JP2002196019A - コンタクトストラクチャ並びにその製造方法及びそれを使用したプローブコンタクトアセンブリ - Google Patents

コンタクトストラクチャ並びにその製造方法及びそれを使用したプローブコンタクトアセンブリ

Info

Publication number
JP2002196019A
JP2002196019A JP2001326215A JP2001326215A JP2002196019A JP 2002196019 A JP2002196019 A JP 2002196019A JP 2001326215 A JP2001326215 A JP 2001326215A JP 2001326215 A JP2001326215 A JP 2001326215A JP 2002196019 A JP2002196019 A JP 2002196019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
contact
contactor
substrate
photoresist layer
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001326215A
Other languages
English (en)
Inventor
Yu Zhou
ユー・ズー
David Yu
デービッド・ユー
Robert Edward Aldaz
ロバート・エドワード・アルダズ
Theodore A Khoury
セオドア・エー・コウリイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Publication of JP2002196019A publication Critical patent/JP2002196019A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06733—Geometry aspects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07364—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
    • G01R1/07378—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch using an intermediate adapter, e.g. space transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4885—Wire-like parts or pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10—Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L24/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/57—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2428—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using meander springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06727—Cantilever beams
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06772—High frequency probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07314—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being perpendicular to test object, e.g. bed of nails or probe with bump contacts on a rigid support
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0556—Disposition
    • H01L2224/05568—Disposition the whole external layer protruding from the surface
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/05573—Single external layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001—Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01004—Beryllium [Be]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01022—Titanium [Ti]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01024—Chromium [Cr]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01027—Cobalt [Co]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01029—Copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01032—Germanium [Ge]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01033—Arsenic [As]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01045—Rhodium [Rh]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01056—Barium [Ba]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01074—Tungsten [W]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01082—Lead [Pb]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
    • H01L2924/1025—Semiconducting materials
    • H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
    • H01L2924/10253—Silicon [Si]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12042—LASER
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/156—Material
    • H01L2924/15786—Material with a principal constituent of the material being a non metallic, non metalloid inorganic material
    • H01L2924/15787—Ceramics, e.g. crystalline carbides, nitrides or oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19041—Component type being a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901—Structure
    • H01L2924/1904—Component type
    • H01L2924/19042—Component type being an inductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30105—Capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/20—Connectors or connections adapted for particular applications for testing or measuring purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/20—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by affixing prefabricated conductor pattern
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
    • H05K3/4015—Surface contacts, e.g. bumps using auxiliary conductive elements, e.g. pieces of metal foil, metallic spheres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトターゲットとの電気接続を行うた
めのコンタクトストラクチャを提供する。 【解決手段】 このコンタクトストラクチャは、コンタ
クト基板と、複数のコンタクタとで構成されている。コ
ンタクタは、接触点を形成する先端部と、コンタクト基
板に設けられたスルーホールに挿入される中間部と、そ
の終端が電気的接続用のコンタクトパッドとしてコンタ
クト基板の裏面から突出するベース部と、中間部とベー
ス部の間に設けられ、コンタクタがコンタクトターゲッ
トに押し当てられたときに弾力性の接触力を発揮するた
めのスプリング部とで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンタクトスト
ラクチャとその製造方法、そしてそのコンタクトストラ
クチャを使用したコンタクトアセンブリに関する。特に
本発明は、多数のコンタクタを垂直方向に有するコンタ
クトストラクチャの構成、およびこのような多数のコン
タクタを半導体ウェハ上に水平方向に製造し、そのコン
タクタを半導体ウェハ上から取り除き、コンタクトプロ
ーブアセンブリ、プローブカード、ＩＣチップ、他のコ
ンタクト機構等のコンタクトストラクチャを形成するた
めに、基板上にコンタクタを搭載する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩやＶＬＳＩ回路のような高速、ま
た高密度な電子部品をテストするにあたっては、多数の
コンタクタを有するプローブカードのような高性能コン
タクトストラクチャを使用する必要がある。他の応用と
して、ＩＣリード等のＩＣパッケージに、コンタクトス
トラクチャを使用してもよい。本発明は、ＬＳＩやＶＬ
ＳＩチップ、半導体ウェハ等のテスト、半導体ウェハや
ダイ等のバーンイン、パッケージされた半導体デバイ
ス、プリント回路基板等のテストとバーンインに使用す
るコンタクトストラクチャの製造方法に関するものであ
る。さらに本発明は、ＩＣチップ、ＩＣパッケージ、他
の電子デバイス等のリードやターミナルピンの形成のた
めにも応用できる。しかし、以下においては、説明の便
宜のために、主として半導体ウェハテストに関連して本
発明を説明する。
【０００３】被試験半導体部品が半導体ウェハの場合
は、ＩＣテスタのような半導体テストシステムは、自動
的に半導体ウェハをテストするためには、自動ウェハプ
ローバのような基板ハンドラと接続して用いられる。そ
のような例が第１図に示されており、半導体テストシス
テムは、一般に別のハウジングとして形成され、ケーブ
ル束１１０でテストシステム本体に接続されたテストヘ
ッドを有している。テストヘッド１００と基板ハンドラ
４００は、モーター５１０により駆動されるマニピュレ
ータ５００により、互いに機械的および電気的に接続し
ている。被試験半導体ウェハは、基板ハンドラ４００に
よって、自動的にテストヘッド１００のテスト位置に供
給される。
【０００４】テストヘッド１００において、被試験半導
体ウェハには、半導体テストシステムにより生成された
テスト信号が供給されている。被試験半導体ウェハ（半
導体ウェハ上に形成したＩＣ回路）から、テスト信号の
結果としての出力信号が、半導体テストシステムに送信
される。半導体テストシステムでは、半導体ウェハ上に
形成したＩＣ回路が正しく機能しているかを検証するた
めに、半導体ウェハからの出力信号を期待値データと比
較する。
【０００５】第１図において、テストヘッド１００と基
板ハンドラ４００は、インタフェース部１４０を介して
互いに接続されている。インタフェース部１４０は、テ
ストヘッドの電気的配線形状に固有の電気回路接続を有
するプリント回路基板であるパフォーマンスボード１２
０（第２図）と、同軸ケーブル、ポゴピン、コネクタ等
で構成されている。第２図において、テストヘッド１０
０は、多数のプリント回路基板を有し、それら回路基板
は半導体テストシステムのテストチャンネル（テストピ
ン）の数に対応している。プリント回路基板のそれぞれ
は、パフォーマンスボード１２０に備えられた対応する
コンタクトターミナル１２１と接続するためのコネクタ
１６０を有している。パフォーマンスボード１２０上に
は、さらにフロッグリング１３０が、基板ハンドラ４０
０に対するコンタクト位置を正確に決定するために搭載
