JP2005512063A - Contact structure, manufacturing method thereof, and contact assembly using the same - Google Patents

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Abstract

コンタクトターゲットとの電気接触を行うためのコンタクトストラクチャ。このコンタクトストラクチャは、コンタクタキャリヤと、複数のコンタクタとで構成されている。コンタクタキャリヤは、各コンタクタをそのコンタクタキャリヤにロックするためのスライデイング層を有する。その各コンタクタは、スライデイング層と係合する切り込みを形成した上部端と、その上部端とは反対方向でコンタクトターゲットと電気的接続を設けるためにコンタクトポイントとして機能する下部端と、その上部端と下部端の間に備えられ、スプリングとして機能する傾斜体部とで構成される。他の態様では、コンタクタは先にコンタクタアダプタに搭載され、次にそのコンタクタアダプタがコンタクタキャリヤに取り付けられる。  Contact structure for making electrical contact with the contact target. This contact structure is composed of a contactor carrier and a plurality of contactors. The contactor carrier has a sliding layer for locking each contactor to the contactor carrier. Each contactor has an upper end with a notch that engages the sliding layer, a lower end that serves as a contact point to provide electrical contact with the contact target in a direction opposite to the upper end, and an upper end And an inclined body portion provided between the lower end and functioning as a spring. In another aspect, the contactor is first mounted on the contactor adapter, which is then attached to the contactor carrier.

Description

この発明は、コンタクトストラクチャとその製造方法、およびそのコンタクトストラクチャを用いて構成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エハ上に水平方向に製造し、そのコンタクタを半導体ウエハから取りはずし、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、あるいは他のコンタクト機構のようなコンタクトストラクチャを形成するために、そのコンタクタを基板上に垂直方向に搭載する方法に関する。   The present invention relates to a contact structure, a manufacturing method thereof, and a contact assembly configured using the contact structure. In particular, the present invention relates to a structure of a contact structure having a large number of contactors in the vertical direction, and manufacturing such a large number of contactors in a horizontal direction on a semiconductor wafer, removing the contactors from the semiconductor wafer, a contact probe assembly, and a probe card. The present invention relates to a method for mounting a contactor vertically on a substrate to form a contact structure such as an IC chip or other contact mechanism.

LSIやVLSI回路のような高速、かつ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、例えばICパッケージ等のリードとして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VLSIチップ、半導体ウエハ等のテスト、半導体ウエハやダイ等のバーンイン、あるいはパッケージされた半導体デバイスや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およびその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、主として半導体ウエハテストに関連して本発明を説明する。
In testing a high-speed and high-density electronic component such as an LSI or VLSI circuit, it is necessary to use a high-performance contact structure such as a probe card having a large number of contactors. As another application, for example, a contact structure may be used as a lead of an IC package or the like.
The present invention relates to a contact structure used for testing of LSI and VLSI chips, semiconductor wafers, etc., burn-in of semiconductor wafers and dies, or testing and burn-in of packaged semiconductor devices and printed circuit boards, etc., and a method of manufacturing the same. It is. Furthermore, the present invention can be applied to the formation of leads and terminal pins of IC chips, IC packages, and other electronic devices. However, in the following, for convenience of explanation, the present invention will be described primarily in the context of semiconductor wafer testing.

被試験半導体デバイスが半導体ウエハの場合は、ICテスタのような半導体テストシステムは、自動的に半導体ウエハをテストするために、自動ウエハプローバのような基板ハンドラーと接続して用いられる。そのような例が図1に示されており、この図において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テストヘッド100を有している。テストヘッド100はケーブル束110により、テストシステム本体に接続されている。テストヘッド100と基板ハンドラー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。被試験半導体ウエハは、基板ハンドラー400によって、テストヘッド100のテスト位置に自動的に供給される。   When the semiconductor device under test is a semiconductor wafer, a semiconductor test system such as an IC tester is used in connection with a substrate handler such as an automatic wafer prober in order to automatically test the semiconductor wafer. Such an example is shown in FIG. 1, in which a semiconductor test system generally has a test head 100 formed as a separate housing. The test head 100 is connected to the test system main body by a cable bundle 110. The test head 100 and the substrate handler 400 are mechanically and electrically connected to each other by a manipulator 500 driven by a motor 510. The semiconductor wafer to be tested is automatically supplied to the test position of the test head 100 by the substrate handler 400.

テストヘッド100において、被試験半導体ウエハには、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る。被試験半導体ウエハ(半導体ウエハ上に形成したIC回路)から、テスト信号の結果としての出力信号が発生され、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は、半導体ウエハからの出力信号を期待値データと比較することにより、半導体ウエハ上に形成したIC回路が正しく機能しているかを検証する。   In the test head 100, a test signal generated by the semiconductor test system is supplied to the semiconductor wafer under test. An output signal as a result of the test signal is generated from the semiconductor wafer to be tested (IC circuit formed on the semiconductor wafer) and transmitted to the semiconductor test system. The semiconductor test system verifies whether an IC circuit formed on the semiconductor wafer functions correctly by comparing an output signal from the semiconductor wafer with expected value data.

図1および図2において、テストヘッド100と基板ハンドラー400は、インターフェイス部140を介して互いに接続されている。インターファイス部140は、テストヘッドの電気的配線形状に固有の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120と、同軸ケーブル、ポゴピン、コネクタとにより構成している。テストヘッド100は、多数のプリント回路基板(ピンエレクトロニクス)150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150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(接続端子)121と接続するためのコネクタ160を有している。   1 and 2, the test head 100 and the substrate handler 400 are connected to each other via the interface unit 140. The interface unit 140 includes a performance board 120, which is a printed circuit board having circuit connections specific to the electrical wiring shape of the test head, and coaxial cables, pogo pins, and connectors. The test head 100 has a large number of printed circuit boards (pin electronics) 150, which correspond to the number of test channels (test pins) of the semiconductor test system. Each of the printed circuit boards 150 has a connector 160 for connecting to a corresponding contact terminal (connection terminal) 121 provided on the performance board 120.

パフォーマンスボード120には、さらにフロッグリング130が、基板ハンドラー400に対するコンタクト位置を正確に決定するために接続されている。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を有している。それらのコンタクトピン141は、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121に接続している。   A frog ring 130 is further connected to the performance board 120 in order to accurately determine a contact position with respect to the substrate handler 400. The frog ring 130 has a number of contact pins 141, such as ZIF connectors or pogo pins. These contact pins 141 are connected to the contact terminals 121 of the performance board 120 via the coaxial cable 124.

図2に示すように、テストヘッド100は基板ハンドラー400の上部に配置されており、インターフェイス部140を介して機械的および電気的に基板ハンドラー400と接続している。基板ハンドラー400では、チャック180上に被試験半導体ウエハ300が搭載されている。この例では、プローブカード170は被試験半導体ウエハ300の上部に備えられている。プローブカード170は、被試験半導体ウエハ300上のIC回路の回路端子あるいはコンタクトパッドのようなコンタクトターゲット(接触対象)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」とも言う)190を有している。   As shown in FIG. 2, the test head 100 is disposed on the upper part of the substrate handler 400 and is mechanically and electrically connected to the substrate handler 400 via the interface unit 140. In the substrate handler 400, the semiconductor wafer 300 to be tested is mounted on the chuck 180. In this example, the probe card 170 is provided on the upper portion of the semiconductor wafer 300 to be tested. The probe card 170 has a large number of probe contactors (also referred to as “cantilevers” or “needles”) in order to contact a contact target (contact target) such as a circuit terminal or contact pad of an IC circuit on the semiconductor wafer 300 to be tested. 190.

プローブカード170の電極(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。さらにコンタクトピン141は、同軸ケーブル124を介して、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、これらのプリント回路基板150は、数百のような多数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。   The electrodes (contact pads) of the probe card 170 are electrically connected to contact pins 141 provided on the frog ring 130. Further, the contact pin 141 is connected to the contact terminal 121 on the performance board 120 via the coaxial cable 124. Each contact terminal 121 is connected to a corresponding printed circuit board 150 in the test head 100. These printed circuit boards 150 are connected to the main body of the semiconductor test system via a cable bundle 110 having a large number of internal cables such as several hundred.

この構成の下で、チャック180上の半導体ウエハ300の表面(コンタクトターゲット)に、プローブコンタクタ(ニードル)190が接触し、半導体ウエハ300にテスト信号を印加し、かつ半導体ウエハ300から結果出力信号を受信する。被試験半導体ウエハ300からの結果出力信号は、半導体テストシステムにおいて期待値と比較され、半導体ウエハ300上の回路が正しく機能しているかが検証される。   Under this configuration, the probe contactor (needle) 190 contacts the surface (contact target) of the semiconductor wafer 300 on the chuck 180, applies a test signal to the semiconductor wafer 300, and outputs a result output signal from the semiconductor wafer 300. Receive. The result output signal from the semiconductor wafer 300 to be tested is compared with an expected value in the semiconductor test system to verify whether the circuit on the semiconductor wafer 300 is functioning correctly.

図3は、図2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170は、ニードルまたはカンチレバーと呼ばれるプローブコンタクタ190が複数個搭載されたエポキシリングを有している。図2において半導体ウエハ300を搭載したチャック180が上方に移動すると、コンタクタ190の先端は、半導体ウエハ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。ニードル(コンタクタ)190の他端はワイヤ194に接続され、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(図示せず)に接続されている。送信ラインは複数の電極(コンタクトパッド)197に接続されており、その電極197は更に第2図のポゴピン141に接続されている。   FIG. 3 shows a bottom view of the probe card 170 of FIG. In this example, the probe card 170 has an epoxy ring on which a plurality of probe contactors 190 called needles or cantilevers are mounted. In FIG. 2, when the chuck 180 on which the semiconductor wafer 300 is mounted moves upward, the tip of the contactor 190 comes into contact with a contact pad or bump (contact target) on the semiconductor wafer 300. The other end of the needle (contactor) 190 is connected to a wire 194, and the wire 194 is further connected to a transmission line (not shown) formed on the probe card 170. The transmission line is connected to a plurality of electrodes (contact pads) 197, and the electrodes 197 are further connected to the pogo pins 141 in FIG.

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による多数のポリイミド基板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、ポリイミド基板の誘電率や透磁率、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等のパラメターを設計している。従って、信号伝送ラインはインピーダンスマッチした信号路となっており、半導体ウエ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。   In general, the probe card 170 is a multi-layer substrate composed of a large number of polyimide substrates including a ground layer, a power layer, a signal transmission line layer, and the like. As is well known in this technical field, each signal transmission line has a dielectric impedance and permeability of the polyimide substrate, an inductance and a capacitance of the signal path in the probe card 170, etc. so as to have a characteristic impedance such as 50 ohms. The parameters are designed. Therefore, the signal transmission line is an impedance-matched signal path, and establishes a high frequency transmission band that can supply current to the semiconductor wafer in a steady state and instantaneous high peak current even in a transient state. ing. In the probe card 170, capacitors 193 and 195 are provided between the power layer and the ground layer for noise removal.

図4は、図3のプローブカード170の等価回路を示している。図4Aと図4B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196(インピーダンスマッチしている)、ワイヤ194、ニードル190にわたっている。ワイヤ194とニードル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、図4Cに示すように、高周波数帯域では等価的にインダクタLとして作用する。ワイヤ194とニードル190の全体の長さが例えば20−30mm程度にもなるので、被試験部品の高周波性能のテストは、この等価インダクタによって大きく制限される。   FIG. 4 shows an equivalent circuit of the probe card 170 of FIG. As shown in FIGS. 4A and 4B, the signal transmission line on the probe card 170 extends from the electrode 197 to the strip line 196 (impedance matched), the wire 194, and the needle 190. Since the wire 194 and the needle 190 are not impedance matched, these portions act equivalently as an inductor L in the high frequency band, as shown in FIG. 4C. Since the total length of the wire 194 and the needle 190 is, for example, about 20-30 mm, the test of the high frequency performance of the device under test is greatly limited by this equivalent inductor.

プローブカード170の周波数帯域を制限する他の要素は、図4Dと図4Eに示すパワーコンタクタとグラウンドコンタクタである。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とニードル(コンタクタ)190(図4D)や、パワーと信号をグラウンドするための直列接続したワイヤ194とニードル190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。   Other elements that limit the frequency band of the probe card 170 are the power contactor and the ground contactor shown in FIGS. 4D and 4E. If the power line can supply sufficient current to the device under test, the frequency band in testing the device under test is not so limited. However, the series-connected wire 194 and the needle (contactor) 190 (FIG. 4D) for power supply and the series-connected wire 194 and the needle 190 for grounding power and signal are equivalent to the inductor. The current is greatly limited.

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、10マイクロファラッドのような比較的に大きな値であり、必要に応じてスウィ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、0.01マイクロファラッドのような比較的小さいキャパシタンス値をとり、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機能を果たす。この結果、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。   Further, a capacitor 193 and a capacitor 195 are provided between the power line and the ground line in order to eliminate the surge pulse or noise on the power line and verify the correct performance of the device under test. The capacitor 193 has a relatively large value such as 10 microfarads, and can be disconnected from the power line with a switch if necessary. Capacitor 195 takes a relatively small capacitance value, such as 0.01 microfarad, and is fixedly mounted near the DUT. These capacitors function to remove high frequency components in the power line. As a result, these capacitors limit the high frequency performance of the probe contactor.

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、近い将来には、現在では1GHz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プローブコンタクタに必要になると考えられている。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取り扱えることが望ましい。   Therefore, the above-mentioned most widely used probe contactor has a frequency band limited to about 200 MHz, which is insufficient for testing recent semiconductor components. In the semiconductor industry, it is considered that in the near future, the probe contactor will need a frequency band corresponding to the frequency band of the performance of the tester itself, which is currently 1 GHz or more. In order to improve test throughput, it is desirable that a probe card can handle a large number of semiconductor components such as memory devices at the same time.

