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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Halbleiterprüfungsvorrichtung
und ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktsonde und insbesondere
auf eine Halbleiterprüfungsvorrichtung, die
eine Kontaktsonde aufweist, die mit einem Anschlussteil einer elektronischen
Vorrichtung elektrisch verbunden ist, wenn die elektronische Vorrichtung
geprüft
wird, und ein Verfahren zum Herstellen der Kontaktsonde.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Im
Zuge einer hohen Verdichtung von Halbleitervorrichtungen in den
letzten Jahren werden äußere Verbindungsanschlüsse für Halbleitervorrichtungen
mit einer zunehmend großen
Zahl von Stiften versehen. Gleichzeitig besteht ferner ein Bedarf
an einer weiteren Größenreduzierung
von Halbleitervorrichtungen. Es wird daher gewünscht, dass Halbleitervorrichtungen
eine hochdichte Anordnung von äußeren Verbindungsanschlüssen haben.
Als ein bekanntes Paket zum Erfüllen
eines solchen Wunsches gibt es beispielsweise ein BGA (= ball grid
array = Kugelgitter-Array) und ein CSP (= chip size package = Chipgrößenpaket).
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Bei
dem BGA (Kugelgitter-Array) und dem CSP (Chipgrößenpaket) ist deren Bodenoberflächenteil
mit einem gitterartigen Array von Lotkugeln versehen. Durch Anordnen
der Lotkugeln auf eine gitterartige Art und Weise kann die Teilung
der Lotkugeln mit einer schmaleren Teilung angeordnet werden. Dies ermöglicht eine
hohe Verdichtung und eine Größenreduzierung
der Halbleitervorrichtung. Da für
die Halbleitervorrichtung eine hohe Zuverlässigkeit erforderlich ist,
wird ferner vor einer Auslieferung eine Zuverlässigkeitsprüfung an der Halbleitervorrichtung durchgeführt.
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Bei
dem Zuverlässigkeitstest
wird die Halbleitervorrichtung dadurch getestet, dass der Halbleitervorrichtung
tatsächlich
ein Testsignal zugeführt wird.
Demgemäß werden
Kontaktsonden, die mit einem Tester verbunden sind, mit den Lotkugeln
der Halbleitervorrichtung verbunden.
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1 ist
eine Zeichnung, die eine Kontaktsonde gemäß einer herkömmlichen
Technologie zeigt. In 1 ist eine Kontaktsonde 10 dargestellt, auf
die im Allgemeinen als ein Pogo-Stift Bezug genommen wird. Die Kontaktsonde 10 weist
hauptsächlich
einen Schaftteil 11, einen Oberteilkolben 12 zum Verbinden
mit den Lotkugeln des BGA, einen Unterteilkolben 13 zum
Verbinden mit einer Prüfungsvorrichtung
(einem Tester) und Schraubenfedern 14 auf.
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Die
Schraubenfedern
14 sind zwischen dem oberen und dem unteren
Kolben
12,
13 angeordnet. Die Schraubenfedern
14 erlauben
dem Oberteilkolben
12, in einer vertikalen Richtung (der
Pfeilrichtung in
1) hinsichtlich des Unterteilkolbens
13 verschiebbar
zu sein. Ferner ist ein Gehäuse
15 mit
einem Durchgangsloch zum Anordnen der Kontaktsonde
10 in
demselben gebildet (siehe beispielsweise die
japanische offengelegte Patentanmeldung
Nr. 2001-255340 ).
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2 ist
eine Zeichnung, die eine drahtförmige
Kontaktsonde gemäß einer
herkömmlichen Technologie
zeigt. In
2 weist eine Kontaktsonde
20 einen
weichen Kern
21 und eine harte Schale
22, die
auf eine den weichen Kern
21 umhüllende Art und Weise angeordnet
ist, auf. Der weiche Kern
21 ist mit einem Drahtbondverfahren
gebildet. Die harte Schale
22 ist mit einem Plattierungsverfahren
gebildet (siehe beispielsweise die
japanische
offengelegte Patentanmeldung Nr. 11-126800 ).
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Da
die Kontaktsonde 10 jedoch mechanische Komponenten, wie
die Schraubenfedern., einsetzt, hat die Kontaktsonde 10 eine
Schwierigkeit bei dem Anordnen der Kontaktsonde 10 in einer
schmalen Teilung. Da die Kontaktsonde 10 von Hand hergestellt
ist, hat die Kontaktsonde 10 ferner eine schlechte Prozessgenauigkeit,
erfordert einen großen
Herstellungsaufwand und kann nicht in Massen erzeugt werden. Zusätzlich erfordert
die Kontaktsonde 10 eine große Zahl von Komponenten, was
den Herstellungsaufwand weiter erhöht.
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Bei
der Kontaktsonde 20, die durch das Drahtbondverfahren gebildet
ist, ist es schwierig, die Kontaktsonde 20 in einer schmalen
Teilung anzuordnen, da die Kontaktsonde 20 mit einer komplizierten Form
gebildet ist. Infolge der Drahtform der Kontaktsonde 20 neigt
die Kontaktsonde 20 ferner dazu, Problemen, wie einer bleibenden
Ermüdungsdehnung und/oder
einer plastischen Verformung, zu unterliegen.
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Eine
bekannte Halbleiterprüfungsvorrichtung ist
in der
US-B-6359455 offenbart.
Diese offenbart eine Vorrichtung mit einer Kontaktsonde, die durch einen
Spiralarm, der als eine schneckenartige Platte wirkt, getragen ist.
Die gesamte Kontaktsonde ist aus Nickel oder einer Nickellegierung
gebildet.
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Eine
andere bekannte Halbleiterprüfungsvorrichtung
ist in der
US-A-4520314 offenbart.
Diese offenbart eine Prüfungsvorrichtung
mit einer Vielzahl von Kontaktsonden, die durch eine Mehrzahl von
parallelen Siliziumfingern gebildet sind, die aus einem einzelnen
Siliziumsubstrat gebildet sind.
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Eine
andere bekannte Halbleiterprüfungsvorrichtung
ist in der
JP 07007052
A offenbart. Diese offenbart eine Kontaktsonde, die durch
eine Auslegerbalkenstruktur, die an einem Siliziumsubstrat gebildet
ist, getragen ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleiterprüfungsvorrichtung
und ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktsonde zu schaften,
das im Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme beseitigt, die
durch die Begrenzungen und Nachteile der verwandten Technik verursacht
werden.
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Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden
Beschreibung dargelegt und werden teilweise aus der Beschreibung und
den beigefügten
Zeichnungen offensichtlich oder können durch eine Anwendung der
Erfindung gemäß den in
der Beschreibung gelieferten Lehren gelernt werden. Aufgaben sowie
andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch
eine Halbleiterprüfungsvorrichtung
und ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktsonde realisiert und
erlangt, die insbesondere in der Beschreibung in solch vollständigen,
klaren, prägnanten
und exakten Ausdrücken
aufgezeigt sind, dass durchschnittlichen Fachleuten ermöglicht ist,
die Erfindung anzuwenden.
