-
Diese
Erfindung betrifft allgemein Halbleiterherstellung und insbesondere
eine Prüfkarte
zum Einrichten bzw. Aufbauen einer vorübergehenden elektrischen Verbindung
mit einem Träger,
wie zum Beispiel eine Halbleiterscheibe.
-
Während eines
Halbleiter-Herstellungsprozesses werden Halbleiter-Chips auf einer
Scheibe geformt bzw. ausgebildet. Die Scheibe schließt ein halbleitendes
Substrat ein, wie zum Beispiel Silizium oder Gallium-Arsenid, auf
welchem integrierte Schaltungen geformt werden. Während und
dem Herstellungsprozess folgend, muss die Scheibe getestet werden,
um die elektrischen Eigenschaften der integrierten Schaltungen zu
beurteilen. Zum Beispiel wird eine Standardscheibenprüfung durchgeführt, um
die Grobfunktionalität
von jedem Chip (die) zu testen, der auf der Scheibe enthalten ist.
Eine Geschwindigkeitsprüfung
wird durchgeführt,
um das Geschwindigkeitsverhalten des Chips zu testen. Andere Tests,
wie zum Beispiel ein Vollfunktionalitätstest, Einbrenntest und dynamischer
Einbrenntest werden typischerweise durchgeführt, nachdem die Chips von
der Scheibe vereinzelt worden sind.
-
Gegenwärtig, werden
Halbleiterscheiben prüfgetestet,
in dem Prüfkarten
genutzt werden. Ein Typ von Prüfkarten
schließt
Nadelprüfköpfe bzw. -sonden
ein zum Herstellen von vorübergehenden elektrischen
Verbindungen zwischen Kontaktorten auf dem Chip (z.B. Verbindungsfelder,
Sicherungsfelder, Testfelder) und äußere Testschaltkreisanordnungen.
Die Prüfkarte
schließt
typischerweise ein isolierendes Substrat ein, wie zum Beispiel glasgefülltes Plastik.
Das Substrat kann elektrische Spuren in elektrischer Verbindung
mit Nadelprüfköpfen einschließen.
-
Zusätzlich können die
Nadelprüfköpfe angepasst
bzw. konfiguriert werden, um einen bestimmen Chip auf der Scheibe
zu kontaktieren. Typischerweise ist die Scheibe oder die Prüfkarte derart
gestuft, dass die Chips auf der Scheibe einer zu einer Zeit in Sequenz
getestet werden. Es gibt ebenso Prüfkarten, die angepasst sind,
um vielfache Chips auf der Scheibe (z.B. 8 oder 16)
zu testen.
-
In
dem Stand der Technik, offenbart die Druckschrift
US 5,483,741 A ein Verfahren
zum Formen einer selbst-begrenzenden Silizium-basierten Zwischenverbindung
bzw. Zusammenschaltung zum Herstellen eines vorübergehenden elektrischen Kontakts
mit Verbindungsfeldern auf einem Halbleiterchip. Die Zwischenverbindung
schließt
ein Substrat ein, das ein Netz bzw. Feld von Kontaktelementen aufweist,
das angepasst ist, um Verbindungsfelder auf dem Chip für Testzwecke
zu kontaktieren. Die Druckschrift offenbart ebenso die Bildung von
Kontaktelementen. Speziell offenbart die Druckschrift eine Gruppe
von Spitzen auf einem Kontaktelement, die zusammenarbeiten, dass
sie ein Verbindungsfeld und seine Oxidschicht durchstechen, wobei
sich eine Oberfläche
auf dem Kontaktelement wie eine Stopperfläche verhält, die das Eindringen der
Gruppe an Spitzen begrenzt.
-
Eine
andere Druckschrift, die den Stand der Technik betrifft, ist der
japanische Patent-Abstrakt mit der Veröffentlichungsnummer 08050146.
Diese Druckschrift betrifft eine Siliziumscheibe, die mit einem
Siliziumdioxidfilm als eine Maske anisotropisch geätzt ist,
um einen Vorsprung zu formen zum Formen eines Kontaktanschlusses,
und der Siliziumdioxidfilm um diesen Vorsprung ist in U-Form anisotropisch
geätzt.
Das heißt,
ein freitragender Träger,
der einen Vorsprung hat, wird geformt, und der Kontaktanschluss
und eine herausführende
Verdrahtung werden geformt durch Verwendung von leitendem Beschichten.
Diese Druckschrift offenbart eine Struktur für die Kontaktelemente, bei
denen ein Vorsprung zum Formen eines Kontaktanschlusses auf einer
Siliziumscheibe vorgesehen ist. Die Vorsprünge sind relativ zu der Scheibe
durch eine Blattfederstruktur oder bevorzugt durch eine Filmfeder
elastisch aufgehängt.
Dadurch kann eine Eindringtiefe für den Vorsprung gesteuert werden,
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu sein.
-
Ein
Problem mit diesem Typ einer herkömmlichen Prüfkarte besteht darin, dass
die Planheit und Positionen des Nadelprüfkopfes variieren können. Typischerweise
muss der Nadelprüfkopf
anfänglich mit
der Hand in erforderliche x und y Orte gebogen werden, um mit den
Kontaktorten auf der Scheibe zu passen. Dies ist ein sehr arbeitsintensives
Vorgehen. Ebenso kann der Ort in z-Richtung der Kontaktorte auf
der Scheibe variieren. Dies kann Ungenauigkeiten in den Testergebnissen
hervorrufen, weil ein elektrischer Kontakt mit den unterschiedlichen
Kontaktorten variieren kann. Fortgesetzte Verwendung des Nadelprüfkopfes
ruft Deformationen und weitere Fehlausrichtung des Nadelprüfkopfes
hervor. Prüfkarten
mit Nadelprüfköpfen sind
somit teuer herzustellen und teuer zu warten.
-
Ein
anderes Problem mit Nadelprüfköpfen besteht
darin, dass die Kontaktorte auf der Scheibe typischerweise mit einer
Metalloxidschicht beschichtet bzw. überzogen sind. Zum Beispiel
können
Aluminium-Testfelder mit Aluminiumoxid bedeckt werden, dass sich
durch Oxidation des darunter liegenden Metalls bildet. Diese Metalloxid
ist elektrisch nicht-leitend und liefert einen hohen Grad an elektrischem Widerstand
für die
Nadelprüfköpfe. Um
genaue Testergebnisse sicherzustellen, müssen die Nadelprüfköpfe in diese
Oxidschicht bis zu dem darunterliegenden Metallfilm eindringen.
Dies erfordert „Übersteuerungs-" und „Scheuerkräfte", welche die Kontaktorte und
die Scheibe beschädigen
können.
-
Typischerweise
werden, um das Oxid zu durchdringen, die Prüfkarte und die Scheibe zusammengebracht
bis die Nadelprüfköpfe den
Kontaktort kontaktieren. Die Prüfkarte
wird dann einen Abstand (z.B. 3 mils) „übersteuert", welches die Nadelprüfköpfe ablenkt,
und verursacht, dass sie sich biegen. Da sich die Nadelprüfköpfe biegen,
bewegen sich die Enden der Nadelprüfköpfe horizontal über den
Kontaktort, in dem sie hervorrufen dass die Enden über das
Metall kratzen. Dies ruft hervor, dass die Enden durch die natürliche Oxidschicht
brechen und das darunterliegende Metall kontaktieren. Die Scheueraktion
verschiebt ebenso einiges des Metalls auf dem Kontaktort, so dass
eine Vertiefung bzw. ein Graben und eine korrespondierende Überhöhung hervorgerufen
werden.
-
Noch
ein anderes Problem bei Nadelprüfkopfkarten
besteht darin, dass sie erfordern, dass die Kontaktorte auf dem
Chip in Übergröße sind.
Insbesondere, infolge der Ungenauigkeiten in der x-y-Plazierung
der Nadelprüfköpfe, müssen die
Kontaktorte auf dem Chip groß genug
gemacht werden, um sich an Ausrichtungsvariationen zwischen den
Nadelprüfköpfen anzupassen.
Dies erfordert, dass die Kontaktorte standardmäßig größer gemacht werden müssen, was
wiederum den Chip größer macht.
-
Um
einige der Problem zu überwinden,
die mit herkömmlichen
Nadelprüfköpfen verknüpft sind, sind
Membranprüfkarten
entwickelt worden. Membranprüfkarten
werden durch Packard Hughes Interconnect in Los Angeles, Kalifornien
und anderen hergestellt. Membranprüfkarten schließen typischerweise
eine Membran ein, die aus einem dünnen und flexiblen dielektrischen
Material wie zum Beispiel Polyimid geformt ist. Kontaktpunkte werden
auf der Membran in elektrischer Verbindung mit leitenden Spuren geformt,
typischerweise werden sie aus Kupfer geformt. Die leitenden Spuren
verbinden elektrisch mit externer Testschaltkreisanordnung.
-
Im
Allgemeinen, sind Membranprüfköpfe in der
Lage, vertikale Fehlausrichtung zwischen den Kontaktorten auf der
Scheibe zu kompensieren. Zusätzlich,
kann der Membranprüfkopf
einen Kraftaufwendungsmechanismus einschließen, der erlaubt, dass die
Kontaktpunkte in die Oxidschicht der Chipkontaktorte eindringen.
Membranprüfköpfe haben normalerweise
nicht das „Scheuer-"verhalten von Nadelprüfköpfen. Eher
verlassen sich Membranprüfköpfe auf
Eindringungskontaktpunkte um durch das Oxid zu brechen und das darunterliegende
Metall zu kontaktieren.