従来の技術では、図3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)の信頼性を低下している他の要因は、プローブコンタクタと被テスト半導体ウエハが異なる温度膨張係数であることである。従って、温度が変化すると、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求を満たすことのできる、新概念によるコンタクトストラクチャが必要とされている。   In the prior art, the probe card and the probe contactor as shown in FIG. 3 are manufactured by hand, and therefore the quality varies. Such quality variations appear as variations in size, frequency band, contact force (contact force), contact resistance (contact resistance), and the like. Another factor that decreases the reliability of contact performance (contact performance) in the prior art probe contactor is that the probe contactor and the semiconductor wafer to be tested have different temperature expansion coefficients. Therefore, when the temperature changes, the contact position is displaced, which adversely affects contact force (contact force), contact resistance (contact resistance), frequency band, and the like. Thus, there is a need for a new concept contact structure that can meet the demands of next generation semiconductor test technology.

従って、本発明の目的は、高周波帯域、高ピン数、高コンタクトパフォーマンス(接触性能)、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。
また、本発明のさらに他の目的は、スライデイング層を有するロックメカニズムを用いて多数のコンタクタとコンタクタキャリヤを容易にアセンプリできるコンタクトストラクチャを提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、コンタクタアダプタを用いて多数のコンタクタとコンタクタキャリヤを容易にアセンプリできるコンタクトストラクチャを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a contact structure having a high frequency band, a high pin count, a high contact performance (contact performance) and a high reliability and having a large number of contactors in electrical contact with a contact target. is there.
It is still another object of the present invention to provide a contact structure that can easily assemble a large number of contactors and contactor carriers using a locking mechanism having a sliding layer.
It is still another object of the present invention to provide a contact structure that can easily assemble a large number of contactors and contactor carriers using a contactor adapter.

また、本発明のさらに他の目的は、半導体デバイスのテストのような応用において、多数の半導体部品を並列にかつ同時にテストするに適した、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。
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のコンタクタを製造し、そのコンタクトタを取りはずして、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にある。
Still another object of the present invention is to provide a contact structure for establishing an electrical connection suitable for testing a large number of semiconductor components in parallel and simultaneously in applications such as testing of semiconductor devices. is there.
Still another object of the present invention is to form a large number of contactors on a silicon substrate in a two-dimensional manner when forming a contact structure, remove the contactors, and three-dimensionally mount them on the contact substrate. It is to provide a method.

本発明において、コンタクトストラクチャは、フォトリソグラフィー技術を用いてシリコン基板や誘電体基板のような基板の平坦表面に製造された多数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、LSIやVLSIチップ、半導体ウエハおよびダイ、パッケージIC、プリント回路基板等のような半導体デバイスのテストやバーンインに応用することができる。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。   In the present invention, the contact structure is formed by a number of contactors manufactured on a flat surface of a substrate such as a silicon substrate or a dielectric substrate by using a photolithography technique. The contact structure of the present invention can be applied to testing and burn-in of semiconductor devices such as LSI and VLSI chips, semiconductor wafers and dies, package ICs, printed circuit boards and the like. The contact structure of the present invention may further be used as part of an electronic device such as an IC lead or pin.

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、コンタクタキャリヤと複数のコンタクタとで構成されている。各コンタクタは、ロックメカニズムを構成する切り込み部を有しかつ垂直方向に延長した上部端と、その上部端とは反対方向に延長し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ポイントとして機能する下部端と、その上部端と下部端との間に備えられスプリングとして機能する傾斜体部とにより構成されている。   The first aspect of the present invention is a configuration of a contact structure for electrical connection with a contact target. The contact structure of the present invention includes a contactor carrier and a plurality of contactors. Each contactor has a notch that constitutes a locking mechanism and has a vertically extending upper end, and functions as a contact point for extending in the opposite direction to form an electrical connection with the contact target. A lower end and an inclined body portion provided between the upper end and the lower end and functioning as a spring are configured.

本発明の第2の態様は、コンタクタキャリヤと複数のコンタクタとで構成されたコンタクトストラクチャである。コンタクタはコンタクタアダプタを介してコンタクタキャリヤに搭載される。各コンタクタは、垂直方向に延長した上部端と、その上部端とは反対方向に延長し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ポイントとして機能する下部端と、その上部端と下部端との間に備えられスプリングとして機能する傾斜体部と、により構成されている。   The second aspect of the present invention is a contact structure composed of a contactor carrier and a plurality of contactors. The contactor is mounted on the contactor carrier via a contactor adapter. Each contactor has an upper end that extends vertically, a lower end that extends in a direction opposite to the upper end and serves as a contact point to form an electrical connection with the contact target, and an upper end and a lower end. And an inclined body part that functions as a spring.

本発明の更に別の態様は、シリコン基板上に二次元的に多数のコンタクタを形成し、そのコンタクトタを取りはずして、コンタクトストラクチャを構成する方法である。基板の平面上にコンタクタを形成するためには各種の製造方法を用いることができる。コンタクタは基板から取り外され、コンタクタキャリヤに搭載される。   Yet another aspect of the present invention is a method for forming a contact structure by forming a number of contactors two-dimensionally on a silicon substrate and removing the contactors. Various manufacturing methods can be used to form the contactor on the plane of the substrate. The contactor is removed from the substrate and mounted on the contactor carrier.

本発明のさらに別の様態は、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。プローブコンタクトアセンブリは、複数のコンタクタを搭載したコンタクタキャリヤと、そのコンタクタキャリヤを搭載し、その表面に設けられた電極と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、複数のコンタクトピンを有し、そのプローブカードに取り付けられたとき、プローブカードと半導体テストシステム間をインターフェイスするためのするピンブロックとにより構成される。各コンタクタは、本発明の第1の様態において上述したような構成を有している。   Yet another aspect of the present invention is a probe contact assembly having the contact structure of the present invention. The probe contact assembly includes a contactor carrier having a plurality of contactors, a probe card for mounting the contactor carrier and establishing electrical communication between the electrodes provided on the surface and the contactors, and a plurality of contact pins. When mounted on the probe card, the probe card and the semiconductor test system are configured by a pin block for interfacing. Each contactor has the configuration described above in the first aspect of the present invention.

本発明によれば、コンタクトストラクチャは、多数のコンタクタを有しており、各コンタクタは、スライデイング層により構成されるシフトロック機構を用いてコンタクタキャリヤに容易に固定させることができる。更に、コンタクトストラクチャは、高周波数帯域を有しており、均一な品質、高信頼性、長寿命、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補償させることが可能である。   According to the present invention, the contact structure has a large number of contactors, and each contactor can be easily fixed to the contactor carrier using the shift lock mechanism constituted by the sliding layer. Furthermore, the contact structure has a high frequency band, and can achieve uniform quality, high reliability, long life, and low price. Further, since the contactor is formed on the same substrate material as the component under test, it is possible to compensate for a position error caused by a change in temperature.

更に、本発明のコンタクトストラクチャの製造プロセスにおいて、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てコンタクタキャリヤに垂直方向に搭載した後、コンタクタの上部端に有するカットアウトにコンタクタキャリヤの上面層をスライドすることによりアセンブリされる。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。   Furthermore, in the contact structure manufacturing process of the present invention, it is possible to manufacture a large number of contactors on a silicon substrate in a horizontal direction using a relatively simple technique. After the contactor is removed from the substrate and mounted vertically on the contactor carrier, the contactor is assembled by sliding the top layer of the contactor carrier into a cutout on the upper end of the contactor. The contact structure manufactured according to the present invention has low cost, high efficiency, high mechanical strength and high reliability.

本発明の具体的内容を、図5−図14を参照して説明する。本発明の説明には、「水平」や「垂直」等の用語が含まれている。発明者は、本発明に関わる構成要素の相対的な位置関係を説明するためにこれら用語を用いている。従って、本発明において、「水平」や「垂直」の用語の解釈には、地平線の水平または重力による垂直のような絶対的な意味のみに限定してはならない。   The specific contents of the present invention will be described with reference to FIGS. The description of the present invention includes terms such as “horizontal” and “vertical”. The inventor uses these terms to describe the relative positional relationship of the components related to the present invention. Therefore, in the present invention, the interpretation of the terms “horizontal” and “vertical” should not be limited to absolute meanings such as horizontal of the horizon or vertical due to gravity.

本発明によるコンタクトストラクチャの実施例を図5Aおよび図5Bに示す。この例において各コンタクトストラクチャは、コンタクタキャリヤ20と多数のコンタクタ30とで構成されている。半導体テストの応用において、コンタクトストラクチャは、例えば、被試験半導体ウエハ300のような半導体デバイス上に位置合わせされる。被試験半導体ウエハ300が上方に移動すると、コンタクタ30の下端は、半導体ウエハ300上のコンタクトパッド320に接触して電気接続を確立する。   An embodiment of a contact structure according to the present invention is shown in FIGS. 5A and 5B. In this example, each contact structure is composed of a contactor carrier 20 and a number of contactors 30. In semiconductor test applications, the contact structure is aligned on a semiconductor device such as, for example, a semiconductor wafer 300 under test. When the semiconductor wafer 300 to be tested moves upward, the lower end of the contactor 30 contacts the contact pad 320 on the semiconductor wafer 300 to establish an electrical connection.

図5Aおよび図5Bにおいて、コンタクトストラクチャ20は、システムキャリヤ22とスライデイング層(シフトロックプレート)25により構成されている。スライデイング層25は、システムキャリヤ22上でスライド(シフト)することにより、コンタクタキャリヤ20上のコンタクタ30をロックする(シフトロック機構)。図5Aはコンタクタ30をコンタクタキャリヤ20上にロックする前の状態を示し、図5Bはスライデイング層25を移動しコンタクタ30をコンタクタキャリヤ20にロックした状態を示している。コンタクタキャリヤ20は、シリコンやポリイミド、セラミックまたはガラスのような誘電体により構成すると好ましい。システムキャリヤ22およびスライデイング層25のそれぞれは、コンタクタ30を搭載するためのスルーホールを備えている。   5A and 5B, the contact structure 20 includes a system carrier 22 and a sliding layer (shift lock plate) 25. The sliding layer 25 slides (shifts) on the system carrier 22 to lock the contactor 30 on the contactor carrier 20 (shift lock mechanism). 5A shows a state before the contactor 30 is locked onto the contactor carrier 20, and FIG. 5B shows a state where the sliding layer 25 is moved and the contactor 30 is locked to the contactor carrier 20. FIG. The contactor carrier 20 is preferably made of a dielectric such as silicon, polyimide, ceramic, or glass. Each of the system carrier 22 and the sliding layer 25 has a through hole for mounting the contactor 30.

図5Aおよび図5Bの例では、各コンタクタ30は、上部端(ベース部)33、傾斜体部(スプリング部)32、および下部端(コンタクト部)35により構成されている。各コンタクタを、コンタクタキャリヤ20にロックするために、コンタクタの上部端33にはスライデイング層25を受け入れるための切り込み(ロック溝)39が形成されている。各コンタクタ30には、コンタクタキャリヤ20に固定させるために、ストッパ38を設けることが好ましい。すなわち、ストッパ38は、システムキャリヤ22の下表面に係合してコンタクタ30の上方への移動を制限する。また、ストッパ38は、スライデイング層25が切り込み39に係合するときに、そのスライデイング層25との共働により、コンタクタ30をコンタクタキャリヤ20に確実にロックする機能を果たす。   In the example of FIGS. 5A and 5B, each contactor 30 includes an upper end (base portion) 33, an inclined body portion (spring portion) 32, and a lower end (contact portion) 35. In order to lock each contactor to the contactor carrier 20, a notch (lock groove) 39 for receiving the sliding layer 25 is formed in the upper end 33 of the contactor. Each contactor 30 is preferably provided with a stopper 38 in order to be fixed to the contactor carrier 20. That is, the stopper 38 engages with the lower surface of the system carrier 22 to limit the upward movement of the contactor 30. Further, the stopper 38 functions to securely lock the contactor 30 to the contactor carrier 20 by cooperation with the sliding layer 25 when the sliding layer 25 is engaged with the notch 39.

傾斜体部32は、上部端33から下部端35へ斜めに延長している。この上部端33と下部端35は、他の素子と電気コミュニケーションを確立するためにコンタクトポイントとして機能する。半導体テストの応用においては、上部端33はテストシステムのプローブカードと接触し、下部端35は半導体ウエハ300上のコンタクトパッド320のようなコンタクトターゲットと接触する。   The inclined body portion 32 extends obliquely from the upper end 33 to the lower end 35. The upper end 33 and the lower end 35 function as contact points in order to establish electrical communication with other elements. In semiconductor test applications, the upper end 33 contacts a test system probe card and the lower end 35 contacts a contact target such as a contact pad 320 on the semiconductor wafer 300.

コンタクタ30をコンタクタキャリヤ20に搭載するためには、まず、コンタクタ30をスライデイング層25とシステムキャリヤ22に設けられたスルーホールに挿入する。このためには、スライデイング層25を、そのスライデイング層25およびシステムキャリヤ22のスルーホールの縦軸が互いに同じ位置に並ぶように、システムキャリヤ22の表面上を水平方向に移動する。したがって図5Aの例では、スライデイング層25は右側に移動している。図5Bの例では、システムキャリヤ22とスライデイング層25のスルーホールに全てのコンタクタ30を挿入した後、スライデイング層25をコンタクタ30の切り込み39に係合するように左側へ水平方向に移動する。この方法により、全てのコンタクタ30をコンタクタキャリヤ20にロックする。   In order to mount the contactor 30 on the contactor carrier 20, first, the contactor 30 is inserted into through holes provided in the sliding layer 25 and the system carrier 22. For this purpose, the sliding layer 25 is moved in the horizontal direction on the surface of the system carrier 22 such that the longitudinal axis of the sliding layer 25 and the through hole of the system carrier 22 are aligned at the same position. Therefore, in the example of FIG. 5A, the sliding layer 25 has moved to the right side. In the example of FIG. 5B, after all the contactors 30 are inserted into the through holes of the system carrier 22 and the sliding layer 25, the sliding layer 25 is moved horizontally to the left so as to engage with the notch 39 of the contactor 30. . In this way, all contactors 30 are locked to the contactor carrier 20.

図5Cは、本発明のコンタクトストラクチャの別の例を示している。この例では、コンタクタキャリヤ20は、システムキャリヤ22、上部キャリヤ24、スライデイング層25、中間キャリヤ26、および下部キャリヤ28により構成されている。コンタクタキャリヤ20は、シリコン、ポリイミド、セラミックまたはガラスのような誘電体から構成することが好ましい。システムキャリヤ22は、上部キャリヤ、中間キャリヤ、下部キャリヤのそえぞれを支持し、且つそれらの間に所定の空間を形成する。   FIG. 5C shows another example of the contact structure of the present invention. In this example, the contactor carrier 20 includes a system carrier 22, an upper carrier 24, a sliding layer 25, an intermediate carrier 26, and a lower carrier 28. Contactor carrier 20 is preferably constructed from a dielectric such as silicon, polyimide, ceramic or glass. The system carrier 22 supports the upper carrier, the intermediate carrier, and the lower carrier, and forms a predetermined space therebetween.