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Um
diese und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß dem Zweck der Erfindung,
die hierin ausgeführt
und allgemein beschrieben ist, schafft die Erfindung eine Halbleiterprüfungsvorrichtung
nach Anspruch 1.
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Bei
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung können
die Blockteile, aus einer Draufsichtrichtung betrachtet, auf eine
spiralartige Art und Weise auf dem Siliziumsubstrat angeordnet sein.
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Bei
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann der Halteteil einen Rahmenkörper, der
die Blockteile umgibt, umfassen, wobei der Rahmenkörper mit
mindestens einem der Blockteile der Kontaktsonde einstückig gebildet
ist, wobei die Blockteile jeweils einen Bodenflächenteil haben, der hinsichtlich
eines Bodenflächenteils
des Rahmenkörpers
eine gleiche Ebene teilt.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen
einer Kontaktsonde nach Anspruch 4.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Herstellen
einer Kontaktsonde, die erste bis vierte Blockteile umfasst, wobei
das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Bilden eines ersten Resistfilms
an einem Abschnitt des Siliziumsubstrats, der dem Halteteil entspricht,
und einem Abschnitt des Siliziumsubstrats, der einer Position des
ersten Blockteils entspricht; b) Bilden eines zweiten Resistfilms
an dem ersten Resistfilm und einem Abschnitt des Siliziumsubstrats,
der einer Position des zweiten Blockteils entspricht, wobei der
zweite Resistfilm eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen
des ersten Resistfilms unterscheidet; c-1) Bilden eines dritten Resistfilms
an dem zweiten Resistfilm und einem Abschnitt des Siliziumsubstrats,
der einer Position des dritten Blockteils entspricht, wobei der
dritte Resistfilm eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen
des zweiten Resistfilms unterscheidet; c-2) Bilden eines vierten
Resistfilms an dem dritten Resistfilm und einem Abschnitt des vierten
Blockteils, wobei der vierte Resistfilm eine Eigenschaft hat, die
sich von derjenigen des dritten Resists unterscheidet; d) Ätzen eines ersten
Bereichs auf eine erste Tiefe durch Verwenden des vierten Resistfilms
als eine Maske und dann Entfernen des vierten Resistfilms; e-1) Ätzen eines zweiten
Bereichs auf eine zweite Tiefe durch Verwenden des dritten Resistfilms
als eine Maske und dann Entfernen des dritten Resistfilms; e-2) Ätzen eines dritten
Bereichs auf eine dritte Tiefe durch Verwenden des zweiten Resistfilms
als eine Maske und dann Entfernen des zweiten Resistfilms; e-3) Ätzen eines vierten
Bereichs auf eine vierte Tiefe durch Verwenden des ersten Resistfilms
als eine Maske; und f) Bilden einer leitfähigen Schicht mindestens an
den Oberflächen
der ersten bis vierten Blockteile und Füllen eines Durchgangslochs,
das durch das Ätzen
bei dem Schritt e-3) gebildet wird, mit einem leitfähigen Material.
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Bei
dem Verfahren gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann der Halteteil einen Rahmenkörper, der
die ersten bis vierten Blockteile umgibt, aufweisen, wobei der Rahmenkörper mit
mindestens einem der ersten bis vierten Blockteile der Kontaktsonde
einstückig
gebildet sein kann.
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Andere
Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen gelesen wird, offensichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Zeichnung, die eine herkömmliche
Kontaktsonde zeigt;
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2 ist
eine Zeichnung, die eine herkömmliche
Kontaktsonde mit einer Drahtform zeigt;
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3 ist
eine Draufsicht einer Halbleiterprüfungsvorrichtung, die eine
Kontaktsonde aufweist, gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Kontaktsonde, die in 3 gezeigt
ist;
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5 ist
eine Querschnittsansicht einer Halbleiterprüfungsvorrichtung, die in 3 gezeigt ist,
entlang einer Linie A-A von 3;
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6 ist
eine Draufsicht (Teil 1), die einen Prozess eines Herstellverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 6 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 6;
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8 ist
eine Draufsicht (Teil 2), die einen Prozess eines Herstellverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 8 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 8;
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10 ist
eine Draufsicht (Teil 3), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 10 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 10;
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12 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 10 gezeigt
ist, entlang einer Linie D-D von 10;
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13 ist
eine Draufsicht (Teil 4), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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14 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 13 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 13;
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15 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 13 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E von 13;
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16 ist
eine Draufsicht (Teil 5), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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17 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 16 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 16;
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18 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 16 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E von 16;
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19 ist
eine Draufsicht (Teil 6), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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20 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 19 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 19;
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21 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 19 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E von 19;
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22 ist
eine Draufsicht (Teil 7), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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23 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 22 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 22;
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24 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 22 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E von 22;
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25 ist
eine Draufsicht (Teil 8), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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26 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 25 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 25;
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27 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 25 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E von 25;
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28 ist
eine Draufsicht (Teil 9), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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29 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 28 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 28;
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30 ist
eine Querschnittsansicht (Teil 1), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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31 ist
eine Draufsicht (Teil 10), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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32 ist
eine perspektivische Ansicht von ersten bis vierten Säulenteilen,
die in einem Bereich G, der in 31 gezeigt
ist, gebildet sind;
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33 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 31 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 31;
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34 ist
eine Draufsicht (Teil 11), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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35 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 34 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 34;
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36 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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37 ist
eine Draufsicht (Teil 12), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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38 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 37 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 37;
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39 ist
eine Draufsicht (Teil 12), die einen Prozess eines Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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40 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 39 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 39;
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41 ist
eine Draufsicht, die eine Halbleiterprüfungsvorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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42 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 41 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 41;
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43 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 41 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E von 41;
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44 ist
eine Draufsicht, die eine Halbleiterprüfungsvorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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45 ist
eine perspektivische Ansicht einer Kontaktsonde, die in 44 gezeigt
ist;
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46 ist
eine Querschnittsansicht einer Halbleiterprüfungsvorrichtung entlang einer
Linie I-I von 44;
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47 ist
eine Draufsicht (Teil 1), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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48 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 47 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 47;
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49 ist
eine Draufsicht (Teil 2), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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50 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 49 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 49;
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51 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 49 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 49;
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52 ist
eine Draufsicht (Teil 3), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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53 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 52 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 52;
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54 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 52 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 52;
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55 ist
eine Draufsicht (Teil 4), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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56 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 55 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 55;
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57 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 55 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 55;
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58 ist
eine Draufsicht (Teil 5), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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59 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 58 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 58;
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60 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 58 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 58;
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61 ist
eine Draufsicht (Teil 6), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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62 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 61 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 61;
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63 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 61 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 61;
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64 ist
eine Draufsicht (Teil 7), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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65 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 64 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 64;
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66 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 64 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 64;
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67 ist
eine Draufsicht (Teil 8), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
68 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 67 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 67;
-
69 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 67 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 67;
-
70 ist
eine Draufsicht (Teil 9), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
einer Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
71 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 70 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 70; und
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72 ist
eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die in 70 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 70.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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Zuerst
ist unter Bezugnahme auf 3 bis 5 eine Halbleiterprüfungsvorrichtung,
die eine Kontaktsonde aufweist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 ist eine
Draufsicht, die die Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 4 ist eine
perspektivische Ansicht einer Kontaktsonde, die in 3 gezeigt
ist, und 5 ist eine Querschnittsansicht
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
entlang einer Linie A-A von 3. Es sei
bemerkt, dass die Pfeilrichtung Z-Z in 4 eine vertikale
Richtung anzeigt. Die Ziffer 60B, die in 5 gezeigt
ist, zeigt eine Rückenfläche einer
Kontaktsonde 45 und eines Halteteils 41 (auf die
im Folgenden als „Hinterfläche 60B" Bezug genommen ist).
