KR101161551B1 - 비틀림 스프링 탐침 접속자 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입사광을 확산시키고 단면적을 갖는 거친 상부면(1500)을 갖는 포스트와 포스트의 거친 상부면에 리소그래피식으로 도금되고 자동 영상 인식에 적합한 매끄러운 반사면을 갖고 포스트의 단면적보다 작은 단면적을 갖는 팁을 포함하는 미세제조된 팁(680) 및 포스트 구조물(670)에 관한 것이다.

탐침, 팁, 포스트, 자동 영상 인식, 리소그래피 도금

Description

비틀림 스프링 탐침 접속자 구조 {Torsion Spring Probe Contactor Design}

본 발명은 대체로 반도체 칩의 시험에 관한 것으로, 특히 패키징에 앞서 그러한 시험을 수행하기 위한 탐침 접촉자의 구조에 관한 것이다.

통상적으로 반도체 칩들은 적절하고 신뢰성 있게 기능하는지 여부를 검증하기 위해 시험을 거친다. 시험은 주로 반도체 장치가 여전히 웨이퍼 형태로 있을 때, 즉 반도체 장치가 웨이퍼에서 절단되어 포장되기 전에 수행된다. 이는 많은 칩들을 한 번에 동시에 시험할 수 있도록 함으로써, 개개의 칩들이 포장된 후 개개의 칩들을 시험하는 것에 비해 비용과 처리 시간면에 있어서 상당한 장점을 가져온다. 칩들이 흠결이 있는 것으로 판명되면, 칩들이 웨이퍼에서 절단될 때 흠결있는 칩들은 폐기되고 단지 신뢰성 있는 칩들만이 포장된다. 한번에 신뢰성 있는 시험을 행할 수 있는 웨이퍼의 크기가 클수록 비용과 처리 시간면에 있어 보다 많은 절약이 이루어질 수 있음은 자명한 이치이다.

일반적으로, 웨이퍼 시험을 수행할 때에는 웨이퍼를 지지하는 척이 수천 개의 탐침이 전기적으로 결합된 탐침 카드까지 상승된다. 보다 큰 웨이퍼를 시험하기 위해서는 고성능의 소형 탐침이 요구된다. 탐침은 각각의 패드에 대해 신뢰성 있는 전기 접촉을 이루기 위해 웨이퍼 상에 있는 칩들의 접촉 패드의 표면 상의 산 화물과 잔해물 층을 통과할 수 있어야만 한다. 또한, 탐침은 접촉 패드들이 서로 다른 높이를 가질 수 있다는 사실(즉 웨이퍼 상의 모든 접촉 패드가 동일 평면에 놓이는 것이 아님)을 감안할 수 있어야 한다. 또한, 척과 탐침 카드 기계 장착부는 정확히 평행하거나 편평하지 않을 수 있으며, 이는 탐침들이 수용해야 하는 또다른 높이차를 가져온다.

이와 관련하여 통상적으로는 캔틸레버 배선 탐침이 웨이퍼 시험에 사용되고 있다. 그러나 캔틸레버 배선 탐침은 길이가 너무 길고 종래의 웨이퍼 상의 모든 칩들에 대한 신뢰성 있는 동시 접촉을 허용하도록 정밀하게 조립되기 어렵다. 또한, 캔틸레버 배선 탐침은 자체 및 상호 인덕턴스가 높다는 문제를 갖는데, 이런 문제는 캔틸레버 배선 탐침이 고속 장치의 시험을 위한 좋은 수단이 될 수 없도록 한다. 이러한 문제들은 이들 캔틸레버 배선 탐침이 대형 웨이퍼를 시험하기 위해 사용될 때 더욱 심화된다. 캔틸레버 (또는 만곡형) 탐침은 또한 당기술분야에 공지된 다양한 미세제조 기술에 의해 작은 물리적 스케일로 제조될 수 있다. 이들 캔틸레버 스프링은 대형 웨이퍼에 대한 신뢰성 있는 시험을 위해 이상적으로 효과를 발휘하는 공간 효율성과 [산화물층의 제어된 세정(scrubbing)를 위한] 기계적 에너지 밀도를 갖고 있지 않다.

