DE19648475B4

DE19648475B4 - Kontaktstruktur, Prüfkarten und Herstellungsverfahren

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Publication number: DE19648475B4
Application number: DE19648475A
Authority: DE
Inventors: Takashi Watanabe; Minako Yoshida
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1995-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2016-11-23
Also published as: JPH09148389A; DE19648475A1; US6072190A; JP3838381B2; US6174744B1; KR970030587A; TW310369B

Abstract

Kontaktstruktur zum elektrischen Verbinden eines Kontaktstiftes mit einer Elektrode eines Bausteins mit:
mehreren auf einem Halbleitersubstrat ausgebildeten Streifen, die einen Abstand aufweisen, der dem Abstand der Elektroden des zu prüfenden Halbeiterbausteins entspricht, wobei jeder Streifen ausgebildet ist mit:
einem an einem Ende des in Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens auslenkbaren Streifens einstückig ausgebildeten elektrisch leitfähigen Mikrokontaktstift, wobei der Mikrokontaktstift eine durch anisotropisches Ätzen ausgebildete Pyramidenform aufweist; und
einem auf dem Streifen ausgebildeten piezoelektrischen Element zum Auslenken des Mikrokontaktstiftes in der Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens, wenn dem piezoelektrischen Element ein Treibersignal zugeführt wird;
wobei die Auslenkungsbewegung jedes Mikrokontaktstiftes selektiv durch das Treibersignal veranlaßt wird, und wobei die Auslenkungsbewegung eines jeden Mikrokontaktstiftes unabhängig von der der anderen Mikrokontaktstifte ist, so daß eine Zielelektrode auf dem zu prüfenden Halbleiterbaustein kontaktiert wird, ohne eine mechanische Bewegung der anderen Mikrokontaktstifte hervorzurufen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Strukturen einer Prüfkarte und eines Klein- oder Mikrokontaktstifts, der auf der Prüfkarte angeordnet ist, wobei diese zum Prüfen der Funktion oder des Leistungsvermögens eines auf einem Halbleiterwafer oder einer Halbleiterscheibe ausgebildeten Halbleiter-IC-Bausteins verwendet werden, und ein Verfahren zum Herstellen der Prüfkarte und der Kontaktstifte. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Struktur eines Mikrokontaktstifts und einer Prüfkarte mit einer großen Anzahl von Mikrokontaktstiften, um auf einer Halbleiterscheibe angeordnete hochdichte Halbleiter-IC-Bausteine zu prüfen. Unter Prüfkarte wird erfindungsgemäß insbesondere eine Nadelkarte verstanden, z.B. eine Nadelkarte zum Testen von Wafern auf einem Sondenmeßplatz.

Beim Prüfen einer auf einer Halbleiterscheibe (Wafer), wie beispielsweise einer Siliziumscheibe, angeordneten integrierten Halbleiterschaltung wird eine besondere Vorrichtung, wie beispielsweise eine Wafer-Prüfvorrichtung verwen det, die eine Prüfkarte mit mehreren Kontaktstiften aufweist. Durch die Kontaktstifte werden elektrische Verbindungen mit Elektroden auf der Oberfläche der Scheibe hergestellt, um Signale zwischen den Kontaktstiften und den Elektroden zu übertragen. Die 4 und 5 zeigen ein Beispiel einer Struktur einer herkömmlichen Prüfkarte zum Prüfen einer solchen auf einer Halbleiterscheibe angeordneten integrierten Halbleiterschaltung.

In 4 weist die Prüfkarte Kontaktstifte 19, eine Isolierplatte 17 und Koaxialkabel 18 zum Prüfen eines auf einer Siliziumscheibe (Wafer) 1 ausgebildeten Halbleiterbausteins 7 auf. Der zu prüfende Halbleiterbaustein 7 weist mehrere Elektroden 2, wie beispielsweise Anschlußflächen, auf seiner Oberfläche auf.

Die Kontaktstifte 19 werden in diesem Fall als Pogo-Stifte bezeichnet, die elastisch sind und eine Teleskopstruktur aufweisen. Jeder der Kontaktstifte 19 ist so angeordnet, daß er der entsprechenden Elektrode 2 des zu prüfenden Bausteins 7 zugewandt ist bzw. gegenüberliegt. Die elektrische Verbindung wird hergestellt, wenn die Enden der Kontaktstifte 19 auf die Elektroden 2 gedrückt werden. Die Isolierplatte 7 dient dazu, die Kontaktstifte 19 auf eine vorgegebene Position einzustellen und die Kontaktstifte in dieser Position zu fixieren. Die Koaxialkabel 18 sind mit den oberen Abschnitten der Kontaktstifte 19 verbunden, um eine elektrische Verbindung zwischen dem zu prüfenden Baustein 7 und einem in einem Blockdiagramm von 7 dargestellten Prüfsystem 28 herzustellen.

5 zeigt ein anderes Beispiel einer herkömmlichen Prüfkarte. Die Prüfkarte von 5 weist mehrere Elektrodenanschlüsse 21, eine Membran 20, einen Prüfrahmen 22, Schrauben 23 und Koaxialkabel 18 auf. Die höckerförmigen Elektrodenanschlüsse 21 sind auf der Oberfläche der Membran 20 so ausgebildet, daß sie mit den Elektroden des zu prüfenden Bausteins auf der Siliziumscheibe 1 in Kontakt kommen.

Außer den Elektrodenanschlüssen 21 weist die Membran 20 außerdem mit den Anschlüssen 21 verbundene Schaltungsmuster zum Übertragen elektrischer Signale auf. D.h., die Elektrodenanschlüsse 21 sind mit den entsprechenden Koaxialkabeln 18 durch die Schaltungsmuster verbunden.

Ein Plunger bzw. Kolben 24, Schrauben 23, eine Feder 25 und ein Drucksensor 26 sind vorgesehen, um Auf- und Abwärtsbewegungen der Elektrodenanschlüsse 21 und der Membran 20 zu veranlassen. Dadurch werden die Elektrodenanschlüsse 21 auf die Elektroden gedrückt, um elektrische Verbindungen dazwischen herzustellen. Ein Prüfrahmen 22 hält die verschiedenen vorstehend erwähnten Komponenten und ermöglicht die Auf- und Abwärtsbewegungen der Elektrodenanschlüsse 21.

Die Position der Elektrodenanschlüsse 21 bezüglich der Elektroden 2 auf dem zu prüfenden Baustein 7 wird durch Positionieren des Plungers 24 durch die Schrauben 23 in vertikaler und horizontaler Richtung eingestellt. Dadurch können die elektrischen Signale zwischen dem gerade geprüften Halbleiterbaustein 7 und dem Halbleiterprüfsystem 28 (7) über die Koaxialkabel 18 übertragen werden.