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Eine
Halbleiterprüfungsvorrichtung 40 weist hauptsächlich den
Halteteil 41, die Kontaktsonde 45 und einen Messteil 58 auf
(siehe 5). Die Kontaktsonde 45 und der Halteteil 41 sind
einstückig
gebildet. Der Halteteil 41 ist auf eine die Kontaktsonde 45 umgebende
Art und Weise als ein Rahmenkörper
gebildet, zwischen der Kontaktsonde 45 und dem Halteteil 41 ist
ein Durchgangsteil 83 gebildet. Es sei bemerkt, dass, obwohl
in der Zeichnung nicht gezeigt, mehrere Kontaktsonden 45 auf
eine gitterartige Art und Weise in der Halbleiterprüfungsvorrichtung 40 angeordnet
sind.
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Die
Kontaktsonde 45 weist hauptsächlich mehrere Säulenteile
(einen ersten Säulenteil 46 bis vierten
Säulenteil 49),
eine leitfähige
Schicht (eine Schicht aus einem leitfähigen Metall) 52 und
eine Durchgangslochelektrode 55 auf. Die ersten bis vierten
Säulenteile 46–49,
die eine unterschiedliche Höhe
haben, sind fortlaufend angeordnet, wobei der erste Säulenteil 46 der
höchste
Säulenteil
ist, der zweite Säulenteil 47 der
zweithöchste
Säulenteil
ist, der dritte Säulenteil 48 der
dritthöchste
Säulenteil
ist und der vierte Säulenteil 49 der
vierthöchste
Säulenteil
ist. Die ersten bis vierten Säulenteile 46–49 haben ferner
jeweils einen Bodenflächenteil
(eine Hinterfläche 60B),
der eine gleiche Ebene teilt.
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In
einer Draufsicht der ersten bis vierten Säulenteile 46–49 (siehe 3)
sind die ersten bis vierten Säulenteile 46–49 so
angeordnet, dass sie eine spiralartige Form bilden. Die Kontaktsonde 45 ist durch
den Halteteil 41 über
den vierten Säulenteil 49 auf
eine Art und Weise eines Auslegers getragen.
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So
strukturiert, ist die Kontaktsonde 45 fähig, hinsichtlich des rahmenkörperförmigen Halteteils 41 eine
federartige Eigenschaft zu erlangen. Demgemäß kann, wenn die Kontaktsonde 45 mit
einem Anschlussteil 57 einer elektronischen Vorrichtung 56 kontaktiert
wird, eine plastische Verformung der Kontaktsonde 45 reduziert
werden, wodurch die Lebenszeit der Kontaktsonde 45 verlängert wird.
Ferner kann, da durch Anordnen der ersten bis vierten Säulenteile 46–49 auf
die spiralartige Art und Weise die ersten bis vierten Säulenteile 46–49 einander
tragen, die Festigkeit der Kontaktsonde 45 erhöht werden.
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Die
leitfähige
Schicht 52 ist mindestens an den Oberflächen der ersten bis vierten
Säulenteile 46–49 gebildet.
Der vierte Säulenteil 49,
dessen Höhe
am niedrigsten ist, weist die Durchgangslochelektrode 55 auf,
die in einem Durchgangsloch gebildet ist, das den vierten Säulenteil 49 in
einer Richtung Z-Z durchdringt. Die Durchgangslochelektrode 55 wird
gleichzeitig mit dem Bilden der leitfähigen Schicht 52 gebildet.
Die Durchgangslochelektrode 55 dient dazu, um die Hinterfläche 608 und
die leitfähige Schicht 52 elektrisch
zu verbinden. Der Messteil 58 ist mit der Durchgangslochelektrode 55 elektrisch verbunden.
Der Messteil 58 wird bei dem Prüfen einer elektronischen Vorrichtung 56 basierend
auf Eingangs-Ausgangs-Signalen
von der elektronischen Vorrichtung 56 verwendet. Was die
elektronische Vorrichtung 56 als das Ziel für eine Prüfung betrifft, können andere
Halbleiterelemente als Alternativen des CSP oder des BGA eingesetzt
sein.
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Die
Prüfung
der elektronischen Vorrichtung 56 unter Verwendung der
Halbleiterprüfungsvorrichtung 40 wird
durch Anstoßen
des Anschlussteils 57 der elektronischen Vorrichtung 56 an
die leitfähige Schicht 52,
die bei einem oberen Flächenteil
des ersten Säulenteils 46 gebildet
ist, und elektrisches Verbinden des Messteils 58 und der
elektronischen Vorrichtung 56 über die Durchgangslochelektrode 55 durchgeführt.
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So
strukturiert, sind die Kontaktsonde 45 und der Halteteil 41 mit
einem einzelnen Siliziumsubstrat einstückig gebildet. Was das Verfahren
für eine
einstückige
Bildung betrifft, wird eine Hochgenauigkeitsverarbeitungstechnologie
eingesetzt, die bei dem Verarbeiten von Halbleitervorrichtungen
verwendet wird (und im Folgenden detailliert beschrieben ist). Demgemäß kann eine
Prozessgenauigkeit verbessert werden, wodurch ermöglicht wird,
dass die Kontaktsonden 45, verglichen mit der herkömmlichen Kontaktsonde,
in einer schmaleren Teilung angeordnet sind. Zusätzlich können die Kontaktsonden 45 bei einem
niedrigen Aufwand in Massen erzeugt werden. Ferner kann, da als
das Material der Kontaktsonde 45 ein Siliziumsubstrat eingesetzt
ist, eine plastische Verformung der Kontaktsonde 45, verglichen
mit der herkömmlichen
Kontaktsonde, wirksamer verhindert werden.