上部キャリヤ24、中間キャリヤ26、下部キャリヤ28のそれぞれには、コンタクタ30を搭載するためのスルーホールが設けられている。スライデイング層25は、上部キャリヤ24上を水平方向に移動可能に構成されている。図5Aおよび図5Bを用いて上記で説明したように、スライデイング層25にもコンタクタ30を挿入するためのスルーホールが形成されている。各コンタクタ30を、上部キャリヤ24とスライデイング層25のスルーホールに挿入した後、スライデイング層25を左側に移動し、コンタクタ30の切り込み39にそのスライデイング層25を係合させてコンタクタ30をロックする。このメカニスムおよびプロセスは、図12A−図12Cを参照して後でより詳細に説明する。   Each of the upper carrier 24, the intermediate carrier 26, and the lower carrier 28 is provided with a through hole for mounting the contactor 30. The sliding layer 25 is configured to be movable in the horizontal direction on the upper carrier 24. As described above with reference to FIGS. 5A and 5B, a through hole for inserting the contactor 30 is also formed in the sliding layer 25. After each contactor 30 is inserted into the through hole of the upper carrier 24 and the sliding layer 25, the sliding layer 25 is moved to the left, and the contactor 30 is engaged with the notch 39 of the contactor 30 to engage the sliding layer 25. Lock it. This mechanism and process will be described in more detail later with reference to FIGS. 12A-12C.

図5Cの例では、各コンタクタ30は、全体的にカンチレバーの形状を有しており、上部端(ベース部)33、傾斜体部(スプリング部)32、直線体部36、下部端(コンタクト部)35、およびリターン部37により構成されている。コンタクタ30のそれぞれは、上部キャリヤ24上のスライデイング層25を受け入れるために、その上部端33に切り込み39が形成されている。また好ましくは、それぞれのコンタクタ30をコンタクタキャリヤ20に確実に搭載するために、ストッパ34および38が、各コンタクタに備えられている。ストッパ38は、上部キャリヤ24と接触することでコンタクタ30の上方移動を制限し、ストッパ34は、中間キャリヤ26と接触することでコンタクタ30の下方移動を制限する。   In the example of FIG. 5C, each contactor 30 has a cantilever shape as a whole, and includes an upper end (base portion) 33, an inclined body portion (spring portion) 32, a linear body portion 36, and a lower end (contact portion). ) 35 and a return unit 37. Each of the contactors 30 is formed with a notch 39 at its upper end 33 for receiving the sliding layer 25 on the upper carrier 24. Also preferably, stoppers 34 and 38 are provided on each contactor in order to securely mount each contactor 30 on the contactor carrier 20. The stopper 38 limits the upward movement of the contactor 30 by contacting the upper carrier 24, and the stopper 34 limits the downward movement of the contactor 30 by contacting the intermediate carrier 26.

傾斜体部32は、上部端33から直線体部36へと延長している。直線体部36は、その傾斜体部32と下部端35との間で下方に延長している。上部端33と下部端35は、コンタクトポイントとして機能し、他の素子との電気コミュニケーションを確立する。半導体テストの応用においては、上部端33はテストシステムのプローブカードと接触し、下部端35は半導体ウエハ300のコンタクタパッド320のようなコンタクトターゲットと接触する。   The inclined body portion 32 extends from the upper end 33 to the linear body portion 36. The linear body portion 36 extends downward between the inclined body portion 32 and the lower end 35. The upper end 33 and the lower end 35 function as contact points and establish electrical communication with other elements. In semiconductor test applications, the upper end 33 contacts a test system probe card and the lower end 35 contacts a contact target such as a contactor pad 320 of the semiconductor wafer 300.

リターン部37は、下部端35から上方へ戻るように延長しており、直線体部36と平行に並んでいる。すなわち、リターン部37と直線体部36との間には、下部キャリヤ28のスルーホールに挿入された位置付近で隙間(ギャップ)Sを形成している。この構成により、下部キャリヤ28のスルーホールに十分な幅を確保し、コンタクタ30が変形される際の柔軟性を確保する。これはコンタクタ30がコンタクトターゲットに対し押されるときに効果的であり、図7Bおよび図7Cを参照して後で説明する。   The return portion 37 extends from the lower end 35 so as to return upward, and is arranged in parallel with the linear body portion 36. That is, a gap (gap) S is formed between the return portion 37 and the linear body portion 36 in the vicinity of the position where it is inserted into the through hole of the lower carrier 28. With this configuration, a sufficient width is secured in the through hole of the lower carrier 28, and flexibility when the contactor 30 is deformed is secured. This is effective when the contactor 30 is pushed against the contact target and will be described later with reference to FIGS. 7B and 7C.

コンタクタ30は、コンタクタキャリヤ20に設けられたスルーホールを介してそのコンタクタキャリヤ20に搭載されている。この例では、上部キャリヤ24、スライデイング層25、中間キャリヤ26、下部キャリヤ28のそれぞれは、コンタクタ30を搭載するためのスルーホールを有している。上部端33は上部キャリヤ24の上表面から突出しており、下部端35は下部キャリヤ28の下表面から突出している。スライデイング層25は、コンタクタ30の上部端33に形成された切り込み39に係合するように上部キャリヤ24上を移動可能に構成されており、これにより各コンタクタ30をコンタクタキャリヤ20上にロックする。   The contactor 30 is mounted on the contactor carrier 20 through a through hole provided in the contactor carrier 20. In this example, each of the upper carrier 24, the sliding layer 25, the intermediate carrier 26, and the lower carrier 28 has a through hole for mounting the contactor 30. The upper end 33 protrudes from the upper surface of the upper carrier 24 and the lower end 35 protrudes from the lower surface of the lower carrier 28. The sliding layer 25 is configured to be movable on the upper carrier 24 so as to engage with a notch 39 formed in the upper end 33 of the contactor 30, thereby locking each contactor 30 on the contactor carrier 20. .

コンタクタ30の中間体部は、中間キャリヤ26に緩く結合されている。このため、コンタクタ30の上部端は上部キャリヤ24にロックされるが、その中間体部および下部端は多少の移動が可能になっている。したがって、コンタクトストラクチャが、半導体ウエハ300のコンタクトパッド320のようなコンタクトターゲットに対して押されると、コンタクタ30は容易に変形して下記のようなスプリング動作を行う。   The intermediate part of the contactor 30 is loosely coupled to the intermediate carrier 26. For this reason, the upper end of the contactor 30 is locked to the upper carrier 24, but its intermediate part and lower end can be moved somewhat. Accordingly, when the contact structure is pressed against a contact target such as the contact pad 320 of the semiconductor wafer 300, the contactor 30 is easily deformed and performs the following spring operation.

コンタクタ30の傾斜体部(スプリング部)32は、スプリング機能を果たし、コンタクタ30の上部端がプローブカードに固定され、コンタクタ30の下部端がコンタクトターゲットに対して押されるときスプリング力を発生する。コンタクタ30の下部端(コンタクトポイント)35は、コンタクトパッド320の表面を削り付けることができるように、鋭利な形状とすることが好ましい。上記のスプリング機能による弾力により、コンタクトポイント35のすり削り付け効果が促進される。このような削り付け作用により、コンタクトポイント35がコンタクトパッド320の金属酸化表面を削り付けて、コンタクトパッド320の導電材料と電気接触をするので、コンタクトパフォーマンス(接触性能)がより向上する。 The inclined body portion (spring portion) 32 of the contactor 30 performs a spring function, and generates a spring force when the upper end of the contactor 30 is fixed to the probe card and the lower end of the contactor 30 is pressed against the contact target. The lower end (contact point) 35 of the contactor 30 preferably has a sharp shape so that the surface of the contact pad 320 can be scraped off. The scuffing effect of the contact point 35 is promoted by the elasticity of the spring function. By such a scraping action, the contact point 35 scrapes the metal oxide surface of the contact pad 320 and makes electrical contact with the conductive material of the contact pad 320, so that the contact performance (contact performance) is further improved.

このような本発明のコンタクタを製造するための基本的なコンセプトを図6Aおよび図6Bに示す。図6Aに示すように、本発明においてコンタクタ30は、シリコン基板40の平面上に水平方向、すなわち2次元的に製造される。その後、コンタクタ30は基板40から取りはずされ、図5A−図5Cに示すコンタクタキャリヤ20上に垂直方向、すなわち3次元的に搭載される。一般に、基板40はシリコン基板であるが、他の誘電体基板からも構成することができる。   The basic concept for manufacturing such a contactor of the present invention is shown in FIGS. 6A and 6B. As shown in FIG. 6A, in the present invention, the contactor 30 is manufactured on the plane of the silicon substrate 40 in the horizontal direction, ie, two-dimensionally. Thereafter, the contactor 30 is removed from the substrate 40 and mounted in the vertical direction, that is, three-dimensionally, on the contactor carrier 20 shown in FIGS. 5A to 5C. In general, the substrate 40 is a silicon substrate, but it can also be composed of other dielectric substrates.

上述したように、図6Aおよび図6Bの例では、コンタクタ30は、シリコン基板40の平面上に、水平方向に製造される。そして図6Bにおいて、コンタクタ30は、基板40から接着部材90に移転される。接着部材90は、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」と総称する)である。もしくは、コンタクタ30は、接着テープ90を使わずに基板から取り外される。更に先のプロセスにおいて、接着テープ90上のコンタクタ30は、その後接着テープから取りはずされ、ピックアンドプレース機構を用いて、図5A−図5Cに示すようなコンタクタキャリヤ20に、垂直方向すなわち3次元的に搭載される。   As described above, in the example of FIGS. 6A and 6B, the contactor 30 is manufactured in the horizontal direction on the plane of the silicon substrate 40. In FIG. 6B, the contactor 30 is transferred from the substrate 40 to the adhesive member 90. The adhesive member 90 is, for example, an adhesive tape, an adhesive film, an adhesive plate, or the like (hereinafter collectively referred to as “adhesive tape”). Alternatively, the contactor 30 is removed from the substrate without using the adhesive tape 90. In a further process, the contactor 30 on the adhesive tape 90 is then removed from the adhesive tape and used in a vertical or three-dimensional manner to the contactor carrier 20 as shown in FIGS. 5A-5C using a pick and place mechanism. Installed.

図7Aは、図5Aおよび図5Bのコンタクトストラクチャに用いる本発明のコンタクタ30の具体例を示す。図7Bおよび図7Cは、図5Cのコンタクトストラクチャに用いる本発明のコンタクタ30の具体例を示す。図7Bは、コンタクタ30がコンタクトターゲットに押されていない状態の正面図であり、図7Cは、コンタクタ30がコンタクトターゲットに押されている状態の正面図である。   FIG. 7A shows a specific example of the contactor 30 of the present invention used in the contact structure of FIGS. 5A and 5B. 7B and 7C show a specific example of the contactor 30 of the present invention used in the contact structure of FIG. 5C. FIG. 7B is a front view of a state where the contactor 30 is not pressed by the contact target, and FIG. 7C is a front view of a state where the contactor 30 is pressed by the contact target.

図5A、図5Bを参照して上で説明したように、図7Aのコンタクタ30は、切り込み39を有する上部端(ベース部)33、傾斜体部(スプリング部)32、および下部端(コンタクトポイント)35により構成されている。図7B、図7Cの例では、コンタクタ30は、切り込み39を有する上部端(ベース部)33、傾斜体部(スプリング部)32、直線体部36、下部端(コンタクト部)35、およびリターン部37により構成されている。各コンタクタ30には、その上部端33に切り込み39が設けられており、各コンタクタ30は、その切り込み39に、スライデイング層25を受け入れることにより、コンタクタキャリヤ20にロックされる。   As described above with reference to FIGS. 5A and 5B, the contactor 30 of FIG. 7A includes an upper end (base portion) 33 having a cut 39, an inclined body portion (spring portion) 32, and a lower end (contact point). ) 35. 7B and 7C, the contactor 30 includes an upper end (base portion) 33 having a cut 39, an inclined body portion (spring portion) 32, a linear body portion 36, a lower end portion (contact portion) 35, and a return portion. 37. Each contactor 30 is provided with a notch 39 at its upper end 33, and each contactor 30 is locked to the contactor carrier 20 by receiving the sliding layer 25 in the notch 39.

半導体テストの応用においては、図13に示すように、上部端33はテストシステムのプローブカードと接触し、下部端35は被試験半導体ウエハのようなコンタクトターゲットと接触する。図5Cのコンタクタ30がコンタクトキャリヤ20に搭載されるとき、その上部端33はコンタクタキャリヤ20の上部キャリヤ24の上表面から突出し、その下部端35はコンタクタキャリヤ20の下部キャリヤ28の下表面から突出する。   In a semiconductor test application, as shown in FIG. 13, the upper end 33 contacts a probe card of the test system, and the lower end 35 contacts a contact target such as a semiconductor wafer to be tested. When the contactor 30 of FIG. 5C is mounted on the contact carrier 20, its upper end 33 protrudes from the upper surface of the upper carrier 24 of the contactor carrier 20 and its lower end 35 protrudes from the lower surface of the lower carrier 28 of the contactor carrier 20. To do.

図7Bの正面図に示すように、傾斜体部32と直線体部36の幅は、上部端33または下部端35よりも幅が狭くなっており、これにより柔軟性を高め、バネ動作を促進する。リターン部37と直線体部36と間の空隙(ギャップ)Sは、図7Cに示すようにバネ動作を更に促進する。すなわち、この空隙Sは、図7Cに示すように、直線体部36と傾斜体部32に水平方向の運動を促進させる。従って、この傾斜体部32および直線体部36の狭い幅による柔軟性の増加と下部端35に形成された空隙Sにより、コンタクタ30がコンタクトターゲットに対し押されたときに、傾斜体部32と直線体部36を容易に変形させることができる。   As shown in the front view of FIG. 7B, the inclined body portion 32 and the straight body portion 36 are narrower than the upper end 33 or the lower end 35, thereby increasing flexibility and promoting spring action. To do. The air gap (gap) S between the return portion 37 and the linear body portion 36 further promotes the spring operation as shown in FIG. 7C. That is, the gap S promotes horizontal movement in the linear body portion 36 and the inclined body portion 32 as shown in FIG. 7C. Therefore, when the contactor 30 is pushed against the contact target by the increase in flexibility due to the narrow width of the inclined body portion 32 and the linear body portion 36 and the gap S formed in the lower end 35, the inclined body portion 32 and The linear body portion 36 can be easily deformed.