Aufgrund der zunehmenden Dichte und der zunehmenden Betriebs- oder Arbeitsgeschwindigkeit integrierter Halbleiterschaltungen, müssen Prüfkarten zum Prüfen der auf der Halbleiterscheibe angeordneten integrierten Schaltungen in einer höheren Dichte angeordnete Kontaktstifte mit einer besseren Impedanzanpassung an den Verbindungspunkten aufweisen. Außerdem muß durch die Kontaktstifte auf der Prüfkarte aufgrund der zunehmenden Dichte und des zunehmenden Integrationsgrades der integrierten Schaltungen auch dann ein ausreichender elektrischer Kontakt mit den Elektroden auf der Scheibe aufrechterhalten werden, wenn die Flachheit oder Ebenheit der Scheibe schwankt oder vermindert wird.

Wenn die Elektroden 2 des zu prüfenden Bausteins 7 Aluminiumelektroden sind, muß außerdem, um den elektrischen Kontakt zwischen den Elektroden 2 und den Kontaktstiften auf der Prüfkarte zu gewährleisten, eine Schrubb- oder Abreibfunktion zum Entfernen eines Oxidfilms auf der Oberfläche der Elektrode 2 bereitgestellt werden. Durch diese Schrubb- oder Abreibfunktion kann ein ausreichender zuverlässiger elektrischer Kontakt aufrechterhalten werden.

Bei einer herkömmlichen Prüfkarte unter Verwendung der in 4 dargestellten Kontaktstifte 19 kann die Spitze des Kontaktstiftes 19 klein genug ausgebildet werden, so daß sie der Größe der Elektrode 2 auf der Scheibe angepaßt ist. Weil der Kontaktstift 10 jedoch eine ausreichende Größe aufweisen muß, um eine ausreichende mechanische Steifigkeit oder Stabilität zu erhalten, und Zwischenräume oder Abstände für die Verbindung mit den Koaxialkabeln 18 bereitgestellt werden müssen, ist der minimale Abstand zwischen den Kontaktstiften 19 auf etwa 1 mm begrenzt.

Bei einer herkömmlichen Prüfkarte unter Verwendung der in 5 dargestellten Elektrodenanschlüsse 21 auf der Membran 20 kann die Dichte der Elektrodenanschlüsse höher sein als die bei der Prüfkarte unter Verwendung der in 4 dargestellten Kontaktstifte 19 erhaltene Dichte. Die Dichte der in 5 dargestellten Struktur ist jedoch noch immer auf etwa 0.5 mm begrenzt. Außerdem ist das in 5 dargestellte Beispiel nicht dazu geeignet, die Verminderung der Flachheit oder Ebenheit der Scheibenoberfläche geeignet auszugleichen, weil die Elektrodenanschlüsse 21 nicht voneinander unabhängig sind. Aus dem gleichen Grund ist die Schrubb- oder Abreibfunktion zum Entfernen des Oxidfilms der Elektroden des zu prüfenden Bausteins nicht verfügbar.

Daher ist die herkömmliche Prüfkarte unter Verwendung der Pogo-Kontaktstifte oder der Membran mit den Anschlüssen nicht dazu geeignet, die Anforderungen zu erfüllen, die durch neue integrierte Halbleiterbausteine mit einem sehr kleinen Abstand zwischen den Elektroden an die Karte gestellt werden.

US-A-4 811 246 betrifft ein System zum automatischen Prüfen von Mikroelektronikbausteinen. Insbesondere betrifft Entgegenhaltung 1 ein System zum automatischen Prüfen von Mikroelektronikbausteinen, wobei das Prüfsystem einen konstanten wiederholbaren Kontakteingriff bzw. Kontaktkraft unabhängig von geometrischen Toleranzen des Bausteins bereitstellt. Dazu wird ein mikro-positionierbarer Kontakt zum Bilden von Prüfverbindungen mit ausgewählten Anschlüssen des zu prüfenden Bausteins verwendet. Dieser Kontakt weist eine Sonde zum Herstellen des elektrischen Kontaktes und Einrichtungen zum Herstellen elektrischer Verbindungen mit dem Kontakt sowie einen piezoelektrischen Motor auf, der auf eine angelegte Spannung anspricht und mechanisch mit der Sonde verbunden ist und auf diese wirkt, um den elektrischen Kontakt der Sonde zu ausgewählten Positionen als Antwort auf die vorbestimmte angelegte Spannung zu bewegen. Eine Spannungsquelle, die einen Computer und einen Digital/Analog-Wandler aufweist, ist mit dem piezoelektrischen Motor so verbunden, daß von dem Computer erzeugte digitale Positionssignale, die dem Digital/Analog-Wandler zugeführt werden, entsprechende präzise Spannungen hervorrufen, die an den piezoelektrischen Motor angelegt werden.

US-A-5 138 216 (2) betrifft eine Positionserfassungsvorrichtung zum Messen von Positionen von Objekten. Der darin beschriebene Sensor weist einen flexiblen Streifen auf, auf dem mindestens ein erstes piezoelektrisches greifbares Sensorelement angeordnet ist, daß ein elektrisches Signal erzeugt, wenn es mit einem Objekt in Berührung kommt, wie etwa einem Chipanschluß. Auf dem Streifen ist ferner ein piezoelektrisches Aktuatorelement angeordnet, dem elektrische Signale zugeführt werden, um den Streifen auszulenken. Bei Betrieb des Sensors wird der Streifen in die Nähe der Chipanschlüsse oder anderer zu messender Objekte gebracht und elektrische Signale werden dem piezoelektrischen Aktuatorelement zugeführt, um den Streifen auszulenken und den Chipanschluß zu kontaktieren.

EP-A-0 601 852 betrifft eine Informationsaufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung, bei der eine feine Aufnahmevertiefung auf der Oberfläche einer Disk ausgebildet ist und ein Tunnelstrom verwendet wird, der zwischen einer Kante einer Vertiefung und der Oberfläche der Disk erzeugt wird. Die Informationsaufzeichnungsvorrichtung weist einen Ausleger auf, der einen hervorstehenden Abschnitt derart hat, daß er im wesentlichen parallel zu der Aufzeichnungsoberfläche ist, und weist eine Spitze zum Erfassen des Tunnelstromes auf, die auf einer Oberfläche dieses Abschnittes an der Seite der Aufzeichnungsoberfläche ausgebildet ist. Das Herstellungsverfahren beinhaltet einen Schritt der Ausbildung der Spitze mittels anisotropen Ätzens.