캔틸레버 탐침의 결함을 극복하기 위해 수많은 시도가 이루어졌으며, 모두 다양한 수준의 성공을 거두고 있다. 예컨대 폼팩터사(Form Factor, Inc.)에 양도된 미국 특허 제5,926,951호는 (도4에 도시된 바와 같이) 탄성 금속으로 연성 금속을 피복함으로서 스프링 탐침을 제조하는 방법을 설명한다. 이들 스프링은 캔틸레버 스프링과 유사한 만곡 모드 스프링이다. 또한, 이들 스프링은 길게 연장되어 있고 접촉자에서 측방향으로 불충분하게 지지됨으로써 접촉 패드의 제어된 세정과 관련된 문제를 일으킨다. 또한, 이들과 같이 긴 스프링 길이를 필요로 하는 탐침은 비교적 불량한 전기적 성능을 갖는다.

디시젼 트랙(Decision Track)에게 양도된 미국 특허 제6,426,638호는 도1에 도시된 바와 같은 비틀림 스프링 구조를 설명하는데, 이런 구조는 다른 스프링 구조보다 기계적으로 더 효율적이고 캔틸레버 구조보다 더 효과적이다. 마찬가지로 디시젼 트랙에 양도된 미국 특허 제6,771,084호는 도2A 및 도2B에 도시된 바와 같이 단일 지지체형 비틀림 스프링 탐침 접촉자의 기본 원리를 설명한다. 그러나 이들 구조도 나름대로의 한계를 갖는다. 이들 특허에 의해 착안되어 시도되는 특별한 구현예들은 나열하자면 운동 범위, 영상 인식에 필요한 광학적 특징, 실제적인 제조 수단, 세정력에 대응하는 접촉팁의 높은 측방향 안정성에 대한 조건과 같이 스프링 탐침 접촉자를 위한 많은 실질적인 요건을 처리하거나 해결하지 못한다.

탐침 접촉자의 구조는 포토리소그래피 공정 및 관련 미세가공 기술의 발전에 따라 개선되어 왔다. 위스콘신 동문연구재단(Wisconsin Alumni Research Foundation)의 미국 특허 제5,190,637호는 스프링 및 스프링 접촉자를 포함하는 입체적 금속 구조물에 대한 리소그래피 전자-형성 기술을 통한 다층 적층 제조의 기초를 설명한다. 본 발명의 출원인은 종래기술의 많은 결함을 극복하고 본 출원의 요지인 미세-형성된 비틀림 막대 탐침 접촉자를 안출했다.

본 출원의 다른 태양은 탐침의 단부에 팁을 형성하는 것이다. 캔틸레버 니 들 탐침 또는 수직 좌굴 빔 탐침과 같이 종래의 핀 기반 접촉자는 통상적으로 예리한 또는 형상화된 팁을 갖는 배선으로 구축된다. 이런 유형의 기하학적 형상은 상당한 접촉력이 인가되는 경우에만 적절한 전기 접촉을 제공한다. 높은 접촉력은 흔히 I/O 패드 아래에 능동 소자를 포함하는 피시험 반도체 장치에 해롭다. 또한 핀 기반 접촉자는 오늘날의 대형 웨이퍼 시험에 필요한 미세 피치와 많은 핀 개수로 제조될 수 없다. 이런 이유와 함께 다른 이유로 인해, 미세제조 탐침 접촉자는 핀 기반 탐침 카드에 매력적인 대안이다.

