JP3304334B2 - コンタクタ用ピック・プレイスメカニズム - Google Patents
コンタクタ用ピック・プレイスメカニズムInfo
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
- G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
- G01R1/07342—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of measuring instruments, e.g. of probe tips
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、対象物を取り上
げ（ピック）、それを意図する位置に設置（プレイス）
するためのピック・プレイスメカニズムに関する。特に
本発明は、マイクロコンタクタを取り上げ、そのコンタ
クタの方位を変え、そのコンタクタを搭載するための基
板上に設置するためのピック・プレイスメカニズムに関
する。典型的には、この発明におけるマイクロコンタク
タは、半導体ウェハ、半導体チップ、パッケージ半導体
部品、プリント回路基板等を、より優れた周波数帯域、
ピンピッチ、そしてより高い接触性能と信頼性をもって
テストを行うためのプローブカードに使用される。
げ（ピック）、それを意図する位置に設置（プレイス）
するためのピック・プレイスメカニズムに関する。特に
本発明は、マイクロコンタクタを取り上げ、そのコンタ
クタの方位を変え、そのコンタクタを搭載するための基
板上に設置するためのピック・プレイスメカニズムに関
する。典型的には、この発明におけるマイクロコンタク
タは、半導体ウェハ、半導体チップ、パッケージ半導体
部品、プリント回路基板等を、より優れた周波数帯域、
ピンピッチ、そしてより高い接触性能と信頼性をもって
テストを行うためのプローブカードに使用される。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩやＶＬＳＩ回路のような、高密度
で高速度の電子部品をテストする場合には、例えばプロ
ーブコンタクタのような、高性能なコンタクトストラク
チャ（接触機構）、あるいはテストコンタクタを使用す
る必要がある。
で高速度の電子部品をテストする場合には、例えばプロ
ーブコンタクタのような、高性能なコンタクトストラク
チャ（接触機構）、あるいはテストコンタクタを使用す
る必要がある。
【０００３】本発明の発明者は、１９９９年１２月２９
日に提出された米国特許出願番号０９／２２２１７６に
おいて、独自のコンタクトストラクチャ（接触機構）を
提供している。本発明は、この米国特許出願に開示され
たコンタクトストラクチャを形成するために使用するピ
ック・プレイス機構と方法を対象にしている。また、こ
の発明は、本発明のピック・プレイスメカニズムの動作
に適したコンタクトストラクチャを製造する為の製造方
法を対象にしている。本発明にて開示するコンタクトス
トラクチャは、上述の米国特許出願に開示されたコンタ
クトストラクチャと類似しているが、相違する部分も有
する。
日に提出された米国特許出願番号０９／２２２１７６に
おいて、独自のコンタクトストラクチャ（接触機構）を
提供している。本発明は、この米国特許出願に開示され
たコンタクトストラクチャを形成するために使用するピ
ック・プレイス機構と方法を対象にしている。また、こ
の発明は、本発明のピック・プレイスメカニズムの動作
に適したコンタクトストラクチャを製造する為の製造方
法を対象にしている。本発明にて開示するコンタクトス
トラクチャは、上述の米国特許出願に開示されたコンタ
クトストラクチャと類似しているが、相違する部分も有
する。
【０００４】半導体テストや回路テスト等の応用におい
て、マイクロファブリケーション（微細加工）過程で生
成されたコンタクタは、コンタクトストラクチャを形成
するために、プローブカードのような基板上に搭載され
る。しかし、コンタクタのサイズが極めて小さいので、
そのようなアセンブリ過程において、手作業でコンタク
タを取り扱うことは不可能である。従って、基板上にボ
ンディングするために、コンタクタをピック（取り出
し）し、方向を変えて基板上にプレイス（設置）するよ
うに、そのような小さなコンタクタを取り扱うための、
ピック・プレイスメカニズムが必要である。
て、マイクロファブリケーション（微細加工）過程で生
成されたコンタクタは、コンタクトストラクチャを形成
するために、プローブカードのような基板上に搭載され
る。しかし、コンタクタのサイズが極めて小さいので、
そのようなアセンブリ過程において、手作業でコンタク
タを取り扱うことは不可能である。従って、基板上にボ
ンディングするために、コンタクタをピック（取り出
し）し、方向を変えて基板上にプレイス（設置）するよ
うに、そのような小さなコンタクタを取り扱うための、
ピック・プレイスメカニズムが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、コンタクトストラクチャを形成するために、基
板上に搭載するように、マイクロコンタクタを取り扱う
ためのピック・プレイスメカニズムを提供することにあ
る。
目的は、コンタクトストラクチャを形成するために、基
板上に搭載するように、マイクロコンタクタを取り扱う
ためのピック・プレイスメカニズムを提供することにあ
る。
【０００６】また、本発明の他の目的は、コンタクトス
トラクチャを形成するために、コンタクタを取り上げ、
その方向を変え、そして設置するピック・プレイスメカ
ニズムを提供することである。
トラクチャを形成するために、コンタクタを取り上げ、
その方向を変え、そして設置するピック・プレイスメカ
ニズムを提供することである。
【０００７】また、本発明の更に他の目的は、多数のコ
ンタクタを有するコンタクトストラクチャであって、各
コンタクタは基板に接続するための三角型ベース部を有
している、コンタクトストラクチャを提供することであ
る。
ンタクタを有するコンタクトストラクチャであって、各
コンタクタは基板に接続するための三角型ベース部を有
している、コンタクトストラクチャを提供することであ
る。
【０００８】また、本発明の更に他の目的は、ピック・
プレイスメカニズムを使用してコンタクトストラクチャ
を形成する基板の表面に接着するコンタクタであって、
その接着のための三角型ベースを有するコンタクタを製
造するプロセスを提供することである。
プレイスメカニズムを使用してコンタクトストラクチャ
を形成する基板の表面に接着するコンタクタであって、
その接着のための三角型ベースを有するコンタクタを製
造するプロセスを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明において、コンタ
クトターゲットと電気接続を確立するためのコンタクト
ストラクチャは、平らな表面を有する基板とその基板の
上に搭載されたマイクロファブリケーション（微細加
工）プロセスにより製造された複数のコンタクタとによ
り構成されている。本発明では、ピック・プレイスメカ
ニズムは、基板上にコンタクタを組み立てるために使用
される。ピック・プレイスメカニズムはそのために、中
間プレートからコンタクタを取り出し、そのコンタクタ
方向を変更し、コンタクタを基板上に配置して固定す
る。
クトターゲットと電気接続を確立するためのコンタクト
ストラクチャは、平らな表面を有する基板とその基板の
上に搭載されたマイクロファブリケーション（微細加
工）プロセスにより製造された複数のコンタクタとによ
り構成されている。本発明では、ピック・プレイスメカ
ニズムは、基板上にコンタクタを組み立てるために使用