Es ist erforderlich, eine Prüfkarte und eine Kontaktstiftstruktur bereitzustellen, bei denen ein neues Verfahren verwendet wird, um die Dimensionierungsgrenzen zu überwinden und die durch den hochdichten Halbleiterbaustein vorgegebenen, an die Kontaktstruktur gestellten Anforderungen zu erfüllen.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktstruktur zum elektrischen Verbinden eines Kontaktstiftes mit einer Elektrode eines auf einer Halbleiterscheibe (Wafer) ausgebildeten zu prüfenden Bausteins bereitzustellen, bei der der Abstand zwischen benachbarten Kontaktstiften vermindert ist, um einen hochdichten Halbleiterbaustein zu prüfen.

Ferner wird eine Kontaktstruktur zum stabilen und zuverlässigen elektrischen Verbinden eines Kontaktstifts mit einer Elektrode eines zu prüfenden Bausteins bereitgestellt, indem die Schwankungen der Flachheit oder Ebenheit der Elektroden des zu prüfenden Bausteins ausgeglichen werden.

Außerdem wird eine Kontaktstruktur zum stabilen und zuverlässigen elektrischen Verbinden eines Kontaktstiftes mit einer Elektrode eines zu prüfenden Bausteins durch Schrubben oder Abreiben einer Oberfläche der Elektrode durch den Kontaktstift bereitgestellt.

Ferner werden eine Prüfkarte und ein Verfahren zum Herstellen der Prüfkarte bereitgestellt.

Die erfindungsgemäße Kontaktstruktur weist einen an einem Ende eines in vertikaler Richtung beweglichen Streifens ausgebildeten Mikrokontaktstift mit elektrischer Leitfähigkeit und ein auf dem Streifen ausgebildetes Piezoelement oder piezoelektisches Element auf, durch das der Streifen in vertikaler Richtung bewegt wird. Der Streifen besteht vorzugsweise aus Silizium, auf dessen Oberfläche eine leitfähige dünne Schicht ausgebildet ist, und der Mikrokontaktstift ist vorzugsweise pyramidenförmig. Das piezoelektrische Element ist vorzugsweise eine auf einer oberen Fläche des Streifens oder auf der oberen und der unteren Fläche des Streifens angeordnete Zweielement- oder Doppelkristallplatte.

Ferner wird eine weitere Prüfkarte zum Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen Elektroden mehrerer auf einer Scheibe angeordneter Halbleiterschaltungen und einem Halbleiterprüfsystem bereitgestellt. Die Prüfkarte wird gebildet aus: mehreren Mikrokontaktstiften, die auf entsprechenden Streifen ausgebildet sind und relativ zu den Elektroden aller Halbleiterschaltungen auf der Scheibe angeordnet sind, wobei jeder der Mikrokontaktstifte elektrisch leitfähig ist und an einem Ende jedes der Streifen ausgebildet ist und jeder Streifen in vertikaler Richtung beweglich ist, und wobei mehrere piezoelektrische Elemente auf den Streifen ausgebildet sind, um die entsprechenden Streifen in vertikaler Richtung zu bewegen; und einer Multiplexschaltung zum Auswählen einer Gruppe von Mikrokontaktstiften, um Signale zwischen ausgewählten der Halbleiterbausteine und dem Halbleiterprüfsystem zu übertragen.

Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen der weiteren Prüfkarte durch ein Halbleiterherstellungsverfahren bereitgestellt.

Erfindungsgemäß ist jeder der erfindungsgemäßen Mikrokontaktstifte aufgrund seiner Struktur unabhängig von den anderen elastisch. Daher können durch die Kontaktstifte Schwankungen der Oberflächenflachheit des auf der Scheibe angeordneten zu prüfenden Halbleiterbausteins ausgeglichen werden. Weil die Kontaktstifte voneinander unabhängig sind und getrennt aufwärts und abwärts beweglich sind, kann die Abreib- oder Schrubbfunktion bezüglich den Elektrodenoberflächen bereitgestellt werden. Daher wird durch den erfindungsgemäßen Kontaktstift ein sehr stabiler und zuverlässiger elektrischer Kontakt erreicht.

Außerdem kann die Prüfkarte so hergestellt werden, daß alle auf einer Scheibe ausgebildeten Halbleiterschaltungen abgedeckt werden. Die Prüfkarte weist eine Multiplexschal tung auf, um elektrische Verbindungen zwischen der gerade geprüften Halbleiterschaltung und dem Halbleiterprüfsystem zu schalten. Bei dieser Anordnung können ohne Verwendung eines X-Y-Tischs durch Auswählen der zu prüfenden Halbleiterschaltung alle Halbleiterschaltungen geprüft werden. Daher ist während des Prüfvorgangs keine mechanische Positionierung erforderlich, wodurch die Positionierungsgenauigkeit zwischen den Kontaktstiften und dem gerade geprüften Baustein verbessert und dadurch die Gesamtzeit für den Prüfvorgang vermindert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert,

1 zeigt eine Teilquerschnittansicht zum Darstellen einer erfindungsgemäßen Prüfkarte, wobei die Prüfkarte aus drei Siliziumsubstratschichten für zwei Elektrodenreihen gebildet wird, die sich auf dem zu prüfenden Halbleiterbaustein parallel erstrecken.

2 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Beispiels einer Anordnung, bei der eine Prüfkarte einstückig derart ausgebildet ist, daß sie eine große Anzahl von erfindungsgemäßen Mikrokontaktstiften aufweist, die allen auf der Scheibe ausgebildeten zu prüfenden Halbleiterbausteinen zugeordnet sind;

3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Prüfkarte von 2, bei der die Mikrokontaktstifte allen auf der Scheibe ausgebildeten zu prüfenden Bausteinen zugeordnet sind;

4 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen einer Kontaktstruktur einer herkömmlichen Prüfkarte;

5 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen einer Kontaktstruktur einer anderen herkömmlichen Prüfkarte;

6 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Mikrokontaktstiftes;

7 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zum Darstellen einer elektrischen Verbindung, wobei mehrere zu prüfende Halbleiterbausteine gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der Mikrokontaktstifte und ein Multiplexer vorgesehen sind, nacheinander geprüft werden; und

8 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Verfahrens zum Herstellen des erfindungsgemäßen Mikrokontaktstifts.