されている。フロッグリング１３０は、例えばＺＩＦコ
ネクタまたはポゴピンのような、多数のコンタクトピン
１４１を有しており、同軸ケーブル１２４を介して、パ
フォーマンスボード１２０のコンタクトターミナル１２
１に接続している。
【０００６】第２図に示すように、テストヘッド１００
は基板ハンドラ４００上に配置しており、インタフェー
ス部１４０を介して機械的および電気的に基板ハンドラ
４００に接続している。基板ハンドラ４００には、チャ
ック１８０上に被試験半導体ウェハ３００が搭載されて
いる。この例では、プローブカード１７０が被試験半導
体ウェハ３００の上部に備えられている。プローブカー
ド１７０は、被試験半導体ウェハ３００上のＩＣ回路の
回路端子またはコンタクトパッドのようなコンタクトタ
ーゲットと接触するために、多数のプローブコンタクタ
（カンチレバーまたはニードル）１９０を有している。
【０００７】プローブカード１７０の電気ターミナルあ
るいはコンタクトリセプタクル（コンタクトパッド）
は、フロッグリング１３０に備えられたコンタクトピン
１４１と電気的に接続している。コンタクトピン１４１
は、同軸ケーブル１２４により、パフォーマンスボード
１２０上のコンタクトターミナル１２１に接続してい
る。それぞれのコンタクトターミナル１２１は、テスト
ヘッド１００内の対応するプリント回路基板１５０に接
続している。また、プリント回路基板１５０は、数百の
内部ケーブルを有するケーブル束１１０を介して、半導
体テストシステム本体と接続している。
【０００８】この構成の下で、チャック１８０上の半導
体ウェハ３００の表面（コンタクトターゲット）に、プ
ローブコンタクタ１９０が接触し、半導体ウェハ３００
にテスト信号を与え、かつ半導体ウェハ３００から、そ
のテスト信号に対する結果としての出力信号を受ける。
被試験半導体ウェハ３００からの出力信号は、半導体ウ
ェハ３００上の回路が正しく機能しているかを検証する
ために、半導体テストシステムにおいて、期待値と比較
される。
【０００９】第３図は、第２図のプローブカード１７０
の底面図を示している。この例では、プローブカード１
７０は、ニードルまたはカンチレバーとも呼ばれるプロ
ーブコンタクタ１９０が複数搭載されたエポキシリング
を有している。第２図において半導体ウェハ３００を搭
載したチャック１８０が上方に移動すると、プローブコ
ンタクタ（カンチレバー）１９０の先端は、半導体ウェ
ハ３００上のコンタクトパッドまたはバンプ（コンタク
トターゲット）と接触する。プローブコンタクタ（カン
チレバー）１９０の他端はワイヤ１９４に接続し、その
ワイヤ１９４は更にプローブカード１７０に形成された
送信ライン（図には無い）に接続している。送信ライン
は複数の電極（コンタクトパッド）１９７に接続してお
り、その電極１９７は更に第２図のコンタクトピン（ポ
ゴピン）１４１に接続している。
【００１０】一般に、プローブカード１７０は、グラウ
ンド層、パワー層、および信号伝送ライン層等のような
複数のポリイミド基板等により構成された多層基板とな
っている。この技術分野では周知のように、それぞれの
信号伝送ラインは、例えば５０オームのような特性イン
ピーダンスとなるように、ポリイミドの誘電率や透磁
率、プローブカード１７０内の信号経路のインダクタン
スやキャパシタンスのようなパラメータが設計されてい
る。従って、信号伝送ラインはインピーダンスマッチし
たラインとなっており、半導体ウェハに定常状態で電流
を供給するとともに、過渡状態においても瞬間的な高ピ
ーク電流を供給できるような高周波数伝送帯域を確立し
ている。プローブカード１７０には、ノイズ除去の為
に、キャパシタ１９３と１９５がパワー層とグラウンド
層間に備えられている。
【００１１】第４図は従来のプローブカード技術におけ
る高周波数特性の限界を説明するために、第３図のプロ
ーブカード１７０の等価回路を示している。第４図
（Ａ）と第４図（Ｂ）に示されているように、プローブ
カード１７０上の信号伝送ラインは、電極１９７から、
ストリップライン（インピーダンスマッチしている）１
９６、ワイヤ１９４、ニードルまたはカンチレバー（プ
ローブコンタクタ）１９０にわたっている。ワイヤ１９
４とプローブコンタクタ（ニードル）１９０はインピー
ダンスマッチしていないので、これらの部分は、第４図
（Ｃ）に示すように、高周波数帯域では等価的にインダ
クタＬとして機能する。ワイヤ１９４とプローブコンタ
クタ（ニードル）１９０の全体の長さが２０−３０ｍｍ
なので、被試験部品の高周波性能のテストは、このイン
ダクタによって大きく制限される。
【００１２】プローブカード１７０の周波数帯域を制限
する他の要素は、第４図（Ｄ）と第４図（Ｅ）に示すパ
ワーニードルとグラウンドニードルにある。もしパワー
ラインが被試験部品に十分な電流を供給できるのであれ
ば、被試験部品のテストにおける周波数帯域をさほど制
限することはない。しかし、パワー供給のための直列接
続したワイヤ１９４とプローブコンタクタ（ニードル）
１９０（第４図（Ｂ））は、インダクタと等価になるの
で、高速電流は大きく制限される。
【００１３】さらに、パワーライン上のサージパルスあ
るいはノイズを除去して被試験部品の正しい性能を検証
するために、キャパシタ１９３とキャパシタ１９５がパ
ワーラインとグラウンドラインの間に備えられている。
キャパシタ１９３は、１０ｕＦ（マイクロファラッド）
のような比較的大きな値であり、必要に応じてスイッチ
でパワーラインから接続をはずすこともできる。キャパ
シタ１９５は、０．０１ｕＦのような比較的小さいキャ
パシタンスの値をとり、ＤＵＴの近くに固定的に取り付
けられている。これらのキャパシタは、パワーラインに
おける高周波成分を除去する。したがって、これらのキ
ャパシタは、プローブコンタクタの高周波数性能を制限
する。
【００１４】従って、上述したもっとも広く使用される
プローブコンタクタでは、周波数帯域が約２００ＭＨｚ
程度に制限されてしまい、最近の半導体部品をテストす
るには不十分である。半導体業界では、現在では１ＧＨ
ｚからそれ以上である、テスター自体の性能の周波数帯
域に相当するだけの周波数帯域が、近い将来にはプロー
ブコンタクタに必要になると見られている。また、テス
トのスループットを向上するために、プローブカードに
より、特にメモリデバイスのような半導体部品を同時に
多数個取り扱えることが望ましい。
【００１５】従来の技術では、第３図に示すようなプロ
ーブカードとプローブコンタクタは、手作業で製造さ
れ、そのため品質にばらつきがある。そのような品質の
ばらつきは、サイズ、周波数帯域、コンタクトフォース
（接触力）、コンタクトレジスタンス（接触抵抗）等の
ばらつきとして現れる。従来技術のプローブコンタクタ
において、コンタクトパフォーマンス（接触性能）の信
頼性を低下する他の要素は、プローブコンタクタと被テ
スト半導体ウェハが異なる温度膨張係数であることであ
る。従って、異なる温度において、コンタクト位置が変
位してしまい、コンタクトフォース（接触力）、コンタ
クトレジスタンス（接触抵抗）、周波数帯域等に悪影響
を与えてしまう。よって、次世代半導体テスト技術の要
件を満たすことのできる、新概念を用いたコンタクトス
トラクチャが必要とされている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、高周波帯域、高ピンカウント、高コンタクトパフォ
ーマンス、そして高信頼性を有し、コンタクトターゲッ
トと電気的接触するよう多数のコンタクタを有するコン
タクトストラクチャを提供することにある。
【００１７】また、本発明の他の目的は、次世代半導体
技術のテスト要件を満たすような高周波数帯域を有し、
半導体部品テストのような応用において電気接続を確立
するためのプローブカードを形成するようなコンタクト
ストラクチャを提供することである。
【００１８】また、本発明のさらに他の目的は、半導体
部品のテストのような応用において、多数個の半導体部
品を並列に同時にテストするのに適した、電気接続を確
立するためのコンタクトストラクチャを提供することに
ある。
【００１９】また、本発明のさらに他の目的は、所定の
数のコンタクタで、所定のサイズのプローブコンタクト
アセンブリを形成するために、複数のコンタクトストラ
クチャを互いに組み合わせることができるように構成し
たコンタクトストラクチャとそのアセンブリ機構を提供
することである。
【００２０】また、本発明のさらに他の目的は、コンタ
クトストラクチャを形成するにあたって、シリコン基板
上に二次元的に多数個のコンタクタを製造し、そのコン
タクタを取りはずして、コンタクト基板上に三次元的に
搭載する方法を提供することである。
【００２１】また、本発明のさらに他の目的は、コンタ
クトストラクチャを形成するにあたって、シリコン基板
上に二次元的に多数個のコンタクタを製造し、そのコン
タクタをシリコン基板から取り除き、それを接着テープ
に移転させて、その後コンタクト基板上に垂直に搭載す
る方法を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明において、半導体
ウェハ、パッケージされたＬＳＩ、プリント回路基板
（被試験デバイス）等をテスト（バーンインも含む）す
るコンタクトストラクチャは、半導体製造プロセスで確
立されているフォトリソグラフィー技術を用いてシリコ
ン基板のような平坦な基板の表面に製造された多数個の
コンタクタにより形成されている。本発明のコンタクト
ストラクチャはさらに、ＩＣリードやピン等のような電
子デバイスの一部として使用してもよい。
【００２３】本発明の第１の態様は、コンタクトターゲ
ットと電気的接続するためのコンタクトストラクチャの
構成である。本発明のコンタクトストラクチャは、コン
タクト基板と、それぞれがほぼ直線状の形状を有する複
数のコンタクタとで構成されている。コンタクタは、接
触点を形成する接触部と、コンタクタの終端が電気的接
続用のコンタクトパッドとしてコンタクト基板上に設け
られたスルーホールに挿入する中間部と、コンタクトパ
ッドとして機能するベース端とを有したベース部と、そ
のベース部と中間部の間に設けられコンタクタがコンタ
クトターゲットに対して押し当てられたときに接触力を
発揮するためのスプリング部とにより構成されている。
【００２４】本発明の更に他の態様は、コンタクタをシ
リコン基板上に二次元的に製造し、コンタクトストラク
チャを形成するために、そのコンタクタをシリコン基板
から取り除く方法である。その製造方法は下記のよう
に、（ａ）犠牲層をシリコン基板の表面に構成するステ
ップと、（ｂ）フォトレジスト層をその犠牲層上に構成
するステップと、（ｃ）それぞれがベース部と中間部と
の間にスプリング部を有するコンタクタのイメージを有
したフォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合わ
せし、フォトマスクを介してフォトレジスト層を紫外線
で露光するステップと、（ｄ）そのフォトレジスト層の
表面にコンタクタのイメージのパターンを現像するステ
ップと、（ｅ）電気導電材料をデポジットすることによ
り導電材料で出来たコンタクタを上記フォトレジスト層
のパターンに形成するステップと、（ｆ）上記フォトレ
ジスト層を取り除くステップと、（ｇ）上記コンタクタ
をシリコン基板から分離するよう上記犠牲層をエッチン
グで取り除くステップと、（ｈ）各コンタクタの少なく
とも１の端部が電気的接続のためのコンタクトパッドと
して機能するように、そのコンタクタをコンタクト基板
に設けられたスルーホールを通してコンタクト基板に搭
載するステップと、により構成されている。
【００２５】本発明の更に他の態様は、コンタクタをシ
リコン基板上に二次元的に製造し、コンタクトストラク
チャを形成するために、そのコンタクタを接着テープに
移し、さらにその接着テープから取り外す方法である。
本発明の製造方法は、（ａ）犠牲層を基板の表面に構成
するステップと、（ｂ）基板上の犠牲層上にフォトレジ
スト層を形成するステップと、（ｃ）それぞれがベース
部と中間部との間にスプリング部を有するコンタクタの
イメージを有したフォトマスクを上記フォトレジスト層
上に位置合わせし、そのフォトマスクを介してフォトレ
ジスト層を紫外線で露光するステップと、（ｄ）上記フ
ォトレジスト層の表面にコンタクタのイメージのパター
ンを現像するステップと、（ｅ）電気メッキのプロセス
により電気導電材料によるコンタクタを上記フォトレジ
スト層のパターンに形成するステップと、（ｆ）上記フ
ォトレジスト層を取り除くステップと、（ｇ）上記コン
タクタの上面が接着テープに付着するように接着テープ
をコンタクタに当てるステップと、（ｈ）上記シリコン
基板から接着テープに付着したコンタクタが分離するよ
うに、上記犠牲層をエッチングにより取り除くステップ
と、（ｉ）各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的
接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、
コンタクタをコンタクト基板に設けられたスルーホール
を通してコンタクト基板に搭載するステップと、により
構成されている。
【００２６】本発明の更に他の態様は、コンタクタをシ
リコン基板上に二次元的に製造し、コンタクタをシリコ
ン基板から接着テープに移す方法である。本発明の製造
方法は、（ａ）導電材料により形成された導電基板を誘
電体基板上に構成するステップと、（ｂ）フォトレジス
ト層を上記導電基板上に構成するステップと、（ｃ）そ
れぞれがベース部と中間部との間にスプリング部を有す
るコンタクタのイメージを有するフォトマスクを上記フ
ォトレジスト層上に位置合わせし、上記フォトマスクを
介して上記フォトレジスト層を紫外線で露光するステッ
プと、（ｄ）上記フォトレジスト層の表面にコンタクタ
のイメージのパターンを現像するステップと、（ｅ）電
気メッキのプロセスにより導電材料により構成したコン
タクタをそのフォトレジスト層のパターン上に形成する