される。ピック・プレイスメカニズムはそのために、中
間プレートからコンタクタを取り出し、そのコンタクタ
方向を変更し、コンタクタを基板上に配置して固定す
る。
【００１０】本発明のコンタクトストラクチャは、コン
タクタが複数搭載されたコンタクト基板を有している。
コンタクタのそれぞれは、半導体製造過程で形成された
ビーム形状を有している。コンタクタは、アニソトロピ
ックエッチングの行程を介して形成した傾斜サポート部
を有するシリコンベースと、シリコン基板上に形成され
その傾斜サポートから突起した絶縁層と、その絶縁層と
によりビーム部を形成するように、その絶縁層上に形成
された導電材料よりなる導電層とで形成されており、そ
のビーム部はその先端がコンタクトターゲットに対して
押されたときにバネ力を発生する。
タクタが複数搭載されたコンタクト基板を有している。
コンタクタのそれぞれは、半導体製造過程で形成された
ビーム形状を有している。コンタクタは、アニソトロピ
ックエッチングの行程を介して形成した傾斜サポート部
を有するシリコンベースと、シリコン基板上に形成され
その傾斜サポートから突起した絶縁層と、その絶縁層と
によりビーム部を形成するように、その絶縁層上に形成
された導電材料よりなる導電層とで形成されており、そ
のビーム部はその先端がコンタクトターゲットに対して
押されたときにバネ力を発生する。
【００１１】本発明の他の態様は、コンタクト基板上に
多数のコンタクタをアセンブルするためのピック・プレ
イスメカニズムである。ピック・プレイスメカニズム
は、複数のコンタクタを有した中間プレートを位置合わ
せするための第１エリアと、コンタクタを搭載するため
のコンタクト基板を位置合わせするための第２エリア
と、その第１エリアと第２エリアの間に設けられ、シー
ト上にコンタクタを受け取ると、そのコンタクタの方向
をあらかじめ定めた方向に変換するためのキャリアと、
中間プレートからコンタクタをピックし（取り上げ）て
そのコンタクタをそのキャリアのシート上にプレイス
（配置）する第１トランスファーメカニズムと、そのキ
ャリアによって定めるコンタクタの方向を維持しなが
ら、キャリアのシートからコンタクタをピックし（取り
出し）て、ボンディングのために上記コンタクト基板上
にコンタクタをプレイス（配置）する第２トランスファ
ーメカニズムと、により構成されている。
多数のコンタクタをアセンブルするためのピック・プレ
イスメカニズムである。ピック・プレイスメカニズム
は、複数のコンタクタを有した中間プレートを位置合わ
せするための第１エリアと、コンタクタを搭載するため
のコンタクト基板を位置合わせするための第２エリア
と、その第１エリアと第２エリアの間に設けられ、シー
ト上にコンタクタを受け取ると、そのコンタクタの方向
をあらかじめ定めた方向に変換するためのキャリアと、
中間プレートからコンタクタをピックし（取り上げ）て
そのコンタクタをそのキャリアのシート上にプレイス
（配置）する第１トランスファーメカニズムと、そのキ
ャリアによって定めるコンタクタの方向を維持しなが
ら、キャリアのシートからコンタクタをピックし（取り
出し）て、ボンディングのために上記コンタクト基板上
にコンタクタをプレイス（配置）する第２トランスファ
ーメカニズムと、により構成されている。
【００１２】本発明の更に他の態様は、複数のコンタク
タを搭載したコンタクト基板を有するコンタクトストラ
クチャを製造するためのプロセスである。コンタクトス
トラクチャを製造する方法は、結晶面（１００）にカッ
トしたシリコン基板を用意するステップと、そのシリコ
ン基板の表面上にホウ素をドープした層を形成するステ
ップと、そのホウ素ドープ層上に第１絶縁層を形成する
ステップと、シリコン基板の底表面上に第２絶縁層を形
成するステップと、その第２絶縁層にエッチウィンドウ
を形成するステップと、そのエッチウィンドウを介して
アニソトロピックエッチを実施するステップと、その第
１絶縁層上に導電層を形成するステップと、そのシリコ
ン基板の下に中間プレートを備え、上記行程で形成した
コンタクタを中間プレートに移動するステップと、その
中間プレートからコンタクタを取り出して所定の方向に
コンタクタの方向を変更するステップと、そのコンタク
タをその所定方向でコンタクト基板上に配置してそのコ
ンタクタをボンディングするステップと、により構成さ
れる。
タを搭載したコンタクト基板を有するコンタクトストラ
クチャを製造するためのプロセスである。コンタクトス
トラクチャを製造する方法は、結晶面（１００）にカッ
トしたシリコン基板を用意するステップと、そのシリコ
ン基板の表面上にホウ素をドープした層を形成するステ
ップと、そのホウ素ドープ層上に第１絶縁層を形成する
ステップと、シリコン基板の底表面上に第２絶縁層を形
成するステップと、その第２絶縁層にエッチウィンドウ
を形成するステップと、そのエッチウィンドウを介して
アニソトロピックエッチを実施するステップと、その第
１絶縁層上に導電層を形成するステップと、そのシリコ
ン基板の下に中間プレートを備え、上記行程で形成した
コンタクタを中間プレートに移動するステップと、その
中間プレートからコンタクタを取り出して所定の方向に
コンタクタの方向を変更するステップと、そのコンタク
タをその所定方向でコンタクト基板上に配置してそのコ
ンタクタをボンディングするステップと、により構成さ
れる。
【００１３】本発明によれば、コンタクトストラクチャ
は、非常に高い周波数帯域を有しており、次世代半導体
技術のテスト要件を満たすことができる。本発明のコン
タクトストラクチャは、本発明のピック・プレイスメカ
ニズムにより、コンタクタを組立ることによって形成さ
れるので、多数のコンタクタが小さなスペースに所定方
向に整列される。これは同時に多数の半導体部品を並列
にテストするのに適している。
は、非常に高い周波数帯域を有しており、次世代半導体
技術のテスト要件を満たすことができる。本発明のコン
タクトストラクチャは、本発明のピック・プレイスメカ
ニズムにより、コンタクタを組立ることによって形成さ
れるので、多数のコンタクタが小さなスペースに所定方
向に整列される。これは同時に多数の半導体部品を並列
にテストするのに適している。
【００１４】手作業を用いることなく、微細加工技術を
用いることにより、基板上に同時に多数のコンタクタを
製造することが出来るので、接触性能について均一な品
質、高信頼性そして高寿命を達することが可能である。
さらに本発明のプローブコンタクタは、被試験部品と同
じ基板材料上で形成されるので、被試験部品の温度膨張
率による位置変化を補償することができ、この結果位置
エラーを避けることが出来る。
用いることにより、基板上に同時に多数のコンタクタを
製造することが出来るので、接触性能について均一な品
質、高信頼性そして高寿命を達することが可能である。
さらに本発明のプローブコンタクタは、被試験部品と同
じ基板材料上で形成されるので、被試験部品の温度膨張
率による位置変化を補償することができ、この結果位置
エラーを避けることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のコンタクトストラクチャ
を、第１図と第２図を参照にして説明する。少し異なる
点もあるが、コンタクトストラクチャとその変形例につ
いては、本発明者による米国特許出願番号０９／２２
２，１７６において、より詳細に説明されている。
を、第１図と第２図を参照にして説明する。少し異なる
点もあるが、コンタクトストラクチャとその変形例につ
いては、本発明者による米国特許出願番号０９／２２
２，１７６において、より詳細に説明されている。
【００１６】第１図は、コンタクトストラクチャの例を
示しており、コンタクト基板２０とその基板上に搭載さ
れたマイクロコンタクタ３０により構成されている。コ