Nachstehend wird unter Bezug auf 1 die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt eine Teilquerschnittansicht zum Darstellen einer erfindungsgemäßen Prüfkarte, wobei die Prüfkarte aus drei Siliziumsubstratschichten gebildet wird, um einen elektrischen Kontakt mit zwei auf dem zu prüfenden Halbleiterbaustein ausgebildeten, sich parallel erstreckenden Elektrodenreihen herzustellen.
In der Querschnittansicht von 1 weist eine Prüfkarte 3 eine dreischichtige Struktur aus drei Siliziumsubstraten auf, einem ersten Substrat 8, einem zweiten Substrat 10 und einem dritten Substrat 15. Ein Streifen oder Träger bzw. Ausleger 4 ist durch ein geeignetes Verfahren, wie beispielsweise maschinelle Fein- oder Mikrobearbeitung, auf dem ersten Siliziumsubstrat ausgebildet. Der Streifen 4 ist in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung elastisch.
Wie in 2 dargestellt, weist der zu prüfende Baustein 7 auf der Halbleiterscheibe 1 Elektroden 2 auf. Ein Mikrokontaktstift 5 ist an einem Ende jedes der Streifen 4 so ausgebildet, daß er der entsprechenden Elektrode 2 auf dem zu prüfenden Baustein 7 gegenüberliegt. Auf der Oberfläche des Mikrokontaktstifts 5 ist eine leitfähige Schicht ausgebildet, um zu gewährleisten, daß der Mikrokontaktstift elektrisch leitfähig ist. Der Mikrokontaktstift 5 und das dritte Siliziumsubstrat 15 sind über eine Öffnung 9₁ elektrisch verbunden.
Ein piezoelektrisches Element oder Piezoelement 6 ist in Sandwichweise auf dem Streifen 4 angeordnet. Das piezoelektrische Element 6 weist eine Dünnschichtform auf und ist vom Streifen 4 isoliert. Eine Treiberschaltung 11 für das piezoelektrische Element ist auf dem dritten Siliziumsubstrat 15 ausgebildet. Eingangsanschlüsse des piezoelektrischen Elements 6 sind mit der Treiberschaltung 11 für das piezoelektrische Element über eine Öffnung 9₂ verbunden. Wenn die Treiberschaltung 11 dem piezoelektrischen Element 6 ein elektrisches Signal zuführt, wird durch das piezoelektrische Element 6 eine Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Streifens 4 erzeugt.
Um die Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Streifens 4 und dadurch des Mikrokontaktstifts 5 zu gewährleisten, ist das zweite Siliziumsubstrat 10 ausgeschnitten, um eine Vertiefung für den Mikrokontaktstift 5 zu bilden. Das zweite Siliziumsubstrat 10 wird außerdem dazu verwendet, eine innere Schaltung 30 zum Übertragen verschiedener Signale anzuordnen, wie beispielsweise Multiplexsignale zum Schalten der Signale in der Prüfkarte. Wie vorstehend beschrieben, wird das dritte Siliziumsubstrat 15 zum Anordnen der Treiberschaltung 11 für das piezoelektrische Element verwendet. Das dritte Siliziumsubstrat 15 wird außerdem zusammen mit dem zweiten Siliziumsubstrat 10 zum Anordnen eines Schaltungsmusters 34 verwendet, das eine Multiplexschaltung 34 aufweist.
Die Treiberschaltung 11 für das piezoelektrische Element ist für jeden zu prüfenden Baustein vorgesehen. Typischerweise wird durch einen Hochspannungsgenerator in der Treiberschaltung 11 ein Treibersignal von mehreren zehn Volt erzeugt. Das Treibersignal wird mehreren der piezoelektrischen Elemente 6 zugeführt, so daß die Kontaktstifte 5, die so angeordnet sind, daß sie auf die Elektroden 2 auf dem zu prüfenden Baustein 7 treffen, bewegt werden und mit den Elektroden in Kontakt kommen. Dadurch wird der aktivierte bzw. der nichtaktivierte Zustand aller Kontaktstifte 5 für den zu prüfenden Baustein 7 gesteuert, d.h. die Kontaktstifte werden gleichzeitig mit allen Elektroden verbunden oder die Verbindungen der Kontaktstifte mit den Elektroden wird gleichzeitig unterbrochen.
Aufgrund der Sruktur des erfindungsgemäßen Mikrokontaktstifts ist jeder der Kontaktstifte unabhängig von den anderen elastisch. Daher kann durch die Kontaktstifte die Verminderung der Flachheit der Oberfläche der Elektroden, d.h. der Halbleiterscheibe, ausgeglichen werden. Weil die Kontaktstifte voneinander unabhängig sind und sich getrennt in die Aufwärts- bzw. Abwärtsrichtung bewegen, kann bezüglich den Kontaktflächen der Elektroden eine Schrubb- oder Abreibfunktion bereitgestellt werden.
Das piezoelektrische Element 6 wird durch Sputtern oder ein Aufdampfverfahren auf der Ober- und/oder der Unterseite des Streifens 4 ausgebildet. Durch dieses Beschichtungsverfahren wird beispielsweise eine Zweielementkristallstruktur mit Schichten aus Siliziumoxid (SiO₂)-Gold-PLZT-Gold-PLZT-Gold ausgebildet. PLZT ist ein piezoelektrisches Material aus beispielsweise Blei, Lanthan, Zink und Titanoxid. Durch diese Struktur biegt sich das piezoelektrische Element 6 proportional zur angelegten Spannung, wodurch die vertikale Bewegung des Mikrokontaktstiftes 5 erzeugt wird.
Die elektrische Isolierung zwischen dem Streifen 4 und dem piezoelektrischen Element 6 wird durch die Siliziumoxidschicht auf dem piezoelektrischen Element 6 erhalten. Weil die Durchbruch- oder Durchschlagspannung der Siliziumoxidschicht 10 V/μm beträgt, ist eine Schichtdicke von 3–5 μm für eine Steuerspannung von 20–30 V ausreichend. Wie in den 1–3 dargestellt, sind die piezoelektrischen Elemente 6 über Durchgangsöffnungen 9 mit den Treiberschaltungen 11 und der inneren Schaltung 30 verbunden.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Vertiefung für die Bewegung der Kontaktstifte 5 zwischen dem ersten Silizium substrat 1 und dem dritten Siliziumsubstrat 15 ausgebildet, indem der entsprechende Abschnitt des zweiten Siliziumsubstrats 10 entfernt wird. Dadurch sind bei diesem Beispiel die Mikrokontaktstifte 5 über etwa 10 μm in vertikaler Richtung beweglich. Diese Bewegungsstrecke ist ausreichend, um Unregelmäßigkeiten der Oberflächen der Elektroden 2 oder eine Krümmung der zu prüfenden Scheibe 1 auszugleicehn.