図8A−図8Lは、本発明のコンタクタ30を製造するための製造プロセスの1例を示す概念図である。図8Aにおいて、犠牲層42を基板40上に形成する。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(CVD)等のデポジション(堆積)プロセスにより形成した二酸化シリコン(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。   8A to 8L are conceptual views showing an example of a manufacturing process for manufacturing the contactor 30 of the present invention. In FIG. 8A, a sacrificial layer 42 is formed on the substrate 40. The substrate 40 is generally a silicon substrate, but may be implemented by a dielectric substrate such as a glass substrate or a ceramic substrate. The sacrificial layer 42 is made of silicon dioxide (SiO 2) formed by a deposition process such as chemical vapor deposition (CVD). The sacrificial layer 42 functions to separate the contactor 30 from the silicon substrate in a later stage of the manufacturing method.

次に図8Bに示すように、アドヒージョンプロモータ(接着促進)層44を、犠牲層42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(Cr)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、図8C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。   Next, as shown in FIG. 8B, an adhesion promoter (adhesion promoting) layer 44 is formed on the sacrificial layer 42 by, for example, vapor deposition. Examples of the constituent material of the adhesion promoter layer 44 include chromium (Cr) and titanium (Ti) having a thickness of 200 to 1000 angstroms, for example. The adhesion promoter layer 44 has a function of promoting adhesion of the conductive layer 46 shown in FIG. 8C to the silicon substrate 40. Examples of the constituent material of the conductive layer 46 include copper (Cu) and nickel (Ni) having a thickness of 1000 to 5000 angstroms, for example. The conductive layer 46 has a function of establishing electrical conduction in an electroplating process used in a later stage.

次の段階においては、図8D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、その上には紫外線による露光をするために、フォトマスク50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次元イメージを現している。このプロセスにおいて、この技術分野では周知のように、ポジテイブ反応またはネガテイブ反応のフォトレジストを使用することができる。例えばポジテイブ反応レジストを使用した場合、フォトマスク50のオペーク(不透明)部により遮断されたフォトレジストの部分は、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。次に現像行程において、フォトレジストの露光した部分を溶解して除去すると、図8Eに示すフォトレジスト層48には隙間、すなわちパターン「A」が残される。従って、図8Fの上面図に示すような、コンタクタ30のイメージ(形状)を有したパターン、すなわち隙間「A」が、フォトレジスト層48上に形成される。   In the next step, as shown in FIG. 8D, a photoresist layer 48 is formed on the conductive layer 46, and the photomask 50 is accurately aligned thereon for exposure to ultraviolet rays. The photomask 50 represents a two-dimensional image of the contactor 30 generated on the photoresist layer 48. In this process, positive or negative reaction photoresists can be used, as is well known in the art. For example, when a positive reaction resist is used, the portion of the photoresist blocked by the opaque portion of the photomask 50 is cured (solidified) after exposure. Examples of the constituent material of the photoresist include Novolak, PMMA (polymethyl methacrylate), SU-8, and photosensitive polyimide. Next, when the exposed portion of the photoresist is dissolved and removed in the development process, a gap, that is, a pattern “A” is left in the photoresist layer 48 shown in FIG. 8E. Accordingly, a pattern having the image (shape) of the contactor 30, that is, the gap “A” as shown in the top view of FIG. 8F is formed on the photoresist layer 48.

上述した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、電子ビーム、X線、光源(レーザー)等により、コンタクタ30の形状イメージ(パターンA)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。   In the photolithography process described above, as is well known in the art, the photoresist layer 48 can be exposed using not only ultraviolet rays but also electron beams or X-rays. Furthermore, the shape image (pattern A) of the contactor 30 can be directly formed on the photoresist layer 48 by an electron beam, an X-ray, a light source (laser), or the like.

次に、図8Gに示すように、コンタクタ30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k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」にデポジション(例えば電気メッキによる堆積)する。後で説明するように、互いのエッチング特性を区別するために、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。次に図8Gに示すようなコンタクタ30のメッキ過剰部分を、図8Hに示すように、研磨(平面化)プロセスにより取り除く。   Next, as shown in FIG. 8G, in order to form the contactor 30, copper (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), rhodium (Rh), palladium (Pd), tungsten (W), etc. A metal or alloy such as nickel cobalt (NiCo) is deposited (e.g., deposited by electroplating) on the pattern "A" of the photoresist layer 48. As will be described later, a conductive material different from the conductive layer 46 is preferably used as the contactor material in order to distinguish the etching characteristics from each other. Next, the excessive plating portion of the contactor 30 as shown in FIG. 8G is removed by a polishing (planarization) process as shown in FIG. 8H.

コンタクタの一部の厚さを他と異ならせる場合には、上述の行程を、2回またはそれ以上繰り返して導電層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、第1層のコンタクタ上に第2層やそれ以上の層を形成するために、図8D−図8Hの行程を繰り返す。   When the thickness of a part of the contactor is different from the others, the above-described process can be repeated twice or more to form the conductive layer. That is, after forming the first-layer contactor (conductive material), if necessary, the steps shown in FIGS. 8D to 8H are performed in order to form a second layer or more layers on the first-layer contactor. repeat.

次の段階では、図8I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法により取り除くが、フォトレジスト除去の他の例として、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、図8J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、図8Kに示すように、さらにエッチング行程を行って、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からそれぞれ分離させる。   In the next step, as shown in FIG. 8I, the photoresist layer 48 is removed by a resist removal process. Generally, it is removed by a wet chemical method, but as another example of removing the photoresist, a removal method based on acetone or a removal method by plasma dioxide may be used. Next, as shown in FIG. 8J, the sacrificial layer 42 is removed by etching in order to separate the contactor 30 from the silicon substrate. Further, as shown in FIG. 8K, an etching process is further performed to separate the contactor 30 from the adhesion promoter layer 44 and the conductive layer 46, respectively.

コンタクタ30を分離するためのエッチング行程において、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ように、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は、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。最後に図8L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分離する。上述した図8A−図8Lの製造プロセス例では、簡明のために1つのコンタクタ30のみしか示していないが、実際の製造プロセスにおいては、図6A−図6Bに示すように、多数のコンタクタが同時に製造される。   In the etching process for separating the contactor 30, the etching conditions are set so that only the adhesion promoter layer 44 and the conductive layer 46 are etched without etching the contactor 30. That is, in order to etch only the conductive layer 46 without etching the contactor 30 as described above, the conductive material of the contactor 30 and the material of the conductive layer 46 are made different. Finally, as shown in the perspective view of FIG. 8L, the contactor 30 is separated from all other materials. In the example of the manufacturing process of FIGS. 8A to 8L described above, only one contactor 30 is shown for the sake of brevity. However, in the actual manufacturing process, as shown in FIGS. Manufactured.

図9A−図9Dは、本発明のコンタクタを製造する方法の別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40から接着テープに移転させるために、接着テープ90を製造プロセスに用いている。図9A−図9D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。
図9Aは、図8Iと同等の製造段階を示しており、レジスト除去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。この図9Aの行程において、接着テープ90をコンタクタ30の上面に当接させ、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。図6B図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90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。
9A to 9D are conceptual views showing another example of the method for manufacturing the contactor of the present invention. In this example, in order to transfer the contactor 30 from the silicon substrate 40 to the adhesive tape, the adhesive tape 90 is used in the manufacturing process. 9A to 9D show only the latter stage of the manufacturing process related to the adhesive tape among the manufacturing processes.
FIG. 9A shows a manufacturing step equivalent to FIG. 8I and shows a process in which the photoresist layer 48 is removed by a resist removal method. 9A, the adhesive tape 90 is brought into contact with the upper surface of the contactor 30 so that the contactor 30 adheres to the adhesive tape 90. As described above with reference to FIG. 6B, in the embodiment of the present invention, other adhesive members such as an adhesive film and an adhesive plate are also included in the concept of the adhesive tape 90. Other members that attract the contactor 30 such as a magnetic plate, a magnetic tape, and an electrically charged plate or tape are also included in the concept of the adhesive tape 90.

図9B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、基板40から犠牲層42をエッチングにより取り除く。また、図9C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。
上述したように、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。図9A−図9Cに示す製造方法には、簡明のために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いては、多数のコンタクタ30が同時に製造される。従って、図9Dの上面図に示すように、多数のコンタクタ30が、シリコン基板や他の材料の基板から同時に分離され、接着テープ90に移転される。
In the process shown in FIG. 9B, the sacrificial layer 42 is removed from the substrate 40 by etching in order to separate the contactor 30 from the silicon substrate 40. Further, as shown in FIG. 9C, the etching process is performed again to separate the contactor 30 from the adhesion promoter layer 44 and the conductive layer 46.
As described above, in order to etch only the conductive layer 46 without etching the contactor 30, the material of the contactor 30 and the material of the conductive layer 46 must be different from each other. In the manufacturing method shown in FIGS. 9A to 9C, only one contactor is shown for the sake of brevity, but in the actual manufacturing process, a large number of contactors 30 are manufactured simultaneously. Accordingly, as shown in the top view of FIG. 9D, a large number of contactors 30 are simultaneously separated from the silicon substrate or another material substrate and transferred to the adhesive tape 90.

図10A−図10Nは、コンタクタを基板から接着テープに移転する本発明のコンタクタ30の製造方法のさらに別の例を示す概念図である。まず図10Aでは、電気メッキシード層(導電層)342を、シリコン基板340あるいはポリイミドまたはガラス等の材料による誘電体基板上に形成する。シード層342は、例えば厚さが1000−5000オングストロームの銅(Cu)あるいはニッケル(Ni)により構成されている。次に図10Bに示すように、そのシード層342上に、クロム・インコネル層344を、例えばスパタリングの行程を用いて形成する。   FIGS. 10A to 10N are conceptual views showing still another example of the manufacturing method of the contactor 30 of the present invention in which the contactor is transferred from the substrate to the adhesive tape. First, in FIG. 10A, an electroplating seed layer (conductive layer) 342 is formed on a silicon substrate 340 or a dielectric substrate made of a material such as polyimide or glass. The seed layer 342 is made of, for example, copper (Cu) or nickel (Ni) having a thickness of 1000 to 5000 angstroms. Next, as shown in FIG. 10B, a chrome inconel layer 344 is formed on the seed layer 342 using, for example, a sputtering process.

次の段階の図10Cでは、導電基板346をクロム・インコネル層344上に形成する。導電基板346は、厚さが100−130マイクロメータの例えばニッケル・コバルト(NiCo)合金により構成されている。導電基板346を不導体化(パシベーション)した後、図10D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を導電基板346上に形成する。さらに、図10E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次元イメージが印刷されている。   In the next stage, FIG. 10C, a conductive substrate 346 is formed on the chromium inconel layer 344. The conductive substrate 346 is made of, for example, a nickel-cobalt (NiCo) alloy having a thickness of 100 to 130 micrometers. After the conductive substrate 346 is made nonconductive (passivated), a photoresist layer 348 having a thickness of 100 to 120 micrometers is formed on the conductive substrate 346 as shown in FIG. 10D. Further, as shown in FIG. 10E, the photomask 350 is accurately aligned to expose the photoresist layer 348 with ultraviolet light. A two-dimensional image of the contactor 30 generated on the surface of the photoresist layer 348 is printed on the photomask 350.

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、図10Fのフォトレジスト層348が残る。フォトレジスト層には、フォトマスク350が有するコンタクタのイメージ(形状)が印刷されたプレーテイング(メッキ)パターンが形成されている。図10Gの行程において、フォトレジスト層348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(NiCo)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、ニッケル・コバルトにより構成された導電基板346との間での接着力は大きくはならない。
コンタクタが2またはそれ以上の異なる厚さを有する場合は、上述の行程を繰り返して、2またはそれ以上の導電層数のコンタクタを製造する。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、第1層のコンタクタ上に第2層やそれ以上の層を形成するために、図10D−図10Gの行程が繰り返される。
In the development process, when the exposed portion of the resist is dissolved and removed, the photoresist layer 348 of FIG. In the photoresist layer, a plating (plating) pattern on which an image (shape) of a contactor included in the photomask 350 is printed is formed. In the process of FIG. 10G, the conductive material for the contactor is electroplated on the plating pattern of the photoresist layer 348 to a thickness of 50-60 micrometers. An example of the conductive material is a nickel-cobalt (NiCo) alloy. The nickel-cobalt alloy as the contactor material does not have a large adhesive force with the conductive substrate 346 made of nickel-cobalt.
If the contactor has two or more different thicknesses, the above process is repeated to produce a contactor having two or more conductive layers. That is, after forming the first-layer contactor (conductive material), if necessary, in order to form a second layer or more layers on the first-layer contactor, the steps of FIGS. 10D to 10G are performed. Repeated.

次の行程において、図10H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。図10Iでは、導電基板346を基板340上のクロム・インコネル層344から剥がし取る。導電基板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346の上面図を図10Jに示す。
図10K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30間の接着力は、コンタクタ30と導電基板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、図10Lに示すように、コンタクタ30は導電基板346から接着テープ90へと移転する。図10Mは、コンタクタ30を有する接着テープ90の上面図であり、図10Nは、コンタクタ30を有する接着テープ90の断面図である。
In the next step, as shown in FIG. 10H, the photoresist layer 348 is removed by a resist stripping method. In FIG. 10I, the conductive substrate 346 is peeled away from the chromium inconel layer 344 on the substrate 340. The conductive substrate 346 is a thin substrate to which the contactor 30 is attached with a relatively weak adhesive force. A top view of the conductive substrate 346 having the contactor 30 is shown in FIG. 10J.
FIG. 10K shows a process in which an adhesive tape (intermediate plate) 90 is placed on the upper surface of the contactor 30 for adhesion. The adhesive force between the adhesive tape 90 and the contactor 30 is stronger than the adhesive force between the contactor 30 and the conductive substrate 346. Therefore, when the adhesive tape 90 is removed from the conductive layer 346, the contactor 30 is transferred from the conductive substrate 346 to the adhesive tape 90 as shown in FIG. 10L. FIG. 10M is a top view of the adhesive tape 90 having the contactor 30, and FIG. 10N is a cross-sectional view of the adhesive tape 90 having the contactor 30.