-
Ein
Nachteil von Membranprüfköpfen besteht
darin, dass vertikale „Übersteuerungskräfte" erforderlich sind,
um in das Oxid einzudringen und eine zuverlässige elektrische Verbindung
zwischen den Kontaktpunkten auf dem Prüfkopf und den Kontaktorten
auf der Scheibe herzustellen. Diese Kräfte können die Kontaktorte und die
Scheibe beschädigen. Zusätzlich können die
Kontaktpunkte und Membrane wiederholt durch die Kräfte beansprucht
werden. Diese Kräfte
können
ebenso hervorrufen, dass die Membran ihre Elastizität verliert.
-
Ein
anderer Nachteil einer Membranprüfkarte
ist die CTE- (Koeffizient der thermischen Ausdehnung, bzw. Wärmeausdehnungskoeffizient)
Fehlanpassung zwischen der Prüfkarte
und der Scheibe. Insbesondere werden sich die Kupferspuren auf der Prüfkarte als
ein Ergebnis von Temperaturschwankungen bewegen, die hervorrufen,
dass die Kontaktpunkte über
die Kontaktorte scheuern. Dies kann die Kontaktorte oder eine verknüpfte Passivierungsschicht
beschädigen.
Zusätzlich
sind die Masken, die erforderlich sind, um die Membrane herzustellen, schwer
mit hohen Stückzahlenprozessen
herzustellen. Dies macht Membranprüfkarten sehr teuer.
-
Noch
ein anderer Nachteil von Prüfkarten
besteht darin, dass ein dynamischer Einbrenn- und Vollfunktiontionstest
typischerweise auf der Chipebene eher als auf der Scheibenebene
durchgeführt
werden. Ein Grund, dass diese Testprozeduren nicht auf der Scheibenebene
durchgeführt
werden, besteht darin, dass diese Tests eine große Anzahl an Verbindung mit
der Scheibe erfordern. Zusätzlich
sind eine große
Anzahl an Eingangs/Ausgangs bzw. Eingabe/Ausgabepfaden zwischen
der Scheibe und der Testschaltkreisanordnung erforderlich. Zum Beispiel kann
eine Scheibe mehrere Hundert Chips einschließen, wobei jeder zwanzig oder
mehr Verbindungsfelder aufweist. Die Gesamtanzahl an Verbindungsfeldern
auf der Scheibe kann in den Tausenden liegen. Für einige Testprozeduren muss
ein Eingangs/Ausgangspfad für
jedes Verbindungsfeld vorgesehen werden. Sogar mit Scheibenschritt-
bzw. - vorschubverfahren
schließen
herkömmlich
geformte Prüfkarten
nicht genug Prüfköpfe oder
Kontaktpunkte ein, um Gruppen von Chips zu testen, die eine große Anzahl
an Kontaktorten aufweisen.
-
In
Ansehung der Unzulänglichkeiten
der Prüfkarten
nach Stand der Technik, werden verbesserte Prüfkarten zur Halbleiterherstellung
benötigt.
-
Im
Einklang mit der vorliegenden Erfindung ist eine verbesserte Prüfkarte zum
Testen von Substraten wie zum Beispiel von Halbleiterscheiben gemäß Anspruch
1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsformen
werden in den abhängigen
Unteransprüchen
definiert.
-
Die
Prüfkarte
schließt
ein Zwischenverbindungssubstrat ein, das Muster von Kontaktelementen
zum elektrischen Kontaktieren korrespondierender Muster von Kontaktorten
(z.B. Verbindungsfelder, Sicherungsfelder, Testfelder) auf einem
oder mehreren Chips auf einer im Test befindlichen Scheibe aufweist.
Die Prüfkarte
schließt
ebenso eine Membran ein zum physikalischen und elektrischen Verbinden des
Zwischenverbindungssubstrates an eine Testvorrichtung (z.B. Scheibenprüfkopfführer). Bevorzugt weist
die Membran ein dünnes
Elastomerband auf, dass metallische Leiter aufweist, die darauf
geformt sind. Die Membran kann ähnlich
zu einem vielgeschichteten TAB-Band sein, das ein Elastomerband wie
zum Beispiel Polyimid aufweist, das mit Mustern von Metallfolienleitern
laminiert ist.
-
Die
Prüfkarte
kann ebenso ein kompressibles Teil einschließen, das auf einer Oberfläche (z.B. Rückseite)
des Zwischenverbindungssubstrates montiert ist. Das kompressible
Teil polstert die Kräfte, die
durch die Testvorrichtung auf die Scheiben aufgewendet werden, und
erlaubt, dass sich das Zwischenverbindungssubstrat selbstplanar
zu den Kontaktorten auf den Scheiben macht. Das kompressible Teil
kann aus einem elastomerem Material geformt sein, wie ein gas-gefüllter Balg,
oder wie ein versiegelter Raum zum Zurückbehalten von Luft. Das komprimierbare
Teil kann ebenso aus einem Metallelastomer geformt sein, um eine
Wärmeleitung
von dem Zwischenverbindungssubstrat und der Scheibe bereitzustellen.
-
In
einer erläuternden
Ausführungsform
der Prüfkarte,
weisen die Kontaktelemente erhöhte
Teile auf, die erhöhte
Vorsprünge
aufweisen, die mit leitenden Schichten bedeckt sind. Die eindringenden
Vorsprünge
können
angepasst sein, um in die Kontaktorte auf der Scheibe bis zu einer
selbst-begrenzenden Eindringtiefe einzudringen. Die leitfähigen Schichten können eine
Barriereschicht einschließen,
oder können
aus einem nicht-reaktiven Material geformt sein, um eine Materialübertragung
zwischen den Kontaktelementen und Kontaktorten während eines Testvorgangs zu
verhindern. Zusätzlich
können
die Kontaktelemente in dichten Mustern geformt werden, um sich an
dichte Felder von Chips anzupassen, die dichte Muster von Kontaktorten
aufweisen. Weiterhin können
die Kontaktelemente größenmäßig geordnet werden
und ge formt werden, dass sie minimal die Kontaktorte auf der Scheibe
beschädigen,
so dass sie nunmehr eine zuverlässige
elektrische Verbindung schaffen.
-
Noch
ein anderer Aspekt der Kontaktelemente besteht darin, dass weniger
Kontaktkraft erforderlich ist, so dass vielfache Chips, bis hin
zu allen der Chips auf einer Halbleiterscheibe zur gleichen Zeit
kontaktiert werden können.
Mit all den Chips auf der Scheibe, die zur gleichen Zeit kontaktiert
werden, können
Testsignale an ausgewählte
Chips auf der Scheibe elektronisch angelegt und geschaltet werden
wie erforderlich.
-
Zusätzlich zu
den Kontaktelementen schließt das
Zwischenverbindungssubstrat Muster von Leitern ein, die in elektrischer
Verbindung mit den leitenden Schichten für die Kontaktelemente geformt
werden. Diese Muster von Leiter können angepasst werden, um eine
elektrische Verbindung mit entsprechenden Mustern von leitenden
Spuren auf der Membran aufzubauen. Die Muster von Leitern können ebenso
Verbindungsfelder einschließen,
die auf einer gestuften bzw. stufenförmigen Kante oder auf einem vertiefen
Abschnitt des Zwischenverbindungssubstrats geformt sind. Die gestufte
Kante oder der vertiefte Abschnitt stellt eine Vertiefung zum Verbinden
der Membran mit dem Zwischenverbindungssubstrat zur Verfügung, ohne
den Betrieb des Kontaktelements zu stören. Ein Verbinden zwischen
den Leiter und einer Membran kann durch Drahtverbinden, Bandverbinden,
Mikropunktverbinden oder leitende Klebstoffe bewirkt werden.
-
Eine
Prüfkarte
nach einer alternativen Ausführungsform
schließt
Einschnittkontaktelemente ein, die angepasst sind, um eine elektrische
Verbindung mit Punktkontaktorten (z.B. Lötpunkten) auf einer gepunkteten
Scheibe aufzubauen. Eine andere Prüfkarte nach einer alternativen
Ausführungsform
schließt nachgiebige
Kontaktelemente ein, die Kontaktstifte aufweisen, die mit einem
Federsegment geformt sind. Eine andere Prüfkarte nach einer alternativen Ausführungsform
schließt
eine starre Montageplatte ein, mit der das Zwischenverbindungssubstrat
verbunden werden kann. Die Montageplatte kann ebenso Anschlußkontakte
einschließen,
die in einem dichten Netzt angeordnet sind (z.B. Stiftgitternetz)
zum elektrischen Anbringen des Zwischenverbindungssubstrats an eine
korrespondierende Halterung bzw. Fassung der Testvorrichtung.
-
Die
Prüfkarte
kann ebenso einen Stellmechanismus einschließen zum Planmachen eines Ortes
der Kontaktelemente bezüglich
der Kontaktorte auf der Scheibe. Der Stellmechanismus kann Stellschrauben
einschließen,
die einstellbar sind, um die planare Orientierung des Zwischenverbindungssubtrates
zu ändern.
-
Ein
Verfahren zum Testen einer Halbleiterscheibe weist die Schritte
auf: Schaffen einer Testvorrichtung, die eine Testschaltkreisansordnung
und eine Prüfkartenbefestigung
bzw. -Spannvorrichtung aufweist; Schaffen eines Zwischenverbindungssubstrats,
das Kontaktelemente aufweist, die angepasst sind, um eine vorübergehende
elektrische Verbindung mit Kontaktort auf der Scheibe aufzubauen; Verbinden
einer Membran mit dem Zwischenverbindungssubstrat, das angepasst
ist, um physikalisch das Zwischenverbindungssubstrat an die Prüfkartenbefestigung
zu montieren und um einen elektrischen Pfad zwischen den Kontaktelementen
und der Testschaltkreisanordnung zu liefern; Vorspannen des Zwischenverbindungssubstrats
gegen die Scheibe um eine elektrische Verbindung dazwischen zu formen;
und dann Anwenden bzw. Anlegen von Testsignalen durch die Membran
und die Kontaktelemente um Orte auf der Scheibe zu kontaktieren.