ステップと、（ｆ）上記フォトレジスト層を取り除くス
テップと、（ｇ）上記のコンタクタの上面が接着テープ
に接着するように、上記コンタクタの上面に接着テープ
を当てるステップであり、上記コンタクタと上記接着テ
ープ間の接着力が、上記コンタクタと上記導電基板間の
接着力よりも大であり、（ｈ）上記導電基板から接着テ
ープに付着したコンタクタが分離するように上記導電基
板を剥がし取るステップと、（ｉ）各コンタクタの端部
が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能する
ように、コンタクタをコンタクト基板に設けられたスル
ーホールを通してコンタクト基板に搭載するステップ
と、により構成されている。
【００２７】本発明のさらに別の態様は、本発明のコン
タクトストラクチャを有したプローブコンタクトアセン
ブリである。このプローブコンタクトアセンブリは、そ
の表面に複数のコンタクタを搭載したコンタクト基板
と、そのコンタクト基板を搭載しプローブカードに備え
た電極とそのコンタクタ間の電気コミュニケーションを
確立するためのプローブカードと、そのプローブカード
に接続されたときにそのプローブカードと半導体テスト
システム間をインタフェースするための複数のコンタク
トピンを有するピンブロックとにより構成されている。
【００２８】コンタクタはほぼ直線状の形状を有してい
る。コンタクタはコンタクト基板の水平表面上に垂直
に、あるいは直交方向に搭載されてもよい。それぞれの
コンタクタは、コンタクト点を形成するための先端部
と、コンタクト基板上に設けたスルーホールに挿入され
る中間部と、コンタクトパッドとして機能するベース端
と、その中間部とベース部の間に設けられコンタクトス
トラクチャがコンタクトターゲットに対して押されたと
きにコンタクト力を生成するスプリング部とで構成され
ている。先端部は、それぞれのコンタクタが、コンタク
ト点を形成するために垂直方向に、あるいはその軸線方
向に突き出ていてもよい。
【００２９】本発明によれば、コンタクトストラクチャ
は、次世代半導体技術のテスト要件を満たすような高周
波数帯域を有している。多数のコンタクタが、手作業を
用いることなく基板上に同時に製造されているので、コ
ンタクトパフォーマンスの均一な品質、高信頼性、長い
寿命、そして低価格を達成させることが可能である。ま
た、コンタクタが被試験部品と同じ基板材料上に形成さ
れているので、温度の変化により生じた位置エラーを除
去させることも可能である。
【００３０】更に、本発明の製造プロセスでは、比較的
単純な技術を用いて多数のコンタクタをシリコン基板上
に水平方向に製造することが可能である。コンタクタは
基板上から取り除かれ、コンタクト基板に垂直方向に搭
載される。本発明により製造されたコンタクトストラク
チャは、低価格で高能率、そして高い機械的強度と高信
頼性を有する。
【００３１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、下記の実
施例において説明する。
【００３２】
【実施例】本発明によるコンタクトストラクチャの実施
例を第５図−第７図に示す。各コンタクトストラクチャ
は、コンタクト基板２０とコンタクタ３０とで構成され
ている。第５図の例においては、各コンタクタ３０1は
ほぼ垂直方向に延長しており、コンタクト基板２０に接
続された中間部と、第５図の下端部分が好ましくは鋭利
な形状をしたコンタクト部と、その中間部とコンタクト
部の間に設けられコンタクトスプリングとして機能する
ための第１スプリング部と、その上端にコンタクト点を
有するベース部と、そのベース部と中間部との間に設け
られコンタクトスプリングとして機能するための第２ス
プリングとにより構成されている。
【００３３】第６図の例では、各コンタクタ３０2は、
ほぼ垂直方向に延長しており、コンタクト基板２０に接
続する中間部と、直線形状を有し第５図の下部端におい
て２個またはそれ以上の点に分岐し、且つ好ましくは鋭
利な形状をしたコンタクト（接触）部と、上端にコンタ
クト点を有するベース部と、中間部とベース部の間に設
けられたスプリング部とにより構成されている。
【００３４】第７図の例では、各コンタクタ３０3は、
ほぼ垂直方向に延長しており、コンタクト基板２０に接
続する中間部と、第５図の下端部が好ましくは鋭利な形
状をしたコンタクト部と、コンタクトスプリングとして
機能する為に中間部とコンタクト部との間に設けられた
第１スプリング部と、上端に好ましくは鋭利に形成され
たコンタクト点を有するベース部と、コンタクトスプリ
ングとして機能する為にベース部と中間部との間に設け
られた第２スプリング部とで形成される。
【００３５】コンタクトストラクチャがセミコンダクタ
ウェハまたはプリント回路基板のコンタクトパッド３２
０に押し当てられたとき、第５図−第７図に示す各コン
タクタは、主に水平方向にカーブした曲線部、例えばコ
ンタクタの蛇行形、ジグザグ形、曲線形等、から発生さ
れたバネ力による接触圧力を発揮する。また、この接触
圧力により、コンタクタの先端（コンタクト点）がコン
タクトパッド３２０の上面に対し、すり削り作用を発揮
する。第５図−第７図の例では、ベース部（図の上端）
の上端についても接触する相手側の表面との間で同様な
すり削り効果が得られる。このようなすり削り作用にお
いては、接触点がコンタクトパッド３２０の酸化表面を
すり削ることにより、コンタクトパッド３２０の導電材
料との電気接触が得られるので、酸化表面におけるコン
タクトパフォーマンスがより向上する。
【００３６】なお、本発明において、コンタクタ３
０1、３０2そして３０3は相互に置換可能であり、同様
に使用及び製造可能であるが、本発明のコンタクトスト
ラクチャとその製造方法の説明においては、便宜上、い
ずれか１または２のタイプのコンタクタについて説明し
ている。また、第９図−第１０図を参照して、本発明の
他の様々なコンタクタを後に説明するが、その詳細な説
明は限られたコンタクタにしか行わない。第５図−第７
図と第９図−第１０図に示した本発明のコンタクタは、
傾斜方向ではなく、コンタクト基板の水平表面に、ほぼ
垂直方向に搭載されているので、多数個のコンタクタ
が、コンタクト基板の限られた面積に搭載できる。
【００３７】このようなコンタクタを製造するための本
発明の基本的なアイデアを第８図（Ａ）−第８図（Ｂ）
に示す。本発明において、第８図（Ａ）に示すように、
コンタクタ３０は、シリコン基板４０あるいは他の誘電
基板の平面上に水平方向、すなわち２次元的に製造され
る。そして、コンタクタ３０はシリコン基板４０から取
り除かれ、第５図−第７図に示すようなコンタクト基
板、すなわちプリント回路基板、ＩＣチップ、その他の
コンタクト機構等に垂直方向、すなわち３次元的に搭載
される。
【００３８】第８図の例では、コンタクタ３０は、シリ
コン基板４０あるいは他の誘電体基板の平面上に、水平
方向に製造される。そしてコンタクタ３０は、シリコン
基板４０から接着部材に、例えば、粘着テープ、粘着フ
ィルム、粘着プレート等（以後「接着テープ」又は「中
間プレート」と総称する）に移動される。接着テープ９
０上のコンタクタ３０は、その後接着テープから取り除
かれ、第５図−第７図に示すコンタクト基板２０、例え
ばプリント回路基板、ＩＣチップ、他のコンタクト機構
に、ピックアンドプレース機構を用いて垂直方向、すな
わち３次元的に搭載される。
【００３９】第９図（Ａ）−第９図（Ｆ）は、第５図−
第７図に示す方法でコンタクト基板上に搭載する本発明
のコンタクタの様々な形状例を示している。第９図
（Ａ）−第９図（Ｃ）の例では、第５図−第７図のコン
タクト基板２０の上部表面から突起するピラミッド形状
のベース部（第９図（Ａ）−第９図（Ｃ）の上部）を一
端に有しており、他端にはコンタクト先端（第９図
（Ａ）−第９図（Ｃ）の下部）を有している。第９図
（Ａ）−第９図（Ｃ）のコンタクト先端は、コンタクト
ターゲットの表面と小さな接触抵抗によりコンタクトす
るための様々な形状をしている。
【００４０】第９図（Ｄ）−第９図（Ｆ）の例では、第
５図−第７図のコンタクト基板２０の上部表面から突起
した薄い曲線状のベース部（第９図（Ｄ）−第９図
（Ｆ）の上部）を有している。第９図（Ａ）−第９図
（Ｃ）の例と同様に、第９図（Ｄ）−第９図（Ｆ）のコ
ンタクト先端は、低い接触抵抗でコンタクトターゲット
の表面とコンタクトするための様々な形状をしている。
この例のコンタクタはベース部にスプリングを有してい
るので、プローブアセンブリを組み立てるに当たって、
第１９図を参照して後述するように、垂直方向へのバネ
力又は弾力を発揮するための導電エラストマは不要であ
る。
【００４１】第１０図（Ａ）と第１０図（Ｂ）は、本発
明のコンタクタの具体的な例を示しており、第１０図
（Ａ）は正面図で、第１０図（Ｂ）は側面図である。第
１０図のコンタクタは、第１９図に示すようなプローブ
カードやジグザグ形のようなスプリング部に接触するベ
ース部や、コンタクトターゲットの表面に接触するため
のコンタクト点を有する下部端のコンタクト部を有す
る。ベース部とスプリング部は、第５図−第７図のコン
タクト基板２０の上部表面から突起している。この例で
は、コンタクト部にはスプリングを有せず、ほぼ直線的
な形状になっている。
【００４２】第１０図（Ａ）の正面図では、コンタクト
部は、コンタクタがコンタクト基板のスルーホールに挿
入されるときにストッパーとして機能するようにスプリ
ング部の底部に隣接したフランジを有している。第１０
図（Ｂ）の側面図では、スプリング部は、容易に変形で
きるようにコンタクト部またはベース部よりも薄く形成
されており、コンタクト部がコンタクトターゲット対し
て押されたときにバネ力を生成するようになっている。
このように２種類の異なる厚さを有する構成となってい
るため、すなわちスプリング部のより薄い面とコンタク
ト部とベース部のより厚い面とを有する構成となってい
るので、コンタクタの形成過程において、２層またはそ
れ以上の導電層を形成するために、導電材料を２回また
はそれ以上の回数にわたってデポジットを行う。第１０
図のコンタクタのサイズの例としては、a=760 um, b=82
0 um, c=50 um, d=200 um, e=1200 um, f=50 um, g=20
um, そしてh=50 umである（umは「マイクロメータ」を
現す。以下同じ）。
【００４３】第１１図（Ａ）−第１３図（Ｌ）は、本発
明の例によるコンタクタ３０（例えば第７図のコンタク
タ３０3）を製造するためのプロセスの例を示す概念図
である。第１１図（Ａ）において、犠牲層４２をシリコ
ン基板４０上に形成する。シリコン基板４０はシリコン
基板が一般的であるが、例えばガラス基板あるいはセラ
ミック基板等の他の誘電体基板でも実施可能である。犠
牲層４２は、例えばケミカルべーパーデポジション（Ｃ
ＶＤ）等のデポジション（堆積）プロセスによる二酸化
シリコン（ＳｉＯ2）で構成されている。犠牲層４２
は、この製造方法の後段階において、コンタクタ３０を
シリコン基板から分離させる機能を果たす。
【００４４】次にアドヒージョンプロモータ（接着促
進）層４４を、第１１図（Ｂ）に示すように、犠牲層４
２上に、例えば蒸着等により形成する。アドヒージョン
プロモータ層４４の構成材料例としては、例えば厚さが
２００−１０００オングストロームのクロミウム（Ｃ
ｒ）やチタニウム（Ｔｉ）がある。アドヒージョンプロ
モータ層４４は、第１１図（Ｃ）に示す導電層４６のシ
リコン基板４０への接着を促進させる働きを有してい
る。導電層４６の構成材料の例としては、例えば厚さが
１０００−５０００オングストロームの銅（Ｃｕ）やニ
ッケル（Ｎｉ）がある。導電層４６は、後の段階で用い
る電気メッキプロセスにおいて、電気伝導を確立させる
働きを有している。
【００４５】次の段階においては、第１１図（Ｄ）に示
すように、フォトレジスト層４８を導電層４６上に形成
し、その上には紫外線で露光するためにフォトマスク５
０を正確に位置合わせする。フォトマスク５０は、フォ
トレジスト層４８に生成するコンタクタ３０の２次元の
イメージをあらわしている。この技術分野では周知のよ
うに、ポジティブ反応あるいはネガティブ反応のフォト
レジストをこのような目的に使用することができる。ポ
ジティブ反応レジストを使用した場合は、フォトマスク
５０のオペーク（不透明）部よりカバーされたフォトレ
ジストは、露光後にキュア（凝固）する。フォトレジス
トの構成材料の例には、Ｎｏｖｏｌａｋ、ＰＭＭＡ（ポ
リメチルメタクリレート）、ＳＵ−８、フォトセンシテ
イブポリイミド等がある。現像行程において、レジスト
の露光部を溶解して除去すると、フォトレジスト層４８
には第１２図（Ｅ）のような隙間、すなわちパターン
「Ａ」が残る。従って、第１１Ｆの上面図に示すよう
な、コンタクタ３０3のイメージ（形状）を有するフォ
トレジスト層４８のパターン、すなわち隙間「Ａ」が形
成される。
【００４６】前述のフォトリソグラフィープロセスにお
いて、この技術分野では周知のように、フォトレジスト
層４８は、紫外線のみならず、電子ビームやＸ線等を使
用して露光することも可能である。さらに、フォトレジ
スト層４８に直接書き込みする電子ビーム、Ｘ線、光源
（レーザー）等により、コンタクトストラクチャの形状
イメージをフォトレジスト層４８上に直接形成すること
も可能である。
【００４７】次に、第１２図（Ｇ）に示すコンタクタ３
０を形成するために、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、
アルミニウム（Ａｌ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム
（Ｐｄ）、あるいはタングステン（Ｗ）等の金属、また
はニッケル・コバルト（ＮｉＣｏ）等の合金を、フォト
レジスト層４８のパターン「Ａ」にデポジット（電気メ
ッキ）する。後で説明するように、互いのエッチング特
性を識別するために、導電層４６と異なる導電材料を、