ンタクタ３０は、例えばフォトリソグラフィーのような
マイクロファブリケーション（微細加工）のプロセスに
より形成され、コンタクト基板２０上に搭載される。半
導体テストにおいては、コンタクトストラクチャは、被
試験半導体ウェハ１００のようなコンタクトターゲット
上に位置合わせされ、コンタクトターゲットに対して押
しつけられる。従って、コンタクタ３０は被試験半導体
ウェハ１００との間で電気接続を確立する。第１図には
２個のコンタクタ３０しか示していないが、実際の半導
体ウェハのテストでは、コンタクトストラクチャの基板
２０上に、多数のコンタクタ３０が整列して搭載されて
いる。
示しており、コンタクト基板２０とその基板上に搭載さ
れたマイクロコンタクタ３０により構成されている。コ
ンタクタ３０は、例えばフォトリソグラフィーのような
マイクロファブリケーション（微細加工）のプロセスに
より形成され、コンタクト基板２０上に搭載される。半
導体テストにおいては、コンタクトストラクチャは、被
試験半導体ウェハ１００のようなコンタクトターゲット
上に位置合わせされ、コンタクトターゲットに対して押
しつけられる。従って、コンタクタ３０は被試験半導体
ウェハ１００との間で電気接続を確立する。第１図には
２個のコンタクタ３０しか示していないが、実際の半導
体ウェハのテストでは、コンタクトストラクチャの基板
２０上に、多数のコンタクタ３０が整列して搭載されて
いる。
【００１７】そのような多数のコンタクタが、同じ半導
体製造工程により製造され、シリコン基板（コンタクト
基板）２０上に搭載される。被試験半導体ウェハ１００
が上方に移動することにより、コンタクタ３０は、ウェ
ハ１００上の対応するコンタクトターゲット（コンタク
トパッド又はエレクトロード）１２０と接触する。コン
タクトパッド１２０間のピッチは、５０マイクロメータ
またはそれ以下となることもあるが、コンタクタ３０
は、ウェハ１００と同じ半導体製造行程で作成されるの
で、容易に同等のピッチで配列することができる。
体製造工程により製造され、シリコン基板（コンタクト
基板）２０上に搭載される。被試験半導体ウェハ１００
が上方に移動することにより、コンタクタ３０は、ウェ
ハ１００上の対応するコンタクトターゲット（コンタク
トパッド又はエレクトロード）１２０と接触する。コン
タクトパッド１２０間のピッチは、５０マイクロメータ
またはそれ以下となることもあるが、コンタクタ３０
は、ウェハ１００と同じ半導体製造行程で作成されるの
で、容易に同等のピッチで配列することができる。
【００１８】コンタクト基板２０上のコンタクタ３０
は、直接プローブカードに搭載することもでき、または
一般のリード付きＩＣパッケージのようなパッケージに
モールドして、そのパッケージをプローブカードに搭載
しあるいは他の基板と相互接続するようにもできる。コ
ンタクタ３０は非常に小さいサイズで形成できるので、
本発明のコンタクタを搭載したプローブカードの周波数
帯域を、容易に２ＧＨｚやそれ以上にまで向上できる。
サイズが微少なので、プローブカード上のコンタクタの
数は、例えば２０００個にまで増加させることができ、
これは３２個またはそれ以上の、例えばメモリ部品のよ
うなＩＣを、並列に同時にテストすることが可能とな
る。
は、直接プローブカードに搭載することもでき、または
一般のリード付きＩＣパッケージのようなパッケージに
モールドして、そのパッケージをプローブカードに搭載
しあるいは他の基板と相互接続するようにもできる。コ
ンタクタ３０は非常に小さいサイズで形成できるので、
本発明のコンタクタを搭載したプローブカードの周波数
帯域を、容易に２ＧＨｚやそれ以上にまで向上できる。
サイズが微少なので、プローブカード上のコンタクタの
数は、例えば２０００個にまで増加させることができ、
これは３２個またはそれ以上の、例えばメモリ部品のよ
うなＩＣを、並列に同時にテストすることが可能とな
る。
【００１９】そのうえ、コンタクタ３０が、シリコン基
板であるコンタクト基板２０の上に形成されているの
で、シリコン基板の温度膨張率のような環境変化は、被
試験半導体ウェハ１００のものと同じである。従って、
テストの間を通して、コンタクタ３０とコンタクトター
ゲット１２０間の位置関係を正確に維持できる。
板であるコンタクト基板２０の上に形成されているの
で、シリコン基板の温度膨張率のような環境変化は、被
試験半導体ウェハ１００のものと同じである。従って、
テストの間を通して、コンタクタ３０とコンタクトター
ゲット１２０間の位置関係を正確に維持できる。
【００２０】第１図のコンタクトストラクチャでは、コ
ンタクタ３０は、指状（フィンガまたはビーム）の導電
層３５を有する。コンタクタ３０は、さらにコンタクト
基板２０に接続するためのベース４０を有している。イ
ンターコネクト（相互接続）トレイス２４は、コンタク
ト基板２０の底部において電導層３５と接続している。
そのようなインターコネクトトレイス２４と導電層３５
との接続は、例えば半田バンプ２８やその他の接着手段
により達せられる。
ンタクタ３０は、指状（フィンガまたはビーム）の導電
層３５を有する。コンタクタ３０は、さらにコンタクト
基板２０に接続するためのベース４０を有している。イ
ンターコネクト（相互接続）トレイス２４は、コンタク
ト基板２０の底部において電導層３５と接続している。
そのようなインターコネクトトレイス２４と導電層３５
との接続は、例えば半田バンプ２８やその他の接着手段
により達せられる。
【００２１】コンタクト基板２０は、更にバイアホール
２３とエレクトロード（電極）２２を有している。電極
２２は、ワイヤやリードを介して、プローブカードやＩ
Ｃパッケージのような外部ストラクチャと、コンタクト
ストラクチャを、相互接続させるものである。このよう
な構成において、半導体ウェハ１００が上方に移動する
と、コンタクトストラクチャ３０とウェハ１００上のコ
ンタクトターゲット１２０は、機械的さらに電気的に接
触する。よって、コンタクトターゲット１２０からコン
タクト基板２０上の電極２２間に、電気経路が形成され
る。相互接続トレイス２４、バイアホール２３、そして
電極２２は、それぞれ小さなピッチのコンタクタ３０
を、プローブカードやＩＣパッケージの有する比較的大
きなピッチにファンアウト（拡大）させる機能も果た
す。
２３とエレクトロード（電極）２２を有している。電極
２２は、ワイヤやリードを介して、プローブカードやＩ
Ｃパッケージのような外部ストラクチャと、コンタクト
ストラクチャを、相互接続させるものである。このよう
な構成において、半導体ウェハ１００が上方に移動する
と、コンタクトストラクチャ３０とウェハ１００上のコ
ンタクトターゲット１２０は、機械的さらに電気的に接
触する。よって、コンタクトターゲット１２０からコン
タクト基板２０上の電極２２間に、電気経路が形成され
る。相互接続トレイス２４、バイアホール２３、そして
電極２２は、それぞれ小さなピッチのコンタクタ３０
を、プローブカードやＩＣパッケージの有する比較的大
きなピッチにファンアウト（拡大）させる機能も果た
す。
【００２２】ビーム形状であるコンタクタ３０によるバ
ネ力により、半導体ウェハ１００がコンタクト基板２０
に対して押されると、導電層３５の先端は十分なコンタ
クト（接触）力を生成できる。コンタクトターゲット１
２０に対して押されたときに、擦り付け（スクラビン
グ）効果を発揮して、コンタクタの先端が金属酸化層を
貫通できるようにするために、導電層３５の先端は尖っ
ているのが好ましい。例えば、半導体ウェハ１００上の
コンタクトターゲット１２０の表面がアルミ酸化膜とな
っている場合に、低抵抗で電気接触を確立するために
は、擦り付け効果が有効である。
ネ力により、半導体ウェハ１００がコンタクト基板２０