-
Ein
System zum Testen von Halbleiterscheiben weist auf: eine Testvorrichtung,
die Testschaltkreisanordnungen und eine Prüfkartenbefestigung einschließt; ein
Zwischenverbindungssubstrat, das flexibel an die bzw. mit der Prüfkartenbefestigung
befestigt ist, das angepasst ist, eine vorübergehende elektrische Verbindung
mit Kontaktorten auf der Scheibe aufzubauen; und eine Membran zum
Montieren des Zwischenverbindungssubstrates an die Prüfkartenbefestigung,
und zum Aufbauen einer elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktelementen
und der Testschaltkreisanordnung.
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der nachstehenden Zeichnungen
beispielshalber beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Querschnittsansicht einer Prüfkarte, die im Einklang mit
der Erfindung konstruiert ist, die an eine Prüfkartenbefestigung montiert
ist und während
einem Testen einer Halbleiterscheibe erläutert wird;
-
2 eine
Bodenansicht, mit der Scheibe, die teilweise weggeschnitten ist,
der Prüfkarte,
die in 1 gezeigt ist;
-
3 ein
vergrößerter Abschnitt
von 2, der ein Zwischenverbindungssubstrat mit Mustern von
Kontaktelementen darauf erläutert,
und eine Membran zum Montieren des Zwischenverbindungssubstrates
an der Prüfkartenbefestigung;
-
3A eine
vergrößerte perspektivische Ansicht,
die entlang Schnittlinie 3A-3A von 3 genommen
wurde, die ein einzelnes Kontaktelement mit eindringenden Vorsprüngen auf
dem Zwischenverbindungssubstrat erläutert;
-
3B eine
vergrößerte perspektivische Ansicht
gleich der 3A, die aber ein Kontaktelement
einer alternativen Ausführungsform
erläutert, das
ohne eindringende Vorsprünge
geformt ist;
-
3C eine
schematische Ebenenansicht eines Zwischenverbindungssubstrats einer
alternativen Ausführungsform,
die sechzehn Muster von Kontaktelementen aufweist, die in einer
einzelnen Reihe angeordnet sind;
-
4 eine
vergrößerte schematische
Querschnittsansicht, die entlang Schnittlinie 4-4 von 1 genommen
wird, die ein Kontaktelement für
die Zwischenverbindung in vorübergehender
elektrischer Verbindung mit einem Kontaktort auf der Halbleiterscheibe
erläutert;
-
4A eine
vergrößerte Querschnittsansicht
gleich der 4, die ein Kontaktelement einer alternativen
Ausführungsform
erläutert,
das angepasst ist, eine „gepunktete" Halbleiterscheibe
zu testen;
-
4B eine
vergrößerte Querschnittsansicht
gleich der 4A, die das Kontaktelement der alternativen
Ausführungsform
für gepunktete
Scheiben erläutert,
die einen eindringenden Vorsprung aufweisen;
-
4C eine
vergrößerte Querschnittsansicht
gleich der 4, die ein Kontaktelement einer anderen
alternativen Ausführungsform
erläutert,
das ein nachgiebiges Federsegment aufweist;
-
4D eine
vergrößerte Querschnittsansicht
gleich der 4, die ein nachgiebiges Kontaktelement
einer anderen alternativen Ausführungsform erläutert, das
auf einem Zwischenverbindungssubstrat geformt ist;
-
5 eine
schematische Querschnittsansicht, die die Verbindung zwischen dem
Zwischenverbindungssubstrat, der Membran und der Prüfkartenbefestigung
erläutert;
-
5A eine
schematische Querschnittsansicht gleich der 5, die aber
eine Verbindung einer alternativen Ausführungsform erläutert, die
eine steife Montageplatte verwendet;
-
6A–6c schematische
Querschnittsansichten, die die Kante eines Zwischenverbindungssubstrats
und verschiedenen elektrischen Verbindungen zu Leitern auf dem Zwischenverbindungssubstrat
erläutern;
-
7A eine
schematische Querschnittsansicht die den elektrischen Pfad von dem
Zwischenverbindungssubstrat zu einer Testschaltkreisanordnung für jede Prüfkarte erläutert, die
in 1 gezeigt ist;
-
7B eine
schematische Querschnittsansicht, die eine alternative Montageanordnung
und einen elektrischen Pfad zu einer Testschaltkreisanordnung für das Zwischenverbindungssubstrat
erläutert;
-
7C eine
schematische Querschnittsansicht, die eine Montageanordnung einer
anderen alternativen Ausführungsform
für das
Zwischenverbindungssubstrat erläutert,
die eine Fassung einschließt,
die an die Prüfkartenbefestigung
und eine Montageplatte mit Anschlußkontakten montiert ist;
-
7D eine
schematische Querschnittsansicht, die eine Montageanordnung einer
anderen alternativen Ausführungsform
für das
Zwischenverbindungssubstrat erläutert,
die einen Stellmechanismus einschließt;
-
7E eine
schematische Querschnittsansicht, die eine Montageanordnung einer
anderen alternativen Ausführungsform
für das
Zwischenverbindungssubstrat erläutert,
die einen Stellmechanismus einschließt;
-
7F eine
schematische Querschnittsansicht, die entlang einer Linie 7F-7F
von 7E genommen wurde;
-
8 ein
schematisches Blockdiagramm, das ein Testsystem erläutert, das
eine Prüfkarte
aufweist, die im Einklang mit der Erfindung konstruiert ist; und
-
9A–9C vergrößerte schematische Querschnittsansichten,
die einen Herstellungsprozess für
das Zwischenverbindungssubstrat erläutern, das in 1 gezeigt
ist.
-
Bezugnehmend
auf 1 und 2 wird eine Prüfkarte 10,
die im Einklang mit der Erfindung konstruiert wird, während einem
Testen eine Halbleiterscheibe 12 gezeigt. Die Scheibe 12 schließt eine Mehrzahl
an Halbleiterchips 14 ein (2), wobei
jeder eine Mehrzahl an Kontaktorten 15 aufweist (4).
Die Kontaktorte 15 sind in elektrischer Verbindung mit
den integrierten Schaltungen und Halbleitergeräten, die auf den Chips 14 geformt
sind und stellen einen elektrischen Zugang zum Testen bereit.
-
In 1 wird
die Scheibe mit der Schaltungsseite nach oben für einen Kontakt mit der Prüfkarte 10 unterstützt. Die
Scheibe kann eine gesamte Halbleiterscheibe 12 oder ein
Abschnitt einer Scheibe oder eines anderen Halbleitersubstrates
sein. Eine herkömmliche
Testvorrichtung wie zum Beispiel ein Scheibenprüfführer bzw. -halter (nicht gezeigt) kann
verwendet werden, um die Prüfkarte 10 und Scheibe 12 zusammen
während
des Testvorgangs zu unterstützen
und vorzuspannen. Der Scheibenprüfführer kann
ein Spannfutter zum Unterstützen bzw.
Tragen der Scheibe 12 einschließen. Geeignete Scheibenprüfführer werden
durch Elektroglas und andere hergestellt.
-
Die
Prüfkarte 10 weist
ein Zwischenverbindungssubstrat 16 und eine Membran 18 auf.
Das Zwischenverbindungssubstrat schließt Muster von Kontaktelementen 20 ein,
die angepasst sind, um elektrisch die Kontaktorte 15 (4)
auf dem Halbleiterchip 14 zu kontaktieren. Die Membran 18 bringt physikalisch
und elektrisch das Zwischenverbindungssubstrat 16 an die
Prüfkartenbefestigung 22 an,
die an die Testvorrichtung montiert ist.
-
Eine
Membranmontageplatte sichert die Membran 18 an der Prüfkartenbefestigung 22.
Die Membran Montageplatte 24 kann ein starrer ringförmiger Teil
sein, der an der Prüfkartenbefestigung 22 angebracht
werden kann, indem Gewindebefestigungselemente 26 oder
ein anderer Befestigungsmechanismus verwendet werden. Die Membran 18 kann
an der Membranmontageplatte 24 angebracht werden, indem
ein Klebstoff (nicht gezeigt) oder Gewindebefestigungselemente (nicht
gezeigt) verwendet werden.
-
Es
versteht sich, dass die Membranmontageplatte 24 und Prüfkartenbefestigung 22 Komponenten
des Scheibenprüfführers sein
können
und bloß erläuternd sind.
Zusätzlich
können
ein Kraftanwendungsmechanismus 32 und eine ein Federgeladenes
Kraftaufwendungsteil 34 mit der Prüfkartenbefestigung 22 verknüpft werden.
Alternativ kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 und
Membran 18 an andere Arten von Prüfkartenbefestigungen montiert
werden. Zum Beispiel weist ein Typ einer anderen geeigneten Prüfkartenbefestigung
(nicht gezeigt) eine Aufnahme auf, in die das Zwischenverbindungssubstrat 16 montiert
werden kann.
-
Noch
bezugnehmend auf 1 kann die Prüfkarte 10 ebenso
ein kompressibles Teil 28 in Kontakt mit einer Oberfläche (z.B.
Rückseite)
des Zwischenverbindungssubstrates 16 aufweisen und eine
Druckplatte 30 in Kontakt mit dem kompressiblen Teil 28.
Das kompressible Teil 28 und die Druckplatte 30 sind
angepasst, um einen Druck zu übertragen,
der durch das Kraftausübungsteil 34 der
Testvorrichtung (z.B. Scheibenprüfführer) an
das Zwischenverbindungssubstrat 16 ausgeübt wird.