コンタクタの材料として使用することが好ましい。第１
２図（Ｇ）に示すコンタクタ３０のメッキ過剰部分は、
第１２図（Ｈ）に示す研磨（平面化）プロセスにより取
り除かれる。
【００４８】上述のプロセスを２回またはそれ以上の回
数で繰り返して導電層を形成することにより第１０図
（Ａ）−第１０図（Ｂ）に示した異なる厚さのコンタク
タを形成することができる。すなわち、第１層のコンタ
クタ（導電材料）を形成した後、必要とあれば、コンタ
クタの第１層上に第２層あるいはそれ以上の層を形成す
るために、コンタクタ第１１図（Ｄ）−第１２図（Ｈ）
の行程が繰り返される。
【００４９】次の段階では、第１３図（Ｉ）に示すよう
に、フォトレジスト層４８を、レジスト除去のプロセス
により取り除く。一般的にはウエットケミカル製法によ
り取り除くが、ストリッピング法の他の例として、アセ
トンを基にした除去方法や、二酸化プラズマによる除去
方法を用いてもよい。次に、第１３図（Ｊ）に示すよう
に、コンタクタ３０をシリコン基板から分離するため
に、犠牲層４２をエッチングにより取り除く。また、第
１３図（Ｋ）に示すように、コンタクタ３０を、アドヒ
ージョンプロモータ層４４と導電層４６から分離させる
ために、別のエッチング行程をさらに行う。
【００５０】エッチングのプロセスにおいて、コンタク
タ３０をエッチングせずに、アドヒージョンプロモータ
層４４と導電層４６のみをエッチングするために、エッ
チング条件を設定する。すなわち、上述のようにコンタ
クタ３０をエッチングせずに導電層４６のみをエッチン
グするために、コンタクタ３０の導電材料と導電層４６
の材料を異ならせる。最後に第１３図（Ｌ）の斜視図に
示すように、コンタクタ３０を、他の全ての材料からも
分離する。上述した第１１図（Ａ）−第１３図（Ｌ）の
製造プロセス例には、１つのコンタクタ３０のみしか示
していないが、第８図（Ａ）−第８図（Ｂ）に示すよう
に、実際の製造プロセスにおいては、多数のコンタクタ
を同時に製造する。
【００５１】第１４図（Ａ）−第１４図（Ｄ）は、本発
明のコンタクタを製造する方法の他の例を示す概念図で
ある。この例では、コンタクタ３０を、シリコン基板４
０から接着テープに移転させるために、接着テープ（中
間プレート）９０を製造プロセスに用いている。第１４
図（Ａ）−第１４図（Ｄ）は、この製造プロセスのう
ち、接着テープが関係する製造プロセスの後段階のみを
示している。
【００５２】第１４図（Ａ）は、第１３図（Ｉ）と等価
の製造段階を示しており、レジストストリッピング法に
よりフォトレジスト層４８を取り除いた行程を示してい
る。この第１４図（Ａ）の行程において、接着テープ
（中間プレート）９０をコンタクタ３０の上面に当て
て、コンタクタ３０が接着テープ９０に接着するように
している。第８図（Ｂ）に関して先に言及したように、
本発明の態様において、接着フィルムや接着プレート等
の他の接着用部材もこの接着テープ（中間プレート）９
０の概念に含まれている。また、磁気プレートや磁気テ
ープ、電気的チャージされたプレートやテープ等、コン
タクタ３０を引き付ける他の部材もこの接着テープ９０
の概念に含まれる。
【００５３】第１４図（Ｂ）に示すプロセスでは、コン
タクタ３０をシリコン基板４０から分離させるために、
犠牲層４２をエッチングにより取り除く。また、第１４
図（Ｃ）に示すように、コンタクタ３０をアドヒージョ
ンプロモータ層４４と導電層４６から分離させるため
に、エッチングの行程が再度行われる。
【００５４】上述のとおり、コンタクタ３０をエッチン
グせずに、導電層４６のみをエッチングするには、コン
タクタ３０の材料と導電層４６の材料を、互いに異なる
ものとしなければならない。第１４図（Ａ）−第１４図
（Ｃ）に示す製造方法には、１つのコンタクタしか示し
ていないが、実際の製造プロセスにおいては、多数個の
コンタクタ３０が同時に製造される。従って、第１４図
（Ｄ）の上面図に示すように、多数のコンタクタ３０
を、シリコン基板や他の材料の基板から同時に分離し
て、接着テープ９０に移転する。
【００５５】第１５図（Ａ）−第１７図（Ｎ）は、コン
タクタを接着テープまたは中間プレートに移転する本発
明のコンタクタ３０を製造する方法の別の例を示す概念
図である。第１５図（Ａ）では、電気メッキシード層３
４２を、シリコンあるいはガラス等の材料による基板３
４０に形成する。電気メッキシード層３４２は、例えば
厚さが１０００−５０００オングストロームの銅（Ｃ
ｕ）あるいはニッケル（Ｎｉ）により構成されている。
第１５図（Ｂ）に示すように、クロム・インコネル層３
４４を、電気メッキシード層３４２上に、例えばスパタ
リング製法により形成する。
【００５６】次の段階の第１５図（Ｃ）では、導電層３
４６をクロム・インコネル層３４４上に形成する。導電
層３４６は、例えば厚さが１００−１３０マイクロメー
タのニッケル・コバルト（ＮｉＣｏ）合金により構成さ
れている。導電層３４６を不導体化（パシベーション）
した後、第１５図（Ｄ）に示すように、厚さが１００−
１２０マイクロメータのフォトレジスト層３４８を導電
層３４６上に形成する。さらに、第１５図（Ｅ）に示す
ように、フォトレジスト層３４８を紫外線で露光するた
めに、フォトマスク３５０を正確に位置合わせする。フ
ォトマスク３５０には、フォトレジスト層３４８の表面
に生成するコンタクタ３０の２次元のイメージが印刷さ
れている。
【００５７】現像行程において、レジストの露光部を溶
解し除去すると、コンタクタ３０（例えば第７図のコン
タクタ３０3）のイメージを有するフォトマスク３５０
から印刷されたプレーテイング（メッキ）パターンを有
する第１６図（Ｆ）のフォトレジスト層３４８が残る。
第１６図（Ｇ）の行程において、フォトレジスト層３４
８のプレーテイングパターンに、５０−６０マイクロメ
ータの厚さでコンタクタ用導電材料を電気メッキする。
導電材料の一例としては、ニッケル・コバルト（ＮｉＣ
ｏ）の合金がある。このコンタクタ材料としてのニッケ
ル・コバルト合金は、導電層３４６の材料としてのニッ
ケル・コバルト合金との間での接着力は大きくはならな
い。
【００５８】上述のプロセスを２回またはそれ以上の回
数で繰り返して導電層を形成することにより第１０図
（Ａ）−第１０図（Ｂ）に示した異なる厚さのコンタク
タを製造することができる。すなわち、第１層のコンタ
クタ（導電材料）を形成した後、必要とあれば、コンタ
クタ３０の第１層の上に第２層あるいはそれ以上の層を
形成するために、第１５図（Ｄ）−第１６図（Ｇ）のプ
ロセスが繰り返される。
【００５９】次の行程において、第１６図（Ｈ）に示す
ように、フォトレジスト層３４８を、レジストストリッ
ピング法により取り除く。第１６図（Ｉ）では、導電層
３４６を基板３４０上のクロム・インコネル層３４４か
ら剥がし取る。導電層３４６は、コンタクタ３０が比較
的弱い接着力で付着している薄い基板である。コンタク
タ３０を有する導電基板の上面図を第１６図（Ｊ）に示
す。
【００６０】第１７図（Ｋ）は、コンタクタ３０の上面
に接着テープ（中間プレート）９０を乗せて接着させる
プロセスを示している。接着テープ９０とコンタクタ３
０間の接着力は、コンタクタ３０と導電層３４６間の接
着力よりも強力である。従って、接着テープ９０を導電
層３４６から取りはずすときには、第１７図（Ｌ）に示
すように、コンタクタ３０は柔軟な導電層３４６から接
着テープ９０へと移転する。第１７図（Ｍ）は、コンタ
クタ３０を有する接着テープ９０の上面図であり、第１
７図（Ｎ）は、コンタクタ３０を有する接着テープ９０
の断面図である。
【００６１】第１８図（Ａ）と第１８図（Ｂ）は、コン
タクタ３０を接着テープ（中間プレート）９０から取り
除き（ピック）、それをコンタクト基板２０に搭載する
（プレース）方法の一例を示す概念図である。第１８図
（Ａ）と第１８図（Ｂ）に示すこの「ピックアンドプレ
ース」作用は、接着テープを用いた第１４図（Ａ）−第
１４図（Ｄ）と第１５図（Ａ）−第１７図（Ｎ）で説明
したような本発明の製造方法により製造したコンタクタ
に有利に適用できる。第１８図（Ａ）は、ピックアンド
プレース・メカニズム８０の前半の動作を示す前面図で
ある。第１８図（Ｂ）は、ピックアンドプレース・メカ
ニズム８０の後半の動作を示す前面図である。
【００６２】この例において、ピックアンドプレース・
メカニズム８０は、コンタクタ３０を取り上げ（ピッ
ク）、それを配置（プレース）するためのトランスファ
ー機構８４と、トランスファー機構をＸＹＺ方向に移動
するためのモービルアーム８６、８７と、その位置をＸ
ＹＺ方向に調整できるテーブル８１、８２と、例えばＣ
ＣＤイメージセンサー等を有するモニターカメラ７８と
で構成されている。トランスファー機構８４には、コン
タクタ３０をサクション（吸引：ピック動作）とサクシ
ョンリリース（吸引停止：プレース動作）するサクショ
ンアーム８５を有している。サクションフォース（吸引
力）は、例えば真空等のネガテイブ圧力により生成され
る。サクションアーム８５は、９０度等の所定の角度で
回転する。
【００６３】ピックアンドプレース・メカニズム８０の
動作において、コンタクタ３０を有する接着テープ９０
と、ボンディング位置３２（またはスルーホール）を有
するコンタクト基板２０とを、ピックアンドプレース・
メカニズム８０のそれぞれテーブル８１と８２に配置す
る。第１８図（Ａ）に示すように、トランスファー機構
８４は、サクションアーム８５の吸引力により、コンタ
クタ３０を接着テープ９０から取り上げる（ピック）。
コンタクタ３０を取り上げた後、サクションアーム８５
は、第１８図（Ｂ）に示すように、例えば９０度に回転
する。従って、コンタクタ３０の方向は、水平方向から
垂直方向へと変更される。この方向の変更機能は、単な
る１例であり、この技術分野の通常の知識を有する者
は、コンタクタの方向を変更する他の多くの方法がある
ことを理解できる。トランスファー機構８４は、コンタ
クタ３０をコンタクト基板２０上のボンデイング位置３
２（またはスルーホール）に搭載する。コンタクタ３０
は、コンタクト基板２０の表面にボンディング、または
スルーホールに挿入して取り付けられる。
【００６４】第１９図は、本発明のコンタクトストラク
チャ用いてプローブコンタクトアセンブリを形成するた
めの、全体組立構造の例を示した断面図である。プロー
ブコンタクトアセンブリは、第２図に示すように、被試
験デバイス（ＤＵＴ）とテストヘッド間のインタフェー
スとして使用される。第１９図の例では、プローブコン
タクトアセンブリは、コンタクトストラクチャの他に、
プローブカード２６０と、ポゴピンブロック（フロッグ
リング）１３０を有している。
【００６５】コンタクトストラクチャはコンタクト基板
２０上に搭載された複数のコンタクタ３０1で形成され
る。コンタクタのそれぞれのベース部は、コンタクトパ
ッドとしてコンタクト基板２０の上部表面から突起して
いる。本発明では、ベース部３５は、例えば曲線または
ジグザグ形状のスプリングを有する。半導体ウェハ３０
０がプローブカード２６０に対して押されるときに垂直
方向に小さな動きを許すように、コンタクト基板２０上
のスルーホールにコンタクタ３０1を少しゆるめに挿入
する。
【００６６】プローブカード２６０、フロッグリング
（ポゴピンブロック）１３０、そしてコンタクトストラ
クチャは、互いに機械的および電気的に接続して、プロ
ーブコンタクトアセンブリを形成している。従って、同
軸ケーブル１２４とパフォーマンスボード１２０を介し
て、コンタクタ３０1の接触点からテストヘッド１００
までの電気通路が形成される（第２図）。したがって、
半導体ウェハ３００とプローブコンタクトアセンブリが
押し合わされたとき、ＤＵＴ（半導体ウェハ３００のコ
ンタクトパッド３２０）とテストシステム間に電気通路
が成立する。
【００６７】ポゴピンブロック（フロッグリング）１３
０は、第２図のポゴピンブロックと等価であり、プロー
ブカード２６０とパフォーマンスボード１２０との間の
インタフェースとなる多数のポゴピンを有している。ポ
ゴピンの上端では、同軸ケーブルのような同軸ケーブル
１２４が、パフォーマンスボード１２０を介して第２図
のテストヘッド１００のプリント回路基板（ピンエレク
トロニクスカード）１５０に信号を送信するために接続
されている。プローブカード２６０は、その上部表面と
下部表面にエレクトロード（電極）２６２と２６５を多
数個有している。組み立てられたときには、コンタクタ
３０のベース部３５はエレクトロード２６２に接触す
る。エレクトロード２６２と２６５は、フロッグリング
（ポゴピンブロック）１３０のポゴピンのピッチに合う
ように、コンタクトストラクチャのピッチをファンアウ
ト（拡大）するために、相互接続トレイス２６３に接続
されている。コンタクタ３０はコンタクト基板２０上の
スルーホールにゆるめに挿入されているので、半導体ウ
ェハ３００に対して押されたとき、コンタクタのベース
部上に設けられたスプリングは、エレクトロード（電
極）２６２とコンタクトパッド３２０に対して弾力性の
接触力を生成する。
【００６８】第２０図は、本発明のコンタクトストラク
チャを用いたプローブコンタクトアセンブリの他の例を
示した断面図である。プローブコンタクトアセンブリ
は、第２図に示されるように、被試験デバイス（ＤＵ
Ｔ）とテストヘッド間のインタフェースとして使用され
る。この例では、コンタクトストラクチャの上部にプロ
ーブコンタクトアセンブリは、導電エラストマ２５０、
プローブカード２６０、およびポゴピンブロック（フロ
ッグリング）１３０が備えられている。上述のように、
コンタクタ３０のベース部にはスプリングが形成されて
いるので、そのような導電エラストマは基本的に不要で
ある。しかし、そのような導電エラストマは、プローブ
カード２６０とコンタクトストラクチャ間のギャップの
不均等を補正するのに有効である。
【００６９】導電エラストマ２５０は、コンタクトスト
ラクチャとプローブカード２６０の間に設けられてい
る。組み立てられると、コンタクタ３０のベース部３５