に対して押されると、導電層３５の先端は十分なコンタ
クト（接触）力を生成できる。コンタクトターゲット１
２０に対して押されたときに、擦り付け（スクラビン
グ）効果を発揮して、コンタクタの先端が金属酸化層を
貫通できるようにするために、導電層３５の先端は尖っ
ているのが好ましい。例えば、半導体ウェハ１００上の
コンタクトターゲット１２０の表面がアルミ酸化膜とな
っている場合に、低抵抗で電気接触を確立するために
は、擦り付け効果が有効である。
【００２３】コンタクトストラクチャ３０のビーム形状
により得られるバネ力によって、コンタクトターゲット
１２０に対して適度なコンタクト力を発揮する。コンタ
クトストラクチャ３０のバネ力により生成された弾力性
は、コンタクト基板２０、コンタクトターゲット１２
０、被試験半導体ウェハ１００、およびコンタクトスト
ラクチャのコンタクタ３０等の平面（プラナリゼーショ
ン）のばらつきやサイズの違いを補償する機能も果た
す。
により得られるバネ力によって、コンタクトターゲット
１２０に対して適度なコンタクト力を発揮する。コンタ
クトストラクチャ３０のバネ力により生成された弾力性
は、コンタクト基板２０、コンタクトターゲット１２
０、被試験半導体ウェハ１００、およびコンタクトスト
ラクチャのコンタクタ３０等の平面（プラナリゼーショ
ン）のばらつきやサイズの違いを補償する機能も果た
す。
【００２４】コンタクタ３０の導電層３５の材料例とし
て、ニッケル、アルミニウム、銅、ニッケルパラジウ
ム、ロジウム、ニッケル金、イリジウム、その他のデポ
ジション可能な材料がある。プローブテストのような応
用に使用する場合のコンタクトストラクチャ３０のサイ
ズの例としては、コンタクトターゲット１２０間のピッ
チが５０マイクロメータまたはそれ以上の場合、全体の
高さ１００−５００マイクロメータ、横の長さ１００−
８００マイクロメータ、そしてビームの幅３０−６０マ
イクロメータである。
て、ニッケル、アルミニウム、銅、ニッケルパラジウ
ム、ロジウム、ニッケル金、イリジウム、その他のデポ
ジション可能な材料がある。プローブテストのような応
用に使用する場合のコンタクトストラクチャ３０のサイ
ズの例としては、コンタクトターゲット１２０間のピッ
チが５０マイクロメータまたはそれ以上の場合、全体の
高さ１００−５００マイクロメータ、横の長さ１００−
８００マイクロメータ、そしてビームの幅３０−６０マ
イクロメータである。
【００２５】第２図は、複数のコンタクタ３０を有す
る、第１図のコンタクト基板２０の底図図である。実際
のシステムでは、例えば数百といったように、より多数
のコンタクタが、様々な形態で第２図に示すように整列
される。相互接続トレイス２４、バイアホール２３、電
極２２のそれぞれの組合わせにより、導電層３５の先端
から信号経路を確立するとともに、プローブカード又は
ＩＣパッケージに適合するように、小さいピッチのコン
タクタ３０をファンアウトして、大きなピッチに変換す
る。
る、第１図のコンタクト基板２０の底図図である。実際
のシステムでは、例えば数百といったように、より多数
のコンタクタが、様々な形態で第２図に示すように整列
される。相互接続トレイス２４、バイアホール２３、電
極２２のそれぞれの組合わせにより、導電層３５の先端
から信号経路を確立するとともに、プローブカード又は
ＩＣパッケージに適合するように、小さいピッチのコン
タクタ３０をファンアウトして、大きなピッチに変換す
る。
【００２６】第３図は、本発明のコンタクタ３０をより
詳細に示している。第３図の前面断面図では、コンタク
タ３０は、シリコンベース４０、ボロンドープ層４８、
絶縁層５２、導電層３５とを有している。シリコンベー
ス４０は、第１図や第２図に示す基板２０上にコンタク
タ３０を搭載するときに、コンタクタ３０の指状部を支
持するように、傾斜部６２1と６２2で形成される３角形
状を有している。後述するように、このシリコンベース
４０の三角形状は、特殊な結晶面にアニソトロピック
（異方性）エッチングを用いて製造される。ボロンドー
プ層４８は、エッチング行程において、エッチストッパ
ーとして機能する。絶縁層５２は、典型的には二酸化シ
リコン膜であり、コンタクタ３０の他の部分から、導電
層３５を電気的に絶縁するためのものである。
詳細に示している。第３図の前面断面図では、コンタク
タ３０は、シリコンベース４０、ボロンドープ層４８、
絶縁層５２、導電層３５とを有している。シリコンベー
ス４０は、第１図や第２図に示す基板２０上にコンタク
タ３０を搭載するときに、コンタクタ３０の指状部を支
持するように、傾斜部６２1と６２2で形成される３角形
状を有している。後述するように、このシリコンベース
４０の三角形状は、特殊な結晶面にアニソトロピック
（異方性）エッチングを用いて製造される。ボロンドー
プ層４８は、エッチング行程において、エッチストッパ
ーとして機能する。絶縁層５２は、典型的には二酸化シ
リコン膜であり、コンタクタ３０の他の部分から、導電
層３５を電気的に絶縁するためのものである。
【００２７】第４図（Ａ）−第５図（Ｆ）は、本発明の
コンタクタを製造するための過程の例を示した概念的断
面図である。この過程では、傾斜部６２1と６２2を有す
るコンタクタ３０は、半導体製造工程を経て製造され
る。傾斜部６２2は、後述するように、第１図に示すよ
うにコンタクト基板２０の平らな表面に（直接的あるい
はコンタクトトレイスを介して）にコンタクタを搭載す
るときに、コンタクタのビーム（フィンガ）の角度を規
定する。
コンタクタを製造するための過程の例を示した概念的断
面図である。この過程では、傾斜部６２1と６２2を有す
るコンタクタ３０は、半導体製造工程を経て製造され
る。傾斜部６２2は、後述するように、第１図に示すよ
うにコンタクト基板２０の平らな表面に（直接的あるい
はコンタクトトレイスを介して）にコンタクタを搭載す
るときに、コンタクタのビーム（フィンガ）の角度を規
定する。
【００２８】第４図（Ａ）では、ボロンドープ層４８が
シリコン基板４０上に形成されており、そこにはさら
に、ボロンをドープしないように定められた特定（エッ
チアウト）エリア４３を有している。図には無いが、こ
の技術分野では周知のフォトレジスト層とフォトマスク
を使用する等により、ボロンドープ層４８を形成するた
めのフォトリソグラフィーのプロセス実施される。フォ
トレジスト層がフォトマスク上のパターンを通じて紫外
線に露光される。フォトレジストを用いることにより、
ドーピングの後では、シリコン基板４０においてボロン
ドープ層４８が形成されるが、シリコン基板４０の上述
した特定エリア４３には、ボロンはドープされない。ボ
ロンドープ層４８は、後述するようにエッチストッパー
として機能する。
シリコン基板４０上に形成されており、そこにはさら
に、ボロンをドープしないように定められた特定（エッ
チアウト）エリア４３を有している。図には無いが、こ
の技術分野では周知のフォトレジスト層とフォトマスク
を使用する等により、ボロンドープ層４８を形成するた
めのフォトリソグラフィーのプロセス実施される。フォ
トレジスト層がフォトマスク上のパターンを通じて紫外
線に露光される。フォトレジストを用いることにより、
ドーピングの後では、シリコン基板４０においてボロン
ドープ層４８が形成されるが、シリコン基板４０の上述
した特定エリア４３には、ボロンはドープされない。ボ
ロンドープ層４８は、後述するようにエッチストッパー
として機能する。
【００２９】第３図の導電層３５を電気的に絶縁するた
めの絶縁層５２を形成するために、二酸化シリコンなど
の誘電層が、ボロンドープ層４８上に備えられる。さら
にシリコン基板４０の下部に、二酸化シリコン層５４
が、エッチマスクとして形成される。フォトリソグラフ