Dies liefert eine Kontaktkraft zum Formen der elektrischen Verbindung
zwischen den Kontaktelementen 20 und den Kontaktorten 15 (4).
Jedoch kann, weil die Kontaktelemente 20 weniger Kraftaufwand
erfordern, um in die Kontaktorte 15 (4)
als ein herkömmlicher
Kontaktpunkt einzudringen, das Kraftaufwendungsteil 34 mit
weniger Kraft betrieben werden. Zusätzlich kann, weil weniger Kraft
erforderlich ist, das Zwischenverbindungssubstrat 16 angepasst
werden, um größere Gruppen
von Chips zu der gleichen Zeit (z.B. 16, 32, 64, 128 etc.)
bishin zu allen des Chips 14 auf der Scheibe 12 zu
testen. Die Druckplatte 30 kann aus Metall oder einem anderen
starren bzw. harten Material geformt werden, um den Druck über die
gesamte Oberfläche
des kompressiblen Teils 28 zu verteilen.
-
Der
kompressible Teil 28 kann aus einem Elastomermaterial geformt
sein, um einen Polsterungseffekt zu liefern. Ein Metall-gefülltes Elastomermaterial
kann verwendet werden, um eine Wärmeleitung
zur Kühlung
zu liefern. Zusätzlich
erlaubt das kompressible Teil 28 den Kontaktelementen 20,
dass sie sich selbst planar zu dem Ort in z-Richtung der Kontaktorte 15 (4)
auf der Scheibe 12 machen. Im Wege eines Beispiels kann
das kompressible Teil 28 aus einem Elastomermaterial wie
zum Beispiel Silizium, Butylgummi, oder Fluorsilizium; in Schaum, Gel,
festen oder gegossenen Konfigurationen geformt werden. Geeignete
Elastomermaterialien schließen „PORON" ein, das von Rogers
erhältlich
ist oder „BISCO", das von einer Dow
Chemical – Niederlassung
erhältlich
ist. Das kompressible Teil 28 und die Druckplatte 30 können periphere
Umrisse aufweisen, die mit einem peripheren Umriss des Zwischenverbindungssubstrats 16 korrespondieren.
Eine repräsentative
Dicke für
das kompressible Teil kann von 0,5 mm bis 4 mm sein. Wenn gewünscht, kann das
kompressible Teil 28 an dem Zwischenverbindungssubstrat
und an der Druckplatte 30 gesichert werden, indem ein Klebstoff
wie zum Beispiel Silizium verwendet wird. Ein anderer geeigneter
Klebstoff ist „ZYMET" Silizium-Elastomer,
das durch Zymet, Inc., East Hanover, N. J. hergestellt wird.
-
Eher
als aus Elastomermaterialien geformt zu sein, kann das kompressible
Teil 28 als ein kompressibler gas-gefüllter Balg geformt werden.
Dieser Typ eines Balges ist von Paratech aus Frankfort, Ill. unter
dem Warenzeichen „MAXI
FORCE AIR BAG" verfügbar. Das
kompressible Teil 28 kann ebenso als ein wärmeleitendes
Material wie zum Beispiel als ein Metallgefülltes Elastomer geformt werden,
um Wärme
von der Scheibe zu leiten.
-
Wie
in 2 gezeigt kann jedes Kontaktelement 20 auf
dem Zwischenverbindungssubstrat in elektrischer Verbindung mit einem
Leiter 36 sein, der auf dem Zwischenverbindungssubstrat 16 geformt wird.
Wie weiter erklärt
werden wird, können
die Leiter 36 auf dem Zwischenverbindungssubstrat 16 physikalisch
und elektrisch an entsprechende Leiter 38 verbunden sein,
die auf der Membran 18 geformt sind. Die Leiter 38 auf
der Membran 18 können
in elektrischer Verbindung mit Kontaktsteckern 40 (1)
sein, die auf der Prüfkartenbefestigung 22 geformt
sind. Die Kontaktstecker 40 auf der Prüfkartenbefestigung 22 können für einen
elektrischen Kon takt durch Springstifte 42 (1)
oder andere elektrische Verbinder in elektrischer Verbindung mit Testvorrichtung 44 (1)
angepasst werden.
-
Bezugnehmend
auf 3 werden weitere Details des Zwischenverbindungssubstrats 16 und der
Kontakteelemente 20 erläutert.
Die Kontaktelemente 20 auf dem Zwischenverbindungssubstrat 16 werden
in Mustern 46 geformt, die mit den Mustern der Kontaktorte 15 (4)
auf dem Halbleiterchip 14 (2) zusammenpassen.
In dem erläuternden
Beispiel sind da zwölf
Muster 46 von Kontaktelementen 20, die in drei
Reihen und für
Spalten angeordnet werden. Dies erlaubt, dass das Zwischenverbindungssubstrat 16 zwölf Halbleiterchips 12 (2) auf
der Scheibe 12 zu der gleichen Zeit kontaktiert und testet.
Der Scheibenprüfführer kann
verwendet werden, um die Scheibe 12 oder das Zwischenverbindungssubstrat 16 zu
derart durchschreiten, dass die verbleibenden Chips 14 in
Gruppen von zwölf (oder
weniger) getestet werden können
bis alle der Chips 14 auf der Scheibe 12 getestet
worden sind.
-
3 erläutert ein
Zwischenverbindungssubstrat 16C einer alternativen Ausführungsform, das 16 Muster 46 von
Kontaktelementen 20 aufweist. In diesem Fall sind die Muster 46 in
einer einzigen Reihe geformt. Andere Muster 46 von Kontaktelementen 20 sind
ebenso möglich.
Im allgemeinen müssen,
um vielfache Chips 14 zu der gleichen Zeit zu testen, bestimmte
Zustände
erfüllt
werden. Zuerst müssen
die Muster 46 der Kontaktelemente 20 (3)
auf dem Zwischenverbindungssubstrat 16 exakt mit den Mustern
von Kontaktorten 15 auf dem Chip 14 zusammenpassen.
Zusätzlich
muß der Schrittabstand
(d.h. x-y Wiederholungs- und Musterbeabstandung) der gleiche für die Kontaktelemente 20 wie
für die
Kontaktorte 15 sein. Zweiten muß die Software, die den Schrittprozess
steuert in der Lage sein, gültige
Teststellen auszusuchen. Zum Beispiel werden, wenn an den Kanten
einer runden Scheibe mit einer Prüfkarte getestet wird, das schließt rechtwinklige
oder viereckige Muster an Kontaktelementen 26 ein, einige
Muster von Kontaktelementen 46 nicht einen verknüpften Chip
haben, der gerade im Test befindlich ist. Es ist ebenso wünschenswert
nicht Kontaktelemente 46 zu haben, die die Passivierungsschicht
auf dem Chip 14 kontaktieren als dies die Kontaktelemente 20 beschädigen kann.
-
Alternativ
kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 mit genug Mustern 46 von
Kontaktelementen 20 geformt werden, um gleichzeitig jeden Kontaktort 15 für alle des
Chips 14 auf der Scheibe 12 zu kontaktieren. Testsignale
können
dann selektiv angelegt werden und elektronisch an ausgewählte Chips 14 auf
der Scheibe 12 wie erforderlich geschaltet werden. Im Allgemeinen
kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 mit irgendeiner
gewünschten Anzahl
an Mustern 46 von Kontaktelementen 20 geformt
werden. Zusätzlich
kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 angepasst werden,
um eine vollständige
Halbleiterscheibe 12 oder eine Teilscheibe oder ein anderes
Substrat zu testen, das in Netze aus Chips 14 segmentiert
worden ist.
-
Wie
in 3A gezeigt, können
die Kontaktelemente 20 als erhöhte Teile geformt werden, die
aus einer Oberfläche
des Zwischenverbindungssubstrats 16 hervorspringen. Die
erhöhten
Kontaktelemente 20 helfen einen Trennungsabstand zwischen
dem Zwischenverbindungssubstrat 16 und der Scheibe 12 zu schaffen,
um einzelne Verunreinigungen zu reinigen, die auf den gegenüberliegenden
Oberflächen
vorhanden sein können.
Zusätzlich
können
die Kontaktelemente 20 eindringende Vorsprünge 48 einschließen, die
angepasst sind, um in die Kontaktorte 15 (4)
auf der Scheibe 12 bis zu einer begrenzten Eindringtiefe
einzudringen. Insbesondere weisen die eindringenden Vorsprünge 48 eine
Höhe auf,
die geringer als eine Dicke der Kontaktorte 15 (4)
ist. Für
Dünnfilmaluminiumkontaktorte 15 (4)
wird diese Dicke typischerweise weniger als 2,0 μm betragen. Wie ebenso in 3A gezeigt
liefert eine obere Oberfläche 50 der
Kontaktelemente 20 eine Stopperfläche bzw. -ebene zum Begrenzen
des Eindringens der Kontaktelemente 20 in die Kontaktorte 15 (4).
Diese Stopperfläche
entlang mit den Abmessungen der eindringenden Vorsprünge 48 versichert,
dass die Kontaktelemente 20 minimal die Verbindungsfelder 16 während eines
Testvorgangs beschädigen.
-
Wie
in 3 gezeigt, kann ein Kontaktelement 20C einer
alternativen Ausführungsform
ohne eindringende Vorsprünge
geformt werden. In diesem Fall kontaktieren Oberflächen 50C der
Kontaktelemente 20C, aber sie dringen nicht in die Kontaktorte 15 (4)
ein.