は導電エラストマ２５０に接触する。導電エラストマ２
５０の例は、垂直方向に導電ワイヤを多数個有する柔軟
なシートである。例えば、導電エラストマ２５０は、多
数の列配列された金属フィラメントとシリコンゴムシー
トで構成されている。金属フィラメント（ワイヤ）は、
第２０図の垂直方向、すなわち導電エラストマ２５０の
水平シートに対して直角に埋設されている。金属フィラ
メント間のピッチは、シリコンゴムシートの厚さが約
０．２ｍｍのとき、例えば０．０５ｍｍかそれ以下であ
る。そのような導電エラストマは、シンエツポリマー社
の製造するものがあり、市場で入手できる。
【００７０】第２１図は、本発明のコンタクトストラク
チャを用いたプローブコンタクトアセンブリの別の例を
示した断面図である。この例では、プローブコンタクト
アセンブリは複数のコンタクトストラクチャ（基板）ブ
ロックで形成されている。さらに各コンタクト基板ブロ
ックは複数の標準基板が重ね合わされて形成されてい
る。例えば、第２１図のコンタクトストラクチャは、そ
れぞれが標準シリコン基板２２1、２２2、そして２２3
を有するコンタクトストラクチャ（基板）ブロック２０
1と２０2 で形成している。
【００７１】図には１個しか示していないが、複数のコ
ンタクタ３０1が、それぞれのコンタクタ３０1の部端が
コンタクト基板２２の上部表面から突起するように、コ
ンタクト基板２０に取り付けられている。一般に、コン
タクト基板２２は、シリコンウェハで構成されている
が、セラミック、ガラス、ポリイミドのような他の誘電
材料基板を用いることも可能である。好ましい実施例で
は、コンタクト基板２２は、互いに重ね合わされた３個
のウェハ２２1、２２2そして２２3のような、複数の標
準シリコンウェハを有する多層基板である。複数のシリ
コンウェハを使用する理由は、機械的な寸法のトレラン
スを増加させずにコンタクト基板の十分な厚さを得るた
めである。したがって、固有の設計要求に応じて、シリ
コンウェハの数は、１個あるいはそれ以上のように自由
に選択することができる。標準シリコンウェハは同じ厚
さであるが、第２４図に示すように歯と凹みのような機
械的な結合を実現するように、その外形は異なってい
る。
【００７２】第２２図は、第２１図のコンタクトアセン
ブリに組み込まれた本発明のコンタクトストラクチャの
詳細を示した断面図である。ジグザグ形状のスプリング
を有するコンタクタ３０は、その先端にコンタクト点を
有するコンタクタ３０の直線体を、スルーホールに挿入
するようにして、コンタクト基板２０に取り付けられて
いる。この例では、コンタクト基板２０は、それぞれ重
ね合わされてフュージョンボンドされた標準シリコンウ
ェハ２２1、２２2そして２２3を有する多層基板であ
る。シリコンウェハ２２1−２２3のそれぞれの厚さは約
０．５ｍｍである。スプリングを有するコンタクタ３０
のベース部３５は、コンタクト基板２０の上表面から突
出している。コンタクタ３０は、スルーホール２５に設
けられたステップ（段部）に適合するようなフランジ部
３４を有している。コンタクタ３０の先端のコンタクト
点は、コンタクトターゲットの表面に擦り付け効果を発
揮するように、鋭利に形成されることが好ましい。
【００７３】第２２図に示す３層コンタクト基板２０と
スルーホールを形成するプロセスを、次に簡潔に説明す
る。まず、第２ウェハ２２2と第３ウェハ２２3を、例え
ばシリコンフュジョンボンディングにより直接に結合す
る。そして、それらウェハ２２2とウェハ２２3の結合体
は、その表面と裏面の双方を磨かれ、エッチングにより
スルーホールが形成される。そのような深溝（ディープ
トレンチ）エッチングは、例えばリアクティブガスプラ
ズマを使用したリアクティブイオンエッチングにより達
成することができる。第２ウェハ２２2と第３ウェハ２
２3上のスルーホールのサイズは、第２２図に示すよう
なステップをスルーホールに形成するために、コンタク
タ３０のフランジ部３４よりも小さな寸法で形成する必
要がある。
【００７４】そして、第１ウェハ２２1はその表面と裏
面を磨かれ、上述の深溝エッチングによりスルーホール
が形成される。第１ウェハ２２1のスルーホールのサイ
ズは、上述したようにコンタクタ３０のフランジ部３４
を受け入れるために、第２ウェハ２２2と第３ウェハ２
２3のスルーホールのサイズよりも大きい。第１ウェハ
２２1は、第２ウェハ２２2と第３ウェハ２２3に対して
正確に位置合わせをし、フージョンボンディングにより
結合される。電気的な絶縁を確保するために、例えば少
なくとも１マイクロメートルのシリコン酸化層を、コン
タクト基板全体の表面に形成することが好ましい。
【００７５】第２３図は、それぞれが第８図（Ａ）と第
８図（Ｂ）に示す過程で生成した多数のコンタクタを有
する本発明のコンタクトストラクチャ（基板）ブロック
の例を示す斜視図である。この例は、所望のサイズと所
望のコンタクタ数を有するコンタクトストラクチャを形
成するために、相互に結合して組み立てるべき複数のコ
ンタクトストラクチャブロックを示している。第２３図
においては、それぞれのコンタクトストラクチャブロッ
クは１列に取り付けられたコンタクタを有しているが、
１列に限ることなく、例えばマトリックス状のように２
列またはそれ以上の列に整列してコンタクタを取り付け
てもよい。
【００７６】上述のように、本発明の特徴の１つは、複
数のコンタクトストラクチャブロックを自由に組み合わ
せることにより、全体として任意のサイズやコンタクタ
数を有したコンタクトストラクチャ（プローブコンタク
トアセンブリ）を実現することができることである。第
２３図の例では、４個のコンタクトストラクチャブロッ
クを互いに接続するようになっている。第２３図の例に
は示されていないが、それぞれのコンタクト基板２２
は、その外部エッジに結合歯のような結合用メカニズム
を有している。
【００７７】第２４図は、本発明による複数のコンタク
トストラクチャ（基板）ブロック（コンタクト基板２
２）で形成されるコンタクトストラクチャの斜視図であ
る。この例では、５個のコンタクトストラクチャブロッ
クを相互に結合して、全体としてのサイズが各コンタク
トストラクチャブロックの５倍（正数倍）であるコンタ
クトストラクチャを形成している。ここでは図示を簡潔
にするために、コンタクタはこれらのコンタクト基板２
２上に示していない。このようにコンタクト基板２２を
組み合わせることで、所望のサイズ、例えば１２インチ
の半導体ウェハのサイズに等価のコンタクトアセンブリ
が実現できる。
【００７８】この例では、コンタクト基板の右と左の側
端には、結合歯５５とリセス（結合凹み）６５が設けら
れている。結合歯５５とリセス６５のサイズは右と左の
側端で互いに同じである。しかし結合歯５５とリセス６
５の位置は１ユニットだけシフトしている。よって、コ
ンタクト基板２２の左側端は、他のコンタクト基板２２
の右側端に結合する。第２４図には示されていないが、
コンタクト基板２２の遠方端に、コンタクト基板の近端
の溝７０に結合するような、突起が設けられている。こ
のような突起と溝を用いる代わりに、上述の右側端と左
側端の結合歯とリセスを用いることも可能である。コン
タクタ３０は、第２３図に示した方法で、スルーホール
２５を用いて、コンタクト基板２２上に搭載される。
【００７９】好ましい実施例しか明記していないが、上
述した開示に基づき、添付した請求の範囲で、本発明の
精神と範囲を離れることなく、本発明の様々な形態や変
形が可能である。
【００８０】
【発明の効果】本発明によれば、コンタクトストラクチ
ャは、次世代半導体技術のテスト要件を満たすような高
周波数帯域を有している。手作業を用いることなく基板
上に同時に多数のコンタクタを製造することができるの
で、そのコンタクトパフォーマンス（接続性能）は、均
一な品質と、高信頼性、長寿命を達成することが可能で
ある。また、本発明のコンタクタは、被試験部品と同じ
基板材料上に形成することができるので、被試験部品の
温度膨張係数を補正することが可能であり、したがって
位置エラーを除去することができる。
【００８１】また、比較的単純な技術を用いてシリコン
基板上に多数のコンタクタを水平方向に製造することが
可能である。本発明により製造されたコンタクトストラ
クチャは、低価格で高効率、そして機械的に高い強度と
高信頼性を有する。本発明の製造方法により製造された
コンタクトストラクチャは、半導体ウェハ、パッケージ
されたＬＳＩ、マルチチップモジュール等のバーンイン
を含めた各種のテストに有利に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テストヘッドを有する半導体テストシステムと
基板ハンドラとの構造関係を示した概念図である。
【図２】インタフェース部を介して半導体テストシステ
ムのテストヘッドを基板ハンドラに接続するための構造
をより詳細に示した展開図である。
【図３】複数のプローブコンタクタを搭載するためのエ
ポキシリングを有する従来技術におけるプローブカード
の例を示した底面図である。
【図４】（Ａ）から（Ｅ）は、それぞれ第３図のプロー
ブカードの等価回路を示した概念図である。
【図５】シリコン基板に水平方向に製造され、コンタク
ト基板上に垂直に搭載されるコンタクタを用いた本発明
のコンタクトストラクチャの構成例を示した概念図であ
る。
【図６】シリコン基板の水平方向に製造され、コンタク
ト基板上に垂直に搭載されるコンタクタを用いた本発明
のコンタクトストラクチャの別の構成例を示した概念図
である。
【図７】シリコン基板の水平方向に製造され、コンタク
ト基板上に垂直に搭載されるコンタクタを用いた本発明
のコンタクトストラクチャの更に別の構成例を示した概
念図である。
【図８】（Ａ）から（Ｂ）は、多数のコンタクタをシリ
コン基板の平面に形成し、後のプロセスにより取り除く
という本発明の製造方法の基本コンセプトを示した概念
図である。
【図９】（Ａ）から（Ｆ）は、本発明の製造過程で形成
され、本発明のコンタクトストラクチャで使用されるコ
ンタクタの形状例を示した概念図である。
【図１０】本発明のコンタクタのより具体的構成例を示
した図であって、（Ａ）はコンタクタの正面図、（Ｂ）
はコンタクタの側面図である。
【図１１】（Ａ）から（Ｄ）は、コンタクタを製造する
ための本発明の製造プロセスの例を示した概念図であ
る。
【図１２】（Ｅ）から（Ｈ）は、コンタクタを製造する
ための本発明の製造プロセスの例を示した他の概念図で
ある。
【図１３】（Ｉ）から（Ｌ）は、コンタクタを製造する
ための本発明の製造プロセスの例を示した、さらに他の
概念図である。
【図１４】（Ａ）から（Ｄ）は、コンタクタを製造する
ための本発明の製造プロセスの他の例を示した概念図で
ある。
【図１５】（Ａ）から（Ｅ）は、基板の水平表面上にコ
ンタクタを製造し中間プレートにコンタクタを移動する
ための行程例を示した概念図である。
【図１６】（Ｆ）から（Ｊ）は、基板の水平表面上にコ
ンタクタを製造し中間プレートにコンタクタを移動する
ための行程例を示した他の概念図である。
【図１７】（Ｋ）から（Ｎ）は、基板の水平表面上にコ
ンタクタを製造し中間プレートにコンタクタを移動する
ための行程例を示したさらに他の概念図である。
【図１８】（Ａ）から（Ｂ）は、本発明のコンタクトス
トラクチャを形成するために、コンタクタを取り外し
（ピック）、多層シリコン基板等の基板上に配置する
（プレース）ためのピックアンドプレース機構の例を示
した概念図である。
【図１９】本発明のコンタクトストラクチャを用いたプ
ローブコンタクトアセンブリを、被試験デバイスと半導
体テストシステムのテストヘッド間とのインタフェース
として用いた例を示した断面図である。
【図２０】本発明のコンタクトストラクチャを用いたプ
ローブコンタクトアセンブリを、被試験デバイスと半導
体テストシステムのテストヘッド間とのインタフェース
として用いた他の例を示した断面図である。
【図２１】本発明のコンタクトストラクチャを用いたプ
ローブコンタクトアセンブリを、被試験デバイスと半導
体テストシステムのテストヘッド間とのインタフェース
として用いた更に他の例を示した断面図である。
【図２２】本発明の製造プロセスにより製造されたコン
タクタと、多層構成した複数の標準シリコン基板を有す
る本発明のコンタクトストラクチャの例を示した概念図
である。
【図２３】所望のサイズのプローブコンタクトアセンブ
リを形成するために、相互に取り付け可能に構成されか
つ多数のコンタクタを有する複数のコンタクトストラク
チャを示した斜視図である。
【図２４】所望のサイズ、形状、コンタクタ数によりプ
ローブコンタクトアセンブリを形成するように複数のコ
ンタクト基板が互いに接続された本発明のコンタクトス
トラクチャの斜視図である。
【符号の説明】
２０ コンタクト基板 ２２1、２２2、２２3 標準シリコンウェハ ２５ スルーホール ３０ コンタクタ ３４ フランジ部 ３５ ベース部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セオドア・エー・コウリイ アメリカ合衆国、イリノイ州60202、エバ ンストン、メインストリート 1114、３Ｗ 番 Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AG03 AG04 AG08 AG12 AH05 2G011 AA02 AA15 AA17 AB01 AB07 AB08 AC14 AC32 AE03 AF07 4M106 AA01 AA02 BA01 DD09 DD10

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コンタクトターゲットと電気的接続を形
    成するためのコンタクトストラクチャにおいて、 上部表面と下部表面間を連通するスルーホールを有する
    コンタクト基板と、 導電材料により構成され、上記コンタクト基板の表面に
    取り付けられる複数のコンタクタであり、上記各コンタ
    クタは、接触点を形成するコンタクト部と、コンタクト