Obwohl nicht dargestellt, kann die Verbindung zwischen mehreren der Kontaktstifte 5 und einer externen Schaltung hergestellt werden, indem beispielsweise ein Keramiksubstrat in unmittelbarer Nähe der erfindungsgemäßen Prüfkarte angeordnet wird und dazwischen geeignete Komponenten oder Teile angeordnet und angeschlossen werden.
Nachstehend wird unter Bezug auf die 6 bis 8 ein Verfahren zum Hersteller der erfindungsgemäßen Mikrokontaktstruktur beschrieben. 6 zeigt ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Mikrokontaktstifts, und 8 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Darstellen eines Verfahrens zum Herstellen des erfindungsgemäßen Mikrokontaktstifts.
In diesem Beispiel wird ein Siliziummaterial mit einer (100)-Kristallebene als Siliziumsubstrat verwendet. Das Siliziumsubstrat von 6A wird einem Lithographie- und einem Trockenätzschritt zugeführt, wie in 6B dargestellt. Durch Photolithographie wird eine Maske hergestellt, um Muster der Maske mit geografischen Formen auf eine dünne Schicht aus strahlungsempfindlichem Material, d.h. einen Abdecklack oder ein Resist, zu übertragen. Das Siliziumsubstrat mit dem durch das Lithographieverfahren gebildeten Mustern wird dann dem Trockenätzprozeß zugeführt. Beispielsweise kann Kohlenstoffhexafluorid- (C₂F₆-) Gas für dieses Ätzverfahren verwendet werden. Es wird ein Streifen 4 mit einer Dicke von 200 μm und einer Länge von 500 μm gebildet.
Der Streifen 4 weist an seinem Ende einen rechteckigen Vorsprung mit den Maßen 100 × 100 × 100 μm auf.
Aus diesem rechteckigen Abschnitt des Streifens 4 wird durch einen anisotropen Naß- oder Laugenätzprozeß ein Mikrokontaktstift 5 gebildet, wie in 6C dargestellt. Der Mikrokontaktstift 5 weist eine etwa 50 μm hohe Pyramidenform auf, die von (111)-Kristallebenen umgeben ist. Für dieses anisotrope Naß- oder Laugenätzverfahren kann eine 3N-Lösung aus Isopropylalkohol und Kaliumhydroxid oder Kalilauge (KOH) verwendet werden. Um zu erreichen, daß der Streifen elektrisch leitfähig wird, wird auf der Oberfläche des Streifens durch ein Sputterverfahren ein leitfähiges Material, wie beispielsweise eine Goldschicht, aufgebracht.
Der Streifen 4 wird in ein Isoliermaterial 31, wie beispielsweise Polyimid, gepreßt, wie in 6D dargestellt, und einem Verfahren zum Vermindern der Scheibendicke oder einem Scheibenlösungsverfahren ("lost wafer-Verfahren") unterzogen, bei dem die Dicke an der Rückseite von 200 μm auf 50 μm reduziert wird, wie in 6E dargestellt. Für dieses Verfahren kann eine Salpetersäurelösung verwendet werden.
Durch ein Sputter- oder ein Aufdampfverfahren wird auf dem Streifen 4 ein piezoelektrisches Element 6 ausgebildet, wie in 6F dargestellt. Durch dieses Schichtbildungsverfahren wird eine Zweielementkristallstruktur mit zwei Lagen piezoelektrischer Schichten gebildet. Beispielsweise besteht die Zweielementkristallstruktur aus Siliziumoxid (SiO₂)-Gold-PLZT-Gold-PLZT-Gold. PLZT ist ein piezoelektrisches Material, das Blei, Lanthan, Zink und Titanoxid aufweist.
Durch ein herkömmliches Halbleiterherstellungsverfahren werden Durchgangsöffnungen 9 und Mikrostreifen- oder Mikrostripleitungen auf dem Streifen 4 ausgebildet, wie in 6G dargestellt. Außerdem wird auf dem Streifen 4 ein zweites Siliziumsubstrat 10 mit einer Opferelektroden- oder Opferschicht 32 aus Siliziumoxid (SiO₂) aufgebracht. Die Opferschicht 32 sollte auf der oberen Fläche des Streifens 4 angeordnet sein und das piezoelektrische Element 6 und die Rückseite des Mikrokontaktstiftes 5 umgeben.
Ein drittes Siliziumsubstrat 15 wird auf dem zweiten Siliziumsubstrat 10 aufgebracht, wie in 6H dargestellt. Auf dem dritten Siliziumsubstrat 15 werden durch ein herkömmliches Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung eine Treiberschaltung 11 für ein piezoelektrisches Element und eine Multiplexschaltung 34 ausgebildet. Elektrische Verbindungen werden durch die Durchgangsöffnungen 9 von der Treiberschaltung 11 zum piezoelektrischen Element 6 durch Verfüllen der Öffnungen 9 mit elektrisch leitfähigem Material hergestellt.
Die Opferschicht 32 und das Isoliermaterial 31 werden, wie in 6I dargestellt, entfernt, um eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Streifens 4 zu ermöglichen. Das piezoelektrische Element 6 kann beim letzten Verarbeitungsschritt auch auf der anderen Seite des Streifens 4 ausgebildet werden, um eine in 1 dargestellte Sandwichstruktur zu erhalten. Diese Verarbeitung ist mit der in Verbindung mit 6F beschriebenen Verarbeitung identisch.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Prüfkarte 3 mit in einem Abstand von 100 μm ausgerichteten Streifen leicht hergestellt werden. Beim vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren ist das dritte Siliziumsubstrat 15 zum Herstellen der Prüfkarte nicht unbedingt erforderlich. In diesem Fall kann, wenn das dritte Substrat 15 nicht vorgesehen ist, eine Treiberschaltung für ein piezoelektrisches Element auf dem zweiten Substrat 10 ausgebildet werden. Alternativ können Anschlußflächen auf dem zweiten Substrat 10 ausgebildet werden, um ein Treiber- oder Steuersignal von einer externen Schaltungsanordnung (nicht dargestellt), wie beispielsweise einer auf einem Keramiksubstrat ausgebildeten Schaltung, durch eine Drahtverbindung, zu empfangen.