접촉자 탐침에 사용하기 위한 미세제조 탐침 접촉자 팁은 다양한 구성으로 제안되었으며 기술분야에 널리 사용되고 있다. 이들 구성의 대부분에서는, 양호하게 규정되고 제어된 표면 형상, 크기, 재료 및 질감을 갖는 팁이 제공된다. 이들 각각의 요소는 Al, AlSiCu, Cu, Cu 합금, Au 또는 땜납과 같은 공통적인 IC 패드 금속에 대해 원하는 일관된 전기적 접촉을 달성하는데 중요하다. 이들 각각의 파라미터는 접촉 성능과 관련이 있지만, 기하학적 형상에 대한 제어가 가장 중요한 것 중 하나이자 이용되는 제조기술의 함수이다.

흔히 간과되는 기타 인자는 팁과 그 인접 구조물의 광학적 특성이다. 통상적으로, 토쿄 전자연구소(Tokyo Elecron Labs.)에 양도된 미국 특허 제5,321,352호에 설명된 것과 같이, 탐침 카드는 탐침 팁 위치에 대한 자동 식별과 웨이퍼 상의 I/O 패드에 대한 정렬을 위해 기계 영상 시스템이 설치된 웨이퍼 탐침자와 함께 사용된다. 기본적으로, 기계 영상 시스템은 위치설정 가능하고 탐침 니들의 팁을 바라보는 카메라를 포함한다. 카메라는 팁의 기하학적 형상을 관찰하기에 적절한 배 율을 갖는다. 또한, 카메라는 LED 링 라이트 또는 동축형 라이트와 같은 광원을 포함한다. 카메라로부터 전송된 화상은 컴퓨터에 의해 처리되어 카메라의 화상 면적에 대해 팁의 위치를 판단한다. 이런 위치 정보는 탐침 팁 아래에 DUT 본드 패드를 정확히 위치시키기 위해 탐침자의 컴퓨터 제어 알고리즘에 의해 이용된다. 따라서 탐침 팁은 영상 시스템 조건을 염두에 두고 설계되어야 한다. 구체적으로 영상 시스템은, 특히 인접한 표면들 사이에 배치되는 작은 물리적 치수로 미세제조된 접촉자의 경우에, 팁과 인접 구조물들 사이에 양호한 광학적 대비를 필요로 한다. 통상의 미세제조 스프링 접촉자는 접촉 팁 표면에 근접해서 매끄럽고 편평한 표면을 가짐으로써 도5A에 도시된 바와 같이 팁 이외의 표면에서의 반사로 인해 영상 인식 시스템과 관련된 문제를 야기한다. 따라서 이들 영상 시스템은 관련없는 구조물을 팁에 대한 것으로 오인함으로서 촬상된 팁 위치에 있어 영상 거절이나 오차를 일으킨다.

이런 문제를 극복하기 위해 다양한 시도가 제안되었지만 각각의 시도는 나름대로의 문제를 갖고 있었다. 예컨대 도3A 및 도3B에 도시된 것으로 폼팩터사에 양도된 미국 특허 제6,255,126호는 캔틸레버 탐침 구조물과 사용하기 위한 피라미드형 접촉자 팁을 개시한다. 피라미드는 실리콘에 이방성 에칭된 캐비티를 복제하고 복제된 팁을 스프링 구조물에 접합함으로서 형성된다. 본 기술은 넓은 기부로 인해 양호한 기계강도를 갖는 팁을 제조할 수 있으며 피라미드의 측면은 광을 축에서 벗어나게 반사해서 기계 영상 인식에 사용되는 일반 조명 하에서 어둡게 보이지만, 이런 구조는 적어도 두 개의 중요한 단점을 갖는다. 제조 순서는 몰드 복제 기술 에 의해 시작되며 스프링에 팁을 조립하기 위해 별도의 접합 단계를 필요로 한다. 이런 과외의 접합 단계는 상당한 복잡성과 수율 손실과 제조 공정 비용을 증가시킨다. 또한, 피라미드 형상은 실제 적용시 흔히 수행되는데로 연마되거나 재포장됨에 따라 연마성 세척의 결과로서 크기가 증가하는 정사각형 또는 직사각형 접촉면으로 제한되는 접촉의 기하학적 형상을 형성한다. 표면 형상이나 크기의 변화는 접촉 면적의 변화와, 이에 따라 세정 표시뿐 아니라 전기적 접촉 특성의 변화를 가져온다.