    基板の対応するスルーホールに挿入する中間部と、接触
    パッドとして機能するための終端を有したベース部と、
    その中間部とベース部の間に形成されたスプリング部と
    を備え、 上記スプリング部はコンタクトターゲットに対して押し
    つけられたとき弾力性のある接触バネ力を発生するため
    に、曲線状、傾斜状、蛇行状、あるいはジグザグ状の形
    状を有しており、 上記ベース部の終端は外部素子との電気接続を実現する
    ための接触パッドとして機能するために上記コンタクト
    基板の表面からその上部表面が突起しており、 上記コンタクト部の先端は、コンタクトストラクチャが
    コンタクトターゲットに押しつけられたとき、そのコン
    タクトターゲットと接触し、 上記を具備することを特徴とするコンタクトストラクチ
    ャ。
  2. 【請求項２】 上記コンタクト基板は単一あるいは複数
    の誘電体基板を互いに接着して一体的に形成され、 上記スルーホールはエッチングの行程によりそのコンタ
    クト基板に形成される、請求項１に記載のコンタクトス
    トラクチャ。
  3. 【請求項３】 上記各コンタクタは、上記コンタクト基
    板に形成されたスルーホールに係合するように、その中
    間部にフランジ形状部が形成されている、請求項１に記
    載のコンタクトストラクチャ。
  4. 【請求項４】 上記コンタクト基板は第１の半導体ウェ
    ハと第２の半導体ウェハを互いに接着して一体的に形成
    され、上記コンタクタを搭載するための上記スルーホー
    ルをそのコンタクト基板に形成した、請求項１に記載の
    コンタクトストラクチャ。
  5. 【請求項５】 上記コンタクト基板は３層の半導体ウェ
    ハを互いに接着して一体的に形成され、上記コンタクタ
    を搭載するための上記スルーホールをその３層の半導体
    ウェハによるコンタクト基板に形成した、請求項１に記
    載のコンタクトストラクチャ。
  6. 【請求項６】 上記コンタクタは、平坦な基板の表面上
    にその平坦基板と並行な方向に形成され、その後その平
    坦基板から取り除かれて、上記コンタクト基板の表面と
    直交する方向にそのコンタクト基板上に搭載される、請
    求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
  7. 【請求項７】 所定のサイズのコンタクトアセンブリを
    形成する為に、上記コンタクト基板はその外部エッジに
    おいて他のコンタクト基板の外部エッジと接続するため
    の結合メカニズムを有する、請求項１に記載のコンタク
    トストラクチャ。
  8. 【請求項８】 上記結合メカニズムは上記コンタクト基
    板の一側端および他側端にそれぞれ形成された係合凹凸
    の組み合わせであり、１のコンタクト基板の側端に形成
    された係合凹凸による結合メカニズムが、他のコンタク
    ト基板の反対側端に形成された係合凹凸による結合メカ
    ニズムと係合し、これにより複数のコンタクト基板が所
    定のサイズ、形状、コンタクト数のコンタクトアセンブ
    リを形成するように互いに組み合わせることができる、
    請求項７に記載のコンタクトストラクチャ。
  9. 【請求項９】 上記コンタクト基板はシリコンで構成さ
    れている、請求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
  10. 【請求項１０】 上記コンタクト基板は、ポリイミド、
    セラミック、またはガラスのような誘電体材料で構成さ
    れている、請求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
  11. 【請求項１１】 コンタクトストラクチャを形成するた
    めの製造方法において、 （ａ）犠牲層をシリコン基板の表面に形成するステップ
    と、 （ｂ）フォトレジスト層をその犠牲層上に形成するステ
    ップと、 （ｃ）フォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合
    わせし、そのフォトマスクを介してフォトレジスト層を
    紫外線で露光するステップであり、そのフォトマスクに
    は各コンタクタのイメージが描かれており、その各コン
    タクタは、中間部とベース部との間にスプリング部を有
    した構成となっており、 （ｄ）そのフォトレジスト層の表面にそのコンタクタの
    イメージのパターンを現像するステップと、 （ｅ）電気メッキのプロセスにより電気導電材料による
    コンタクタを上記フォトレジスト層のパターンに形成す
    るステップと、 （ｆ）上記フォトレジスト層を取り除くステップと、 （ｇ）上記コンタクタをシリコン基板から分離するため
    に上記犠牲層をエッチングで取り除くステップと、 （ｈ）各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続
    のためのコンタクトパッドとして機能するように、コン
    タクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通
    してコンタクト基板に搭載するステップと、 上記を具備することを特徴とするコンタクトストラクチ
    ャの製造方法。
  12. 【請求項１２】 コンタクトストラクチャを形成するた
    めの製造方法において、 （ａ）犠牲層を基板の表面に形成するステップと、 （ｂ）基板上のその犠牲層上にフォトレジスト層を形成
    するステップと、 （ｃ）フォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合
    わせし、そのフォトマスクを介してフォトレジスト層を
    紫外線で露光するステップであり、そのフォトマスクに
    は各コンタクタのイメージが描かれており、その各コン
    タクタは、中間部とベース部との間にスプリング部を有
    した構成となっており、 （ｄ）上記フォトレジスト層の表面にそのコンタクタの
    イメージのパターンを現像するステップと、 （ｅ）電気メッキのプロセスにより電気導電材料による
    コンタクタを上記フォトレジスト層のパターンに形成す
    るステップと、 （ｆ）上記フォトレジスト層を取り除くステップと、 （ｇ）上記コンタクタの上面が接着テープに付着するよ
    うに接着テープをコンタクタに当てるステップと、 （ｈ）上記シリコン基板から接着テープに付着したコン
    タクタが上記基板から分離するように、上記犠牲層をエ
    ッチングにより取り除くステップと、 （ｉ）各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続
    のためのコンタクトパッドとして機能するように、コン
    タクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通
    してコンタクト基板に搭載するステップと、 上記を具備することを特徴とするコンタクトストラクチ
    ャの製造方法。
  13. 【請求項１３】 コンタクトストラクチャを形成するた
    めの製造方法において、 （ａ）導電材料により構成された導電基板を誘電体基板
    上に形成するステップと、 （ｂ）フォトレジスト層を上記導電基板上に形成するス
    テップと、 （ｃ）フォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合
    わせし、そのフォトマスクを介してフォトレジスト層を
    紫外線で露光するステップであり、そのフォトマスクに
    は各コンタクタのイメージが描かれており、その各コン
    タクタは、中間部とベース部との間にスプリング部を有
    した構成となっており、 （ｄ）上記フォトレジスト層の表面にそのコンタクタの
    イメージのパターンを現像するステップと、 （ｅ）電気メッキのプロセスにより導電材料により構成
    したコンタクタをフォトレジスト層のパターンに形成す
    るステップと、 （ｆ）上記フォトレジスト層を取り除くステップと、 （ｇ）上記のコンタクタの表面が接着テープに付着する
    ように、上記コンタクタの上面に接着テープを当てるス
    テップであり、上記コンタクタと上記接着テープ間の接
    着力が、上記コンタクタと上記導電基板間の接着力より
    も大であり、 （ｈ）その接着テープに付着したコンタクタが上記導電
    基板から分離するように上記導電基板を剥がし取るステ
    ップと、 （ｉ）各コンタクタの端部が電気的接続のためのコンタ
    クトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタ
    クト基板に設けられたスルーホールを通してコンタクト
    基板に搭載するステップと、 上記を具備することを特徴とするコンタクトストラクチ
    ャの製造方法。
  14. 【請求項１４】 コンタクトターゲットと電気的接続を
    形成するためのプローブコンタクタを使用したプローブ
    コンタクトアセンブリにおいて、 その表面上に複数のコンタクタを有するコンタクト基板
    と、 その表面に設けられた電極と上記コンタクタとの間の電
    気コミュニケーションを確立するためにそのコンタクト
    基板を搭載するためのプローブカードと、 複数のコンタクトピンを有し、上記プローブカードに取
    り付けられたとき、上記プローブカードと半導体テスト
    システムの間をインタフェースするピンブロックと、に
    より構成され、 上記コンタクタは上記コンタクト基板の表面に取り付け
    られ、上記各コンタクタは、接触点を形成するコンタク
    ト部と、コンタクト基板の対応するスルーホールに挿入
    する中間部と、接触パッドとして機能するための終端を
    有したベース部と、その中間部とベース部の間に形成さ
    れたスプリング部とを備え、 上記スプリング部はコンタクトターゲットに対して押し
    つけられたとき弾力性のある接触バネ力を発生するため
    に、曲線状、傾斜状、蛇行状、あるいはジグザグ状の形
    状を有しており、 上記ベース部の終端は外部素子との電気接続を実現する
    ための接触パッドとして機能するために上記コンタクト
    基板の表面からその上部表面が突起しており、 上記コンタクト部の先端は、コンタクトストラクチャが
    コンタクトターゲットに押しつけられたとき、そのコン
    タクトターゲットと接触し、 上記を具備することを特徴とするプローブコンタクトア
    センブリ。
  15. 【請求項１５】 上記コンタクト基板は単一の半導体ウ
    ェハあるいは複数の半導体ウェハを互いに接着して一体
    的に形成され、 上記スルーホールはエッチングの行程によりそのコンタ
    クト基板に形成される、請求項１４に記載のプローブコ
    ンタクトアセンブリ。
  16. 【請求項１６】 上記各コンタクタは、上記コンタクト
    基板に形成されたスルーホールに係合するように、その
    中間部にフランジ形状部が形成されている、請求項１４
    に記載のプローブコンタクトアセンブリ。
  17. 【請求項１７】 上記コンタクト基板は３層の半導体ウ
    ェハを互いに接着して一体的に形成され、上記コンタク
    タを搭載するための上記スルーホールをその３層の半導
    体ウェハによるコンタクト基板に形成した、請求項１４
    に記載のプローブコンタクトアセンブリ。
  18. 【請求項１８】 上記コンタクタは、平坦な基板の表面
    上にその平坦基板と並行な方向に作成され、その後その
    平坦基板から取り除かれて、上記コンタクト基板の表面
    と直交する方向にそのコンタクト基板上に搭載される、
    請求項１４に記載のプローブコンタクトアセンブリ。
  19. 【請求項１９】 所定のサイズのコンタクトアセンブリ
    を形成する為に、上記コンタクト基板はその外部エッジ
    において他のコンタクト基板の外部エッジと接続するた
    めの結合メカニズムを有する、請求項１４に記載のプロ
    ーブコンタクトアセンブリ。
  20. 【請求項２０】 上記結合メカニズムは上記コンタクト
    基板の一側端および他側端にそれぞれ形成された係合凹
    凸の組み合わせであり、１のコンタクト基板の側端に形
    成された係合凹凸による結合メカニズムが、他のコンタ
    クト基板の反対側端に形成された係合凹凸による結合メ
    カニズムと係合し、これにより複数のコンタクト基板が
    所定のサイズ、形状、コンタクト数のコンタクトアセン
    ブリを形成するように互いに組み合わせることができ
    る、請求項１９に記載のプローブコンタクトアセンブ
    リ。
JP2001326215A 2000-10-25 2001-10-24 コンタクトストラクチャ並びにその製造方法及びそれを使用したプローブコンタクトアセンブリ Withdrawn JP2002196019A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/696,077 US6579804B1 (en) 1998-11-30 2000-10-25 Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same
US09/696077 2000-10-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002196019A true JP2002196019A (ja) 2002-07-10

Family