Das Ablaufdiagramm von 8 zeigt das gleiche Herstellungsverfahren wie unter Bezug auf 6 beschrieben. D.h., bei Schritt 201 wird die Maske auf dem Siliziumsubstrat ausgebildet, und bei Schritt 202 wird der Streifen 4 mit dem rechteckigen Vorsprung an seinem Ende durch ein Trockenätzverfahren ausgebildet. Aus dem rechteckigen Abschnitt des Streifens 4 wird bei Schritt 203 durch einen anisotropen Naß- oder Laugenätzprozeß der pyramidenförmige Mikrokontaktstift 5 gebildet.
Der Streifen 4 wird bei Schritt 204 in das Isoliermaterial 31, wie beispielsweise Polyimid, gepreßt. Die Dicke des Streifens 204 wird bei Schritt 205 durch ein Verfahren zum Vermindern der Scheibendicke oder ein Scheibenlösungsverfahren ("lost wafer-Verfahren") an der Rückseite des Streifens reduziert. Durch einen Sputterprozeß wird bei Schritt 206 das piezoelektrische Element 6 auf dem Streifen 4 ausgebildet. Bei Schritt 207 wird das zweite Siliziumsubstrat 10 mit der Opferschicht 32 und den Durchgangsöffnungen 9 auf dem Streifen 4 aufgebracht. Bei Schritt 208 wird das dritte Siliziumsubstrat 15 mit der Multiplexschaltung 34 und den Durchgangsöffnungen 9 auf dem zweiten Siliziumsubstrat 10 aufgebracht. Die Opferschicht 32 und das Polyimid-Isoliermaterial werden bei Schritt 209 entfernt.
Die erfindungsgemäße Prüfkarte kann so aufgebaut sein, daß sie zum Prüfen einer oder mehrerer auf der Halbleiterscheibe 1 angeordneter Halbleiterschaltungen 7 geeignet bzw. angepaßt ist. Daher kann die Prüfkarte so aufgebaut sein, daß sie nur einen Teil der zu prüfenden Scheibe 1 abdeckt. In diesem Fall muß entweder die erfindungsgemäße Prüfkarte oder die zu prüfende Scheibe 1 auf einem X-Y-Tisch angeordnet sein, um die relative Position zu verstellen und andere Schaltungen auf der Scheibe 1 zu prüfen.
Alternativ kann die Prüfkarte so aufgebaut sein, daß sie alle Halbleiterschaltungen 7 auf der zu prüfenden Scheibe 1 abdeckt. Die 2 und 3 zeigen eine solche Ausführungsform, bei der alle auf der Scheibe 1 ausgebildeten Halbleiterschaltungen 7 abgedeckt werden. Bei dieser Anordnung ist kein X-Y-Tisch erforderlich, weil die Anzahl der Mikrokontaktstifte 5 der Anzahl aller Elektroden auf der Scheibe 1 entspricht.
Im Beispiel von 2 und 3 werden eine der gerade geprüften Halbleiterschaltung 7 zugeordnete Gruppe von Mikrokontaktstiften 5 gleichzeitig durch ein Steuersignal von der Treiberschaltung 11 für das piezoelektrische Element angesteuert. Nach dem Prüfen einer Halbleiterschaltung 7 werden eine andere Gruppe von Mikrokontaktstiften 5 angesteuert, um die nächste Halbleiterschaltung 7 auf der Scheibe zu prüfen. Daher sind die Kontaktstifte über der gerade geprüften Halbleiterschaltung 7 aktiviert, während die Kontaktstifte für die nicht geprüften Halbleiterschaltungen nicht aktiviert sind.
Der gerade geprüften Halbleiterschaltung 7 werden über die Mikrokontaktstifte 5 Prüfsignale von einem Halbleiterprüfsystem zugeführt, und die erhaltenen Ausgangssignale werden durch das Prüfsystem empfangen. Wie in 7 dargestellt, werden diese Prüfsignale und die erhaltenen Signale für die entsprechende Halbleiterschaltung durch eine Multiplexschaltung 34 und einen Multiplexertreiber 29 ausgewählt, die auf dem dritten Siliziumsubstrat 15 der Prüfkarte 3 ausgebildet sind. Beispielsweise führt der Multiplexertreiber 29 der Multiplexschaltung 34 ein Steuersignal zu, um eine dem gerade geprüften Halbleiterbaustein 7 zugeordnete Gruppe von Mikrokontaktstiften 5 auszuwählen. Durch die Multiplexschaltung 34 werden die ausgewählte Halbleiterschaltung 7 und das Halbleiterprüfsystem 28 über die Mikrokontaktstifte 5 miteinander verbunden.
Erfindungsgemäß ist aufgrund der Struktur des erfindungsgemäßen Mikrokontaktstifts jeder der Mikrokontaktstifte unabhängig von den anderen elastisch. Daher können durch die Kontaktstifte die Schwankungen der Oberflächenflachheit der zu prüfenden Halbleiterbausteine auf der Scheibe ausgeglichen werden. Weil die Kontaktstifte sich unabhängig voneinander und getrennt auf- und abwärts bewegen, kann eine Schrubb- oder Abreibwirkung bezüglich den Kontaktflächen der Elektroden erhalten werden. Daher wird durch den erfindungsgemäßen Kontaktstift ein sehr stabiler und zuverlässiger elektrischer Kontakt erhalten.
Außerdem kann die Prüfkarte derart hergestellt werden, daß sie alle auf der Scheibe ausgebildeten Halbleiterschaltungen abdeckt. Die Prüfkarte weist die Multiplexschaltung auf, um die elektrischen Verbindungen zwischen der gerade geprüften Halbleiterschaltung und dem Halbleiterprüfsystem zu schalten. Bei dieser Anordnung können alle Halbleiterschaltungen ohne Verwendung eines X-Y-Tischs geprüft werden, indem die zu prüfende Halbleiterschaltung ausgewählt wird. Dadurch ist während des Prüfvorgangs kein mechanisches Positionieren erforderlich, wodurch die Positionierungsgenauigkeit zwischen den Kontaktstiften und dem gerade geprüften Baustein verbessert und die Gesamtzeitdauer für den Prüfvorgang reduziert wird.