ィーのプロセス（図には無い）を介して、第４図（Ａ）
の中央部以外の部分の二酸化シリコン層５４を取り除く
ことにより、エッチウィンドウ５６が形成される。この
例では、エッチウィンドウ５６は、中央部の二酸化シリ
コン層５４の両側に形成される。エッチウィンドウ５６
を介して、アニソトロピック（異方性）エッチが可能と
なる。
めの絶縁層５２を形成するために、二酸化シリコンなど
の誘電層が、ボロンドープ層４８上に備えられる。さら
にシリコン基板４０の下部に、二酸化シリコン層５４
が、エッチマスクとして形成される。フォトリソグラフ
ィーのプロセス（図には無い）を介して、第４図（Ａ）
の中央部以外の部分の二酸化シリコン層５４を取り除く
ことにより、エッチウィンドウ５６が形成される。この
例では、エッチウィンドウ５６は、中央部の二酸化シリ
コン層５４の両側に形成される。エッチウィンドウ５６
を介して、アニソトロピック（異方性）エッチが可能と
なる。
【００３０】したがってアニソトロピック（異方性）エ
ッチのプロセスをシリコン基板４０に実施する。この技
術分野では周知のように、シリコン基板４０が（１０
０）クリスタルプレーン（結晶面）に切断されている場
合には、エッチングウィンドウ５６にエッチャント（エ
ッチング剤）が供給すると、傾斜したエッチング面が、
アニソトロピック（異方性）エッチングにより形成され
る。その傾斜角度は、シリコン基板４０の底表面に対し
て５４．７度である。この角度は、シリコン基板４０の
（１００）クリスタルプレーン（結晶面）と同じであ
る。この目的に使用できるエッチャント（エッチング
剤）の例としては、ＥＤＰ（ethelyne diaminepyrocate
chol）、ＴＭＡＨ（tetra methyl ammonium hydroxid
e）、そしてＫＯＨ（potassium hydroxide）がある。
ッチのプロセスをシリコン基板４０に実施する。この技
術分野では周知のように、シリコン基板４０が（１０
０）クリスタルプレーン（結晶面）に切断されている場
合には、エッチングウィンドウ５６にエッチャント（エ
ッチング剤）が供給すると、傾斜したエッチング面が、
アニソトロピック（異方性）エッチングにより形成され
る。その傾斜角度は、シリコン基板４０の底表面に対し
て５４．７度である。この角度は、シリコン基板４０の
（１００）クリスタルプレーン（結晶面）と同じであ
る。この目的に使用できるエッチャント（エッチング
剤）の例としては、ＥＤＰ（ethelyne diaminepyrocate
chol）、ＴＭＡＨ（tetra methyl ammonium hydroxid
e）、そしてＫＯＨ（potassium hydroxide）がある。
【００３１】このように、アニソトロピック（異方性）
エッチ過程により、第４図（Ｂ）に示すように、シリコ
ン基板４０の（１１１）クリスタルプレーン（結晶面）
に沿って、傾斜部６２1と６２2が形成される。上述した
ように、この傾斜部の角度は、シリコン基板４０の底表
面に対して５４．７度である。別な方法として、傾斜部
６２2は、上述のエッチッング過程を用いずに、シリコ
ン基板４０をダイシング装置により切断することで形成
してもよい。特定エリア４３はボロンでドープしていな
いので、このエリアのシリコン基板は、エッチングによ
り取り除かれ、第４図（Ｂ）に示すような、指（櫛）型
構造がシリコン基板４０の両側に形成される。
エッチ過程により、第４図（Ｂ）に示すように、シリコ
ン基板４０の（１１１）クリスタルプレーン（結晶面）
に沿って、傾斜部６２1と６２2が形成される。上述した
ように、この傾斜部の角度は、シリコン基板４０の底表
面に対して５４．７度である。別な方法として、傾斜部
６２2は、上述のエッチッング過程を用いずに、シリコ
ン基板４０をダイシング装置により切断することで形成
してもよい。特定エリア４３はボロンでドープしていな
いので、このエリアのシリコン基板は、エッチングによ
り取り除かれ、第４図（Ｂ）に示すような、指（櫛）型
構造がシリコン基板４０の両側に形成される。
【００３２】第４図（Ｃ）において、メッキ用のシード
層（図には無い）がシリコン基板５２上に形成される。
さらにフォトレジスト層（図には無い）を形成するため
のフォトリソグラフィーが行われ、これにより導電層３
５がメッキのプロセスにより形成される。導電層３５の
材料の例としては、ニッケル、アルミニウム、銅があ
る。メッキ以外の別の方法として、バキューム・エバポ
レーション（真空蒸着）、カソード・スパタリング、ベ
ーパフェイズ・デポジションを含む、様々なデポジショ
ン技術を用いて導電層３５を形成できる。
層（図には無い）がシリコン基板５２上に形成される。
さらにフォトレジスト層（図には無い）を形成するため
のフォトリソグラフィーが行われ、これにより導電層３
５がメッキのプロセスにより形成される。導電層３５の
材料の例としては、ニッケル、アルミニウム、銅があ
る。メッキ以外の別の方法として、バキューム・エバポ
レーション（真空蒸着）、カソード・スパタリング、ベ
ーパフェイズ・デポジションを含む、様々なデポジショ
ン技術を用いて導電層３５を形成できる。
【００３３】第４図（Ｄ）では、二酸化シリコン層５４
が取り除かれて、接着テープのような中間プレート９０
が、シリコン基板（ベース）４０の底部に供給される。
多数のコンタクタ３０が同時に上記の行程で製造される
ので、第４図に示すように多数のコンタクタが、中間プ
レート９０上に接着される。中間プレート９０の目的
は、本発明のピック・プレイスメカニズムにより、コン
タクタ３０を第１図のコンタクト基板２０上に搭載でき
るように、コンタクタ３０のそれぞれの位置と姿勢を維
持することである。従って、中間プレートは、コンタク
タにフィットするような平らなプレートであり、例えば
接着テープ、接着フィルム、磁気プレート、ポリマーを
被膜したプレート等である。第５図（Ｆ）では、それぞ
れのコンタクタ３０またはそれぞれのグループのコンタ
クタ３０が、互いに、例えばダイシングにより分離され
ている。
が取り除かれて、接着テープのような中間プレート９０
が、シリコン基板（ベース）４０の底部に供給される。
多数のコンタクタ３０が同時に上記の行程で製造される
ので、第４図に示すように多数のコンタクタが、中間プ
レート９０上に接着される。中間プレート９０の目的
は、本発明のピック・プレイスメカニズムにより、コン
タクタ３０を第１図のコンタクト基板２０上に搭載でき
るように、コンタクタ３０のそれぞれの位置と姿勢を維
持することである。従って、中間プレートは、コンタク
タにフィットするような平らなプレートであり、例えば
接着テープ、接着フィルム、磁気プレート、ポリマーを
被膜したプレート等である。第５図（Ｆ）では、それぞ
れのコンタクタ３０またはそれぞれのグループのコンタ
クタ３０が、互いに、例えばダイシングにより分離され
ている。
【００３４】第６図（Ａ）と第６図（Ｂ）は、コンタク
タ３０をピック（取り上げ）し、コンタクトストラクチ
ャを形成するように基板２０上にコンタクタをプレイス
（配置）するための、ピック・プレイスメカニズムとそ
の動作例を示しす概念図である。第６図（Ａ）は、本発
明のピック・プレイスメカニズム６０の上面図であり、
第６図（Ｂ）は、ピック・プレイスメカニズム６０の前
面図である。ピック・プレイスメカニズム６０は、中間
プレート９０上のコンタクタ３０をピック（取り上げ）
し、コンタクタ３０の方向を変更するようにキャリアに
プレイス（配置）する。ピック・プレイスメカニズム６
０は、キャリアから再びコンタクタ３０を取り上げ、基
板２０上のボンド位置３２上にコンタクタ３０を配置し
て、コンタクタ３０が、ボンディングマシーンによりそ
のボンド位置に固定されるようにする。
タ３０をピック（取り上げ）し、コンタクトストラクチ