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Als
Nächstes
ist ein Verfahren zum Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung 40,
die die Kontaktsonde 45 aufweist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6–40 beschrieben. 6 ist
eine Draufsicht (Teil 1), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 7 ist eine
Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 6 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 6.
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Wie
in 6 und 7 gezeigt, wird an einem Bereich 63 des
Siliziumsubstrats 60, der dem Halteteil 41 entspricht,
und an einem Bereich 61 des Siliziumsubstrats 60,
der dem ersten Säulenteil 46 entspricht,
ein erster Resistfilm 62 gebildet. Als ein bevorzugtes
Beispiel des ersten Resistfilms 62 können ein Flüssigresist, der beispielsweise
ein Phenolharz als eine Hauptkomponente, ein Melamin- und/oder ein
Epoxidharz als eine Teilkomponente enthält, und ein photoempfindlicher
Wirkstoff, in dem der Resist beschichtet wird und dann erhitzt wird,
eingesetzt werden.
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8 ist
eine Draufsicht (Teil 2), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 9 ist eine
Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 8 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 6.
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Als
Nächstes
wird, wie in 8 und 9 gezeigt,
an einem Bereich 64 des Siliziumsubstrats 60,
der dem zweiten Säulenteil 47 entspricht,
und an dem ersten Resistfilm 62 ein zweiter Resistfilm 65 gebildet,
der eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen des ersten Resistfilms 62 unterscheidet.
Als ein bevorzugtes Beispiel des zweiten Resistfilms 65 kann
ein Flüssigresist,
der beispielsweise ein Novolac-Harz und/oder ein Naphthochinondiazid-Dielektrikum
als eine Hauptkomponente enthält,
eingesetzt werden.
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10 ist
eine Draufsicht (Teil 3), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 11 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 10 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 10. 12 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 10 gezeigt
ist, entlang einer Linie D-D
von 10.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 10 bis 12 gezeigt,
an einem Bereich 66 des Siliziumsubstrats 60,
der dem dritten Säulenteil 48 entspricht,
und an dem zweiten Resistfilm 65 ein dritter Resistfilm 67 gebildet,
der eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen des zweiten Resistfilms 65 unterscheidet.
Als ein bevorzugtes Beispiel des dritten Resistfilms 67 können ein
Flüssigresist,
der beispielsweise ein Phenolharz als eine Hauptkomponente, ein
Melamin- und/oder ein Epoxidharz als eine Teilkomponente enthält, und
ein photoempfindlicher Wirkstoff, in dem der Resist beschichtet
wird und dann erhitzt wird, eingesetzt werden.
-
13 ist
eine Draufsicht (Teil 4), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 14 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 13 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 6. 15 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 13 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E
von 13.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 13 bis 15 gezeigt,
an einem Bereich 72 des Siliziumsubstrats 60,
der dem vierten Säulenteil 49 entspricht,
und an dem dritten Resistfilm 67 ein vierter Resistfilm 71 gebildet,
der eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen des dritten Resistfilms 67 unterscheidet.
Hier werden die vierte Resistschicht 71 bei dem Bereich 62,
der dem vierten Säulenteil 49 entspricht,
und die vierte Resistschicht 71, die bei dem Bereich 63 gelegen
ist, der dem Halteteil 41 entspricht, auf eine fortgesetzte
Art und Weise einstückig
gebildet. Dadurch kann während
eines ersten Ätzprozesses
unter Verwendung der vierten Resistschicht 71 als eine
Maske der vierte Säulenteil 49 durch
den Halteteil 41 getragen werden. Als ein bevorzugtes Beispiel
des vierten Resistfilms 71 kann ein Flüssigresist, der beispielsweise
ein Novolac-Harz und/oder ein Naphthochinondiazid-Dielektrikum als
eine Hauptkomponente enthält,
eingesetzt werden.
-
16 ist
eine Draufsicht (Teil 5), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 17 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 16 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 16. 18 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 16 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E
von 16. Es sei bemerkt, dass H1 in 17 und 18 die
Tiefe eines Nutteils 73, der durch einen ersten Ätzprozess
gebildet wird, anzeigt (auf die im Folgenden als eine Tiefe H1 Bezug
genommen ist).
-
Als
Nächstes
wird, wie in 16 bis 18 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 60 unter Verwendung der vierten
Resistschicht 71 als eine Maske der erste Ätzprozess
durchgeführt,
um den Nutteil 73 zu bilden, der hinsichtlich einer Oberfläche 60A des
Siliziumsubstrats 60 eine Tiefe H1 hat. Dann wird der vierte
Resistfilm 71 entfernt.
-
19 ist
eine Draufsicht (Teil 6), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 20 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 19 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 19. 21 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 19 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E
von 19. Es sei bemerkt, dass H2 in 20 und 21 eine Ätztiefe,
die durch einen zweiten Ätzprozess
gebildet wird, anzeigt (auf die im Folgenden als eine Tiefe H2 Bezug
genommen ist).
-
Als
Nächstes
wird, wie in 19 bis 21 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 60 unter Verwendung der dritten
Resistschicht 67 als eine Maske der zweite Ätzprozess
durchgeführt,
um einen Nutteil 75, der hinsichtlich einer Oberfläche 60A des
Siliziumsubstrats 60 eine Tiefe (H1 + H2) hat, und einen Stufenteil 76 des
Bereichs 72, der dem vierten Säulenteil 49 entspricht,
zu bilden. Der Stufenteil 75 wird als eine Stufe gebildet,
die hinsichtlich einer Oberfläche 60A des
Siliziumsubstrats 60 eine Tiefe H2 hat. Dann wird der dritte
Resistfilm 67 entfernt.
-
22 ist
eine Draufsicht (Teil 7), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 23 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 22 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 22. 24 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 22 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E
von 22. Es sei bemerkt, dass H3 in 23 und 24 eine Ätzmenge
eines dritten Ätzprozesses
(eine Ätztiefe,
auf die im Folgenden als eine „Tiefe
H3" Bezug genommen
ist) anzeigt.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 22 bis 24 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 60 unter Verwendung der zweiten
Resistschicht 65 als eine Maske der dritte Ätzprozess
durchgeführt,
um einen Nutteil 77, der hinsichtlich einer Oberfläche 60A des
Siliziumsubstrats 60 eine Tiefe (H1+H2+H3) hat, einen Stufenteil 79 mit
einer Tiefe (H2+H3) in dem Bereich 72, der dem vierten
Säulenteil 49 entspricht,
und einen Stufenteil 81 mit einer Tiefe H3 in dem Bereich 66,
der dem dritten Säulenteil 48 entspricht,
zu bilden. Dann wird der zweite Resistfilm 65 entfernt.