-
Wie
weiter erklärt
werden wird, können
die Kontaktelemente 20 und eindringenden Vorspringe 48 einstückig auf
dem Zwischenverbindungssubstrat 16 geformt werden, indem
ein Halbleiterherstellungsprozess wie zum Beispiel eine Mikro-Materialbearbeitung
verwendet wird. Ein derartiger Prozess erlaubt, das die Kontaktelemente 20 und
die eindringenden Vorsprünge 48 genau
in einem dichten Netz geformt werden. Zusätzlich kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 aus
Silizium derart geformt werden, dass der CTE (Wärmeausdehnungskoeffizient) des
Zwischenverbindungssubstrats 16 und der Scheibe 12 die
gleichen sein können.
-
Bezugnehmend
auf 4 werden weitere Details des Zwischenverbindungssubstrates 16 und der
Kontaktelemente 20 erläutert.
Jedes Kontaktelement 20 schließt eine leitende Schicht 52 ein,
die darauf geformt ist. Zusätzlich
schließt
das Zwischenverbindungssubstrat 16 eine isolierende Schicht 54 ein, die über seiner
gesamten Oberfläche
geformt wird. Die isolierende Schicht 54 isoliert die leitenden Schichten 52 elektrisch
von den Kontaktelementen 20 und die Leiter 36 von
dem Zwischenverbindungssubstrat 16. Wie weiter erklärt werden
wird, mit dem Zwischenverbindungssubstrat, dass auf Silizium geformt
wird, kann die isolierende Schicht 54 wie zum Beispiel
SiO2 aufgewachsen oder ab- bzw. angelagert
werden. Das Zwischenverbindungssubstrat 16 kann ebenso
aus dotiertem Silizium derart geformt werden, dass das Massesubstrat
als eine Massefläche
(Vss) funktioniert. Eine derartige Massefläche kann eine niedrigere Kapazität und eine
Impedanzanpassung für
ein Hochgeschwindigkeitstesten mit weniger Rauschen liefern.
-
Die
leitenden Schichten 52 für alle der Kontaktelemente 20 können aus
einer Metallschicht geformt werden, die abgelagert und bemustert
wird, um die Kontaktelemente 20, oder andere ausgewählte Flächen des
Zwischenverbindungssubstrates 18 zu bedecken. Im Wege eines
Beispiels können
die leitenden Schichten 52 für die Kontaktelemente 20 aus Aluminium,
Kupfer, Titan, Wolfram, Tantal, Platin, Molybdän, Kobalt, Nickel, Gold, Iridium
oder Legierungen dieser Metalle geformt werden. Einige dieser Materialien
wie zum Beispiel Gold und Platin sind nicht-reaktiv, so dass eine
Materialübertragung
zwischen den Kontaktelementen 20 und Kontaktorten 15 minimiert
werden kann. Die leitenden Schichten 52 können ebenso
ein Metall-Silizid oder ein leitendes Material wie zum Beispiel
Polysilizium sein. Zusätzlich
können
die leitenden Schichten 52 als ein Bi-Metall-Stapel geformt
werden, der eine Basisschicht und eine nicht-reaktive und Oxidations-resistente äußere Schicht
wie zum Beispiel Gold oder Platin aufweist.
-
Die
leitenden Schichten 52 können geformt werden, indem
ein Metallisierungsprozess verwendet wird, der eine Ablagerung (z.B.
CVD, chemical vapor deposition, chemische Dampfablagerung) aufweist, gefolgt
von Photobemusterung und Ätzen.
Die leitende Schicht 52 für jedes Kontaktelement 20 ist
in elektrischer Verbindung mit einem korrespondierenden Leiter 36,
der auf dem Zwischenverbindungssubstrat 18 geformt wird.
Die leitende Schicht 52 und Leiter 36 können zu
der gleichen Zeit geformt werden, indem der gleiche Metallisierungsprozess
verwendet wird. Alternativ können
die leitfähigen
Schichten 52 auf unterschiedlichem Metall als die Leiter 36 geformt
werden, indem ein getrennter Metallisierungsprozess verwendet wird.
-
Die
Leiter 36 können
Verbundfelder 56 einschließen, die als ein Anschlußende davon
geformt sind, wie zum Beispiel entlang einer peripheren Kante 57 des
Zwischenverbindungssubstrates 16. Wie weiter erklärt werden
wird, kann die periphere Kante 57 eine Stufe (oder Vertiefung)
zum Vertiefen bzw. Ausnehmen der Verbindungsfelder 56 einschließen, um
einen Freistand bzw. Freiraum zum Verbinden mit der Membran 18 zu
liefern. Die Verbindungsfelder 18 können aus einem gleichen Material
wie die Leiter 36 geformt werden oder können eine oder mehrere unterschiedliche
Schichten sein, die eine Metallurgie aufweisen, die zum Löten geeignet
ist oder anders eine elektrische Zwischenverbindung zu den Leitern 38 auf
der Membran 18 formt. Weitere Details der elektrischen
Zwischenverbindung zwischen dem Zwischenverbindungssubstrat 16 und
der Membran 18 werden klarer werden wie die Beschreibung
fortfährt.
-
Bezugnehmend
auf 4A, schließt
ein Zwischenverbindungssubstrat 16B einer alternativen Ausführungsform
Einschnittkontaktelemente 20B ein, zum Herstellen von elektrischen
Verbindungen an eine Scheibe mit gepunkteten Kantaktorten 15B. Die
gepunkteten Kontaktorte 15 werden typischerweise Lötpunkte
sein, die mit ei nem Dünnfilmverbindungsfeld
verbunden werden. Herkömmlich
geformte Lötpunkte
auf einem gepunkteten Chip 14B weisen einen Durchmesse
von 1 mil bis 60 mils auf. Demgemäß können die Einschnittkontaktelemente 46A mit einem
Innendurchmesser von 0,25 bis 20 mils geformt werden.
-
Zum
Testen eines gepunkteten Chips 14B kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 entweder aus
Silizium oder aus Keramik geformt werden. Mit einem Siliziumsubstrat
ist eine isolierende Schicht 45B wie vorher beschrieben
erforderlich. Die Einschnittkontaktelemente 20B können durch Ätzen oder
Laserablation von konkaven Vertiefungen in dem Zwischenverbindungssubstrat 16B geformt
werden, und dann werden leitende Schichte 38B auf den Vertiefungen
geformt wie im wesentlichen vorher für leitende Schichten 38 beschrieben.
Die leitenden Schichten 38B für die Einschnittkontaktelemente 20B können in
elektrischer Verbindung mit korrespondierenden Leitern 52B wie
vorher beschrieben geformt werden.
-
Wie
in 4B gezeigt, kann das Einschnittkontaktelement 20 ebenso
einen eindringenden Vorsprung 48B zum Eindringen in den
gepunkteten Kontaktort 15 bis zu einer begrenzten Eindringtiefe
einschließen.
Zusätzlich
kann der Einschnitt bzw. die Einrückung ausgelassen werden und
der eindringende Vorsprung 48B kann direkt auf der Oberfläche des Zwischenverbindungssubstrates 16B geformt
werden.
-
Wie
in 4C gezeigt, schließt ein Zwischenverbindungssubstrat 16 einer
alternativen Ausführungsform
nachgiebige Kontaktelemente 20S ein zum Herstellen von
elektrischen Verbindungen zu den Kontaktorten 15 (4),
die vorher beschrieben sind. Die nachgiebigen Kontaktelemente 20S können ein
Federsegment 74 und einen Kugelkontakt 76 aufweisen.
Das Federsegment 74 erlaubt, dass sich das nachgiebige
Kontaktelement 20s biegt, um sich an Variationen in den
Orten der Kontaktorte 15 anzupassen. Die nachgiebigen Kontaktelemente 20S können an
Leiter 36 angebracht werden, die auf dem Zwischenverbindungssubstrat 16S,
wie zuvor für
den Leiter 36 (4) beschrieben, geformt werden.
-
Die
nachgiebigen Kontaktelemente 20S können durch Drahtverbinden oder
Schweißen
eines Metalldrahtes an den Leiter 36S geformt werden. Während des
Drahtverbindungs- oder Schweißprozesses
können
die Drähte
geformt sein, die Federsegmente 74 und Kugelkontakte 76 zu
bilden. Das US Patent No. 5,495,667 beschreibt ein Verfahren zum
Formen der nachgiebigen Kontaktelemente 20S. Die Federkontaktelemente 20S,
eher als dass sie Federsegmente einschließen, können ebenso verlängerte Stifte
sein, die bezüglich
des Substrats 16S gewinkelt sind, um Durchbiegung oder
Nachgiebigkeit zu liefern.
-
Wie
in 4D gezeigt, kann ein Einschnittkontaktelement 20D ebenso
eine leitende Schicht 20D aufweisen, die direkt auf einem
Zwischenverbindungssubstrat 16D plattiert wird.
-
In
dieser Ausführungsform
kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 aus Keramik oder
einem anderen isolierenden Material geformt werden. In dieser Ausführungsform
können
Vertiefungen in dem Zwischenverbindungssubstrat 16 durch Ätzen oder
Laserbearbeitung geformt werden.
-
Bezugnehmend
auf 5 wird das Montieren des Zwischenverbindungssubstrats 16 auf
die Membran 18 erläutert.
Im Allgemeinen funktioniert die Membran 18, um physikalisch
das Zwischenverbindungssubstrat 16 an die Membranmontageplatte 24 und
die Prüfkartenbefestigung 22 anzubringen. Zusätzlich funktioniert
die Membran 18, um elektrische Pfade zwischen den Kontaktelementen 20 und der
Testschaltkreisanordnung 44 (1) zu liefern. Die
Membran 18 kann aus dünnen
flexiblen Materialien geformt werden, um eine Bewegung des Zwischenverbindungssubstrats 16 in
z-Richtungen zu erlauben. Zusätzlich
kann die Membran 18 aus Materialien geformt werden, um
eine elektrische Isolation für
die elektrischen Pfade zu liefern.