ャを形成するように基板２０上にコンタクタをプレイス
（配置）するための、ピック・プレイスメカニズムとそ
の動作例を示しす概念図である。第６図（Ａ）は、本発
明のピック・プレイスメカニズム６０の上面図であり、
第６図（Ｂ）は、ピック・プレイスメカニズム６０の前
面図である。ピック・プレイスメカニズム６０は、中間
プレート９０上のコンタクタ３０をピック（取り上げ）
し、コンタクタ３０の方向を変更するようにキャリアに
プレイス（配置）する。ピック・プレイスメカニズム６
０は、キャリアから再びコンタクタ３０を取り上げ、基
板２０上のボンド位置３２上にコンタクタ３０を配置し
て、コンタクタ３０が、ボンディングマシーンによりそ
のボンド位置に固定されるようにする。
【００３５】この例では、ピック・プレイスメカニズム
６０は、コンタクタ３０を取り上げ、移動し、配置する
ための第１トランスファメカニズム７１と、トランスフ
ァメカニズム７１がＹ方向に移動することを可能にする
移動アーム６５と、コンタクタ３０を取り上げ、移動
し、配置するための第２トランスファメカニズム７２
と、トランスファメカニズム７２がＹ方向に移動するこ
とを可能にする移動アーム６６と、モービルアーム６５
と６６がＸ方向に移動することを可能にするレール６２
とにより構成されている。よって、トランスファメカニ
ズム７１と７２は、ピック・プレイスメカニズム６０に
て、Ｘ方向とＹ方向に自由に移動できる。第６図（Ａ）
と第６図（Ｂ）において、ピック・プレイスメカニズム
６０は、さらにコンタクタ３０を受け取り、その方向を
変換するためのキャリア（方向変換器）６８を有してい
る。
６０は、コンタクタ３０を取り上げ、移動し、配置する
ための第１トランスファメカニズム７１と、トランスフ
ァメカニズム７１がＹ方向に移動することを可能にする
移動アーム６５と、コンタクタ３０を取り上げ、移動
し、配置するための第２トランスファメカニズム７２
と、トランスファメカニズム７２がＹ方向に移動するこ
とを可能にする移動アーム６６と、モービルアーム６５
と６６がＸ方向に移動することを可能にするレール６２
とにより構成されている。よって、トランスファメカニ
ズム７１と７２は、ピック・プレイスメカニズム６０に
て、Ｘ方向とＹ方向に自由に移動できる。第６図（Ａ）
と第６図（Ｂ）において、ピック・プレイスメカニズム
６０は、さらにコンタクタ３０を受け取り、その方向を
変換するためのキャリア（方向変換器）６８を有してい
る。
【００３６】第１トランスファメカニズム７１は、コン
タクタ３０に対して、吸引（ピック）と吸引解除（プレ
イス）を行うサクション（吸引）アームを有している。
この吸引力は、たとえば、バキュームのような負圧力に
より発生する。第６図（Ｂ）に示すように、サクション
アーム１５はＺ方向（上下または垂直）に移動する。同
様に、第２トランスファメカニズム７２は、コンタクタ
３０用に吸引（ピック）と吸引解除（プレイス）を行う
サクションアーム７６を有する。第６図（Ｂ）に示すよ
うに、サクションアーム７６はＺ方向に移動する。
タクタ３０に対して、吸引（ピック）と吸引解除（プレ
イス）を行うサクション（吸引）アームを有している。
この吸引力は、たとえば、バキュームのような負圧力に
より発生する。第６図（Ｂ）に示すように、サクション
アーム１５はＺ方向（上下または垂直）に移動する。同
様に、第２トランスファメカニズム７２は、コンタクタ
３０用に吸引（ピック）と吸引解除（プレイス）を行う
サクションアーム７６を有する。第６図（Ｂ）に示すよ
うに、サクションアーム７６はＺ方向に移動する。
【００３７】第６図（Ａ）と第６図（Ｂ）に示すよう
に、トランスファメカニズム７１と７２の移動を正確に
コントロールするために、ピック・プレイスメカニズム
上面のイメージデータを得るようにするために、トラン
スファメカニズム７１と７２にそれぞれに、例えばＣＣ
Ｄイメージセンサを有したカメラ７４と７５が備えてら
れている。図には無いが、マイクロコンピュータのよう
なコントローラが設けられ、これによりイメージセンサ
（カメラ）７４と７５からのイメージデータに基づい
て、ピック・プレイスメカニズム全体の動作を制御す
る。
に、トランスファメカニズム７１と７２の移動を正確に
コントロールするために、ピック・プレイスメカニズム
上面のイメージデータを得るようにするために、トラン
スファメカニズム７１と７２にそれぞれに、例えばＣＣ
Ｄイメージセンサを有したカメラ７４と７５が備えてら
れている。図には無いが、マイクロコンピュータのよう
なコントローラが設けられ、これによりイメージセンサ
（カメラ）７４と７５からのイメージデータに基づい
て、ピック・プレイスメカニズム全体の動作を制御す
る。
【００３８】ピック・プレイスメカニズムの動作におい
て、まずコンタクタ３０を有する中間プレート９０と、
ボンド位置３２を有するコンタクト基板２０が、ピック
・プレイスメカニズム６０上のそれぞれ第１エリアと第
２エリアに位置合わせされる。好ましくは、この中間プ
レート９０と基板２０は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に微調整でき
るように構成された、ＸＹＺステージ上（図になし）に
設置される。第６図（Ａ）に示すように、トランスファ
メカニズム７１は、サクションアーム７３の先端で発生
された吸引力により、中間プレート９０上からコンタク
タ３０を取り上げ、それをキャリア６８上に配置する。
て、まずコンタクタ３０を有する中間プレート９０と、
ボンド位置３２を有するコンタクト基板２０が、ピック
・プレイスメカニズム６０上のそれぞれ第１エリアと第
２エリアに位置合わせされる。好ましくは、この中間プ
レート９０と基板２０は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に微調整でき
るように構成された、ＸＹＺステージ上（図になし）に
設置される。第６図（Ａ）に示すように、トランスファ
メカニズム７１は、サクションアーム７３の先端で発生
された吸引力により、中間プレート９０上からコンタク
タ３０を取り上げ、それをキャリア６８上に配置する。
【００３９】キャリア６８は、１または２以上のシート
を有しており、それはコンタクタ３０の方向を、基板２
０上に直接搭載できるような方向に変換できるように、
コンタクタ３０を受け取るような特別な構造を有してい
る。すなわち、キャリア６８に設置されると、コンタク
タ３０は、第３図の傾斜部の角度だけ傾斜する。すなわ
ち、ピック・プレイスメカニズムの表面に対して、５
４．７度傾斜する。キャリア６８の詳細は後に説明す
る。あらかじめ定められた数のコンタクタ３０を配置し
た直後、またはキャリア６８のシートに少なくとも１個
コンタクタを配置した直後に、トランスファメカニズム
７２がキャリア６８に近づき、方位が変換されたコンタ
クタ３０を取り上げる。
を有しており、それはコンタクタ３０の方向を、基板２
０上に直接搭載できるような方向に変換できるように、
コンタクタ３０を受け取るような特別な構造を有してい
る。すなわち、キャリア６８に設置されると、コンタク
タ３０は、第３図の傾斜部の角度だけ傾斜する。すなわ
ち、ピック・プレイスメカニズムの表面に対して、５
４．７度傾斜する。キャリア６８の詳細は後に説明す
る。あらかじめ定められた数のコンタクタ３０を配置し
た直後、またはキャリア６８のシートに少なくとも１個
コンタクタを配置した直後に、トランスファメカニズム
７２がキャリア６８に近づき、方位が変換されたコンタ
クタ３０を取り上げる。
【００４０】トランスファーメカニズム７２のサクショ
ンアーム７６の先端は、後に説明するように特殊な構造
をしている。トランスファーメカニズム７３は、サクシ
ョンアーム７６の吸引（サクション）力により、キャリ