-
25 ist
eine Draufsicht (Teil 8), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 26 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 25 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C von 25. 27 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 25 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E
von 25. Es sei bemerkt, dass H4 in 26 und 27 eine Ätzmenge
eines vierten Ätzprozesses
(eine Ätztiefe,
auf die im Folgenden als eine „Tiefe
H4" Bezug genommen
ist) anzeigt.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 25 bis 27 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 60 unter Verwendung der ersten
Resistschicht 62 als eine Maske der vierte Ätzprozess
durchgeführt,
um den Durchgangsteil 83, den Halteteil 41, den
vierten Säulenteil 49,
der in dem Bereich 72 eine Stufe mit einer Tiefe (H2+H3+H4)
hinsichtlich einer oberen Fläche 41A des
Halteteils (des Silizium-Halteteils) 41 aufweist, den dritten
Säulenteil 48,
der in dem Bereich 66 eine Stufe mit einer Tiefe (H3+H4)
aufweist, den zweiten Säulenteil 47,
der in dem Bereich 64 eine Stufe mit einer Tiefe (H4) aufweist,
und den ersten Säulenteil 46 zu
bilden. Eine obere Fläche 46A des
ersten Säulenteils 46 ist
so angeordnet, dass sie mit der oberen Fläche 41A des Halteteils 41 eine
gemeinsame Ebene teilt.
-
Es
sei bemerkt, dass die Tiefen H1-H4 eine Beziehung H1=H2=H3=H4 erfüllend gebildet
werden können
oder jeweils mit unterschiedlichen Tiefen gebildet werden können. Ferner
kann bei einem Fall, bei dem die Tiefen H1-H4 die Beziehung H1=H2=H3=H4
erfüllen,
H1 auf beispielsweise 50 μm
eingestellt sein. Ferner können
die Breiten der ersten bis vierten Säulenteile 46–49 beispielsweise
in Größen gebildet
sein, die näherungsweise
zwischen 15–50 μm liegen.
-
28 ist
eine Draufsicht (Teil 9), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 29 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 28 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 28. 30 ist
eine Querschnittsansicht (Teil 1), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 28 und 29 gezeigt,
nachdem der erste Resistfilm 62 entfernt ist, ein Resistfilm 91 mit
einem Öffnungsteil 92 zum
Bilden eines Durchgangslochs 94 gebildet, so dass in dem
vierten Säulenteil 49 die
Durchgangslochelektrode 55 gebildet werden kann. Dann wird,
wie in 30 gezeigt, unter Verwendung
des Resistfilms 91 als eine Maske ein Ätzprozess durchgeführt, um das
Durchgangsloch 94 zu bilden.
-
31 ist
eine Draufsicht (Teil 10), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 32 ist
eine perspektivische Ansicht der ersten bis vierten Säulenteile 46–49,
die in einem Bereich G gebildet sind, der in 31 gezeigt
ist. 33 ist eine Querschnittsansicht der Konfiguration,
die in 31 gezeigt ist, entlang einer
Linie A-A von 31. Als Nächstes wird, wie in 31 bis 33 gezeigt,
der Resistfilm 91 entfernt.
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34 ist
eine Draufsicht (Teil 11), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 35 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 34 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 34. Als
Nächstes
wird, wie in 34 und 35 gezeigt,
eine Keimschicht 95 gebildet, die bei dem Bilden eines
Plattierungsfilms an der Konfiguration, die in 33 gezeigt
ist, und innerhalb des Durchgangslochs 94 verwendet wird.
Die Keimschicht 95 kann mit beispielsweise einem Zerstäubungsverfahren
(engl.: sputter method) oder einem CVD-Verfahren gebildet werden.
Für die
Keimschicht 95 kann beispielsweise ein Ti-Film, ein W-Film
oder ein Cr-Film eingesetzt werden.
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36 ist
eine Querschnittsansicht (Teil 2), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. Als Nächstes wird, wie in 36 gezeigt,
die Keimschicht 96 an die Hinterfläche 60B der Kontaktsonde 45 und
des Halteteils 41 angehaftet. Als die Keimschicht 96 kann
beispielsweise ein leitfähiges Band
mit CU als einem Basismaterial eingesetzt werden.
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37 ist
eine Draufsicht (Teil 12), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 38 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 37 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 37. Wie
in 37 und 38 gezeigt,
wird von der Keimschicht 95, die an der Hinterfläche 608 der
Kontaktsonde 45 und des Halteteils 41 angehaftet
ist, eine Elektrizität
zugeführt,
und dann wird ein Plattierungsprozess durchgeführt, um an den oberen und seitlichen
Flächen
der ersten bis vierten Säulenteile 46–49 einen
Plattierungsfilm 98 zu bilden. Demgemäß wird innerhalb des Durchgangslochs 94 die Durchgangslochelektrode 55 gebildet,
die die Keimschicht 95 und den Plattierungsfilm 98 aufweist,
und an der Kontaktsonde 45 und dem Halteteil 41 wird
die leitfähige
Schicht 52 gebildet, die die Keimschicht 95 und
den Plattierungsfilm 98 aufweist. Als der Plattierungsfilm 98 kann
beispielsweise ein Film eingesetzt werden, der eine Ni-Legierung,
Cu und/oder Gold aufweist.
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39 ist
eine Draufsicht (Teil 13), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 40 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 39 gezeigt
ist, entlang einer Linie A-A von 39. Als
Nächstes
werden, wie in 39 und 40 gezeigt,
die Keimschichten 95 und 96 und der Plattierungsfilm 98 (die
leitfähige
Schicht 52), außer denjenigen,
die an der Oberfläche
der Kontaktsonde 45 und der Durchgangslochelektrode 55 gebildet sind,
entfernt, wodurch das Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung 40,
die die Kontaktsonde 45 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist, abgeschlossen wird.
-
Bei
dem Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung 40 mit
den im Vorhergehenden beschriebenen Herstellprozessen kann folglich
durch Einsetzen eines solchen Photoätzverfahrens, das für ein Verarbeiten
von Halbleitervorrichtungen oder dergleichen verwendet wird, eine
Prozessgenauigkeit verbessert werden, um dadurch zu ermöglichen,
dass die Kontaktsonde(n) 45 in einer schmaleren Teilung als
die herkömmliche(n)
Kontaktsonde(n) angeordnet ist (sind). Zusätzlich kann die Kontaktsonde 45, die
eine geringe plastische Verformung hat, bei einem niedrigen Aufwand
in Massen erzeugt werden. Es sei bemerkt, dass als eine Alternative
für das
leitfähige
Metallmaterial der leitfähigen
Schicht 52 ein Film eines leitfähigen Polymers, wie Polypyrrol
oder Polyacetylen, eingesetzt werden kann. Die Durchgangslochelektrode 55 kann
mit dem leitfähigen
Polymer gebildet werden. Bei einem Fall eines Einsetzens von Polypyrrol
als das Material der leitfähigen Schicht 52 kann
durch Beschichten mit einer Polypyrrollösung ein Polypyrrolfilm gebildet
werden.