ID=24795617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001326215A Withdrawn JP2002196019A (ja) 2000-10-25 2001-10-24 コンタクトストラクチャ並びにその製造方法及びそれを使用したプローブコンタクトアセンブリ

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6579804B1 (ja)
JP (1) JP2002196019A (ja)
KR (1) KR100454540B1 (ja)
CN (1) CN1246893C (ja)
DE (1) DE10151125A1 (ja)
SG (1) SG100762A1 (ja)
TW (1) TW522242B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117081A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Japan Electronic Materials Corp 垂直型プローブユニット及びこれを用いた垂直型プローブカード
KR100954101B1 (ko) * 2006-12-06 2010-04-23 (주) 미코티엔 상호 접속 조립체
WO2013082124A1 (en) * 2011-11-29 2013-06-06 Formfactor, Inc. Hybrid electrical contactor

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7026223B2 (en) * 2002-03-28 2006-04-11 M/A-Com, Inc Hermetic electric component package
US7047638B2 (en) * 2002-07-24 2006-05-23 Formfactor, Inc Method of making microelectronic spring contact array
GB0221255D0 (en) * 2002-09-13 2004-02-25 Renishaw Plc Touch Probe
KR100463308B1 (ko) * 2002-10-29 2004-12-23 주식회사 파이컴 수직형 전기적 접촉체 및 이의 제조방법
US6945827B2 (en) * 2002-12-23 2005-09-20 Formfactor, Inc. Microelectronic contact structure
US7244125B2 (en) * 2003-12-08 2007-07-17 Neoconix, Inc. Connector for making electrical contact at semiconductor scales
US7113408B2 (en) * 2003-06-11 2006-09-26 Neoconix, Inc. Contact grid array formed on a printed circuit board
US7758351B2 (en) 2003-04-11 2010-07-20 Neoconix, Inc. Method and system for batch manufacturing of spring elements
US8584353B2 (en) 2003-04-11 2013-11-19 Neoconix, Inc. Method for fabricating a contact grid array
US7114961B2 (en) 2003-04-11 2006-10-03 Neoconix, Inc. Electrical connector on a flexible carrier
US7056131B1 (en) * 2003-04-11 2006-06-06 Neoconix, Inc. Contact grid array system
US20050120553A1 (en) * 2003-12-08 2005-06-09 Brown Dirk D. Method for forming MEMS grid array connector
DE10334548A1 (de) 2003-07-29 2005-03-03 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Kontaktieren von zu testenden Schaltungseinheiten und selbstplanarisierende Prüfkarteneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE50313607D1 (de) * 2003-08-22 2011-05-19 Abb Schweiz Ag Druckkontaktfeder für kontaktanordnung in leistungshalbleitermodul
US20050083071A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Fred Hartnett Electronic circuit assembly test apparatus
US20050227510A1 (en) * 2004-04-09 2005-10-13 Brown Dirk D Small array contact with precision working range
US7134606B2 (en) * 2003-12-24 2006-11-14 Kt International, Inc. Identifier for use with digital paper
WO2005091998A2 (en) 2004-03-19 2005-10-06 Neoconix, Inc. Electrical connector in a flexible host
US7025601B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-11 Neoconix, Inc. Interposer and method for making same
US7090503B2 (en) * 2004-03-19 2006-08-15 Neoconix, Inc. Interposer with compliant pins
US7759949B2 (en) * 2004-05-21 2010-07-20 Microprobe, Inc. Probes with self-cleaning blunt skates for contacting conductive pads
US9097740B2 (en) * 2004-05-21 2015-08-04 Formfactor, Inc. Layered probes with core
USRE43503E1 (en) 2006-06-29 2012-07-10 Microprobe, Inc. Probe skates for electrical testing of convex pad topologies
US7733101B2 (en) * 2004-05-21 2010-06-08 Microprobe, Inc. Knee probe having increased scrub motion
US9476911B2 (en) 2004-05-21 2016-10-25 Microprobe, Inc. Probes with high current carrying capability and laser machining methods
US7659739B2 (en) * 2006-09-14 2010-02-09 Micro Porbe, Inc. Knee probe having reduced thickness section for control of scrub motion
US8988091B2 (en) * 2004-05-21 2015-03-24 Microprobe, Inc. Multiple contact probes
US20060000642A1 (en) * 2004-07-01 2006-01-05 Epic Technology Inc. Interposer with compliant pins
US7385411B2 (en) * 2004-08-31 2008-06-10 Formfactor, Inc. Method of designing a probe card apparatus with desired compliance characteristics
US7167010B2 (en) * 2004-09-02 2007-01-23 Micron Technology, Inc. Pin-in elastomer electrical contactor and methods and processes for making and using the same
KR100773250B1 (ko) * 2005-06-09 2007-11-05 주식회사 유니테스트 반도체 테스트 인터페이스 및 이를 이용한 반도체 테스트장치
KR100623920B1 (ko) * 2005-07-07 2006-09-19 전자부품연구원 하이브리드형의 탐침 교체형 프로브카드 및 그 제작 방법
US7590909B2 (en) * 2005-08-24 2009-09-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. In-circuit testing system and method
US7541819B2 (en) * 2005-10-28 2009-06-02 Teradyne, Inc. Modularized device interface with grounding insert between two strips
US7504822B2 (en) * 2005-10-28 2009-03-17 Teradyne, Inc. Automatic testing equipment instrument card and probe cabling system and apparatus
US7649367B2 (en) * 2005-12-07 2010-01-19 Microprobe, Inc. Low profile probe having improved mechanical scrub and reduced contact inductance
US7312617B2 (en) 2006-03-20 2007-12-25 Microprobe, Inc. Space transformers employing wire bonds for interconnections with fine pitch contacts
US7786740B2 (en) * 2006-10-11 2010-08-31 Astria Semiconductor Holdings, Inc. Probe cards employing probes having retaining portions for potting in a potting region
US8907689B2 (en) 2006-10-11 2014-12-09 Microprobe, Inc. Probe retention arrangement
US7514948B2 (en) 2007-04-10 2009-04-07 Microprobe, Inc. Vertical probe array arranged to provide space transformation
US7733102B2 (en) * 2007-07-10 2010-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Ultra-fine area array pitch probe card
US8723546B2 (en) * 2007-10-19 2014-05-13 Microprobe, Inc. Vertical guided layered probe
US7671610B2 (en) * 2007-10-19 2010-03-02 Microprobe, Inc. Vertical guided probe array providing sideways scrub motion
TW200922009A (en) * 2007-12-07 2009-05-16 Jye Chuang Electronic Co Ltd Contact terminal
US7936177B2 (en) * 2008-03-07 2011-05-03 Formfactor, Inc. Providing an electrically conductive wall structure adjacent a contact structure of an electronic device
US8230593B2 (en) * 2008-05-29 2012-07-31 Microprobe, Inc. Probe bonding method having improved control of bonding material
KR100977165B1 (ko) 2008-08-29 2010-08-20 주식회사 코리아 인스트루먼트 프로브 기판 및 이를 구비하는 프로브 카드
GB2466495B (en) * 2008-12-23 2013-09-04 Cambridge Display Tech Ltd Method of fabricating a self-aligned top-gate organic transistor