図11Aと図11Bは、コンタクタ30を接着テープ90から取り上げ(ピック)、それをコンタクタキャリヤ20に搭載する(プレース)方法の一例を示す概念図である。図11Aと図11Bに示すこの「ピックアンドプレース」作用は、図9A−図9Dと図10A−図10Nで説明したような、接着テープを用いた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。図11A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。図11B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。
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84をXYZ方向に移動するための可動アーム86および87と、XYZ方向に位置調整できるテーブル81および82と、例えばCCDイメージセンサー等を有するモニターカメラ78とにより構成されている。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)およびサクション解除(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、例えば真空等の負圧力により生成される。サクションアーム85は、90度のような所定の角度で回転する。
FIG. 11A and FIG. 11B are conceptual diagrams showing an example of a method of picking up the contactor 30 from the adhesive tape 90 (pick) and mounting it on the contactor carrier 20 (place). This “pick and place” action shown in FIGS. 11A and 11B is advantageous for a contactor manufactured by the manufacturing method of the present invention using an adhesive tape as described in FIGS. 9A to 9D and FIGS. 10A to 10N. Applicable. FIG. 11A is a front view showing the operation of the first half of the pick and place mechanism 80. FIG. 11B is a front view showing the latter half of the operation of the pick and place mechanism 80.
In this example, the pick and place mechanism 80 picks up the contactor 30 (pick), a transfer mechanism 84 for placing it (place), and movable arms 86 and 87 for moving the transfer mechanism 84 in the XYZ directions. And tables 81 and 82 whose positions can be adjusted in the XYZ directions, and a monitor camera 78 having a CCD image sensor or the like, for example. The transfer mechanism 84 includes a suction arm 85 that performs suction (suction: pick operation) and release (suction stop: place operation) of the contactor 30. The suction force (suction force) is generated by a negative pressure such as a vacuum, for example. The suction arm 85 rotates at a predetermined angle such as 90 degrees.

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、ボンデイング位置32(またはスルーホール)を有するコンタクタキャリヤ20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。図11A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、図11Bに示すように、例えば90度回転する。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には他の多くの方法があることが理解できるであろう。トランスファー機構84は、コンタクタ30をコンタクタキャリヤ20上に配置する。各コンタクタ30は、コンタクタキャリヤ20とスライデイング層のスルーホールに挿入された後に、スライデイング層をスライドしてコンタクタキャリヤ20にロックされる。   In the operation of the pick and place mechanism 80, the adhesive tape 90 having the contactor 30 and the contactor carrier 20 having the bonding position 32 (or through hole) are disposed on the tables 81 and 82 of the pick and place mechanism 80, respectively. As shown in FIG. 11A, the transfer mechanism 84 picks up the contactor 30 from the adhesive tape 90 by the suction force of the suction arm 85 (pick). After picking up the contactor 30, the suction arm 85 rotates, for example, 90 degrees as shown in FIG. 11B. Accordingly, the direction of the contactor 30 is changed from the horizontal direction to the vertical direction. This redirection feature is only an example, and those having ordinary skill in the art will understand that there are many other ways to change the direction of a contactor. The transfer mechanism 84 places the contactor 30 on the contactor carrier 20. After each contactor 30 is inserted into the through hole of the contactor carrier 20 and the sliding layer, the sliding layer is slid and locked to the contactor carrier 20.

図12A−図12Cは、スライデイング層(シフトロックプレート)25を用いて、コンタクタ30をコンタクタキャリヤ20上にアセンプリし且つロックするプロセスを示す概念図である。スライデイング層25は、コンタクタ30の上部端33に形成された切り込み39に係合する。図12Aに示すように、コンタクタキャリヤ20は、システムキャリヤ22とその上表面に有するスライデイング層25により構成されている。スライデイング層25のスルーホール29とシステムキャリヤ22のスルーホール23は、互いの縦軸が一致している。スベーサ27を、スライデイング層25とシステムキャリヤ22との間の空間に設け、ロックをする前のスライデイング層25の位置を確定してもよい。   12A-12C are conceptual diagrams illustrating the process of assembling and locking the contactor 30 onto the contactor carrier 20 using the sliding layer (shift lock plate) 25. FIG. The sliding layer 25 engages with a cut 39 formed in the upper end 33 of the contactor 30. As shown in FIG. 12A, the contactor carrier 20 is composed of a system carrier 22 and a sliding layer 25 on the upper surface thereof. The vertical holes of the through hole 29 of the sliding layer 25 and the through hole 23 of the system carrier 22 coincide with each other. A sbaser 27 may be provided in a space between the sliding layer 25 and the system carrier 22 to determine the position of the sliding layer 25 before locking.

そして、図12Bに示すように、コンタクタ30をシステムキャリヤ22のスルーホール23およびスライデイング層25のスルーホール29に挿入する。コンタクタ30の切り込み39は、コンタクタキャリヤ20上において、スライデイング層25と同じ高さ位置に配置される。コンタクタ30の中間に形成されたストッパ38は、システムキャリヤ22の下表面と係合することにより、コンタクタ30の上方への移動を禁止する。   Then, as shown in FIG. 12B, the contactor 30 is inserted into the through hole 23 of the system carrier 22 and the through hole 29 of the sliding layer 25. The notch 39 of the contactor 30 is disposed on the contactor carrier 20 at the same height as the sliding layer 25. A stopper 38 formed in the middle of the contactor 30 engages with the lower surface of the system carrier 22 to prevent the contactor 30 from moving upward.

全てのコンタクタ30をスルーホールに挿入したとき、スペーサ27をコンタクタキャリヤ20から取り外す。これにより、スライデイング層25は例えばスプリング力により左側へと戻る。従って、スライデイング層25は、図12Cに示すように、コンタクタ30の上部端33に形成された切り込み39に係合する。スライデイング層25を切り込み39に挿入することで、コンタクタ30とコンタクタキャリヤ20を、容易に且つ確実に組み立てることができる(シフトロック)。更に、コンタクタキャリヤ20が、上述したような、スライデイング層25をバネ力による戻す機構を有していないときは、スライデイング層を手動で左側に移動し、図12Bとは反対の位置の間隙にスベーサ27を挿入して、スライデイング層25の位置を維持することができる。   When all the contactors 30 are inserted into the through holes, the spacer 27 is removed from the contactor carrier 20. Thereby, the sliding layer 25 returns to the left side by a spring force, for example. Accordingly, the sliding layer 25 engages with a notch 39 formed in the upper end 33 of the contactor 30 as shown in FIG. 12C. By inserting the sliding layer 25 into the notch 39, the contactor 30 and the contactor carrier 20 can be easily and reliably assembled (shift lock). Further, when the contactor carrier 20 does not have a mechanism for returning the sliding layer 25 by the spring force as described above, the sliding layer is manually moved to the left side, and the gap at the position opposite to that in FIG. The position of the sliding layer 25 can be maintained by inserting the sbaser 27 into the bottom.

図13は、本発明のコンタクトストラクチャを用いてプローブコンタクトアセンブリを構成するための、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、図2に示すように、被試験デバイス(DUT)と半導体テストシステムのテストヘッド間とのインターフェイスとして使用される。この例では、図13に示すように、プローブコンタクタアセンブリは、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。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of an overall assembly structure for constituting a probe contact assembly using the contact structure of the present invention. The probe contact assembly is used as an interface between a device under test (DUT) and a test head of a semiconductor test system, as shown in FIG. In this example, as shown in FIG. 13, the probe contactor assembly includes a probe card 260 and a pogo pin block (frog ring) 130 in addition to the contact structure.

コンタクトストラクチャは、コンタクタキャリヤ20とそのコンタクタキャリヤ20上に搭載された複数のコンタクタ30で形成される。コンタクタのそれぞれの上部端(ベース部)は、コンタクトパッドとしてコンタクタキャリヤ20の上部表面から突出している。下部端(コンタクト部)35はコンタクタキャリヤ20の下表面から突出している。本発明のコンタクタは、上部端33と下部端35との間には、コンタクタキャリヤ20から上方に傾斜したカンチレバー形状の傾斜体部(スプリング部)を有する。コンタクタ30は望ましくはコンタクタキャリヤ20にゆるめに取り付けられ、そのため半導体ウエハ300やプローブカード260に対して押されるときに垂直方向および水平方向にわずかに変移することができる。   The contact structure is formed by a contactor carrier 20 and a plurality of contactors 30 mounted on the contactor carrier 20. Each upper end (base portion) of the contactor protrudes from the upper surface of the contactor carrier 20 as a contact pad. The lower end (contact part) 35 protrudes from the lower surface of the contactor carrier 20. The contactor of the present invention has a cantilever-shaped inclined body portion (spring portion) inclined upward from the contactor carrier 20 between the upper end 33 and the lower end 35. Contactor 30 is preferably loosely attached to contactor carrier 20 so that it can be slightly displaced in the vertical and horizontal directions when pushed against semiconductor wafer 300 or probe card 260.

プローブカード260、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する。従って、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30の接触点からテストヘッド100(図2)までの電気通路が形成される。したがって、半導体ウエハ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(ウエハ300のコンタクトパッド320)とテストシステム間に電気通信が成立する。   The probe card 260, the pogo pin block 130, and the contact structure are mechanically and electrically connected to each other to form a probe contact assembly. Therefore, an electrical path from the contact point of the contactor 30 to the test head 100 (FIG. 2) is formed via the cable 124 and the performance board 120. Therefore, when the semiconductor wafer 300 and the probe contact assembly are pressed together, electrical communication is established between the DUT (contact pad 320 of the wafer 300) and the test system.

ポゴピンブロック(フロッグリング)130は、図2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との間のインターフェイスをする多数のポゴピンを有している。ポゴピンの上端には、同軸ケーブルのようなケーブル124が接続され、パフォーマンスボード120を介して図2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。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を多数有している。プローブコンタクトアセンブリが組み立てられると、コンタクタ30のベース部33は電極262に接触する。電極262と電極265は、ポゴピンブロック130のポゴピンのピッチ(間隔)に整合するように、コンタクトストラクチャのピッチをファンアウト(拡大)するための接続トレイス263に接続されている。コンタクタ30はコンタクタキャリヤ20上のスルーホールに緩く挿入されているので、半導体ウエハ300に対して押されたとき、コンタクタ30の傾斜体部32は、電極262とコンタクトパッド320のそれぞれに対して弾性的接触力を生成する。   The pogo pin block (frog ring) 130 is equivalent to the pogo pin block of FIG. 2, and has a large number of pogo pins that interface between the probe card 260 and the performance board 120. A cable 124 such as a coaxial cable is connected to the upper end of the pogo pin, and a signal is transmitted to the printed circuit board (pin electronics card) 150 of the test head 100 of FIG. The probe card 260 has a number of electrodes (electrodes) 262 and 265 on its upper and lower surfaces. When the probe contact assembly is assembled, the base portion 33 of the contactor 30 contacts the electrode 262. The electrodes 262 and 265 are connected to a connection trace 263 for fanning out (enlarging) the pitch of the contact structure so as to match the pitch (interval) of the pogo pins of the pogo pin block 130. Since the contactor 30 is loosely inserted into the through hole on the contactor carrier 20, the inclined body portion 32 of the contactor 30 is elastic against the electrode 262 and the contact pad 320 when pressed against the semiconductor wafer 300. To generate dynamic contact force.

図14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、図2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ーフェイスとして使用される。この例では、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、およびコンタクトストラクチャの上部に備えられたポゴピンブロック(フロッグリング)130を有している。上述のように、コンタクタ30には、傾斜体部32がありそのスプリング作用が発揮されるので、このような導電エラストマは一般に必要ない。しかしその場合であっても、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(プラナリティ)の不均一性を補正するのに有効である。   FIG. 14 is a sectional view showing another example of the probe contact assembly using the contact structure of the present invention. The probe contact assembly is used as an interface between the device under test (DUT) and the test head, as shown in FIG. In this example, the probe contact assembly has a conductive elastomer 250, a probe card 260, and a pogo pin block (frog ring) 130 provided on top of the contact structure. As described above, since the contactor 30 has the inclined body portion 32 and exhibits its spring action, such a conductive elastomer is generally not necessary. However, even in that case, the conductive elastomer is effective in correcting the non-uniformity of the gap (planarity) between the probe card 260 and the contact structure.

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。プローブコンタクトアセンブリが組み立てられると、コンタクタ30のベース部33は、導電エラストマ250に接触する。導電エラストマ250の例は、垂直方向に導電ワイヤを多数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、図14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。例えば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、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。   The conductive elastomer 250 is provided between the contact structure and the probe card 260. When the probe contact assembly is assembled, the base portion 33 of the contactor 30 contacts the conductive elastomer 250. An example of the conductive elastomer 250 is a flexible sheet having many conductive wires in the vertical direction. For example, the conductive elastomer 250 includes a plurality of rows of metal filaments and a silicon rubber sheet. The metal filament (wire) is embedded in the vertical direction of FIG. 14, that is, perpendicular to the horizontal sheet of the conductive elastomer 250. For example, the pitch between metal filaments is 0.05 mm or less when the thickness of the silicon rubber sheet is about 0.2 mm. Such conductive elastomers are manufactured by Shin-Etsu Polymer and are available on the market.

本発明の第2の実施例を図15−19を参照して説明する。図15は本発明の第2の実施例によるコンタクトストラクチャの断面図を示している。コンタクトストラクチャは、コンタクタキャリヤ420と、コンタクタアダプタ425と、複数のコンタクタ430とで構成されている。半導体テストへの応用において、コンタクトストラクチャは、例えば、被試験半導体ウエハ300のような半導体部品上に位置合わせられる。被試験半導体ウエハ300が上方に移動すると、コンタクタ430の下端は、半導体ウエハ300上のコンタクトパッド320に接触して電気接続を確立する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15-19. FIG. 15 shows a cross-sectional view of a contact structure according to a second embodiment of the present invention. The contact structure includes a contactor carrier 420, a contactor adapter 425, and a plurality of contactors 430. In semiconductor test applications, the contact structure is aligned on a semiconductor component such as, for example, the semiconductor wafer 300 under test. When the semiconductor wafer 300 to be tested moves upward, the lower end of the contactor 430 contacts the contact pad 320 on the semiconductor wafer 300 to establish an electrical connection.