-
Zum
Beispiel kann die Membran 18 aus einem flexiblen vielschichtigen
Material ähnlich
dem TAB-Band geformt werden. TAB-Band ist kommerziell erhältlich von
Herstellern wie zum Beispiel 3M, Shinko and Packard Hughes. In der
erläuternden Ausführungsform,
weist die Membran 18 eine Schicht aus Polymerband 60 (7A)
auf, das aus Polyimid oder einem anderen Elastomermaterial geformt
ist. Die Leiter 38 (7A) auf
der Membran 18 weisen eine Metallfolie auf, wie zum Beispiel
Kupfer, das wie erforderlich bemustert ist und an das Polymerband 60 (7A)
laminiert ist. In der Ausführungsform,
die in 5 erläutert
ist, wird die Membran direkt mit der Zwischenverbindung 16 verbunden.
-
Zusätzlich kann
die Membran 18 an die Membranmontageplatte 24 angebracht
werden, die an die Prüfkartenbefestigung 22 angebracht
werden kann. Die Membran 18 kann an die Membranmontageplatte 24 angebracht
oder laminiert werden, indem ein Klebstoff verwendet wird. Die Membranmontageplatte 24 kann
als ein ringförmig
geformtes Teil aus einem steifen, elektrisch isolierenden Material,
wie zum Beispiel glas-gefülltes
Plastik (z.B. FR-4) geformt werden. Die Membran 18 hängt von
einer Kante 62 der Membranmontageplatte über. Mit
dieser Anordnung wird das Zwischenverbindungssubstrat 16 von
der Prüfkartenbefestigung 22 aufgehängt, die elektrisch
und physikalisch durch die Membran 18 verbunden ist. Eine
gewünschte
Menge an Flexibilität und
Spiel kann in der Membran 18 bereit gestellt werden, um
zu erlauben, dass sich das Zwischenverbindungssubstrat frei in der
z-Richtung bewegt.
-
Bezugnehmend
auf 5A wird eine Montageanordnung für das Zwischenverbindungssubstrat 16 einer
alternativen Ausführungsform
erläutert.
In dieser Ausführungsform,
die in 5A erläutert wird, ist die Membran
mit einer Montageplatte 80 verbunden und das Zwischenverbindungssubstrat 16 ist
an der Montageplatte 80 angebracht. Die Montageplatte 80 kann
aus einem elektrisch isolierenden Material, wie zum Beispiel Keramik,
oder FR-4 geformt werden. Zusätzlich
kann die Montageplatte 80 Muster von Leitern (nicht gezeigt)
zum elektrischen Verbinden mit der Membran 18 einschließen. In
der Ausführungsform
der 5 können
Drähte
an Leiter auf der Montageplatte 80 und zu den Verbindungsfeldern 56 (4)
auf der Zwischenverbindung 16 Draht-verbunden werden, um
elektrische Pfade dazwischen zu formen.
-
Bezugnehmend
auf 6A–6C werden unterschiedliche
Anordnungen zum Verbinden der Membran 18 und des Zwischenverbindungssubstrats 16 erläutert. In 6A können Leiter 38 auf
der Membran 18 Metall-Mikropunkte 58 einschließen, die in
Durchkontaktierungen durch das Polymerband 60 geformt sind
und in einem gewünschten
Muster angeordnet sind. Die Metallmikropunkte 58 können auf einem
Wärmeverbindbaren
Material wie zum Beispiel Lötzinn
geformt werden. Dies erlaubt, dass die Metallmikropunkte 58 zu
verbinden sind, indem Wärme
oder Ultraschall auf die Verbindungsfelder 56 auf den Leitern 36 für das Zwischenverbindungssubstrat 16 verwendet
wird, um eine elektrische Verbindung dazwischen zu formen.
-
Bevorzugt
ist die Kante 57 des Zwischenverbindungssubstrats 16 derart
gestuft oder gerillt, dass die Kontaktelemente 20 die Kontaktorte 15 (4) ohne
Störung
von den Metallmikropunkten 58 kontaktieren können. Als
die Membran 18 eine Dicke von mehreren mils oder mehr haben
kann, muss die gestufte Kante 57 die Membran von den Kontaktelementen 20 um
wenigstens das gleiche Maß vertiefen. Wie
weiter erklärt
werden wird, kann die gestufte Kante 57 geformt werden,
in dem das Substrat geätzt wird.
Zusätzlich
können
die Leiter 36 für
das Zwischenverbindungssubstrat 16 über der gestuften Kante 57 geformt
werden.
-
In
der Ausführungsform,
die in 6B erläutert wird, kann die elektrische
Verbindung zwischen dem Zwischenverbindungssubstrat 16 und
Membran 18 durch einen leitfähigen Klebstoff 59 wie
zum Beispiel ein in Z-Achse anisotropen Klebstoff geformt werden.
Der leitfähige
Klebstoff kann abgelagert werden und ausgehärtet werden, um eine elektrische Verbindung
zwischen den Verbindungsfeldern 56 auf dem Zwischenverbindungssubstrat 16 und
den Leitern 38 auf der Membran 18 zu liefern.
-
In
der Ausführungsform,
die in 6C erläutert wird, kann die elektrische
Verbindung zwischen dem Zwischenverbindungssubstrat 16 und
der Membran 18 durch einen Metallpunkt 61 gebildet
werden, der mit den Verbindungsfeldern 56 und den Leitern 38 verbunden
wird. Ein geeignetes Metall zum Formen des Metallpunktes 61 ist
Gold.
-
Bezugnehmend
auf 7A wird ein beispielhafter elektrischer Pfad von
der Membran 18 an die Testschaltungsanordnung 44 erläutert. Die
Membranmontageplatte 24 kann elektrisch leitende Kontaktstecker 72 (oder
Durchkontaktierungen) in elektrischer Verbindung mit den Leitern 38 auf
der Membran 18 einschließen. Die Kontaktstecker 72 auf
der Membranmontageplatte 24 kann in elektrischer Verbindung
mit Metallmikropunkten 64 auf der Prüfkartenbefestigung 22 platziert
werden. Die Metallmikropunkte 64 können auf Leitern 68 aus
TAB-Band 60 gebildet werden, das an der Prüfkartenbefestigung 22 angebracht
wird. Die Leiter 68 auf dem TAB-Band 66 können in elektrischer Verbindung
mit den Kontaktstecker 40 auf der Prüfkartenbefestigung 22 sein. Die
Kontaktstecker 40 auf der Prüfkartenbefestigung 22 können für einen
elektrischen Kontakt mit Springstiften 42 oder anderen
elektrischen Verbindern in elektrischer Verbindung mit der Testschaltkreisanordnung 44 angepasst
sein. Zusätzlich
kann die Prüfkartenbefestigung 22 eine
ringförmige
Vertiefung 70 (4) einschließen, um eine Biegung des TAB-Bandes 66 relativ
zu der Prüfkartenbefestigung 22 zu
erlauben.
-
Der
elektrische Pfad zu und von den Kontaktorten 15 (4)
auf den Chips 14 zu der Testschaltkreisanordnung 44 (7A)
ist bzw. verläuft
durch die leitende Schicht 52 (6A) auf
den Kontaktelementen 20, durch die Leiter 36 (6A)
auf dem Zwischenverbindungssubstrat 16 (6A),
durch die Metall-Mikropunkte 58 (7A) auf
der Membran 18, durch die Leiter 38 (7A)
auf der Membran 18, durch die Kontaktstecker 72 (7A)
auf der Membranmontageplatte 24, durch den Mikropunkt 64 (7A)
auf dem TAB-Band 66 (7A), durch
die Leiter 68 (7A) auf
dem TAB-Band 66 für
die Membranmontageplatte 24, durch die Kontaktstecker 40 (7A)
auf der Prüfkartenbefestigung 22,
und durch die Springstifte 42 (7A). Die
Testschaltkreisanordnung 44 ist angepasst, um Testsignale
anzulegen, um die Betriebsfähigkeit
der integrierten Schaltungen auf den Chips 14 zu testen.
-
7B erläutert eine
andere Montageanordnung und einen beispielhaften elektrischen Pfad
zu der Testschaltkreisanordnung 44. In dieser Ausführungsform
wird das Zwischenverbindungssubstrat 16 an eine Montageplatte 80LP und
ein kompressibles Teil 28, im wesentlichen wie vorher für Montageplatte 80 beschrieben,
montiert. Zusätzlich
montiert eine Membran 18A physikalisch die Montageplatte 80LP an
die Prüfkartenbefestigung 22 (1).
In dieser Ausführungsform
kann die Montageplatte 80LP Landfelder 40LP einschließen, die
in einem Landgitternetz (LGA) angeordnet werden. Die Landfelder 40LP können ebenso
Kugelkontakte (nicht gezeigt) einschließen, die daran angebracht sind,
um ein Kugelgitternetz (BGA) zu formen. Die Landfelder 40LP sind
in elektrischer Verbindung mit internen Leitern 90, die
innerhalb der Montageplatte 80LP geformt werden. Im Wege
eines Beispiels kann die Montageplatte 80LP aus laminierten
keramischen Schichten geformt werden und die internen Leiter 90 können in die
keramischen Schichten eingebettet werden. Die Leiter 90 können Verbindungsfelder
(nicht gezeigt) einschließen
zum Drahtverbinden mit den Verbindungsdrähten 86. Springstifte 42 in
elektrischer Verbindung mit der Testschaltkreisanordnung 44 sind angepasst,
die Landfelder 40 LP zu kontaktieren, um einen elektrischen
Pfad zum Testen zu formen. Alternativ kann in dieser Ausführungsform
das kompressible Teil 28 eliminiert werden und das Zwischenverbindungssubstrat 16 kann
direkt an die Montageplatte 80LP montiert werden.