Claims

Kontaktstruktur zum elektrischen Verbinden eines Kontaktstiftes mit einer Elektrode eines Bausteins mit: mehreren auf einem Halbleitersubstrat ausgebildeten Streifen, die einen Abstand aufweisen, der dem Abstand der Elektroden des zu prüfenden Halbeiterbausteins entspricht, wobei jeder Streifen ausgebildet ist mit: einem an einem Ende des in Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens auslenkbaren Streifens einstückig ausgebildeten elektrisch leitfähigen Mikrokontaktstift, wobei der Mikrokontaktstift eine durch anisotropisches Ätzen ausgebildete Pyramidenform aufweist; und einem auf dem Streifen ausgebildeten piezoelektrischen Element zum Auslenken des Mikrokontaktstiftes in der Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens, wenn dem piezoelektrischen Element ein Treibersignal zugeführt wird; wobei die Auslenkungsbewegung jedes Mikrokontaktstiftes selektiv durch das Treibersignal veranlaßt wird, und wobei die Auslenkungsbewegung eines jeden Mikrokontaktstiftes unabhängig von der der anderen Mikrokontaktstifte ist, so daß eine Zielelektrode auf dem zu prüfenden Halbleiterbaustein kontaktiert wird, ohne eine mechanische Bewegung der anderen Mikrokontaktstifte hervorzurufen.
Kontaktstruktur nach Anspruch 1, wobei der Streifen aus Silizium besteht, auf dessen Oberfläche eine leitfähige dünne Schicht ausgebildet ist, und ein spitzes Ende des pyramidenförmigen Mikrokontaktstiftes einen Abbreibeffekt bei Druck gegen die Elektrode des zu prüfenden Halbleiterbausteins bewirkt.
Kontaktstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das piezoelektrische Element eine auf einer oberen Fläche des Streifens angeordnete Zweielementkristallplatte ist und mit einem Signalweg zum Empfangen des Treibersignals verbunden ist.
Kontaktstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das piezoelektrische Element aus zwei Zweielementkristallplatten gebildet wird, die auf einer oberen oder einer unteren Fläche des Streifens angeordnet sind, und mit einem Signalweg zum Empfangen des Treibersignals verbunden ist.
Kontaktstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das piezoelektrische Element jedes Streifens aus einer Zweielementkristallplatte mit Siliziumoxid (SiO₂)-Gold-PLZT-Gold-PLZT-Gold-Schichten gebildet ist.
Prüfkarte zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einer Elektrode einer auf einem Wafer angeordneten Halbleiterschaltung und einem Halbleiterprüfsystem, mit: mehreren auf einem Halbleitersubstrat ausgebildeten Streifen, die einen Abstand aufweisen, der dem Abstand der Elektroden des zu prüfenden Halbeiterbausteins entspricht, wobei jeder Streifen ausgebildet ist mit: einem einer der Elektroden zugeordneten elektrisch leitfähigen Mikrokontaktstift, der an einem Ende des in einer Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens auslenkbaren Mikrokontaktstiftes einstückig ausgebildet ist, wobei der Mikrokontaktstift eine durch anisotropisches Ätzen ausgebildete Pyramidenform aufweist; und einem auf dem Streifen angeordneten piezoelektrischen Element zum Auslenken des Mikrokontaktstiftes in der Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens, wenn dem piezoelektrischen Element eine Treibersignal zugeführt wird; wobei die Auslenkungsbewegung jedes Mikrokontaktstiftes selektiv durch das Treibersignal veranlaßt wird, und wobei die Auslenkungsbewegung eines jeden Mikrokontaktstiftes unabhängig von der der anderen Mikrokontaktstifte ist, so daß eine Zielelektrode auf dem zu prüfenden Halbleiterbaustein kontaktiert wird, ohne eine mechanische Bewegung der anderen Mikrokontaktstifte hervorzurufen.
Prüfkarte nach Anspruch 6, wobei das Halbleitersubstrat ferner ein erstes Siliziumsubstrat und ein zweites Siliziumsubstrat aufweist, die übereinander angeordnet sind, wobei der Streifen auf dem ersten Siliziumsubstrat ausgebildet ist und das zweite Siliziumsubstrat eine Durchgangsöffnung aufweist, um einen Signalweg zwischen dem Mikrokontaktstift und einer externen Schaltung zu bilden.
Prüfkarte nach Anspruch 6, wobei das Halbleitersubstrat ferner ein erstes Siliziumsubstrat, ein zweites Siliziumsubstrat und ein drittes Siliziumsubstrat aufweist, die übereinander angeordnet sind, wobei der Streifen auf dem ersten Siliziumsubstrat ausgebildet ist und das zweite und das dritte Siliziumsubstrat eine Durchgangsöffnung aufweisen, um einen Signalweg zwischen dem Mikrokontaktstift und einer externen Schaltung zu bilden.
Prüfkarte nach Anspruch 8, wobei das zweite Siliziumsubstrat ein Schaltungsmuster zum Übertragen von Prüfsignalen durch das Substrat und das dritte Siliziumsubstrat ein Schaltungsmuster zum Übertragen des Treibersignals dadurch hindurch zum Ansteuern des piezoelektrischen Elements aufweist.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Streifen aus Silizium besteht, auf dessen Oberfläche eine leitfähige dünne Schicht ausgebildet ist, und ein spitzes Ende des pyramidenförmigen Mikrokontaktstiftes einen Abbreibeffekt bei Druck gegen die Elektrode des zu prüfenden Halbleiterbausteins bewirkt.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das piezoelektrische Element eine auf einer oberen Fläche des Streifens angeordnete Zweielementkristallplatte ist und mit einem Signalweg zum Empfangen des Treibersignals verbunden ist.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei das piezoelektrische Element aus zwei Zweielementkristall-platten gebildet wird, die auf einer oberen oder einer unteren Fläche des Streifens angeordnet sind, und mit einem Signalweg zum Empfangen des Treibersignals verbunden ist.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei das piezoelektrische Element jedes Streifens aus einer Zweielementkristallplatte mit Siliziumoxid (SiO₂)-Gold-PLZT-Gold-PLZT-Gold-Schichten gebildet ist.
Prüfkarte zum Herstellen elektrischer Verbindungen zwischen Elektroden mehrerer auf einem Wafer angeordneter Halbleiterbausteine und einem Halbleiterprüfsystem, mit: mehreren auf einem Halbleitersubstrat ausgebildeten Streifen, die einen Abstand aufweisen, der dem Abstand der Elektroden des zu prüfenden Halbleiterbauteils entspricht, wobei jeder Streifen ausgebildet ist mit: mehreren auf entsprechenden Streifen ausgebildeten und bezüglich der Elektroden aller Halbleiterbausteine auf dem Wafer angeordneten Mikrokontaktstiften, wobei jeder der Mikrokontaktstifte elektrisch leitfähig ist und an einem Ende jedes Streifens einstückig ausgebildet ist, der in Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens auslenkbar ist, wobei der Mikrokontaktstift eine durch anisotropisches Ätzen ausgebildete Pyramidenform aufweist; mehreren auf den Streifen ausgebildeten piezoelektrischen Elementen zum Auslenken der entsprechenden Mikrokontaktstifte in Richtung vertikal zur Hauptfläche des Streifens, wenn dem piezoelektrischen Element ein Treibersignal zugeführt wird; und einer Multiplexschaltung zum Auswählen einer Gruppe der Mikrokontaktstifte, um Signale zwischen einem oder mehreren ausgewählten der Halbleiterbausteine und dem Halbleiterprüfsystem zu übertragen, wobei die Auslenkungsbewegung jedes Mikrokontaktstiftes selektiv durch das Treibersignal veranlaßt wird, und wobei die Auslenkungsbewegung eines jeden Mikrokontaktstiftes unabhängig von der der anderen Mikrokontaktstifte ist, so daß eine Zielelektrode auf dem zu prüfenden Halbleiterbaustein kontaktiert wird, ohne eine mechanische Bewegung der anderen Mikrokontaktstifte hervorzurufen.
