一种探针处理方法及探针与流程

1.本说明书涉及探针处理技术领域，具体涉及一种探针处理方法及探针。

背景技术：

2.wafer probing(晶圆针测)半导体晶圆测试作为半导体制造工业中很重要的一个环节，其不仅可以检查晶圆厂的制造缺陷和良品率，还能避免后续封装浪费。晶圆测试中所用的探针是测试机与晶圆上被测芯片之间进行通信的重要功能部件，对探针的力学性能测试非常重要。
3.在测试过程中探针的针尖需要不断的和芯片的i/o pad接触保持和芯片电气连接，这就对针尖的硬度提出较高的要求，一般测试用的铜合金探针硬度较低，长时间使用针尖磨损严重，直至失效。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本说明书实施例提供一种探针处理方法及探针，通过对探针待处理部位进行镀铑处理，保证了探针的良好的导电性，同时能够提高探针处理后部位的硬度。
5.本说明书实施例提供以下技术方案：一种探针处理方法，包括：
6.覆盖感光膜；
7.对所述探针的待处理部位进行曝光；
8.对所述探针曝光后的部位进行显影；
9.使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀。
10.优选的，所述探针的待处理部位包括所述探针的针尖。
11.优选的，在所述覆盖感光膜前，所述方法还包括：通过连接筋使得探针和铜片整体相连接。
12.优选的，所述覆盖感光膜包括：在所述铜片整体上覆盖感光膜。
13.优选的，在使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀后，所述方法还包括：使用溶液去除未曝光区的干膜。
14.优选的，所述溶液包括感光膜清洗液。
15.优选的，在使用溶液去除未曝光区的干膜后，所述方法还包括：切断铜片上的连接筋，得到镀铑探针。
16.优选的，所述探针的待处理部位电镀厚度为1～1.5um。
17.优选的，所述使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀包括：化学除油、电解除油、纯水清洗、浸入质量分数5％稀硫酸、蒸馏水清洗、调节电流电压和镀铑步骤。
18.一种探针，所述探针为使用上述任一项所述方法处理的探针。
19.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
20.本发明通过先覆盖感光膜，然后对探针的待处理部位进行曝光，再对曝光后的待
处理部位进行显影，保证对探针待处理部位的准确定位，使用镀铑液对探针显影后的部位进行电镀，可完成对探针的局部电镀，能够节约电镀成本，经过处理后的探针具有良好的导电性，同时能够提高探针处理后部位的硬度，保证探针的使用寿命。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
22.图1是本发明提供的一种探针处理方法的流程示意图；
23.图2是本发明提供的一种探针处理方法的探针和铜片整体相连接的示意图；
24.图3是本发明提供的一种探针处理方法覆盖感光膜后探针的示意图；
25.图4是本发明提供的一种探针处理方法进行显影后探针的示意图；
26.图5是本发明提供的一种探针处理方法进行电镀后探针的示意图；
27.图6是本发明提供的一种探针处理方法的单个探针的示意图；
28.图7是本发明提供的未经处理的探针硬度测试数据图；
29.图8是本发明提供的一种探针处理方法处理后的探针硬度测试数据图。
具体实施方式
30.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
31.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
33.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
34.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
35.目前，在半导体晶圆针测的过程中，探针的针尖需要不断的和芯片的i/o pad接触保持和芯片电气连接，由于探针的硬度一般都较低，长时间使用后，探针容易发生损坏，现有技术中，主要从以下方面解决探针针尖硬度的问题：
36.1、对铜合金进行热处理，使得材料硬度得到大幅提高；通过热处理铜合金最大硬度可以达到350-400hv，但是热处理在提高硬度的同时会导致探针导电性降低，使得探针在大电流情况下容易出现烧针的现象，很大程度上限制探针使用范围。