コンタクタキャリヤ420とコンタクタアダプタ425は、シリコン基板、あるいはポリイミド、セラミックまたはガラス等の誘電体基板から構成されている。コンタクタ430は、導電材料から構成され、または導電材料によりコーテイングされている。2以上のコンタクタ430が、コンタクタアダプタ425に取り付けられ、その各コンタクタアダプタ425は、コンタクタキャリヤ420に取り付けられる。各コンタクタアダプタ425には複数のコンタクタ430が搭載され、そのコンタクタアダプタ425は、図17A−図17Dを用いて後で詳述する方法によりコンタクタキャリヤ420に取り付けられる。   The contactor carrier 420 and the contactor adapter 425 are made of a silicon substrate or a dielectric substrate such as polyimide, ceramic, or glass. The contactor 430 is made of a conductive material or is coated with a conductive material. Two or more contactors 430 are attached to the contactor adapter 425, and each contactor adapter 425 is attached to the contactor carrier 420. A plurality of contactors 430 are mounted on each contactor adapter 425, and the contactor adapter 425 is attached to the contactor carrier 420 by a method described in detail later with reference to FIGS. 17A to 17D.

図15において、各コンタクタ430は、上部端(ベース部)433と、傾斜体部(スプリング部)432と、下部端(コンタクト部)435とにより構成されている。各コンタクタ430の上部端433から所定距離の位置にストッパ438が備えられ、各コンタクタ430をコンタクタアダプタ425に確実に搭載できるように構成している。すなわち、上部端433とストッパ438により、コンタクタアダプタ425の溝427に合致する切り込み439(図16A−16C参照)をコンタクタ430に形成している。つまり、上部端433とストッパ438間の距離は、コンタクタアダプタ425の厚さとほぼ同一である。切り込み439、コンタクタアダプタ425、およびコンタクタキャリヤ420は、コンタクタ430をそのコンタクタキャリヤ420に容易に確実に搭載するためのロックメカニズムを形成している。   In FIG. 15, each contactor 430 includes an upper end (base portion) 433, an inclined body portion (spring portion) 432, and a lower end (contact portion) 435. A stopper 438 is provided at a predetermined distance from the upper end 433 of each contactor 430 so that each contactor 430 can be securely mounted on the contactor adapter 425. That is, the upper end 433 and the stopper 438 form a cut 439 (see FIGS. 16A to 16C) in the contactor 430 that matches the groove 427 of the contactor adapter 425. That is, the distance between the upper end 433 and the stopper 438 is substantially the same as the thickness of the contactor adapter 425. The notch 439, the contactor adapter 425, and the contactor carrier 420 form a locking mechanism for easily and securely mounting the contactor 430 on the contactor carrier 420.

コンタクタ430の傾斜体部432は、コンタクタ430の上部端433から下部端435へ斜め方向に延長している。コンタクタ430の上部端433と下部端435は、他の素子と電気コミュニケーションを形成するためのコンタクトポイント(接触点)として機能する。半導体テストの応用においては、上部端433は、テストシステムのプローブカードと接触するためのベース部であり、下部端435は、半導体ウエハ300上のコンタクトパッド320のようなコンタクトターゲットに接触するためのコンタクトポイントである。   The inclined body 432 of the contactor 430 extends in an oblique direction from the upper end 433 to the lower end 435 of the contactor 430. The upper end 433 and the lower end 435 of the contactor 430 function as contact points (contact points) for forming electrical communication with other elements. In semiconductor test applications, the upper end 433 is a base for contacting a test system probe card, and the lower end 435 is for contacting a contact target such as a contact pad 320 on the semiconductor wafer 300. It is a contact point.

上述したように、コンタクタ430は、コンタクタアダプタ425を介してコンタクタキャリヤ420に搭載されている。コンタクタ430の上部端433と下部端435のそれぞれは、コンタクタアダプタ425の上表面、下表面から突出している。コンタクタ430の傾斜体部(スプリング部)432は、バネ機能を果たし、コンタクタ430の下部端435がコンタクトパッド320のようなコンタクトターゲットに対して押されるときバネ力を発生する。コンタクタ430の下部端(コンタクトポイント)435は、コンタクトパッド320の表面を削り付けることができるように、鋭利な形状とすることが好ましい。上記のスプリング機能による弾力は、コンタクトポイント435の削り付け効果を促進する。このような削り付け作用により、コンタクトポイント435がコンタクトパッド320の金属酸化表面を削り付けて、コンタクトパッド320の導電材料と電気接触をするので、コンタクトパフォーマンス(接触性能)がより向上する。   As described above, the contactor 430 is mounted on the contactor carrier 420 via the contactor adapter 425. Each of the upper end 433 and the lower end 435 of the contactor 430 protrudes from the upper surface and the lower surface of the contactor adapter 425. The inclined body portion (spring portion) 432 of the contactor 430 performs a spring function, and generates a spring force when the lower end 435 of the contactor 430 is pressed against a contact target such as the contact pad 320. The lower end (contact point) 435 of the contactor 430 preferably has a sharp shape so that the surface of the contact pad 320 can be scraped off. The elasticity of the spring function promotes the scraping effect of the contact point 435. By such a scraping action, the contact point 435 scrapes the metal oxide surface of the contact pad 320 and makes electrical contact with the conductive material of the contact pad 320, so that the contact performance (contact performance) is further improved.

図16A−図16Cは、本発明のコンタクタ430の構成例を示す。図15に基づいて上述したように、コンタクタ430は、上部端(ベース部)433と、傾斜体部(スプリング部)432と、下部端(コンタクトポイント)435とにより構成されている。切り込み(くぼみ)439は、各コンタクタ430が、コンタクタアダプタ425に形成された溝にうまく合致するように、コンタクタ430の上部端433とストッパ438から形成されている。
図16Aの例では、傾斜体部432は、斜め方向の延長した直線状ビームであり、バネ動作を促進する。図16Bの例では、傾斜体部432は、その中間部でジグザグ形状に曲がった形状をなして、バネ動作を促進する。図16Cの例では、切り込み439は、コンタクタ430の上部端433の片側だけに形成されている。このように、コンタクタ430は、コンタクタアダプタ425に正しく結合できる構成を有していれば、どのような形状のコンタクタも本発明のコンタクトストラクチャに用いることができる。
16A to 16C show a configuration example of the contactor 430 of the present invention. As described above with reference to FIG. 15, the contactor 430 includes an upper end (base portion) 433, an inclined body portion (spring portion) 432, and a lower end (contact point) 435. The notches 439 are formed from the upper end 433 of the contactor 430 and the stopper 438 so that each contactor 430 fits well with the groove formed in the contactor adapter 425.
In the example of FIG. 16A, the inclined body portion 432 is a linear beam extending in an oblique direction, and promotes a spring operation. In the example of FIG. 16B, the inclined body portion 432 has a shape bent in a zigzag shape at an intermediate portion thereof, and promotes the spring operation. In the example of FIG. 16C, the cut 439 is formed only on one side of the upper end 433 of the contactor 430. Thus, the contactor 430 can be used in the contact structure of the present invention as long as the contactor 430 has a configuration that can be correctly coupled to the contactor adapter 425.

コンタクタ430の傾斜体部432は、好ましくは上部端433よりも幅(または厚さ)が小さくすることによりバネ動作を促進する。このように、傾斜体部432の幅が狭いので、コンタクタ430がコンタクトターゲットに対して押されたときに容易に変形することができる。図6および図8ー10を用いて上述したように、コンタクタ430は、シリコン基板の水平表面上に水平方向に製造される。コンタクタ430の一部に、異なる厚さを形成するためには、導電材料によりコンタクタ430を形成するためのデポジション行程(例えば図8−図10の製造行程における)を複数回繰り返す。   The inclined body 432 of the contactor 430 preferably promotes the spring action by making the width (or thickness) smaller than the upper end 433. Thus, since the width of the inclined body portion 432 is narrow, it can be easily deformed when the contactor 430 is pushed against the contact target. As described above with reference to FIGS. 6 and 8-10, the contactor 430 is fabricated horizontally on the horizontal surface of the silicon substrate. In order to form different thicknesses in a part of the contactor 430, a deposition process (for example, in the manufacturing process of FIGS. 8 to 10) for forming the contactor 430 with a conductive material is repeated a plurality of times.

図17A−図17Dは、本発明において、コンタクタアダプタ425を用いて、コンタクタ430をコンタクタキャリヤ420に容易且つ確実にアセンブリする行程を示す概念図である。図17Aに示すように、コンタクタ430は、その上部端433の両側に切り込み(くぼみ)439を設けている。切り込み439は、コンタクタアダプタ25に確実に取り付けられるように、所定の長さ(上部端433とストッパ438間の距離)を有している。   17A to 17D are conceptual diagrams showing a process of easily and reliably assembling the contactor 430 to the contactor carrier 420 using the contactor adapter 425 in the present invention. As shown in FIG. 17A, the contactor 430 is provided with cuts (indentations) 439 on both sides of the upper end 433 thereof. The notch 439 has a predetermined length (a distance between the upper end 433 and the stopper 438) so that the notch 439 can be securely attached to the contactor adapter 25.

コンタクタアダプタ425は、図17Bに示すように、溝427とストッパ426を備えている。コンタクタ430の切り込み439とコンタクタアダプタ425の溝427は、互いに確実に合致するように形成されている。すなわち、コンタクタ430の切り込み439の幅と厚さは、コンタクタアダプタ425の溝427の幅と厚さと同一になっている。さらに、コンタクタ430の上部端433とストッパ438間の距離は、コンタクタアダプタ425の厚さと同一に形成されている。さらにコンタクタアダプタ425は、コンタクタキャリヤ420に搭載するためのストッパ426を備えている。   As shown in FIG. 17B, the contactor adapter 425 includes a groove 427 and a stopper 426. The notch 439 of the contactor 430 and the groove 427 of the contactor adapter 425 are formed so as to surely match each other. That is, the width and thickness of the notch 439 of the contactor 430 are the same as the width and thickness of the groove 427 of the contactor adapter 425. Further, the distance between the upper end 433 of the contactor 430 and the stopper 438 is formed to be the same as the thickness of the contactor adapter 425. Further, the contactor adapter 425 includes a stopper 426 for mounting on the contactor carrier 420.

図17Cでは、コンタクタ430は、コンタクタ430の切り込み439をコンタクタアダプタ425の溝427に合致させてコンタクタアダプタ425に搭載している。溝427にコンタクタ430を搭載したとき、コンタクタ430とコンタクタアダプタ425は、図17Cの正面と互い同一平面になるように位置合わせられている。コンタクタ430とコンタクタアダプタ425を相互により確実に結合するために、接着剤(図示せず)を使用してもよい。   In FIG. 17C, the contactor 430 is mounted on the contactor adapter 425 such that the notch 439 of the contactor 430 is aligned with the groove 427 of the contactor adapter 425. When the contactor 430 is mounted in the groove 427, the contactor 430 and the contactor adapter 425 are aligned so as to be flush with the front surface of FIG. 17C. An adhesive (not shown) may be used to more securely bond the contactor 430 and the contactor adapter 425 to each other.

図17Dでは、複数のコンタクタ430を搭載したコンタクタアダプタ425が、コンタクタキャリヤ420に挿入されている。図17Dの例において、コンタクタキャリヤ420は、コンタクタ430を搭載したコンタクタアダプタ425を挿入するために複数のスロット424を備えている。各スロット424は、コンタクタアダプタ425のストッパ426と係合するためのステップ(ストッパ)428を有する。コンタクタ430を有するコンタクタアダプタ425をコンタクタキャリヤ420のスロット424に挿入することにより、コンタクタ430とコンタクタキャリヤ420は互いに容易に且つ確実に結合される。コンタクタアダプタ425のストッパ426は、スロット424に形成したステップ428と接触して、コンタクタ430の垂直方向の位置を規定している。   In FIG. 17D, a contactor adapter 425 carrying a plurality of contactors 430 is inserted into the contactor carrier 420. In the example of FIG. 17D, the contactor carrier 420 includes a plurality of slots 424 for inserting a contactor adapter 425 on which the contactor 430 is mounted. Each slot 424 has a step (stopper) 428 for engaging with the stopper 426 of the contactor adapter 425. By inserting the contactor adapter 425 having the contactor 430 into the slot 424 of the contactor carrier 420, the contactor 430 and the contactor carrier 420 are easily and reliably coupled to each other. The stopper 426 of the contactor adapter 425 is in contact with the step 428 formed in the slot 424 to define the vertical position of the contactor 430.

図18は、本発明のコンタクトストラクチャを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、図2に示すように、被試験デバイス(DUT)と半導体テストシステムのテストヘッドとの間のインターフェイスとして使用される。この例では、図18に示すように、プローブコンタクタアセンブリは、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。   FIG. 18 is a cross-sectional view showing an example of an overall assembly structure for forming a probe contact assembly using the contact structure of the present invention. The probe contact assembly is used as an interface between a device under test (DUT) and a test head of a semiconductor test system, as shown in FIG. In this example, as shown in FIG. 18, the probe contactor assembly includes a probe card 260 and a pogo pin block (frog ring) 130 in addition to the contact structure.

コンタクトストラクチャは、コンタクタキャリヤ420とそのコンタクタキャリヤ上に搭載された複数のコンタクタ430で構成されている。各コンタクタの上部端(ベース部)433は、コンタクタキャリヤ420の上部表面から突出している。またコンタクタ430の下部端(コンタクト部)435は、コンタクタキャリヤ420の下表面から突出している。コンタクタ430は、コンタクタアダプタ425を介してコンタクタキャリヤ420上のスロット424(図17D)に挿入されている。上述のように、傾斜体部(スプリング部)432は、上部端433と下部端435との間を斜め方向に延長している。傾斜体部432は、半導体ウエハ300に対して押されるとスプリング性の接触力を発生する。   The contact structure includes a contactor carrier 420 and a plurality of contactors 430 mounted on the contactor carrier. The upper end (base portion) 433 of each contactor protrudes from the upper surface of the contactor carrier 420. The lower end (contact part) 435 of the contactor 430 protrudes from the lower surface of the contactor carrier 420. The contactor 430 is inserted into the slot 424 (FIG. 17D) on the contactor carrier 420 via the contactor adapter 425. As described above, the inclined body portion (spring portion) 432 extends in an oblique direction between the upper end 433 and the lower end 435. The inclined body portion 432 generates a spring-like contact force when pressed against the semiconductor wafer 300.