-
[Zweites Ausführungsbeispiel]
-
Als
Nächstes
ist unter Bezugnahme auf 41 bis 43 ein
Verfahren zum Herstellen einer Halbleiterprüfungsvorrichtung, die eine
Kontaktsonde aufweist, gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 41 ist
eine Draufsicht, die die Halbleiterprüfungsvorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt, 42 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 41 gezeigt
ist, entlang einer Linie C-C
von 41. 43 ist eine Querschnittsansicht
der Konfiguration, die in 41 gezeigt
ist, entlang einer Linie E-E von 41. Es
sei bemerkt, dass das Verfahren zum Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung,
die die Kontaktsonde gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist, ein modifiziertes Beispiel
des Verfahrens zum Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung 40,
die die Kontaktsonde 45 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung aufweist, ist. In 41 bis 43 sind
daher gleiche Komponenten durch gleiche Ziffern wie von 25 bis 27 bezeichnet.
-
Bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung werden durch Durchführen des vierten Ätzprozesses
ein Plattenglied 87 mit einer Dicke H5 und der Halteteil 41 zusätzlich zu
der Bildung der ersten bis vierten Säulenteile 46–49 gebildet.
Ferner wird zwischen den ersten bis vierten Säulenteilen 46–49 und
dem Halteteil 41 ein Nutteil 85 gebildet. Nach
dem vierten Ätzprozess
wird das Plattenglied 87 durch Polieren oder Ätzen entfernt. Nachdem
das Plattenglied 87 entfernt ist, werden durch Ausführen der
im Vorhergehenden beschriebenen Prozesse, die bei 28–40 dargestellt sind,
die leitfähige
Schicht 52 und die Durchgangslochelektrode 55 gebildet,
wodurch das Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung 40 abgeschlossen wird.
-
Durch
Erlauben, dass das Plattenglied 87, das die Bodenfläche der
ersten bis vierten Säulenteile 46–49 und
die Bodenfläche
des Halteteils 41 trägt, nach
dem vierten Ätzprozess übrig bleibt,
kann die Festigkeit der Halbleiterprüfungsvorrichtung 40 aufrechterhalten
werden, wenn die Halbleiterprüfungsvorrichtung 40 während der
Herstellungsprozesse zu oder von Verarbeitungsvorrichtungen, wie
einer Photolithographievorrichtung oder einer Ätzvorrichtung, transportiert
wird.
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[Drittes Ausführungsbeispiel]
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Als
Nächstes
ist unter Bezugnahme auf 44 bis 46 eine
Halbleiterprüfungsvorrichtung,
die eine Kontaktsonde gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufweist, beschrieben. 44 ist
eine Draufsicht, die die Halbleiterprüfungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt, 45 ist
eine perspektivische Ansicht einer Kontaktsonde, die in 44 gezeigt
ist, und 46 ist eine Querschnittsansicht
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
entlang einer Linie I-I von 44. Es
sei bemerkt, dass die Pfeilrichtung Z-Z in 45 eine vertikale
Richtung anzeigt.
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Eine
Halbleiterprüfungsvorrichtung 100 weist hauptsächlich einen
Halteteil 101, eine Kontaktsonde 105 und einen
Messteil 58 auf (siehe 46). Die Kontaktsonde 105 und
der Halteteil 101 sind einstückig gebildet. Der Halteteil 101 ist
auf eine die Kontaktsonde 105 umgebende Art und Weise als
ein Rahmenkörper
gebildet. Der Halteteil 101 ist mit einem ersten Säulenteil 106,
den die Kontaktsonde 105 in sich aufweist, einstückig gebildet.
Ferner ist zwischen der Kontaktsonde 105 und dem Halteteil 101 ein
Durchgangsteil 102 gebildet. Dies erlaubt, dass die Kontaktsonde 105 durch
den Halteteil 101 in einem flexiblen Zustand getragen wird.
-
So
strukturiert, ist die Kontaktsonde 105 fähig, hinsichtlich
des Halteteils 101 eine federartige Eigenschaft zu erlangen.
Demgemäß kann,
wenn die Kontaktsonde 105 mit dem Anschlussteil 57 der
elektronischen Vorrichtung 56 kontaktiert wird, eine plastische
Verformung der Kontaktsonde 105 reduziert werden, wodurch
die Lebenszeit der Kontaktsonde 105 verlängert wird.
-
Die
Kontaktsonde 105 weist mehrere Säulenteile (einen ersten Säulenteil 106 bis
vierten Säulenteil 109),
eine leitfähige
Schicht (eine Schicht aus einem leitfähigen Metall) 114 und
eine Durchgangslochelektrode 111 auf. Die ersten bis vierten
Säulenteile 106–109,
die eine unterschiedliche Höhe
haben, sind fortlaufend angeordnet, wobei der erste Säulenteil 106 der
höchste
Säulenteil
ist, der zweite Säulenteil 107 der
zweithöchste
Säulenteil
ist, der dritte Säulenteil 108 der
dritthöchste
Säulenteil
ist und der vierte Säulenteil 109 der
vierthöchste
Säulenteil
ist. In einer Draufsicht der ersten bis vierten Säulenteile 106–109 (siehe 44)
sind die ersten bis vierten Säulenteile 106–109 so
angeordnet, dass sie eine spiralartige Form bilden. Die ersten bis
vierten Säulenteile 106–109 haben
ferner jeweils Bodenflächenteile 106A–109A,
die eine gleiche Ebene teilen.
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Die
Bodenflächenteile 106A–109A der
ersten bis vierten Säulenteile 106–109 sind
zum elektrischen Verbinden mit dem Anschlussteil 57 der
elektronischen Vorrichtung 56 jeweils mit der leitfähigen Metallschicht 114 gebildet.
Durch Anordnen der Bodenflächenteile 106A–109A der
ersten bis vierten Säulenteile 106–109 auf
einer gleichen Ebene kann ein großer Bereich zum elektrischen
Verbinden mit dem Anschlussteil 57 der elektronischen Vorrichtung 56 erhalten
werden. Die Kontaktsonde 105 und die elektronische Vorrichtung 56 können demgemäß mit einer
hinreichenden Genauigkeit elektrisch verbunden werden.
-
Der
erste Säulenteil 106 weist
die Durchgangslochelektrode 111 auf, die in einem Durchgangsloch
gebildet ist, das den ersten Säulenteil 106 in
einer Richtung Z-Z durchdringt. Die Durchgangslochelektrode 111 dient
dazu, einen Oberflächenteil des
ersten Säulenteils 106 und
die leitfähige
Schicht 114 elektrisch zu verbinden. Die Durchgangslochelektrode 111 wird
gleichzeitig mit dem Bilden der leitfähigen Schicht 114 gebildet.