37.2、使用性能优异的贵金属材料制作探针如铑金，铱金，这些贵金属硬度高450-700hv，导电性优异25-35％iacs，探针使用寿命长，使用场景丰富；但是这类贵金属价格高，是黄金5-10倍，增加了探针生产成本。
38.而本发明中，发明人经过了广泛和深入的试验，设计出一种探针处理方法，能够提高探针局部的硬度，同时节约成本。
39.本发明解决的技术问题是：提高探针的硬度，降低成本。
40.更具体的，本发明采用的解决方案包括：通过先覆盖感光膜，然后对探针的待处理部位进行曝光，再对曝光后的待处理部位进行显影，保证对探针待处理部位的准确定位，使用镀铑液对探针显影后的部位进行电镀，可完成对探针的局部电镀，能够节约电镀成本，经过处理后的探针具有良好的导电性，同时能够提高探针处理后部位的硬度，保证探针的使用寿命。
41.以下结合附图，说明本技术各实施例提供的技术方案。
42.如图1和图3-图5所示，一种探针处理方法，包括：
43.覆盖感光膜；
44.对所述探针的待处理部位(即为需要电镀的部位)进行曝光；
45.对所述探针曝光后的部位进行显影；
46.使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀。
47.通过先覆盖感光膜，覆盖感光膜时，感光膜将探针完全覆盖，然后对探针的待处理部位进行曝光(曝光时，只需对需要处理的部位曝光即可)，曝光后的感光膜变硬，以便于进行后续步骤的显影，对曝光后的待处理部位进行显影，使用显影液溶解曝光后的待处理部位，露出待镀区域(即探针的针尖部位)，保证对探针待处理部位的准确定位，使用镀铑液对探针显影后的部位进行电镀，可完成对探针的局部电镀，能够节约电镀成本，经过处理后的探针具有良好的导电性，同时能够提高探针处理后部位的硬度，保证探针的使用寿命。
48.在一些实施方式中，所述探针的待处理部位包括所述探针的针尖，通过对探针的针尖进行处理，可以有效提高探针的针尖硬度，由于探针测试时只有针尖与芯片接触，因此只需要保证探针的针尖不受到磨损即可，不需要对探针的其它部位进行电镀，可以有效减少镀铑液的使用，降低成本。
49.如图2所示，在一些实施方式中，在所述覆盖感光膜前，所述方法还包括：通过连接筋使得探针和铜片整体相连接，具体操作为：选择导电率较高但是硬度较低的母材(母材可以为铜合金)制作探针，将探针按照设计图纸加工好，并设计相应的连接筋使得探针和铜片整体相连接，将多余的母材部分进行切除，便于后续对探针针尖的电镀，使得探针通过连接筋与铜片整体(即母材边框)相连接，确保微探针可以保持很高的刚度，在电镀的时候不变形。
50.如图3所示，在一些实施方式中，所述覆盖感光膜包括：按照铜片的尺寸裁剪合适的感光膜，在所述铜片整体上覆盖感光膜，使感光膜完全覆盖铜片表面，以便于后续的操作。
51.如图5所示，在一些实施方式中，在使用镀铑液对所述探针显影后的部位(即探针的针尖部位)进行电镀后，所述方法还包括：使用溶液去除未曝光区(即探针除针尖部位的其它部位)的干膜，通过使用溶液去除未曝光区的干膜，避免干膜沾附在探针上，便于后续对探针的操作，保证探针的使用性能。
52.进一步的，所述溶液包括感光膜清洗液，感光膜清洗液主要成分为有机溶液、碱性溶液和水，通过使用感光膜清洗液对未曝光区的干膜进行清洗，保证对探针上的干膜的去除效果。
53.需要说明的是，感光膜清洗液可以根据感光膜的种类进行选择，以确保对感光膜的清洗效果，这里不做详细的阐述。
54.在一些实施方式中，在使用溶液去除未曝光区的干膜后，所述方法还包括：切断铜片上的连接筋，得到镀铑探针，在将探针的上的干膜清洗干净后，可将连接筋切断，使针尖镀铑后的探针与母材之间分离，即可得到单个的镀铑探针，以便于对镀铑探针的进一步加工和使用。
55.在一些实施方式中，所述探针的待处理部位电镀厚度为1～1.5um，通过在探针的待处理部位(即针尖部位)电镀厚度为1～1.5um的铑，既保证了探针的良好的导电性，也通过电镀铑大大提高了针尖硬度，保证探针的使用寿命。
56.在一些实施方式中，所述使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀包括：化学除油、电解除油、纯水清洗、浸入质量分数5％稀硫酸、蒸馏水清洗、调节电流电压和镀铑步骤；
57.化学除油：使用碱性溶液去除铜片表面的油脂；
58.电解除油：通过电解除油的方式进一步去除铜片上的油脂；
59.纯水清洗：使用纯水对铜片进行清洗，避免铜片上沾染杂质；