기계 영상 문제를 해결하는 다른 방식은 팁을 (대략 50 ㎛의 높이로) 아주 높게 형성하는 것이다. 본 실시예에서, 후속 하부 편평면(포스트)은 포스트면이 초점에서 벗어나게 되고 단지 팁만이 초점에 있도록 영상 현미경의 초점면에서 충분히 멀리 있을 수 있다. 그러나 이런 구조는 리소그래피 화상화 및 전기주조에 의해 제조된 팁에 대해 실질적인 해법이 아니다. 이런 공정은 종횡비(높이 대 폭 비율)에 있어 실질적인 한계를 갖는다. 또한 보다 높은 팁의 종횡비가 실제적이라 하더라도(통상의 팁은 대략 5 ㎛ 내지 20 ㎛인 최소 치수와 대략 동일한 또는 이보다 약간 높음), 키가 큰 팁은 사용시 존재하는 측방 세정력으로 인해 파손되기 쉽다.

다른 대안을 제시하자면, 포스트 구조의 일부를 제거함으로써 도5B에 도시된 바와 같이 영상 시스템으로 조명을 재반사할 수 없는 팁 둘레에 경사면을 형성하는 것이다. 그러나 이런 구조의 문제는 지금 테이퍼된 포스트의 편평한 상부에 팁을 정렬하기가 아주 어렵다는 것이다. 작은 오정렬은 팁 기부 근처에 편평한 반사면 을 제공하고 밝은 "신월 형상"이 팁 둘레에 나타나게 한다. 신월 효과는 적절한 팁-위치 인식을 방해함으로써 촬상된 시각적 중심부에 영상 "거절"이나 오차를 일으킨다.

따라서 팁이 탐침 구조물 상에 리소그래피식으로 형성될 때 발생하는 영상 오차를 해결할 수 있는 팁 및 포스트 구조물을 형성하기 위한 새로운 구조가 요구된다.

미국 특허 제5,190,637호에 설명된 리소그래피 기술의 개선은 본 출원인이 소유하고 본원에 원용된 미국 특허 출원 제11/019912호 및 제11/102982호의 요지이다. 이들 두 출원은 탐침 접촉자와 같은 미세구조를 추가로 형성하기 위해 섬 형상 희생 금속의 이용과 연계된 일반적인 포토리소그래피 패턴 도금 기술의 이용을 설명한다. 본 출원인은 상술한 기술을 이용함으로써 종래 기술의 많은 결점을 극복하고 본 출원의 요지인 미세형성된 비틀림 막대 탐침 접촉자를 형성했다.

본 발명은 자동 영상 기구에 관련된 현재의 문제를 해결한 팁 및 포스트 구조물을 스프링 요소인 비틀림 막대와 합체한 탐침에 관한 것이다. 비틀림 막대 탐침은 최종적으로 수백 또는 수천 개의 탐침 요소를 보유하는 기판 상에 형성된다. 탐침은 받침부에 의해 기판에 연결된다. 받침부의 일단에는 기판의 바이어(via)에 받침부를 전기적으로 접속하는 트레이스가 부착되고, 받침부의 타단에는 비틀림 막대가 부착된다. 비틀림 막대의 타단에는 스페이서가 부착되는데, 스페이서는 비틀림 막대보다 키가 크다. 스페이서의 상부에는 아암이 부착된다. 아암은 비틀림 막대보다 강성이며, 이는 아암이 사용 동안 에너지를 저장하기 위해 크게 만곡되지 않음을 의미한다. 아암의 상부에는 스페이서에 대향해서 포스트(또는 포스트들)가 부착되고, 포스트(포스트들)의 상부에는 팁이 있으며, 팁의 구조에 대하여는 아래에서 설명하기로 한다. 스페이서와 비틀림 막대가 연결되는 곳 아래에 인접한 위치에서 기판 상에 멈춤부가 구축된다. 탐침이 비가동 상태에 있을 때(즉 반도체 장치의 접촉 패드에 대해 가압되지 않을 때) 비틀림 막대와 멈춤부 사이에는 공간, 즉 간극이 있다.