Prüfkarte nach Anspruch 14, wobei das Halbleitersubstrat ferner ein erstes Siliziumsubstrat und ein zweites Siliziumsubstrat aufweist, die übereinander angeordnet sind, wobei die Streifen auf dem ersten Siliziumsubstrat ausgebildet sind und das zweite Siliziumsubstrat Durchgangsöffnungen aufweist, um Signalwege zwischen den Mikrokontaktstiften und dem Halbleiterprüfsystem zu bilden.
Prüfkarte nach Anspruch 14, wobei das Halbleitersubstrat ferner ein erstes Siliziumsubstrat, ein zweites Siliziumsubstrat und ein drittes Siliziumsubstrat aufweist, die übereinander angeordnet sind, wobei die Streifen auf dem ersten Siliziumsubstrat ausgebildet sind und das zweite und das dritte Siliziumsubstrat Durchgangsöffnungen aufweisen, um Signalwege zwischen den Mikrokontaktstiften und dem Halbleiterprüfsystem zu bilden.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 14 bis 16, ferner mit einer Treiberschaltung zum Ansteuern der piezoelektrischen Elemente, wobei die Treiberschaltung und die Multiplexschaltung auf dem dritten Siliziumsubstrat ausgebildet sind.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei jeder der Streifen aus Silizium besteht, auf dessen Oberfläche eine leitfähige dünne Schicht ausgebildet ist, wobei eine spitzes Ende des Mikorkontaktstiftes einen Abriebeffekt bei Druck gegen die Elektrode des zu prüfenden Halbleiterbausteins bewirkt.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei jedes der piezoelektrischen Elemente eine auf einer oberen Fläche des Streifens angeordnete Zweielementkristallplatte ist und mit einem Signalweg zum Empfangen des Treibersignals verbunden ist.
Prüfkarte nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei jedes der piezoelektrischen Elemente aus zwei Zweielementkristallplatten gebildet wird, die auf einer oberen Fläche oder einer unteren Fläche des Streifens angeordnet sind, und mit einem Signalweg zum Empfangen des Treibersignals verbunden ist.
Verfahren zum Herstellen einer Prüfkarte nach einem der Ansprüche 6–13, mit den Schritten: Ausbilden einer Maske auf einem Siliziumsubstrat; Ausbilden mehrerer Streifen auf dem Siliziumsubstrat durch einen Trockenätzprozeß, wobei jeder Streifen einen rechteckigen Vorsprung an seinem Ende aufweist; Ausbilden einer elektrisch leitfähigen Schicht auf einer Oberfläche jedes Streifens durch ein Sputterverfahren; Durchführen eines anisotropen Naßätzverfahrens an dem rechteckigen Vorsprung jedes Streifens, um einen pyramidenförmigen Mikrokontaktstift herzustellen; Pressen der Streifen in ein Isoliermaterial; Vermindern der Dicke der Streifen durch ein Verfahren zum Vermindern der Scheibendicke; Ausbilden eines piezoelektrischen Elements auf jedem Streifen durch ein Sputterverfahren; Anordnen eines zweiten Siliziumsubstrats mit einer Opferschicht aus einem Siliziummaterial auf einer Rückseite des Streifens; Entfernen der Opferschicht, um mehrere Vertiefungen zu bilden, um eine Auslenkbewegung der Streifen zu ermöglichen, wobei eine Meßkarte mit einer großen Anzahl an Mirkokontaktstiften erstellt wird, die in einer vertikalen Errichtung senkrecht zum Siliziumsubstrat auslenkbar sind, wenn an die piezoelektrischen Element ein Treibersignal angelegt wird, und wobei die Auslenkungsbewegung eines jeden der Mikrokontaktstifte selektiv durch das Treibersignal bewirkt wird, und wobei die Auslegungsbewegung eines jeden Mikrokontaktstiftes unabhängig von der der anderen Mikrokontaktstifte ist, so daß eine Zielelektrode des zu prüfenden Halbleiterbausteins kontaktiert wird, ohne eine mechanische Bewegung in den anderen Mikrokontaktstiften hervorzurufen.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei im zweiten Siliziumsubstrat Durchgangsöffnungen ausgebildet werden, um Signalwege zwischen den Mikrokontaktstiften und einem Halbleiterprüfsystem zu bilden.
Verfahren zum Herstellen einer mit Prüfkarte nach einem der Ansprüche 14–20, mit den Schritten: Ausbilden einer Maske auf einem ersten Siliziumsubstrat; Ausbilden mehrerer Streifen auf dem ersten Siliziumsubstrat durch ein Trockenätzverfahren, wobei jeder Streifen einen rechteckigen Vorsprung an seinem Ende aufweist; Durchführen eines anisotropes Naßätzverfahren an dem rechteckigen Vorsprung jedes Streifens, um einen pyramidenförmigen Mikrokontaktstift herzustellen; Ausbilden einer elektrisch leitfähigen Schicht auf einer Oberfläche jedes Streifens durch ein Sputterverfahren; Pressen der Streifen in ein Isoliermaterial; Vermindern der Dicke der Streifen durch ein Verfahren zum Vermindern der Scheibendicke; Ausbilden eines piezoelektrischen Elements auf jedem Streifen durch ein Sputterverfahren; Anordnen eines zweiten Siliziumsubstrats mit einer Opferschicht aus einem Siliziummaterial auf einer Rückseite der Streifen; Anordnen eines dritten Siliziumsubstrats mit einer Multiplexschaltung auf dem zweiten Siliziumsubstrat; und Entfernen der Opferschicht, um mehrere Vertiefungen zu bilden, um eine Auslenkbewegung der Streifen zu ermöglichen, wobei eine Meßkarte mit einer großen Anzahl an Mirkokontaktstiften erstellt wird, die in einer vertikalen Errichtung senkrecht zum Siliziumsubstrat auslenkbar sind, wenn an die piezoelektrischen Element ein Treibersignal angelegt wird, und wobei die Auslenkungsbewegung eines jeden der Mikrokontaktstifte selektiv durch das Treibersignal bewirkt wird, und wobei die Auslegungsbewegung eines jeden Mikrokontaktstiftes unabhängig von der der anderen Mikrokontaktstifte ist, so daß eine Zielelektrode des zu prüfenden Halbleiterbausteins kontaktiert wird, ohne eine mechanische Bewegung in den anderen Mikrokontaktstiften hervorzurufen.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei Durchgangsöffnungen im zweiten Siliziumsubstrat und im dritten Siliziumsubstrat ausgebildet werden, um Signalwege zwischen den Mikrokontaktstiften und einem Halbleiterprüfsystem zu bilden.