60.浸入质量分数5％稀硫酸：将铜片进入质量分数5％稀硫酸内20s～30s，以便于进一步去除杂质；
61.蒸馏水清洗：通过蒸馏水对铜片进行冲洗，将沾附在铜片上的稀硫酸冲洗干净；
62.调节电流电压：电镀是电压为2.4～5.8v，电流密度为0.4～1.8a/dm2；
63.镀铑：镀铑时选用硫酸铑溶液，硫酸铑浓度为3～8g/l。
64.请参阅图1-图6，本发明中，选择导电率较高但是硬度较低的母材(母材可以为铜合金)制作探针，将探针按照设计图纸加工好，并设计相应的连接筋使得探针和铜片整体相连接，将多余的母材部分进行切除，使得探针通过连接筋与铜片整体(即母材边框)相连接，具体结构参见图2，确保微探针可以保持很高的刚度，在电镀的时候不变形，按照铜片的尺寸裁剪合适的感光膜，在所述铜片整体上覆盖感光膜，使感光膜完全覆盖铜片表面，请参见图3，对探针的待处理部位进行曝光，以便于进行后续步骤的显影，对曝光后的待处理部位进行显影，使用显影液溶解曝光后的待处理部位，露出待镀区域(即探针的针尖部位)，请参见图4，保证对探针待处理部位的准确定位，选择镀铑液对探针的针尖部位进行电镀，请参见图5，电镀厚度为1～1.5um，电镀佬完成后，使用感光膜清洗液对未曝光区的干膜进行清
洗，切断铜片上的连接筋，得到单个的镀铑探针，单个探针的具体结构如图6所示。
65.本发明可对微探针10-20um尺寸的针尖准确定位然后进行电镀，能够节省镀铑液的使用，降低镀铑成本，镀铑后的针尖和母材相比硬度从290hv提高到400hv以上，具体试验数据请参见图7-图8，大大提高了针尖耐磨性同时和贵金属制探针相比采用局部电镀也使得生产成本得到控制。
66.基于相同发明构思，本说明书实施例提供一种探针，所述探针为使用上述任一项所述方法处理的探针。
67.需要说明的是，通过采用上述方法处理探针，可实现对探针针尖部位的单独镀铑，处理后的探针具有良好的导电性，同时能够提高探针处理后针尖的硬度，保证探针的使用寿命。
68.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的方法实施例而言，由于其与系统是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
69.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种探针处理方法，其特征在于，包括：覆盖感光膜；对所述探针的待处理部位进行曝光；对所述探针曝光后的部位进行显影；使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀。2.根据权利要求1所述的探针处理方法，其特征在于，所述探针的待处理部位包括所述探针的针尖。3.根据权利要求1所述的探针处理方法，其特征在于，在所述覆盖感光膜前，所述方法还包括：通过连接筋使得探针和铜片整体相连接。4.根据权利要求3所述的探针处理方法，其特征在于，所述覆盖感光膜包括：在所述铜片整体上覆盖感光膜。5.根据权利要求3所述的探针处理方法，其特征在于，在使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀后，所述方法还包括：使用溶液去除未曝光区的干膜。6.根据权利要求5所述的探针处理方法，其特征在于，所述溶液包括感光膜清洗液。7.根据权利要求5所述的探针处理方法，其特征在于，在使用溶液去除未曝光区的干膜后，所述方法还包括：切断铜片上的连接筋，得到镀铑探针。8.根据权利要求1或2所述的探针处理方法，其特征在于，所述探针的待处理部位电镀厚度为1～1.5um。9.根据权利要求1所述的探针处理方法，其特征在于，所述使用镀铑液对所述探针显影后的部位进行电镀包括：化学除油、电解除油、纯水清洗、浸入质量分数5％稀硫酸、蒸馏水清洗、调节电流电压和镀铑步骤。10.一种探针，其特征在于，所述探针为使用权利要求1-9任一项所述方法处理的探针。

技术总结

本说明书实施例提一种探针处理方法及探针，探针处理方法，包括：覆盖感光膜，对探针的待处理部位进行曝光，对探针曝光后的部位进行显影，使用镀铑液对探针显影后的部位进行电镀。通过先覆盖感光膜，然后对探针的待处理部位进行曝光，再对曝光后的待处理部位进行显影，保证对探针待处理部位的准确定位，使用镀铑液对探针显影后的部位进行电镀，可完成对探针的局部电镀，能够节约电镀成本，经过处理后的探针具有良好的导电性，同时能够提高探针处理后部位的硬度，保证探针的使用寿命。保证探针的使用寿命。保证探针的使用寿命。