MEMS悬臂梁探针的结构与材料研究*

程 融， 周玉修

(九江学院 理学院 江西省微结构功能材料重点实验室，江西 九江 332005)

0 引 言

传统的芯片制造流程可以分成前道工序和后道工序。在前道工序中，通过氧化、光刻、刻蚀、淀积等半导体制造工艺多次循环，设计的芯片即被批量制造在晶圆上。在后道工序中，已经形成芯片图形的晶圆将被划片，封装，测试，最后作为成品出厂。然而随着微电子工艺的不断发展，封装的成本也在逐年提升。为了降低后续工艺的成本，提前将不合格的芯片筛选出来，需要在前道工序和后道工序之间增加一个环节，即晶圆测试。

晶圆测试所使用的设备包括有测试仪、探针台、探针卡等。在这里探针卡是其中的关键部件，通过探针可以刺破待测芯片管脚的自然氧化层，实现测试仪和待测芯片之间的信号传递。

随着集成电路产业的发展，芯片尺寸越来越小，待测芯片管脚密度变大，管脚间距变小，晶圆测试要求也逐渐提升。这就给探针卡的制造提出了更高的要求[2～5]。传统探卡通常由手工装配完成，其针尖间距受到人工装配能力的限制，并且不适应于大批量生产。而微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)技术因为其小型化、多样性、便于系统集成，且与微电子制造工艺兼容等一系列优点被应用于圆片级测试探卡的制备中。

1 MEMS悬臂梁探针设计要求

关于探针材料的选取问题，一方面为了保证探针和待测器件之间稳定的电接触，需要探针材料硬度较高，导电性好，电阻率低。同时考虑到探针的使用寿命和清洁问题，需要选取不易沾污，同时耐磨的金属材料。……