ア６８内のコンタクト３０を取り上げる。上述したよう
に、キャリア６８によって、コンタクタ３０はピック・
プレイスメカニズム６０の水平面に対して傾斜した方向
になっている。トランスファーメカニズム７２は、キャ
リア６８により規定するコンタクタ３０の傾斜角度を維
持しながらそのコンタクタ３０を取り上げ、基板２０上
のボンディング位置３２上にコンタクタ３０を設置す
る。コンタクタ３０は、周知のボンディング行程によ
り、ボンディング位置３２で接着される。従って、コン
タクタ３０の傾斜部６２2は、第１図と第６図（Ａ）に
示されるように、コンタクタ３０が５４．７度で傾斜す
るように、ボンディング位置の基板表面に接着される。
ンアーム７６の先端は、後に説明するように特殊な構造
をしている。トランスファーメカニズム７３は、サクシ
ョンアーム７６の吸引（サクション）力により、キャリ
ア６８内のコンタクト３０を取り上げる。上述したよう
に、キャリア６８によって、コンタクタ３０はピック・
プレイスメカニズム６０の水平面に対して傾斜した方向
になっている。トランスファーメカニズム７２は、キャ
リア６８により規定するコンタクタ３０の傾斜角度を維
持しながらそのコンタクタ３０を取り上げ、基板２０上
のボンディング位置３２上にコンタクタ３０を設置す
る。コンタクタ３０は、周知のボンディング行程によ
り、ボンディング位置３２で接着される。従って、コン
タクタ３０の傾斜部６２2は、第１図と第６図（Ａ）に
示されるように、コンタクタ３０が５４．７度で傾斜す
るように、ボンディング位置の基板表面に接着される。
【００４１】第７図は、本発明のピック・プレイスメカ
ニズム６０におけるキャリア６８の前面断面図を示す。
この例によるキャリア６８は、２またはそれ以上のコン
タクタ３０に対処するために、複数のシートを有してい
る。キャリア６８は、コンタクタ３０を受け取るときに
その方向を変更するための平底部７０と傾斜部６９をそ
れぞれ有している。すなわち、コンタクタ３０が、トラ
ンスファーメカニズム７１のサクションアーム７３によ
り取り上げられるときには、コンタクタ３０は水平方
向、すなわちピック・プレイスメカニズム６０の表面に
対して平行になっている。コンタクタ３０がキャリア６
８のシート上に位置合わせられ、サクションアーム７３
から解除されると、コンタクタ３０は傾斜部６９と平底
部７０上に設置される。コンタクタ３０の傾斜部６２2
は、平底部７０に接触し、コンタクタ３０の指部は、傾
斜部６９に接触する。従って、コンタクタ３０は所定の
角度、この例では第７図に示すように５４．７度に方向
を変更する。
ニズム６０におけるキャリア６８の前面断面図を示す。
この例によるキャリア６８は、２またはそれ以上のコン
タクタ３０に対処するために、複数のシートを有してい
る。キャリア６８は、コンタクタ３０を受け取るときに
その方向を変更するための平底部７０と傾斜部６９をそ
れぞれ有している。すなわち、コンタクタ３０が、トラ
ンスファーメカニズム７１のサクションアーム７３によ
り取り上げられるときには、コンタクタ３０は水平方
向、すなわちピック・プレイスメカニズム６０の表面に
対して平行になっている。コンタクタ３０がキャリア６
８のシート上に位置合わせられ、サクションアーム７３
から解除されると、コンタクタ３０は傾斜部６９と平底
部７０上に設置される。コンタクタ３０の傾斜部６２2
は、平底部７０に接触し、コンタクタ３０の指部は、傾
斜部６９に接触する。従って、コンタクタ３０は所定の
角度、この例では第７図に示すように５４．７度に方向
を変更する。
【００４２】第８図は、キャリア６８とサクションアー
ム７６の吸引先端部の前面断面図である。サクションア
ーム７６は吸引端部７８を有しており、それはキャリア
６８内に置かれたコンタクタ３０の方向と同じ角度にな
っている。従って、サクションアーム７６が吸引力によ
ってコンタクタ３０を取り出すときには、コンタクタ３
０のあらかじめ定めた方向が維持される。またサクショ
ンアーム７６の下方向の移動を禁止するためのストッパ
ー７９が備えられており、シート上のコンタクタ３０を
保護している。コンタクタ３０はサクションアーム７６
により取り上げられ、コンタクト基板２０上に移動され
て、基板２０と接着するためのボンディング位置３２上
に設置される。
ム７６の吸引先端部の前面断面図である。サクションア
ーム７６は吸引端部７８を有しており、それはキャリア
６８内に置かれたコンタクタ３０の方向と同じ角度にな
っている。従って、サクションアーム７６が吸引力によ
ってコンタクタ３０を取り出すときには、コンタクタ３
０のあらかじめ定めた方向が維持される。またサクショ
ンアーム７６の下方向の移動を禁止するためのストッパ
ー７９が備えられており、シート上のコンタクタ３０を
保護している。コンタクタ３０はサクションアーム７６
により取り上げられ、コンタクト基板２０上に移動され
て、基板２０と接着するためのボンディング位置３２上
に設置される。
【００４３】第９図は、本発明のピック・プレイスメカ
ニズム６０において、接着テープのような中間プレート
９０から、コンタクタ３０を解除するためのメカニズム
の前面断面図を示している。ピック・プレイスメカニズ
ム６０は、イジェクトヘッド９５を有しており、その水
平位置は、トランスファーメカニズム７１と同様に制御
される。イジェクトヘッド９５はさらに、サクションア
ーム７３の移動と同期して上下運動するように制御され
る。この例では、イジェクトヘッド９５は、中間プレー
ト９０を貫通できる尖った先端を有している。サクショ
ンアーム７３がコンタクタ３０を取り上げるとき、イジ
ェクトヘッド９５は上方に移動して、その先端部が中間
プレート９０を貫通してコンタクタ３０を押し上げ、こ
れにより中間プレート９０からコンタクタ３０を容易に
取りはずすことができる。
ニズム６０において、接着テープのような中間プレート
９０から、コンタクタ３０を解除するためのメカニズム
の前面断面図を示している。ピック・プレイスメカニズ
ム６０は、イジェクトヘッド９５を有しており、その水
平位置は、トランスファーメカニズム７１と同様に制御
される。イジェクトヘッド９５はさらに、サクションア
ーム７３の移動と同期して上下運動するように制御され
る。この例では、イジェクトヘッド９５は、中間プレー
ト９０を貫通できる尖った先端を有している。サクショ
ンアーム７３がコンタクタ３０を取り上げるとき、イジ
ェクトヘッド９５は上方に移動して、その先端部が中間
プレート９０を貫通してコンタクタ３０を押し上げ、こ
れにより中間プレート９０からコンタクタ３０を容易に
取りはずすことができる。
【００４４】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、本発明の様々な他の形態
や変形が可能である。
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、本発明の様々な他の形態
や変形が可能である。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、コンタクトストラクチ
ャは、次世代半導体技術のテスト要件を満たす高周波数
帯域を有する。コンタクトストラクチャは本発明のピッ
ク・プレイスメカニズムにより、基板上にコンタクタを
組み立てることで形成されるので、多数のコンタクタが
小さなスペースで前もって定めた方向に整列する事がで
きる。このため、同時に多数の半導体部品をテストする
のに適している。
ャは、次世代半導体技術のテスト要件を満たす高周波数
帯域を有する。コンタクトストラクチャは本発明のピッ
ク・プレイスメカニズムにより、基板上にコンタクタを
組み立てることで形成されるので、多数のコンタクタが
小さなスペースで前もって定めた方向に整列する事がで