-
7C erläutert eine
Montageplatte 80PG, die externe Kontakte aufweist, die
Stiftkontakte 40PG aufweist, die in einem Stiftgitternetz
(PGA) angeordnet sind. In dieser Ausführungsform wird die Montageplatte 80PG angepasst
um in die Fassung 92 gesteckt zu werden, die an die Prüfkartenbefestigung 22 (1)
oder eine andere Komponente der Testschaltkreisanordnung (z.B. einen
Scheibenprüfführer) montiert
wird. Die Fassung 92 kann mit einer Membran 18B in
elektrischer Verbindung mit der Testschaltkreisanordnung im wesentlichen
wie vorher beschrieben verbunden werden. Zusätzlich kann die Fassung 92 eine
Schicht 94 einschließen
zum Verriegeln der Stiftkontakte 40PG mit Gegenteilen bzw.
Pendants auf der Fassung 92, indem ein Verriegelungsmechanismus
verwendet wird, der konstruiert wird, indem Verfahren verwendet
werden, die nach Stand der Technik bekannt sind. In dieser Ausführungsform
kann das kompressible Teil 28 zwischen der Fassung 92 und
der Prüfkartenbefestigung 22 (1)
montiert werden. Alternativ kann, eher als dass die Stiftkontakte 40PG in
einem Stiftgitternetz (PGA) geformt werden, die Montageplatte 80PG in anderen
Standard-Halbleiterverpackungsanordnungen wie zum Beispiel Dual-in-Line
Verpackungen (DIP) geformt werden, Zick-zack in Reihenpackung (ZIP),
Landgitternetz (LGA) oder Kugelgitternetz (BGA). Indem Standardmontageplatten 80PG verwendet
werden, können
die Kosten, die mit Formen des Zwischenverbindungssubstrates 16 verbunden sind,
verringert werden. Zusätzlich
erlaubt die Fassung 92, dass das Zwischenverbindungssubstrat 16 leicht
mit anderen Typen an Zwischenverbindungssubstraten installiert und
ausgetauscht wird.
-
7D erläutert eine
Montageplatte 80A für das
Zwischenverbindungssubstrat 16, das an eine Luftpolsterbefestigung 96 montiert
wird. Die Luftpolsterbefestigung 96 schließt einen
versiegelten Raum 100 in Flußverbindung mit einer Gasversorgung 102 (z.B.
komprimierte Luft) ein. Die Luftpolsterbefestigung 96 kann
eine Gasleitung einschließen
oder kann aus einem porösen
Material wie zum Beispiel Keramikdiffusionsstein geformt werden,
um einen Gasfluss in den versiegelten Raum 100 zu erlauben. Das
Zwischenverbindungssubstrat 16 ist gleitend an die Luftpolsterbefestigung 96 derart
montiert, dass ein Gasdruck in dem versiegelten Raum 100 eine
gewünschte
Kraft zum Vorspannen des Zwischenverbindungssubstrats 16 gegen
die Scheibe 12 (1) liefert. Der Gasdruck innerhalb
des versiegelten Raumes 100 kann gesteuert werden, um eine
gewünschte
Vorspannkraft gegen das Zwischenverbindungssubstrat 16 auszuüben. Zusätzlich kann
das Gas erwärmt
oder gekühlt
werden wie erforderlich, um eine gewünschte Temperatur für einen
Testvorgang zu liefern. Ein Stopperteil 98 kann auf der
Die Luftpolsterbefestigung 96 geformt werden, um eine axiale
Bewegung des Zwischenverbindungssubstrats 16 zu begrenzen.
In dieser Ausführungsform
kann die elektrische Verbindung zu der Testschaltkreisanordnung 44 durch
eine Membran 18C sein, die mit der Montageplatte 80A und
Testschaltkreisanordnung 44, im wesentlichen wie vorher
beschrieben, verbunden ist. Zusätzlich
kann ein Stellmechanismus 104 an die Prüfkartenbefestigung 22 (1)
montiert werden zum Einstellen der Luflpolsterbefestigung 96 bezüglich der
Scheibe 12 (1). Der Stellmechanismus 104 wird
an die Prüfkartenbefestigung 22,
im wesentlichen wie vorher für
den Kraftaufwendungsmechanismus 32 beschrieben, angebracht.
Der Stellmechanismus 104 kann drei oder mehr Stellschrauben 106 und
optional Stellfedern 106 einschließen zum Stellen der Luftpolsterbefes tigung 96.
Der Stellmechanismus 104 kann ebenso Stellklemmstücke (nicht
gezeigt) einschließen.
-
7E und 7F erläutern einen
anderen Stellmechanismus 104A. Der Stellmechanismus 104 kann
an der Prüfkartenbefestigung,
im wesentlichen wie vorher beschrieben für den Kraftanwendungsmechanismus 32 (1),
angebracht werden. Zusätzlich
verbindet eine Membran 18D physikalisch und elektrisch
das Zwischenverbindungssubstrat 16 mit der Testschaltkreisanordnung 44 im
wesentlichen wie vorher beschrieben. Der Stellmechanismus 104A schließt eine
Stellplatte 110 und Stellschrauben 106A ein. Wie
in 7F gezeigt, werden drei Stellschrauben 106A in
einem dreieckigen Muster angeordnet und sind gewindemäßig im Eingriff
mit Gegengewindeöffnungen
in dem Stellmechanismus 104A. Die Stellschrauben 106A erlauben,
dass die Planheit der Kontaktelemente 20 einzustellen ist
im Hinblick auf eine Fläche
der Scheibe 12 (1). Dies erlaubt, dass das Zwischenverbindungssubstrat
leicht installiert oder ersetzt werden kann wie erforderlich. ohne das
es erforderlich ist das die Prüfführereinspannung wieder
plan gemacht werden muß.
Wenn gewünscht, können die
Stellschrauben 104A drehbeweglich an den Stellmechanismus
montiert werden, indem Kugelgelenke (nicht gezeigt) oder ähnliche
Teile verwendet werden.
-
Bezugnehmend
auf 8 wird ein System 82 gezeigt. Das System 82 schließt eine
Testvorrichtung 78 in der Form eines herkömmlichen
Scheibenprüfführers oder
einer ähnlichen
Vorrichtung ein. Ein geeigneter Scheibenprüfführer wird von Elektroglas hergestellt
und wird als Modell 4080 bezeichnet. Die Testvorrichtung ist in
elektrischer Verbindung mit der oder schließt die Testschaltkreisanordnung 44 ein. Die
Testschaltkreisanordnung 44 ist angepasst, um Testsignale 84 zum
Testen der integrierten Schaltungen auf der Scheibe 12 zu
senden und zu empfangen. Die Testvorrichtung 78 kann ebenso
ein optisches oder mechanisches Ausrichtungssystem einschließen zum
Ausrichten der Kontaktorte 15 (4) auf der
Scheibe 12 mit den Kontaktelementen 20 auf dem
Zwischenverbindungssubstrat 16.
-
Zusätzlich kann
die Testvorrichtung 76 die Springstifte 42 in
dem leitenden Pfad von der Testschaltkreisanordnung 44 einschließen. Die
Testvorrichtung 78 kann ebenso die Prüfkartenbefestigung 22 einschließen. Noch
ferner kann die Testvorrichtung 78 den Kraftaufwendungsmechanismus 32 einschließen zum
Anwenden von Druck um das Zwischenverbindungssubstrat 16 gegen
die Scheibe 12 vorzuspannen.
-
Die
Prüfkarte 10 schließt die Membran 18 und
das Zwischenverbindungssubstrat 16 ein. Die Membran 18 kann
an die Prüfkartenbefestigung 22 angebracht
werden, wie vorher beschrieben. Zusätzlich kann das Zwischenverbindungssubstrat 16 an die
Membran 18 angebracht werden, ebenso wie vorher beschrieben.
Die Kontaktelemente 20 auf dem Zwischenverbindungssubstrat
sind angepasst, um in die Kontaktorte 15 auf der Scheibe 12 bis
zu einer begrenzten Eindringtiefe einzudringen.
-
Bezugnehmend
auf 9A–9C wird
ein Verfahren zum Formen der erhöhten
Kontaktelemente 20 gezeigt, indem ein Ätzprozess verwendet wird. In
dem Prozess, der in 9A–9C erläutert wird,
weist das Zwischenverbindungssubstrat 16 Silizium oder
ein anderes anderes Halbleitermaterial auf.
-
Anfänglich können, wie
in 9A gezeigt, die eindringenden Vorsprünge 48 geformt
werden, indem eine Maske (nicht gezeigt) auf dem Substrat 16 geformt
wird und dann indem ein herausstehender Abschnitt des Substrates 16 durch
die Maske geätzt wird.
Zum Beispiel kann eine harte Maske auf dem Substrat 16 geformt
werden, indem eine Schicht aus Siliziumnitrid (Si3N4) abgelagert wird und dann indem die Siliziumnitridschicht,
verwendend heiße
Phosphorsäure,
bemustert wird. Ein nasser oder trockener, isotropischer oder anisotropischer Ätzprozess kann
dann verwendet werden, um durch die Öffnungen in der harten Maske
zu ätzen,
um die Vorsprünge 48 zu
formen. Zum Beispiel kann ein anisotropisches Ätzen auf einem Substrat 16 durchgeführt werden, das
aus Silizium geformt wird, indem eine Lösung aus KOH und H2O
verwendet wird. Dieser Typ von Halbleiterherstellungsprozess wird
manchmal als „Masse-Mikro-Materialbearbeitung
bezeichnet.
