einer Temperatur, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist, gekühlt wird.

(1)


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen einer Sondenkarte, die mehrere Sondenstifte aufweist, die elektrisch mit einem Verbindungsanschluss verbunden sind, der an einer geprüften Schaltung vorgesehen ist, zum Übertragen eines Signals zwischen der geprüften Schaltung und einer Prüfvorrichtung zum Prüfen der geprüften Schaltung, welches die Schritte aufweist:

    Herstellen eines Sondenstift bildenden Substrats zum Bilden der mehreren Sondenstifte;

    Bilden einer amorphen Legierungsschicht mit einer vorbestimmten Form auf mehreren Bereichen des Sondenstift bildenden Substrats, wobei die amorphe Legierungsschicht einen unterkühlten Flüssigtemperaturbereich hat;

    Erwärmen der amorphen Legierungsschicht bei dem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich;

    Kühlen der amorphen Legierungsschicht bei einer Temperatur, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist;

    Herstellen eines Haltesubstrats, das eine Übertragungsleitung zum Übertragen eines Signals enthält, um die amorphe Legierungsschicht zu halten;

    Verbinden eines Teils der amorphen Legierungsschicht und der Übertragungsleitung; und

    Entfernen zumindest eines Teils des Sondenstift bildenden Substrats in einem Zustand in welchem die amorphe Legierungsschicht bei einer Temperatur gekühlt wird, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist.
  2. Verfahren zum Herstellen einen Sondenkarte nach Anspruch 1, worin der Schritt des Herstellens des Sondenstift bildenden Substrats einen Schritt des Bildens eines Sondenstift bildenden Nutenteils mit einer unteren Oberfläche, die im Wesentlichen parallel zu einer Oberfläche des Sondenstift bildenden Substrats ist, und einer geneigten Oberfläche mit einem ersten Ende, das sich von der unteren Oberfläche so erstreckt, dass es einen Winkel mit der unteren Oberfläche bildet, und einem zweiten Ende, das sich von der Oberfläche des Sondenstift bildenden Substrats weg erstreckt, aufweist, und die amorphe Legierungsschicht von der unteren Oberfläche über die geneigte Oberfläche und die Oberfläche des Sondenstift bildenden Substrats während des Schrittes der Bildung der amorphen Legierungsschicht aufgebracht wird.
  3. Verfahren zum Herstellen einen Sondenkarte nach Anspruch 2, bei dem der Sondenstift bildende Nutenteil auf dem Sondenstift bildenden Substrat gebildet wird durch Behandeln des Sondenstift bildenden Substrats durch anisotropes Ätzen während des Schrittes des Bildens des Sondenstift bildenden Nutenteils.
  4. Verfahren zum Herstellen einen Sondenkarte nach Anspruch 2, worin der Schritt des Herstellens des Sondenstift bildenden Substrats weiterhin einen Schritt des Bildens eines Vorsprung bildenden Nutenteils aufweist, der zum Bilden eines Vorsprungteils an einem Bereich, bei dem die amorphe Legierungsschicht auf der unteren Oberfläche gebildet ist, verwendet wird, und die amorphe Legierungsschicht an dem Vorsprung bildenden Nutenteil während des Schrittes des Bildens der amorphen Legierungsschicht gebildet wird.
  5. Verfahren zum Herstellen einen Sondenkarte nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend einen Schritt des Bildens einer leitenden Schicht auf einer Oberfläche der amorphen Legierungsschicht.
  6. Verfahren zum Herstellen einen Sondenkarte nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Teil der amorphen Legierungsschicht und die Übertragungsleitung in einen Zustand verbunden werden, in welchem der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich während des Schrittes des Verbindens erwärmt wird.
  7. Verfahren zum Herstellen einen Sondenkarte nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend einen Schritt des Bildens eines Verbindungsgliedes zum Verbinden der amorphen Legierungsschicht und der Übertragungsleitung an der amorphen Legierungsschicht oder der Übertragungsleitung, wobei die amorphe Legierungsschicht und die Übertragungsleitung über das Verbindungsglied während des Schrittes des Verbindens verbunden werden.
  8. Verfahren zum Herstellen einen Sondenkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, weiterhin aufweisend einen Schritt des Teilens des Sondenstift bildenden Substrats für jeden der Sondenstifte, wobei die auf dem geteilten Sondenstift bildenden Substrat vorgesehene amorphe Legierung und die Übertragungsleitung während des Schrittes des Verbindens verbunden werden.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Sondenstiftes, der elektrisch mit einem Verbindungsanschluss verbunden ist, der an einer geprüften Schaltung vorgesehen ist, zum Übertragen von Signalen zu der geprüften Schaltung, welches Verfahren die Schritte aufweist:

    Bilden einer amorphen Legierungsschicht mit einer vorbestimmten Form auf einem Sondenstift bildenden Substrat zum Bilden des Sondenstifts, wobei die amorphe Legierungsschicht einen unterkühlten Flüssigtemperaturbereich hat;

    Erwärmen der amorphen Legierungsschicht bei dem unterkühlten Flüssigtemperaturbereich;

    Kühlen der amorphen Legierungsschicht; und

    Entfernen zumindest eines Teils des Sondenstift bildenden Substrats in einem Zustand, in welchem die amorphe Legierungsschicht bei einer Temperatur, die niedriger als der unterkühlte Flüssigtemperaturbereich ist, gekühlt wird.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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