プローブカード260、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する。従って、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430の接触点からテストヘッド100(図2)までの電気通路が形成される。したがって、半導体ウエハ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(ウエハ300のコンタクトパッド320)とテストシステム間に電気通信が成立する。   The probe card 260, the pogo pin block 130, and the contact structure are mechanically and electrically connected to each other to form a probe contact assembly. Accordingly, an electrical path from the contact point of the contactor 430 to the test head 100 (FIG. 2) is formed via the cable 124 and the performance board 120. Therefore, when the semiconductor wafer 300 and the probe contact assembly are pressed together, electrical communication is established between the DUT (contact pad 320 of the wafer 300) and the test system.

ポゴピンブロック(フロッグリング)130、プローブカード260およびケーブル124は、図13および図14に示したと同様であり、パフォーマンスボード120を介して図2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。プローブコンタクトアセンブリが組み立てられると、コンタクタ430の上部端433は電極262に接触する。コンタクタキャリヤ420上に搭載されたコンタクタ430は、傾斜体部432を有するので、半導体ウエハ300に対して押されたとき、コンタクタ430は容易に変形し、コンタクトパッド320対して弾性的接触力を生成する。   The pogo pin block (frog ring) 130, the probe card 260, and the cable 124 are the same as those shown in FIGS. 13 and 14, and the printed circuit board (pin electronics card) 150 of the test head 100 of FIG. Send a signal to When the probe contact assembly is assembled, the upper end 433 of the contactor 430 contacts the electrode 262. Since the contactor 430 mounted on the contactor carrier 420 has the inclined body portion 432, the contactor 430 is easily deformed when pressed against the semiconductor wafer 300, and generates an elastic contact force against the contact pad 320. To do.

図19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、図2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ーフェイスとして使用される。この例では、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、コンタクトストラクチャの上部に備えられたポゴピンブロック(フロッグリング)130を有している。プローブコンタクトアセンブリが組み立てられると、コンタクタ430の上部端433は導電エラストマ250に接触する。図14を参照して上述したように、導電エラストマは多数の導電ワイヤ252を垂直方向に有した、シリコンゴムのような柔軟なシートである。   FIG. 19 is a sectional view showing another example of the probe contact assembly using the contact structure of the present invention. The probe contact assembly is used as an interface between the device under test (DUT) and the test head, as shown in FIG. In this example, the probe contact assembly includes a conductive elastomer 250, a probe card 260, and a pogo pin block (frog ring) 130 provided on top of the contact structure. When the probe contact assembly is assembled, the upper end 433 of the contactor 430 contacts the conductive elastomer 250. As described above with reference to FIG. 14, the conductive elastomer is a flexible sheet such as silicon rubber having a number of conductive wires 252 in the vertical direction.

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。第1の実施例では、スライドプレートによりコンタクタをコンタクタキャリヤに固定するシフトロック機構を用いることにより、コンタクトストラクチャを容易に且つ確実に形成することができる。第2の実施例では、コンタクタアダプタによりコンタクタをコンタクタキャリヤに搭載することにより、コンタクトストラクチャを容易に且つ確実に形成することができる。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。   According to the present invention, the contact structure has a high frequency band that satisfies the test requirements of next generation semiconductor technology. In the first embodiment, the contact structure can be easily and reliably formed by using the shift lock mechanism for fixing the contactor to the contactor carrier by the slide plate. In the second embodiment, the contact structure can be easily and reliably formed by mounting the contactor on the contactor carrier using the contactor adapter. Since a large number of contactors can be manufactured simultaneously on a substrate without using manual work, the contact performance (connection performance) can achieve uniform quality, high reliability, and long life.

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。   Although only preferred embodiments are specified, various forms and modifications of the present invention are possible based on the above disclosure without departing from the spirit and scope of the present invention within the scope of the appended claims.

図1は、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ーとの構成上の関係を示した概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a structural relationship between a semiconductor test system having a test head and a substrate handler. 図2は、インターフェイ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ー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。FIG. 2 is a developed view showing in more detail the structure for connecting the test head of the semiconductor test system to the substrate handler via the interface unit. 図3は、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のプローブカード例を示した底面図である。FIG. 3 is a bottom view showing an example of a prior art probe card having an epoxy ring for mounting a plurality of probe contactors. 図4A−図4Eは、それぞれ図3のプローブカードの等価回路を示した回路図である。4A to 4E are circuit diagrams each showing an equivalent circuit of the probe card of FIG. 図5A−図5Cは、シリコン基板上に水平方向に製造され、その後コンタクタキャリヤ上に垂直に搭載されたコンタクタを有する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。FIGS. 5A to 5C are conceptual diagrams showing examples of the structure of the contact structure of the present invention having contactors manufactured in a horizontal direction on a silicon substrate and then vertically mounted on a contactor carrier. 図6A−図6Bは、多数のコンタクタをシリコン基板の平表面上に形成し、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。6A to 6B are conceptual diagrams showing the basic concept of the manufacturing method of the present invention in which a number of contactors are formed on a flat surface of a silicon substrate and removed by a subsequent process. 図7A−図7Cは、本発明のコンタクタの具体例を示した図であり、図7Aおよび図7Bはコンタクトターゲットに対して押されていない状態でのコンタクタの正面図、そして図7Cはコンタクトターゲットに対して押されている状態でのコンタクタの正面図である。FIGS. 7A to 7C are diagrams showing specific examples of the contactor of the present invention, FIGS. 7A and 7B are front views of the contactor when not pressed against the contact target, and FIG. 7C is a contact target. It is a front view of a contactor in the state where it was pushed to. 図8A−図8Lは、本発明のコンタクタを製造するための本発明の製造プロセスの1例を示した概念図である。8A to 8L are conceptual views showing an example of the manufacturing process of the present invention for manufacturing the contactor of the present invention. 図9A−図9Dは、本発明の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。9A to 9D are conceptual views showing another example of the manufacturing process of the present invention for manufacturing the contactor of the present invention. 図10A−図10Nは、基板の表面上に本発明のコンタクタを製造し、その後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。10A to 10N are conceptual diagrams showing an example of a process for manufacturing the contactor of the present invention on the surface of the substrate and then moving the contactor to the intermediate plate. 図11Aおよび図11Bは、本発明のコンタクトストラクチャを構成するために、コンタクタを取り上げ(ピック)、コンタクタキャリヤ上に配置する(プレース)ためのピックアンドプレース機構の1例を示した概念図である。FIGS. 11A and 11B are conceptual diagrams showing an example of a pick-and-place mechanism for picking up a contactor (pick) and placing it on a contactor carrier (place) in order to constitute the contact structure of the present invention. . 図12A−図12Cは、コンタクタを本発明のコンタクタキャリヤにアセンブリまたロックするプロセスを示した概念図である。12A-12C are conceptual diagrams illustrating the process of assembling or locking the contactor to the contactor carrier of the present invention. 図13は、本発明のコンタクトストラクチャを使用し、被試験半導体部品と半導体テストシステム間のインターフェイスとして用いるプローブコンタクトアセンブリの例を示した断面図である。FIG. 13 is a sectional view showing an example of a probe contact assembly that uses the contact structure of the present invention and is used as an interface between a semiconductor component under test and a semiconductor test system. 図14は、本発明のコンタクトストラクチャを使用し、被試験半導体部品と半導体テストシステム間のインターフェイスとして用いる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。FIG. 14 is a sectional view showing another example of a probe contact assembly that uses the contact structure of the present invention and is used as an interface between a semiconductor component under test and a semiconductor test system. 図15は、コンタクタ、コンタクタキャリヤ、およびコンタクタアダプタを有する本発明のコンタクトストラクチャの構成例を示した断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration example of a contact structure of the present invention having a contactor, a contactor carrier, and a contactor adapter. 図16A−図16Cは、本発明のコンタクタの形状の例を示した前面図を示している。16A to 16C are front views showing examples of the shape of the contactor of the present invention. 図17A−図17Dは、本発明のコンタクトストラクチャの例を示した斜視図であり、図17Aはコンタクタ、図17Bはコンタクタアダプタ、図17Cはコンタクタが搭載されたコンタクタアダプタ、そして図17Dは図17Cのコンタクタアダプタを搭載するコンタクタキャリヤの斜視図である。17A to 17D are perspective views showing examples of contact structures of the present invention, in which FIG. 17A is a contactor, FIG. 17B is a contactor adapter, FIG. 17C is a contactor adapter on which the contactor is mounted, and FIG. 17D is FIG. It is a perspective view of the contactor carrier which mounts this contactor adapter. 図18は、本発明のコンタクトストラクチャを使用し、被試験半導体部品と半導体テストシステム間のインターフェイスとして用いるプローブコンタクトアセンブリの構成例を示した断面図である。FIG. 18 is a sectional view showing a configuration example of a probe contact assembly that uses the contact structure of the present invention and is used as an interface between a semiconductor component to be tested and a semiconductor test system. 図19は、本発明のコンタクトストラクチャを使用し、被試験半導体部品と半導体テストシステム間のインターフェイスとして用いるプローブコンタクトアセンブリの他の構成例を示した断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing another configuration example of a probe contact assembly that uses the contact structure of the present invention and is used as an interface between a semiconductor component to be tested and a semiconductor test system.

Claims (24)