きる。このため、同時に多数の半導体部品をテストする
のに適している。
【図１】マイクロファブリケーション（微細加工）行程
により製造する本発明のコンタクトストラクチャを示し
た概略図である。
により製造する本発明のコンタクトストラクチャを示し
た概略図である。
【図２】第１図のコンタクトストラクチャの底面を示し
た概略図である。
た概略図である。
【図３】本発明のコンタクタを拡大して示した概略図で
ある。
ある。
【図４】（Ａ）から（Ｄ）は、本発明のコンタクトスト
ラクチャを形成するためのプロセスを示した概略図の一
部である。
ラクチャを形成するためのプロセスを示した概略図の一
部である。
【図５】（Ｅ）から（Ｆ）は、本発明のコンタクトスト
ラクチャを形成するためのプロセスを示した概略図の一
部である。
ラクチャを形成するためのプロセスを示した概略図の一
部である。
【図６】（Ａ）は、本発明のピック・プレイスメカニズ
ムの平面図を示した概略図であり、（Ｂ）は、本発明の
ピック・プレイスメカニズムの前面図を示した概略図で
ある。
ムの平面図を示した概略図であり、（Ｂ）は、本発明の
ピック・プレイスメカニズムの前面図を示した概略図で
ある。
【図７】本発明のピック・プレイスメカニズムにおける
キャリアの正面断面図を示した概略図である。
キャリアの正面断面図を示した概略図である。
【図８】本発明のピック・プレイスメカニズムにおける
キャリアと吸い込み先端部の正面断面図を示した概略図
である。
キャリアと吸い込み先端部の正面断面図を示した概略図
である。
【図９】本発明のピック・プレイスメカニズムにおいて
中間プレートからコンタクタを分離するためのメカニズ
ムの正面断面図を示した概略図である。
中間プレートからコンタクタを分離するためのメカニズ
ムの正面断面図を示した概略図である。
２０ コンタクト基板 ２２ エレクトロード（電極） ２３ バイアホール ２４ 相互接続トレイス ２８ 半田バンプ ３０ マイクロコンタクタ ３５ 導電層 ４０ ベース １００ 被試験半導体ウェハ １２０ コンタクトターゲット
Claims (9)
- 【請求項１】 被試験デバイスである、半導体ウェハ、
パッケージされたＬＳＩあるいはプリント回路基板を試
験するためのコンタクトストラクチャ（接触構造）を製
造する方法において、 結晶面（１００）でカットしたシリコン基板を備えるス
テップと、 そのシリコン基板の表面上にボロンをドープした層を形
成するステップと、 そのボロンドープ層上に第１絶縁層を形成するステップ
と、 上記シリコン基板の底表面上に第２絶縁層を形成するス
テップと、 その第２絶縁層にエッチウィンドウを形成するステップ
と、 そのエッチウィンドウを介してアニソトロピックエッチ
を実施してコンタクタの傾斜サポート部を形成するステ
ップと、 その第１絶縁層上に導電層を形成するステップと、 そのシリコン基板の下に中間プレートを備え、上記行程
で形成したコンタクタをその中間プレートに移動するス
テップと、 その中間プレートからコンタクタを取り出して所定の方
向にコンタクタの方向を変更するステップと、 そのコンタクタの傾斜サポート部をコンタクト基板の表
面に接触させることにより、その所定方向でコンタクト
基板上に配置してそのコンタクタをボンディングするス
テップと、 により構成されるコンタクトストラクチャの製造方法。 - 【請求項２】 上記コンタクト基板はシリコンで形成さ
れている請求項１に記載のコンタクトストラクチャの製
造方法。 - 【請求項３】 上記導電層は導電金属材料により構成さ
れ、その導電層はメッキ行程により形成される請求項１
に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。 - 【請求項４】 上記絶縁層は二酸化シリコンにより形成
される請求項１に記載のコンタクトストラクチャの製造
方法。 - 【請求項５】 コンタクト基板上にそれぞれが傾斜サポ
ート部とコンタクトビームを有する多数のコンタクタを
アセンブルすることによりコンタクトストラクチャを作
成するためのピック・プレイスメカニズムにおいて、 複数のコンタクタを有した中間プレートを位置合わせす
るための第１エリアと、 コンタクタを搭載するためのコンタクト基板を位置合わ
せするための第２エリアと、 その第１エリアと第２エリアの間に設けられ、シート上
にコンタクタを受け取ると、そのコンタクタの方向を上
記傾斜サポート部の傾斜角度に基づいて定めた方向に変
換するためのキャリアと、 中間プレートからコンタクタをピックし（取り上げ）て
そのコンタクタをそのキャリアのシート上にプレイス
（配置）する第１トランスファーメカニズムと、 そのキャリアによって定めるコンタクタの方向を維持し
ながら、キャリアのシートからコンタクタをピックし
（取り出し）て、ボンディングのために、そのコンタク
タの傾斜サポート部をコンタクト基板の表面に接触させ
るようにそのコンタクト基板上にそのコンタクタをプレ
イス（配置）する第２トランスファーメカニズムと、 により構成されるピック・プレイスメカニズム。 - 【請求項６】 上記第１トランスファーメカニズムは上
記中間プレート上の水平面を移動でき、かつ垂直方向の
移動ができる第１の吸引端を備えた第１のサクションア
ームを有して、その吸引端の吸引力により、上記コンタ
クタを取り上げおよび配置し、上記第２トランスファー
メカニズムは上記コンタクト基板上の水平面を移動で
き、かつ垂直方向の移動ができる第２の吸引端を備えた
第２のサクションアームを有して、その吸引端の吸引力
により、上記コンタクタを取り上げおよび配置する請求
項５に記載のピック・プレイスメカニズム。 - 【請求項７】 上記キャリアは上記コンタクタを受ける
ための１またはそれ以上のシートを有し、そのキャリア
は上記コンタクタのベース部と接触する平底部と上記コ
ンタクタのビーム部と接触する傾斜部とを有する請求項
５に記載のピック・プレイスメカニズム。 - 【請求項８】 上記第１のエリアにおいて上記中間プレ
ートの下部に設けられ、その中間プレートを貫通して上
記コンタクタを上方に押し上げることにより、そのコン
タクタと中間プレート間の接着を弱め、それにより上記
トランスファーメカニズムにより上記コンタクタを中間
プレートから容易に取り上げるためのイジェクトヘッド
をさらに有する請求項５に記載のピック・プレイスメカ
ニズム。 - 【請求項９】 上記第１のトランスファーメカニズムは
第１のイメージセンサーを有し、上記第２のトランスフ
ァーメカニズムは第２のイメージセンサーを有すること
により、ピック・プレイスメカニズム上の位置データを
得るように構成した請求項５に記載のピック・プレイス
メカニズム。
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| US09/368002 | 1999-08-03 | ||
| US09/368,002 US6359454B1 (en) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | Pick and place mechanism for contactor |
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| JP2001091541A JP2001091541A (ja) | 2001-04-06 |
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-
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2000
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