TWI395953B (zh) * 2009-02-05 2013-05-11 King Yuan Electronics Co Ltd 測試探針及探針座
US8073019B2 (en) * 2009-03-02 2011-12-06 Jian Liu 810 nm ultra-short pulsed fiber laser
US8878560B2 (en) 2010-12-30 2014-11-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. High frequency probing structure
US8841931B2 (en) * 2011-01-27 2014-09-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Probe card wiring structure
EP2699911A1 (en) * 2011-04-21 2014-02-26 Freescale Semiconductor, Inc. System and method to test a semiconductor power switch
TWI455222B (zh) * 2011-08-25 2014-10-01 Chipmos Technologies Inc 半導體元件堆疊結構測試方法
US8912810B2 (en) * 2011-09-09 2014-12-16 Texas Instruments Incorporated Contactor with multi-pin device contacts
US8717053B2 (en) * 2011-11-04 2014-05-06 Keithley Instruments, Inc. DC-AC probe card topology
US8641428B2 (en) 2011-12-02 2014-02-04 Neoconix, Inc. Electrical connector and method of making it
JP5904638B2 (ja) * 2012-04-11 2016-04-13 株式会社日本マイクロニクス 多層配線基板とその製造方法
US9680273B2 (en) 2013-03-15 2017-06-13 Neoconix, Inc Electrical connector with electrical contacts protected by a layer of compressible material and method of making it
SG11201510255QA (en) * 2013-07-11 2016-01-28 Johnstech Int Corp Testing apparatus for wafer level ic testing
JP6337633B2 (ja) * 2014-06-16 2018-06-06 オムロン株式会社 プローブピン
CN104347448B (zh) * 2014-10-30 2018-08-10 通富微电子股份有限公司 半导体测试治具的形成方法
CN105988047A (zh) * 2015-02-16 2016-10-05 西门子数控（南京）有限公司 电子模块的测试装置
DE202015001622U1 (de) * 2015-03-03 2015-03-17 Feinmetall Gmbh Elektrische Kontaktvorrichtung
DE102015004150A1 (de) * 2015-03-31 2016-10-06 Feinmetall Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Kontaktabstandswandlers sowie Kontaktabstandswandler
US11828775B1 (en) 2020-05-13 2023-11-28 Microfabrica Inc. Vertical probe arrays and improved methods for making using temporary or permanent alignment structures for setting or maintaining probe-to-probe relationships
US11821918B1 (en) 2020-04-24 2023-11-21 Microfabrica Inc. Buckling beam probe arrays and methods for making such arrays including forming probes with lateral positions matching guide plate hole positions
TWI719895B (zh) * 2020-05-11 2021-02-21 中華精測科技股份有限公司 陣列式薄膜探針卡及其測試模組

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3337915A1 (de) * 1982-10-21 1984-05-24 Feinmetall Gmbh, 7033 Herrenberg Kontaktiervorrichtung
US5829128A (en) * 1993-11-16 1998-11-03 Formfactor, Inc. Method of mounting resilient contact structures to semiconductor devices
US5917707A (en) * 1993-11-16 1999-06-29 Formfactor, Inc. Flexible contact structure with an electrically conductive shell
US6023103A (en) * 1994-11-15 2000-02-08 Formfactor, Inc. Chip-scale carrier for semiconductor devices including mounted spring contacts
US6184053B1 (en) * 1993-11-16 2001-02-06 Formfactor, Inc. Method of making microelectronic spring contact elements
US5772451A (en) 1993-11-16 1998-06-30 Form Factor, Inc. Sockets for electronic components and methods of connecting to electronic components
US5800184A (en) * 1994-03-08 1998-09-01 International Business Machines Corporation High density electrical interconnect apparatus and method
EP0740160A1 (en) * 1995-04-24 1996-10-30 Nihon Denshizairyo Kabushiki Kaisha Vertically operative probe card assembly
FR2762140B1 (fr) * 1997-04-10 2000-01-14 Mesatronic Procede de fabrication d'une carte a pointes de contact multiple pour le test des puces semiconductrices
US5919050A (en) 1997-04-14 1999-07-06 International Business Machines Corporation Method and apparatus for separable interconnecting electronic components
JPH11233216A (ja) 1998-02-16 1999-08-27 Nippon Denki Factory Engineering Kk テスト用ｉｃソケット
US6246245B1 (en) * 1998-02-23 2001-06-12 Micron Technology, Inc. Probe card, test method and test system for semiconductor wafers
US6031282A (en) * 1998-08-27 2000-02-29 Advantest Corp. High performance integrated circuit chip package
US6184576B1 (en) * 1998-09-21 2001-02-06 Advantest Corp. Packaging and interconnection of contact structure
US6297164B1 (en) * 1998-11-30 2001-10-02 Advantest Corp. Method for producing contact structures
US6255727B1 (en) * 1999-08-03 2001-07-03 Advantest Corp. Contact structure formed by microfabrication process
US6343940B1 (en) * 2000-06-19 2002-02-05 Advantest Corp Contact structure and assembly mechanism thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117081A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Japan Electronic Materials Corp 垂直型プローブユニット及びこれを用いた垂直型プローブカード
KR100954101B1 (ko) * 2006-12-06 2010-04-23 (주) 미코티엔 상호 접속 조립체
WO2013082124A1 (en) * 2011-11-29 2013-06-06 Formfactor, Inc. Hybrid electrical contactor
US9229029B2 (en) 2011-11-29 2016-01-05 Formfactor, Inc. Hybrid electrical contactor

Also Published As

Publication number Publication date
CN1350325A (zh) 2002-05-22
US6576485B2 (en) 2003-06-10
US6579804B1 (en) 2003-06-17
DE10151125A1 (de) 2002-06-06
TW522242B (en) 2003-03-01
SG100762A1 (en) 2003-12-26
US20030027423A1 (en) 2003-02-06
KR100454540B1 (ko) 2004-11-05
CN1246893C (zh) 2006-03-22
KR20020032332A (ko) 2002-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4863585B2 (ja) コンタクトストラクチャ並びにその製造方法及びそれを用いたプローブコンタクトアセンブリ
JP2002196019A (ja) コンタクトストラクチャ並びにその製造方法及びそれを使用したプローブコンタクトアセンブリ
US6736665B2 (en) Contact structure production method
US6676438B2 (en) Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same
US6917102B2 (en) Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same
US6436802B1 (en) Method of producing contact structure
US6255727B1 (en) Contact structure formed by microfabrication process
US6750136B2 (en) Contact structure production method
US6641430B2 (en) Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same
JP4560221B2 (ja) コンタクトストラクチャとその製造方法
JP4560292B2 (ja) シリコンフィンガーコンタクタを有するコンタクトストラクチャ
KR100924623B1 (ko) 접속 구조물 및 그의 제조 방법과 그를 사용하는 탐침 접속조립체
US20020048973A1 (en) Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same
US20030176066A1 (en) Contact structure and production method thereof and probe contact assemly using same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040701

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20041214

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20060822