작동시, 팁은 웨이퍼 상에서 I/O 접촉 패드에 의해 접촉되어 기판쪽으로 하향(도면 대부분의 공간 방향) 가압된다. 팁이 하향 가압됨에 따라 대부분 강성으로 설계된 아암이 기울어짐으로써 비틀림 막대를 비틀리게 한다. 비틀림 막대는 받침부 단부에서 기판에 단단히 고정되어 수직방향 및 측방향의 양쪽 방향으로 지지되지만 멈춤부 단부에서는 자유롭게 회전한다. 멈춤부 단부에서의 회전은 멈춤부에 접촉될 때까지 (수 미크론의 간극 거리에 걸친) 비틀림 막대의 작은 운동을 수반하며, 접촉 후 비틀림 막대는 멈춤부에 대해 피봇 회전을 한다. (스페이서 높이, 아암 길이, 포스트 높이 등을 포함한) 탐침의 전체적인 기하학적 형상은 팁이 하향으로 진행할 때 팁의 공간 운동에 영향을 준다. 그 운동은 주로 원호 형태를 취함으로써 팁이 하향 이동할 때 (비틀림 막대의 축에 대해 대략 수직한 방향으로) 전방 성분을 제공한다. 팁의 전방 운동은 I/O 패드에 대해 신뢰성 있고 반복 가능한 양호한 접촉 저항을 달성하기 위해 실제로 필요한 "세정(scrub)"을 제공한다.

본 발명은 미국 특허 출원 제11/019912호 및 제11/102982호에 설명된 제조 공정을 이용하여 종래기술에 존재하지 않는 여러가지 신규한 특징을 포함한다. 본 발명의 신규 특징들 중 하나는 아암부가 비틀림 막대와 상이한 편평층에 있고 스페이서에 의해 비틀림 막대로부터 분리될 수 있다는 점이다. 이들 두 개의 추가층을 부가하는 것은 장치의 시험 중에 팁이 거의 수직한 힘에 의해 가동될 때 팁의 운동 경로를 제어하는데 있어서 보다 큰 설계 유연성을 제공한다. 이와 관련하여 탐침의 추가층의 유용성은 상술한 특허 출원에 설명된 신규한 제조 공정에 의해 가능해진다. 사실상, 설명된 바와 같이 비틀림 탐침은 비틀림 접촉자 스프링의 구성에 이용되는 적어도 여덟 개의 편평층을 가지며 이들 층은 상업상 실용 가능한 포토리소그래피 마이크로 전자 형성 기술에 의해 부가되는 공정 한계를 수용하면서 접촉자의 작업 특성을 최적화하는 설계 유연성을 가져온다. 비틀림 탐침은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 여덟 개보다 많거나 적은 층들을 가질 수 있다.

탐침의 아암도 비틀림 막대보다 강성으로 제조됨으로써 (캔틸레버 스프링과 달리) 스프링으로 작용하지 않는다. 비틀림 막대가 강성이 아니라면, 그 변형은 요구되는 것 이상으로 세정 길이를 증가시킬 것이다. 아암은 멈춤부와 함께 팁의 거의 선형인 원호 운동을 비틀림 막대의 거의 순수한 비틀림 회전으로 변형시키는 레버를 제공한다. 다른 실시예에서 아암은 두 개의 서브 아암으로 구성되는데, 하나의 서브 아암은 다른 서브 아암의 단부의 상부에서 연장된다. 이런 방식은 스프링 구조물의 최근접부와 피시험 웨이퍼 사이에 보다 큰 유격을 허용한다. 추가적인 유격은 접촉 상태에 있는 탐침 구조물들과 웨이퍼 사이에 포획될 수 있는 이물질로 인한 웨이퍼의 손상을 방지하도록 돕는다.