Der Messteil 58 ist mit der Durchgangslochelektrode 111 elektrisch
verbunden. Der Messteil 58 wird bei dem Prüfen der
elektronischen Vorrichtung 56 basierend auf Eingangs-Ausgangs-Signalen
von der elektronischen Vorrichtung 56 verwendet.
-
Die
Prüfung
der elektronischen Vorrichtung 56 wird durch Anstoßen des
Anschlussteils 57 der elektronischen Vorrichtung 56 an
eine Fläche
des vierten Säulenteils,
bei der die leitfähige
Schicht 114 gebildet ist, und elektrisches Verbinden des
Messteils 58 und der elektronischen Vorrichtung 56 über die
Durchgangslochelektrode 111 durchgeführt.
-
Demgemäß kann (können) die
Kontaktsonde(n) 105 in einer schmalen Teilung angeordnet
sein und bei einem niedrigen Aufwand in Massen erzeugt werden.
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Als
Nächstes
ist unter Bezugnahme auf 47–72 ein
Verfahren zum Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung 100,
die die Kontaktsonde 105 aufweist, gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 47 ist
eine Draufsicht (Teil 1), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 48 ist eine
Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 47 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 47.
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Wie
in 47 und 48 gezeigt,
wird an einem Bereich 121 des Siliziumsubstrats 120,
der dem Halteteil 101 entspricht, und an einem Bereich 122 des
Siliziumsubstrats 120, der dem ersten Säulenteil 106 entspricht,
ein erster Resistfilm 123 gebildet. Hier wird in dem ersten
Resistfilm 123, der in dem Bereich 122, der dem
ersten Säulenteil 106 entspricht,
angeordnet ist, ein Öffnungsteil 124 gebildet. Der Öffnungsteil 124 ist
zum späteren
Bilden eines Durchgangslochs in dem ersten Säulenteil 106 vorgesehen.
Es sei bemerkt, dass als ein bevorzugtes Beispiel des ersten Resistfilms 123 ein
Flüssigresist, der
beispielsweise ein Phenolharz als eine Hauptkomponente, ein Melamin-
und/oder ein Epoxidharz als eine Teilkomponente enthält, und
ein photoempfindlicher Wirkstoff, in dem der Resist beschichtet wird
und dann erhitzt wird, eingesetzt werden können.
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49 ist
eine Draufsicht (Teil 2), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 50 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 49 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 49. 51 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 49 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 49.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 49 bis 51 gezeigt,
an einem Bereich 126 des Siliziumsubstrats 120,
der dem zweiten Säulenteil 107 entspricht,
und an dem ersten Resistfilm 123 ein zweiter Resistfilm 107 gebildet,
der eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen des ersten Resistfilms 123 unterscheidet, und
somit einen Öffnungsteil 128 hat,
der an demselben gebildet ist. Als ein bevorzugtes Beispiel des zweiten
Resistfilms 127 kann ein Flüssigresist, der beispielsweise
ein Novolac-Harz und/oder ein Naphthochinondiazid-Dielektrikum als
eine Hauptkomponente enthält,
eingesetzt werden.
-
52 ist
eine Draufsicht (Teil 3), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 53 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 52 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 52. 54 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 52 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 52.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 52 bis 54 gezeigt,
an einem Bereich 131 des Siliziumsubstrats 120,
der dem dritten Säulenteil 108 entspricht,
und an dem zweiten Resistfilm 127 ein dritter Resistfilm 108 gebildet,
der eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen des zweiten Resistfilms 127 unterscheidet.
Der dritte Resistfilm 132 wird mit einem Öffnungsteil 133 gebildet,
der den Öffnungsteil 128 freilegt.
Als ein bevorzugtes Beispiel des dritten Resistfilms 132 können ein
Flüssigresist,
der beispielsweise ein Phenolharz als eine Hauptkomponente, ein
Melamin- und/oder ein Epoxidharz als eine Teilkomponente enthält, und
ein photoempfindlicher Wirkstoff, in dem der Resist beschichtet
wird und dann erhitzt wird, eingesetzt werden.
-
55 ist
eine Draufsicht (Teil 4), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 56 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 55 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 55. 57 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 55 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 55.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 55 bis 57 gezeigt,
an einem Bereich 136 des Siliziumsubstrats 120,
der dem vierten Säulenteil 109 entspricht,
und an dem dritten Resistfilm 132 ein vierter Resistfilm 109 gebildet,
der eine Eigenschaft hat, die sich von derjenigen des dritten Resistfilms 132 unterscheidet. Der
vierte Resistfilm 137 wird mit einem Öffnungsteil 138 gebildet,
der den Öffnungsteil 133 freilegt.
Als ein bevorzugtes Beispiel des vierten Resistfilms 137 kann
ein Flüssigresist,
der beispielsweise ein Novolac-Harz und/oder ein Naphthochinondiazid-Dielektrikum
als eine Hauptkomponente enthält,
eingesetzt werden.
-
58 ist
eine Draufsicht (Teil 5), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 59 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 58 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 58. 60 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 58 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 58. Es
sei bemerkt, dass L1 in 58 bis 60 die
Tiefe eines Nutteils 141, der durch einen ersten Ätzprozess
gebildet ist (eine Ätztiefe,
auf die im Folgenden als eine Tiefe L1 Bezug genommen ist), anzeigt.
-
Als
Nächstes
wird, wie in 58 bis 60 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 120 unter Verwendung der vierten
Resistschicht 137 als eine Maske der erste Ätzprozess
durchgeführt,
um den Nutteil 141 zu bilden, der hinsichtlich der Oberfläche des
Siliziumsubstrats 120 eine Tiefe L1 hat. Dann wird der vierte
Resistfilm 137 entfernt.
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61 ist
eine Draufsicht (Teil 6), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 62 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 61 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 61. 63 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 61 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 61. Es
sei bemerkt, dass L2 in 61 bis 63 eine Ätzmengentiefe,
die durch einen zweiten Ätzprozess
gebildet ist (eine Ätztiefe,
auf die im Folgenden als eine Tiefe L2 Bezug genommen ist), anzeigt.
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Als
Nächstes
wird, wie in 64 bis 66 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 120 unter Verwendung der dritten
Resistschicht 132 als eine Maske der zweite Ätzprozess
durchgeführt,
um einen Nutteil 146, der hinsichtlich der Oberfläche des
Siliziumsubstrats 120 eine Tiefe (L1+L2) hat, und einen
Stufenteil 142 des Bereichs 136, der dem vierten
Säulenteil 109 entspricht,
zu bilden. Der Stufenteil 142 wird als eine Stufe gebildet,
die hinsichtlich der Oberfläche des
Siliziumsubstrats 120 eine Tiefe L2 hat. Dann wird der
dritte Resistfilm 132 entfernt.