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:
それぞれが、垂直方向に延長し、ロックメカニズムを構成するための切り込みを有する上部端と、その上部端とは反対方向に延長し、コンタクトターゲットと電気的接触を形成するためにコンタクトポイントとして機能する下部端を有する直線体部と、その下部端から直線体部と平行に並んでその間に所定ギャップを形成するリターン部と、その上部端と下部端との間に形成され、スプリングとして機能する傾斜体部とにより構成され、導電材料で形成された複数のコンタクタと、
複数のコンタクタを搭載するためにその上表面にスライデイング層を有し、スルーホールにコンタクタを挿入した後に該コンタクタの切り込みに該スライデイング層を係合させるように構成したコンタクタキャリヤと、
により構成され、各コンタクタの上部端は該コンタクタキャリヤの上表面から突出し、各コンタクタの下部端は該コンタクタキャリヤの下表面から突出することを特徴とするコンタクトストラクチャ。
In the contact structure to make electrical connection with the contact target:
Each extends vertically and has a top end with cuts to form a locking mechanism, and extends in a direction opposite to the top end and serves as a contact point to make electrical contact with the contact target A straight portion having a lower end, a return portion that is parallel to the straight portion from the lower end and forms a predetermined gap therebetween, and an inclination that is formed between the upper end and the lower end and functions as a spring A plurality of contactors formed of a conductive material,
A contactor carrier having a sliding layer on an upper surface thereof for mounting a plurality of contactors, and configured to engage the sliding layer with a cutout of the contactor after the contactor is inserted into a through hole;
A contact structure, wherein the upper end of each contactor protrudes from the upper surface of the contactor carrier, and the lower end of each contactor protrudes from the lower surface of the contactor carrier.
上記コンタクタキャリヤは、該上表面を有する上部キャリヤと、該下表面を有する下部キャリヤと、その上部キャリヤと下部キャリヤとの間に備えられた中間キャリヤとよりに構成されていることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項1に記載のコンタクトストラクチャ。   The contactor carrier comprises an upper carrier having the upper surface, a lower carrier having the lower surface, and an intermediate carrier provided between the upper carrier and the lower carrier. The contact structure of claim 1 for making electrical connection with a contact target. 上記コンタクタキャリヤは、上記上部キャリヤ、中間キャリヤ、および下部キャリヤをそれぞれ支持するシステムキャリヤを有することを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項2に記載のコンタクトストラクチャ。   The contact structure according to claim 2, wherein the contactor carrier has a system carrier that supports the upper carrier, the intermediate carrier, and the lower carrier, respectively, to form an electrical connection with the contact target. 上記上部キャリヤ、中間キャリヤ、および下部キャリヤのそれぞれには、コンタクタを搭載するためのスルーホールが形成されていることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項2に記載のコンタクトストラクチャ。   3. The contact target according to claim 2, wherein each of the upper carrier, the intermediate carrier, and the lower carrier is formed with a through hole for mounting a contactor. Contact structure. 上記コンタクタは、上部キャリヤと係合して該コンタクタの上方への変移を制限する第1ストッパと、上記中間キャリヤと係合して該コンタクタの下方への変移を制限する第2ストッパとを有することを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項1に記載のコンタクトストラクチャ。   The contactor includes a first stopper that engages with the upper carrier and restricts upward displacement of the contactor, and a second stopper that engages with the intermediate carrier and restricts downward displacement of the contactor. The contact structure according to claim 1 for forming an electrical connection with a contact target. 上記コンタクタは、さらにコンタクトポイントを下部端に有する直線体部と、その直線体部の底部から並行に戻り、その間に所定の空隙を形成する戻り部とをさらに有することを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項1に記載のコンタクトストラクチャ。   The contactor further includes a linear body portion having a contact point at a lower end thereof, and a return portion that returns in parallel from the bottom of the linear body portion and forms a predetermined gap therebetween. The contact structure according to claim 1 for forming an electrical connection with the contact structure. 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:
導電材料で形成され、それぞれが、ロックメカニズムを構成するための切り込みを有する垂直方向に延長した上部端と、その上部端とは反対方向で、コンタクトターゲットと電気コミュニケーションを設けるためにコンタクトポイントとして機能する下部端と、その上部端と下部端の間に形成され、スプリングとして機能する傾斜体部とにより構成された複数のコンタクタと、
垂直方向の溝を複数有し、コンタクタの上記切り込みとその溝を合致させて該コンタクタを搭載するコンタクタアダプタと、
そのコンタクタを搭載した複数のコンタクタアダプタを搭載するためのスロットを有するコンタクタキャリヤと、
により構成され、上記コンタクタを搭載したコンタクタアダプタはそのコンタクタキャリヤの該スロットに挿入され、各コンタクタの上部端は該コンタクタキャリヤの上表面で突出し、各コンタクタの下部端は該コンタクタキャリヤの下表面で突出することを特徴とするコンタクトストラクチャ。
In the contact structure to make electrical connection with the contact target:
Made of conductive material, each serving as a contact point to provide electrical communication with the contact target, in the direction opposite to the upper end, with a vertically extending upper end having cuts to form a locking mechanism A plurality of contactors formed by a lower end, and an inclined body portion formed between the upper end and the lower end and functioning as a spring;
A plurality of vertical grooves, contactor adapters for mounting the contactors by matching the notches of the contactor and the grooves;
A contactor carrier having a slot for mounting a plurality of contactor adapters mounted with the contactor;
The contactor adapter having the contactor mounted thereon is inserted into the slot of the contactor carrier, the upper end of each contactor projects from the upper surface of the contactor carrier, and the lower end of each contactor A contact structure characterized by protruding.
上記コンタクタは、コンタクタアダプタの溝に合致するときそのコンタクタアダプタの下表面と接触するストッパを有し、上記切り込みはコンタクタの上部端とストッパ間に形成されていることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項7に記載のコンタクトストラクチャ。   The contactor has a stopper that comes into contact with the lower surface of the contactor adapter when the contactor matches the groove of the contactor adapter, and the incision is formed between the upper end of the contactor and the stopper. 8. A contact structure according to claim 7 for forming an electrical connection. 上記切り込みは、該コンタクタの両側に形成され、その切り込み間の幅は、コンタクタアダプタの溝の幅と同一であることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項7に記載のコンタクトストラクチャ。   The said cut is formed on both sides of the contactor, and the width between the cuts is the same as the width of the groove of the contactor adapter. The contact structure described. 上記切り込みは、コンタクタの片側に形成され、その切り込みの幅は、コンタクタアダプタの溝の幅と同一であることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項1に記載のコンタクトストラクチャ。   The said cut is formed on one side of the contactor, the width of the cut being the same as the width of the groove of the contactor adapter, according to claim 1, for making an electrical connection with the contact target. Contact structure. 上記コンタクタアダプタは、該コンタクタキャリヤのスロットに形成されたステップと係合するためのストッパを有し、コンタクタアダプタがそのスロットに挿入されるときに該コンタクタの垂直方向の位置を特定することを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項7に記載のコンタクトストラクチャ。   The contactor adapter has a stopper for engaging with a step formed in a slot of the contactor carrier, and specifies the vertical position of the contactor when the contactor adapter is inserted into the slot. The contact structure according to claim 7 for forming an electrical connection with a contact target. コンタクトストラクチャを形成するための製造方法は:
(a)犠牲層を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該犠牲層上に形成するステップと、
(c)そのフォトレジスト層の表面に該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、
(d)導電材料を堆積することにより、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であり、各コンタクタは、ロックメカニズムを構成するための切り込みを有する上部端と、その上部端とは反対方向でコンタクトポイントとして機能する下部端と、その上部端と下部端の間に設けられ、スプリングとして機能する傾斜体部とで構成され、
(e)上記フォトレジスタ層を取り除くステップと、
(f)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取り除くステップと、
(g)スライデイング層とスルーホールを備えたコンタクタキャリヤにコンタクタを搭載し、そのスライデイング層とコンタクタの上記切り込みを係合して該コンタクタをコンタクタキャリヤにロックするステップと、
により構成されてい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。
The manufacturing method for forming the contact structure is:
(A) forming a sacrificial layer on the surface of the substrate;
(B) forming a photoresist layer on the sacrificial layer;
(C) developing a pattern of the contactor image on the surface of the photoresist layer;
(D) forming a contactor made of an electrically conductive material in the pattern of the photoresist layer by depositing a conductive material, each contactor having an upper end having a notch for forming a locking mechanism, and an upper portion thereof; It consists of a lower end that functions as a contact point in the direction opposite to the end, and an inclined body that is provided between the upper end and the lower end and functions as a spring.
(E) removing the photoresist layer;
(F) removing the sacrificial layer to separate the contactor from the silicon substrate;
(G) mounting a contactor on a contactor carrier having a sliding layer and a through-hole, engaging the sliding layer and the notch of the contactor to lock the contactor to the contactor carrier;
It is comprised by these, The manufacturing method of the contact structure characterized by the above-mentioned.
上記導電材料を堆積するステップの後に、そのコンタクタ上に接着テープを乗せて、そのコンタクタの上部表面とその接着テープを接着させるステップをさらに有することを特徴とする、請求項12に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。   The contact structure according to claim 12, further comprising the step of depositing an adhesive tape on the contactor and bonding the adhesive tape to the upper surface of the contactor after the step of depositing the conductive material. Manufacturing method. 上記コンタクタをコンタクタキャリヤに搭載するステップは、コンタクタを引き寄せる吸引力をもつピックアンドプレース機構を用いて、接着テープからコンタクタを取り外して該コンタクタの方向を変更し、該コンタクタをコンタクタキャリヤに取り付けるステップを有することを特徴とする、請求項13に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。   The step of mounting the contactor on the contactor carrier includes a step of removing the contactor from the adhesive tape by using a pick-and-place mechanism having a suction force to attract the contactor, changing the direction of the contactor, and attaching the contactor to the contactor carrier. The method for manufacturing a contact structure according to claim 13, comprising: コンタクトストラクチャを形成するための製造方法は:
(a)ベース基板上に導電材料により構成した導電基板を形成するステップと、
(b)フォトレジスト層をその導電基板上に形成するステップと、
(c)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該フォトレジスト層を露光するステップと、
(d)そのフォトレジスト層の表面に該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)導電材料を堆積することにより、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であり、各コンタクタは、ロックメカニズムを構成するための切り込みを有する上部端と、その上部端とは反対方向でコンタクトポイントとして機能する下部端と、その上部端と下部端の間に設けられ、スプリングとして機能する傾斜体部とで構成され、
(f)上記フォトレジスタ層を取り除くステップと、
(g)上記コンタクタを有した上記導電基板を上記ベース基板から剥がし取るステップと、
(h)接着テープを上記導電基板上のコンタクタに当接して、該コンタクタをその接着テープに接着させるステップであり、その接着テープのコンタクタとの間の接着力は、導電基板とコンタクタとの間の接着力より大であり、
(i)上記導電基板を剥がし取ることにより、上記接着テープ上のコンタクタを導電基板から分離するステップと、
(j)スライデイング層とスルーホールを備えたコンタクタキャリヤにコンタクタを搭載し、そのスライデイング層とコンタクタの切り込みを係合して該コンタクタをコンタクタキャリヤにロックするステップと、
により構成されてい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。
The manufacturing method for forming the contact structure is:
(A) forming a conductive substrate made of a conductive material on the base substrate;
(B) forming a photoresist layer on the conductive substrate;
(C) aligning a photomask having an image of a contactor on the photoresist layer and exposing the photoresist layer through the photomask;
(D) developing a pattern of the contactor image on the surface of the photoresist layer;
(E) forming a contactor made of an electrically conductive material in the pattern of the photoresist layer by depositing a conductive material, each contactor having an upper end having a notch for forming a locking mechanism, and an upper portion thereof; It consists of a lower end that functions as a contact point in a direction opposite to the end, and an inclined body that is provided between the upper end and the lower end and functions as a spring.
(F) removing the photoresist layer;
(G) peeling off the conductive substrate having the contactor from the base substrate;
(H) a step of bringing the adhesive tape into contact with the contactor on the conductive substrate and bonding the contactor to the adhesive tape. The adhesive force between the adhesive tape and the contactor is between the conductive substrate and the contactor. Is greater than the adhesive strength of
(I) separating the contactor on the adhesive tape from the conductive substrate by peeling off the conductive substrate;
(J) mounting the contactor on a contactor carrier having a sliding layer and a through-hole, engaging the sliding layer and the notch of the contactor, and locking the contactor to the contactor carrier;
It is comprised by these, The manufacturing method of the contact structure characterized by the above-mentioned.
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トアセンブリにおいて、
スライデイング層と、そのスライデイング層によりロックして搭載した複数のコンタクタとより構成したコンタクタキャリヤと、
そのコンタクタキャリヤを搭載し、電極と上記コンタクタとの間の電気的通信を確立するためのプローブカードと、
該プローブカードに取り付けられたとき、該プローブカードと半導体テストシステムの間をインターフェイ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、該コンタクタは、垂直方向に延長し、ロックメカニズムを構成するための切り込みを有する上部端と、その上部端とは反対方向に延長し、コンタクトターゲットと電気的接触を形成するためにコンタクトポイントとして機能する下部端を有する直線体部と、その上部端と下部端との間に形成され、スプリングとして機能する傾斜体部とにより構成されていることを特徴とするプローブコンタクトアセンブリ。
In a probe contact assembly for forming an electrical connection with a contact target,
A contactor carrier comprising a sliding layer, and a plurality of contactors locked and mounted by the sliding layer;
A probe card for mounting the contactor carrier and establishing electrical communication between the electrode and the contactor;
A pin block having a plurality of contact pins for interfacing between the probe card and a semiconductor test system when attached to the probe card;
The contactor extends vertically and has an upper end with a notch to form a locking mechanism, and extends in the opposite direction to form electrical contact with the contact target. A probe contact assembly comprising: a linear body portion having a lower end that functions as a contact point; and an inclined body portion that is formed between the upper end and the lower end and functions as a spring.
上記コンタクタキャリヤは、上記複数のコンタクタを搭載するために上表面と下表面を有し、各コンタクタの上部端は該コンタクタキャリヤの上表面から突出し、各コンタクタの下部端は該コンタクタキャリヤの下表面から突出することを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項16に記載のプローブコンタクトアセンブリ。   The contactor carrier has an upper surface and a lower surface for mounting the plurality of contactors, the upper end of each contactor projects from the upper surface of the contactor carrier, and the lower end of each contactor is the lower surface of the contactor carrier 17. A probe contact assembly according to claim 16, for making electrical connection with a contact target, characterized in that it protrudes from the contact target. 上記コンタクタキャリヤは、該上表面を有する上部キャリヤと、該下表面を有する下部キャリヤと、その上部キャリヤと下部キャリヤとの間に備えられた中間キャリヤとよりに構成されていることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項16に記載のプローブコンタクトアセンブリ。   The contactor carrier comprises an upper carrier having the upper surface, a lower carrier having the lower surface, and an intermediate carrier provided between the upper carrier and the lower carrier. The probe contact assembly of claim 16 for making electrical connection with a contact target. 上記上部キャリヤ、中間キャリヤ、および下部キャリヤのそれぞれは、コンタクタを搭載するためのスルーホールが形成されていることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項18に記載のプローブコンタクトアセンブリ。   The contact carrier as claimed in claim 18, wherein each of the upper carrier, the middle carrier, and the lower carrier is formed with a through hole for mounting a contactor. Probe contact assembly. 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トアセンブリにおいて、
コンタクタの切り込みがコンタクタアダプタの溝に合致するように係合させて複数のコンタクタを搭載したコンタクタアダプタをスロットに挿入するように構成したコンタクタキャリヤと、
そのコンタクタキャリヤを搭載し、電極と上記コンタクタとの間の電気的通信を確立するためのプローブカードと、
該プローブカードに取り付けられたとき、該プローブカードと半導体テストシステムの間をインターフェイ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、該コンタクタは、コンタクタアダプタの溝に合致するための切り込みを有する垂直方向に延長した上部端と、その上部端とは反対方向で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ポイントとして機能する下部端と、その上部端と下部端の間に形成され、スプリングとして機能する傾斜体部とで構成されることを特徴とするプローブコンタクトアセンブリ。
In a probe contact assembly for forming an electrical connection with a contact target,
A contactor carrier configured to insert a contactor adapter having a plurality of contactors into the slot by engaging the contactor so that the notch of the contactor matches the groove of the contactor adapter;
A probe card for mounting the contactor carrier and establishing electrical communication between the electrode and the contactor;
A pin block having a plurality of contact pins for interfacing between the probe card and a semiconductor test system when attached to the probe card;
A contact point for forming an electrical connection with the contact target in a direction opposite to the upper end and a vertically extending upper end having a notch for mating with a groove in the contactor adapter A probe contact assembly comprising: a lower end that functions as an upper portion; and an inclined body portion that is formed between the upper end and the lower end and functions as a spring.
上記コンタクタは、コンタクタアダプタの溝に合致するときそのコンタクタアダプタの下表面と接触するストッパを有し、切り込みはコンタクタの上部端とストッパ間に形成されていることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項20に記載のプローブコンタクトアセンブリ。   The contactor has a stopper that contacts the lower surface of the contactor adapter when the contactor matches the groove of the contactor adapter, and the notch is formed between the upper end of the contactor and the stopper. 21. The probe contact assembly of claim 20, for forming a mechanical connection. 上記切り込みは、該コンタクタの両側に形成され、その切り込み間の幅は、コンタクタアダプタの溝の幅と同一であることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項20に記載のプローブコンタクトアセンブリ。   21. The method for forming an electrical connection with a contact target according to claim 20, wherein the notches are formed on both sides of the contactor, and the width between the notches is the same as the width of the groove of the contactor adapter. The probe contact assembly as described. 上記切り込みは、コンタクタの片側に形成され、その切り込みの幅は、コンタクタアダプタの溝の幅と同一であることを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項20に記載のプローブコンタクトアセンブリ。   21. The method of claim 20, wherein the cut is formed on one side of the contactor, and the width of the cut is the same as the width of the groove of the contactor adapter. Probe contact assembly. 上記コンタクタアダプタは、該コンタクタキャリヤのスロットに形成されたステップと係合するためのストッパを有し、コンタクタアダプタがそのスロット挿入されるとき該コンタクタの垂直方向の位置を特定することを特徴とする、コンタクトターゲットと電気的接続を形成するための請求項20に記載のプローブコンタクトアセンブリ。   The contactor adapter has a stopper for engaging with a step formed in a slot of the contactor carrier, and specifies the vertical position of the contactor when the contactor adapter is inserted into the slot. 21. The probe contact assembly of claim 20, for making electrical connection with a contact target.
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