본 발명의 다른 신규 태양은 멈춤부가 기판에 부착되고 비틀림 막대가 멈춤부와 결합할 때 비틀림 막대를 측방향으로 지지하기 위해 측방 지지부를 합체한다는 점이다. 멈춤부의 기본 기능은 비틀림 막대를 위한 지주나 피봇점으로 작용하는 것이다. 측방 지지부는 측방 안정성을 증가시키고 팁의 세정 패턴을 보다 잘 제어한다.

본 발명의 다른 신규한 태양은 팁과 포스트 구조물의 구조가다. 팁과 포스트 모두가 편평면을 가질 때 기계 영상 시스템이 포스트와 팁을 정확히 구별할 수 있도록 보장하기 위해, 팁이 결합되는 포스트의 상부는 입사광을 확산하거나 흡수하는 방식으로 처리된다. 이는 (결정립 미세화제를 추가하거나 추가하지 않은 고전류 도금을 이용하는 것과 같은) 거친 도금이나 야금학적 장식 에칭과 같은 여러가지 방식으로 달성될 수 있다.

추가적인 개선책은 지지 포스트의 상부면을 덮을 뿐 아니라 팁의 기부를 감싸는 거칠게 도금된 스커트부를 제공하는 것이다. 이런 구성은 팁 표면과 포스트 사이에 높은 콘트라스트를 형성할 뿐 아니라 그 기부 둘레에 후판 또는 보강판 형태로 팁에 대한 기계적 지지를 제공한다. 보강판은 사용 동안 측방향 힘에 의해 야기되는 기부에서의 기계적 손상으로부터 팁을 더욱 보호하는데, 이는 팁이 높은 종횡비(높이 대 폭 또는 직경)를 갖는 경우 특히 유용하다. 스커트는 (예컨대 리소그래피 오차로 인한) 작은 오정렬이 포스트의 주연부 일측에 신월 형상의 모서리 형상으로 매끄러운 반사면을 노출시키는 결과를 가져오지 않도록 포스트 구조물로부터 약간 돌출하는 패턴으로 도금될 수도 있다.

도1 내지 도5B는 예시적인 종래기술의 실시예들이다.

도6A는 본 발명의 실시예를 도시한 측면도이다.

도6B는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.

도6C는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.

도7A는 도6B에 도시된 본 발명의 실시예를 도시한 사시도이다.

도7B는 도6C에 도시된 본 발명의 실시예를 도시한 사시도이다.

도8은 상부가 아래를 향하는 상태로 도6A의 실시예를 도시한 도면이다.

도9는 멈춤부 요소의 전방에서 본 것으로, 도6A에 도시된 본 발명의 실시예를 도시한 도면이다.

도10은 본 발명의 멈춤부 요소의 실시예를 도시한 도면이다.

도11은 본 발명의 멈춤부 요소의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도12는 본 발명의 멈춤부 요소의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도13A는 가동 상태에 있는 도6A의 실시예를 도시한 측면도이다.

도13B는 가동 상태에 있는 도6C의 실시예를 도시한 측면도이다.

도14A 내지 도14E는 본 발명의 실시예가 가동 상태에 위치될 때 비틀림 막대의 비틀림 동작을 도시한 도면이다.

도15는 본 발명의 팁 구조의 실시예를 도시한 도면이다.

도16은 본 발명의 팁 구조의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도17A는 본 발명의 팁 구조의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도17B는 도17A의 절개도이다.

도18은 본 발명의 팁 구조의 실시예를 도시한 상세도이다.