-
Die
Vorsprünge 48 können verlängerte Klingen
oder scharfe Punkte sein, die an Orten geformt werden, die mit der
Plazierung der Kontaktorte 15 (4) auf den
Chips 14 zusammenpassen. In der erläuternden Ausführungsform
sind da vier Vorsprünge 48 per
Kontaktelement 20. Jedoch kann eine größere oder kleinere Anzahl an
Vorsprüngen 48 geformt
werden. Zusätzlich
sind Vorsprünge 48 für jedes
Kontaktelement 20 in einem Muster geformt, das einen Umriss
aufweist, der innerhalb des Umkreises der Kontaktorte 15 (4)
auf den Chips 14 enthalten ist. Eine repräsentative
Höhe für die Vorsprünge 48,
die von der Basis zu der Spitze gemessen wird, kann von 0,1 bis
1 μm betragen.
Eine repräsentative Länge für die Vorspränge 48,
die von Ende zu Ende gemessen wird, kann von 3 bis 10 μm betragen.
Die Größe der Vorsprünge 48 (z.B.
100–10.000 Å) versichert,
dass die Vorsprünge
nicht durch die Kontaktorte 15 (4) eindringen,
welche typischerweise um 2000 bis 15.000 Å dick sind. Zusätzlich liefert
eine Oberfläche 50 (9C)
auf den Kontaktelementen 16 eine Stopperfläche, um
die Eindringtiefe zu begrenzen.
-
Sobald
die Vorsprünge 48 geformt
sind, kann die harte Maske abgestreift werden und eine andere Maske
(nicht gezeigt) kann geformt werden zum Ätzen des Substrates 16,
um Kontaktelemente 20 zu formen. Indem ein anisotroper Ätzprozess
verwendet wird, können
die Kontaktelemente 20 als topographisch erhöhte Pfeiler
geformt werden, die im allgemeinen konisch in der Form sind. Eine
repräsentative Höhe der Kontaktelemente 20 von
Basis zur Spitze kann von 10–100 μm betragen.
Die Kontaktelemente haben somit eine Höhe, die von 10 bis 1000 Mal
größer als
die Höhe
der eindringenden Vorsprünge 48 ist.
-
Eine
repräsentative
Breite von jeder Seite der Kontaktelemente 20 kann von
40–80 μm betragen.
In Verwendung trennen die Kontaktelemente 20 das Zwischenverbindungssubstrat 16 von
der Scheibe mit einer Freiraumdistanz, die gleich der Höhe der Kontaktelemente 20 (z.B.
10–100 μm) ist. Diese Trennungsdistanz
funktioniert, um einzelne Verunreinigungen auf gegenüberliegenden
Oberflächen
zu reinigen, die ein Kurzschließen
hervorrufen könnten. Die
Trennungsdistanz funktioniert ebenso, um ein Übersprechen zwischen der Scheibe 12 und
dem Zwischenverbindungssubstrat 16 während des Testvorgangs zu vermindern.
Folgend der Formierung der Kontaktelemente 20, kann die Ätzmaske
abgestreift werden.
-
Geeignete Ätzprozesse
zum Formen der Kontaktelemente 20 und Vorsprünge 16,
wie im wesentlichen in 9A gezeigt, werden ebenso in
den US. Patenten Nrn. 5,326,427; 5,419,807 und 5,483,741 offenbart.
-
Zusätzlich zum Ätzen der
eindringenden Vorsprünge 48 und
Kontaktelemente 20 können
die peripheren Kanten des Zwischenverbindungssubstrats 16 geätzt werden,
um die gestufte Kante 57 zu formen. Die gestufte Kante 57 formt
eine Abteilung bzw. ein Fach, in der bzw. in dem Verbindungsfelder 56 geformt
werden. Das Fach hilft, um einen Freiraum zum Verbinden der Membran 18 mit
dem Zwischenverbindungssubstrat 16 zu liefern.
-
Bezugnehmend
auf 9B kann, sobald die Vorsprünge 16 und Kontaktelemente 20 geformt
worden sind, die isolierende Schicht 54 über dem
gesamten Zwischenverbindungssubstrat 16 einschließlich über den
Kontaktelementen 20 und Vorsprüngen 48 geformt werden.
Die isolierende Schicht 54 kann ein aufgewachsenes oder
abgelagertes Material wie zum Beispiel SiO2 oder
Si3N4 sein. Eine
repräsentative
Dicke für
die isolierende Schicht 54 kann von 500 Å bis 1 μm betragen.
-
Folgend
der Formation der isolierenden Schicht 54 und wie in 9C gezeigt,
können
die leitenden Schichten 52 für die Kontaktelemente 20 auf der
isolierenden Schicht 54 geformt werden. Die leitenden Schichten 52 für alle der
Kontaktelemente 20 kann die gleiche Schicht des Materials
sein, das bemustert worden ist, um die Kontaktelemente 20 und ausgewählte Abschnitte
des Substrats 16 zu bedecken. Um die leitenden Schichten 52 zu
formen, kann ein hoch leitendes Material hüllend auf dem Substrat 16 durch
ein Sputtern oder einen anderen Ablagerungsprozess abgelagert werden.
Beispielhafte Metalle schließen
Aluminium, Platin, Palladium, Kupfer, Gold und Silber oder Legierungen
dieser Materialien ein. Eine repräsentative Dicke für die leitenden Schichten 52 kann
von 500 Å bis
2 μm betragen.
Einige dieser Materialien, insbesondere Gold und Platin sind nicht-reaktiv,
so dass eine Materialüber tragung
zwischen den leitenden Schichten 52 und den Kontaktorten 15 (4)
minimiert werden kann. Die leitenden Schichten 52 können ebenso
ein Bi-Metallstapel aufweisen, der eine Basisschicht und eine nicht-reaktive äußere Schicht
aufweist.
-
Folgend
der Hüllablagerung
des gewünschten
leitenden Metalls kann eine Schutzlackmaske zum Ätzen des leitenden Metalls
derart geformt werden und verwendet werden, dass wenigstens ein
Abschnitt der Kontaktelemente
20 mit den leitenden Schichten
52 bedeckt
bleibt. Die Schutzlackmaske kann abgelagert werden, indem eine Standard-Photolackablagerung
und ein Aussetzungsprozess verwendet wird. Dies kann eine Schleuderablagerung einschließen, die
durch Aushärten,
Aussetzung und Entwicklung gefolgt wird. Die US-Patentanmeldung mit
der Seriennr. 08/520,871 (
US
5,609,995 A ) beschreibt ein Verfahren zum Bemustern einer
leitenden Schicht, indem eine elektrophoretisch abgelagerte Schicht
aus Schutzlack verwendet wird.
-
Als
eine Alternative zu einem Metallisierungsprozess (d.h. Schutzlackablagerung,
Maskenformierung, Ätzen)
können
die leitenden Schichten 52 als ein Metallsilizid geformt
werden, indem ein Prozess verwendet wird, wie in dem US-Patent Nr. 5,483,741
offenbart wird.
-
Während einer
Formierung der leitenden Schichte 52 können die Leiter 36 und
Verbindungsfelder 56 ebenso in elektrischer Verbindung
mit den leitenden Schichten 52 geformt werden, indem das
gleiche Material und Metallisierungsprozess verwendet wird, der
verwendet wird, um die leitenden Schichten 52 zu formen.
Da die Verbindungsfelder 56 entlang der gestuften Kante 57 des
Zwischenverbindungssubstrats 16 gelegen sind, können die
Leiter 36 der Kontur der gestuften Kante 57 folgen.
Die Leiter 36 und Verbindungsfelder 56 können ebenso
geformt werden, indem unterschiedliche Materialien und unterschiedliche
Metallisierungsprozesse verwendet werden. Zum Beispiel können die
Leiter 36 und Verbindungsfelder 56 geformt werden,
in dem ein Prozess wie zum Beispiel Plattieren, Dünnfilmablagerung
oder Schirmdrucken verwendet wird. Zusätzlich können die Leiter 36 mit
einer Schicht aus Material wie zum Beispiel Polyimid (nicht gezeigt)
isoliert werden.
-
Somit
liefert die Erfindung eine verbesserte Prüfkarte zum Testen von Halbleiterscheiben,
ein Verfahren zum Testen von Halbleiterscheiben, in dem die Prüfkarte verwendet
wird, und ein System zum Testen, indem die Prüfkarte verwendet wird. Die Prüfkarte kann
Kontaktelemente einschließen,
die auf einer Siliziumzwischenverbindung derart geformt werden,
dass ein CTE mit der Scheibe zusammenpasst. Zusätzlich können Kontaktelemente auf der Zwischenverbindung
in dichten Netzen geformt werden, um sich auf ein Testen von dichten
Netzen von Chips anzupassen, die dichte Kontaktorte aufweisen. Ein
anderer Vorteil besteht darin, dass die Kontaktelemente verwendet
werden können,
um wiederholt Scheiben zu testen, ohne dass sie eine Einstellung für Beschädigung oder
Abnutzung erfordern als dies bei herkömmlichen Prüfkarten der Fall ist. Noch
ferner kann, weil die Kontaktelemente sehr schmal bzw. klein gemacht
werden können,
die Größe der Kontaktorte
auf der Scheibe ebenso sehr klein gemacht werden. Dies kann erlauben,
dass die Größe der Chips auf
der Scheibe kleiner ist.
-
Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben worden ist, wie für
den Fachmann augenscheinlich ist, können bestimmte Änderungen
und Modifikationen gemacht werden ohne von dem Schutzumfang der
Erfindung abzuweichen, wie durch die folgenden Ansprüche definiert
wird.