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64 ist
eine Draufsicht (Teil 7), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 65 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 64 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 64. 66 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 64 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 64. Es
sei bemerkt, dass L3 in 64 bis 66 eine Ätzmenge
eines dritten Ätzprozesses
(eine Ätztiefe,
auf die im Folgenden als eine „Tiefe
L3" Bezug genommen
ist), anzeigt.
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Als
Nächstes
wird, wie in 67 bis 69 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 120 unter Verwendung der zweiten
Resistschicht 127 als eine Maske der dritte Ätzprozess
durchgeführt,
um einen Nutteil 152, der hinsichtlich der Oberfläche des
Siliziumsubstrats 120 eine Tiefe (L1+L2+L3) hat, einen
Stufenteil 148 mit einer Tiefe (L2+L3) in dem Bereich 136,
der dem vierten Säulenteil 109 entspricht,
und einen Stufenteil 149 mit einer Tiefe L3 in dem Bereich 131, der
dem dritten Säulenteil 108 entspricht,
zu bilden. Dann wird der zweite Resistfilm 127 entfernt.
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67 ist
eine Draufsicht (Teil 8), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 68 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 67 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 67. 69 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 67 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 67. Es
sei bemerkt, dass L4 in 67 bis 69 eine Ätzmenge
eines vierten Ätzprozesses
(eine Ätztiefe,
auf die im Folgenden als eine „Tiefe
L4" Bezug genommen
ist), anzeigt.
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Als
Nächstes
wird, wie in 67 bis 69 gezeigt,
an dem Siliziumsubstrat 120 unter Verwendung der ersten
Resistschicht 123 als eine Maske der vierte Ätzprozess
durchgeführt,
um den Durchgangsteil 102, den Halteteil 101,
den vierten Säulenteil 109, der
in dem Bereich 136 eine Stufe mit einer Tiefe (L2+L3+L4)
hinsichtlich einer oberen Fläche
des Halteteils 101 aufweist, den dritten Säulenteil 108,
der in dem Bereich 131 eine Stufe mit einer Tiefe (L3+L4) hinsichtlich
der oberen Fläche
des Halteteils 101 aufweist, den zweiten Säulenteil 107,
der in dem Bereich 126 eine Stufe mit einer Tiefe (L4)
hinsichtlich der oberen Fläche
des Halteteils 101 aufweist, und den ersten Säulenteil 106,
der eine obere Fläche
hat, die hinsichtlich der oberen Oberfläche des Halteteils 101 eine
gleiche Ebene teilt, zu bilden. Der erste Säulenteil 106 ist ferner
mit einem Durchgangsloch 125 zum Bilden der Durchgangslochelektrode 111 versehen.
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Demgemäß wird die
Stufe mit der Tiefe L4 zwischen dem ersten Säulenteil 106 und dem
zweiten Säulenteil 107 gebildet,
die Stufe mit der Tiefe L3 wird zwischen dem zweiten Säulenteil 107 und
dem dritten Säulenteil 108 gebildet,
und die Stufe mit der Tiefe L2 wird zwischen dem dritten Säulenteil 108 und
dem vierten Säulenteil 109 gebildet.
Es sei bemerkt, dass die Tiefen L1-L4 eine Beziehung L1=L2=L3=L4
erfüllend
gebildet werden können
oder jeweils mit unterschiedlichen Tiefen gebildet werden können. Ferner
kann bei einem Fall, bei dem die Tiefen L1-L4 die Beziehung L1=L2=L3=L4
erfüllen,
L1 auf beispielsweise 50 μm
eingestellt sein. Ferner können
die Breiten der ersten bis vierten Säulenteile 106–109 beispielsweise
in Größen gebildet
sein, die näherungsweise
zwischen 15–50 μm liegen.
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70 ist
eine Draufsicht (Teil 9), die einen Prozess des Herstellungsverfahrens
der Halbleiterprüfungsvorrichtung
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 71 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 70 gezeigt
ist, entlang einer Linie I-I von 70. 72 ist
eine Querschnittsansicht der Konfiguration, die in 70 gezeigt
ist, entlang einer Linie J-J von 70.
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Als
Nächstes
wird, wie in 70 bis 72 gezeigt,
nachdem der erste Resistfilm 123 entfernt ist, an den Bodenflächenteilen 106A–109A der
ersten bis vierten Säulenteile 106–109 die
leitfähige
Metallschicht 114, die eine Keimschicht 126 und
einen Metallplattierungsfilm 127 aufweist, gebildet, und
in dem Durchgangsloch 125 wird die Durchgangslochelektrode 111,
die die Keimschicht 126 und den Metallplattierungsfilm 127 aufweist,
gebildet. Als die Keimschicht 126 kann beispielsweise ein
Ti-Film, ein W-Film oder ein Cr-Film eingesetzt werden. Als der Plattierungsfilm 127 kann
ferner ein Film eingesetzt werden, der beispielsweise eine Ni-Legierung,
Cu und/oder Gold aufweist. Es sei bemerkt, dass, da die Prozesse
zum Bilden der leitfähigen
Metallschicht 114 und des Durchgangslochs 111 die
gleichen wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind, deren
weitere Beschreibung weggelassen ist.
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Bei
dem Herstellen der Halbleiterprüfungsvorrichtung 100 mit
den im Vorhergehenden. beschriebenen Herstellprozessen kann folglich
durch Einsetzen eines solchen Photoätzverfahrens, das für ein Verarbeiten
von Halbleitervorrichtungen oder dergleichen verwendet wird, eine
Prozessgenauigkeit verbessert werden, um dadurch zu ermöglichen, dass
die Kontaktsonde(n) 105 in einer schmaleren Teilung als
die herkömmliche(n)
Kontaktsonde(n) angeordnet ist (sind). Zusätzlich kann die Kontaktsonde 105,
die eine geringe plastische Verformung hat, bei einem niedrigen
Aufwand in Massen erzeugt werden. Es sei bemerkt, dass bei dem dritten
Ausführungsbeispiel
der vierte Säulenteil 109 einstückig mit
dem Halteteil 101 gebildet sein kann. Ferner ist die Position der
Durchgangslochelektrode (55, 111) nicht auf die Position
begrenzt, die bei den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen beschrieben
ist, sondern kann bei einem beliebigen der mehreren Säulenteile
gebildet sein.
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Demgemäß schafft
die vorliegende Erfindung eine Halbleiterprüfungsvorrichtung, die eine Kontaktsonde
aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen der Kontaktsonde zum
Verbessern einer Prozessgenauigkeit, was ermöglicht, dass Kontaktsonden
in einer schmalen Teilung angeordnet sind, und erlaubt, dass Kontaktsonden
bei einem niedrigen Aufwand in Massen erzeugt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist ferner nicht auf diese Ausführungsbeispiele
begrenzt, sondern es können
verschiedene Variationen und Modifikationen vorgenommen sein, ohne
von dem in den Ansprüchen
definierten Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.