도6A는 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치를 시험하기 위한 탐침을 도시한다. 본 실시예의 탐침은 기판(600), 트레이스층(610), 받침부 요소(620), 비틀림 막대(630), 스페이서 요소(640), 아암(650), 포스트(660), 보조 포스트(670), 팁(680) 및 멈춤부 요소(690)를 포함한다. 기판(600) 상에는 트레이스층(610)이 도금되어 받침부(620)로부터 기판(600)의 바이어(900)(도9 참조)까지 전기 전도 경로를 제공한다. 이런 트레이스층(610)은 16 ㎛의 공칭 높이(두께라고도 함)를 가지며 금으로 전기도금된 것이다. 받침부(620)는 탐침을 위한 기계적 고정부를 제공한다. 받침부(620)는 기단부[바이어(900)에 가장 근접한 단부]와 원위 단부[바이어(900)로부터 가장 멀리 떨어진 단부] 모두를 갖는다. 받침부(620)는 그 원위 단부에서 비틀림 막대(630)에 연결된다. 비틀림 막대(630)는 가동 상태에 있을 때(즉 탐침이 반도체 장치의 I/O 패드와 접촉할 때) 도14A 내지 도14E에 도시된 바와 같이 비틀리기 때문에, 비틀림 막대(630)는 탐침에 스프링과 같은 (또는 유연한) 특성을 제공하는 요소이다. 일 실시예에서, 비틀림 막대(630)는 받침부(620)와 동축적으로 정렬되지 않는다. 일 실시예에서, 비틀림 막대(630)는 받침부(620)에 대해 약 10도 내지 약 90도의 각도를 이루지만 바람직하게는 약 20도의 각도를 이룬다. 이러한 동축적이지 않은 배치는 부착부의 모멘트 아암(moment arm)을 증가시켜 받침부(620)와 기판(600) 간의 부착 강도를 증가시킴으로써 작업 동안 비틀 림 막대(630)에 의해 받침부/기판 계면 상에 부가되는 박피력을 완화한다. 비틀림 막대(630)는 기판과 접촉하지 않도록 기판(600)으로부터 분리 상승된다. 비틀림 막대(630)는 그 원위 단부에, 멈춤부(690)와 연계하여 가동 동안 비틀림 막대(630)의 측방향 변위를 방지하기 위해 사용될 수 있는 측방 지지 요소(920)(도9 및 도10 참조)를 가질 수 있다.

비틀림 막대(630)는 원위 단부[다시, 바이어(900)로부터 가장 멀리 떨어진 측면]에서 스페이서 요소(640)에 결합된다. 스페이서 요소는 비틀림 막대(630)의 평면으로부터 아암 요소(650)를 분리 상승시킨다. 스페이서 요소(640)는 팁(680)의 운동 경로를 제어하는데 있어서 설계 유연성을 제공한다. 또한, 스페이서 요소는 전체 범위의 유연성을 수용하기 위해 아암(650)과 기판(600) 사이에 요구되는 유격을 제공한다. 스페이서(640)의 상부에는 아암 요소(650)가 마련된다. 아암 요소(650)는 비틀림 막대(630)에 대해 일반적으로 동축적이지 않게 도금된다. 일 실시예에서 아암(650)은 비틀림 막대(630)에 대해 약 20도 내지 약 160도의 각도를 이루며, 바람직하게 그 각도는 약 120도이다. 아암(650)은 아암이 스프링으로 작동하지 않도록 강성으로 설계된다. 아암(650)이 특별히 유연하다면, 그 변형은 원하는 한계를 넘어 세정을 증가시키는데 기여할 것이다. 이와 관련하여, 아암(650)은 (예컨대 NiMn으로 형성된) 비틀림 막대(630)보다 높은 탄성율의 금속(예컨대 텅스텐)으로 제조될 수 있거나 바람직한 실시예서와 같이 비틀림 막대(630)보다 짧거나 두껍거나(높이 증가) 넓게 (또는 임의의 조합으로) 제조될 수 있다. 이와 관련하여, 길이, 두께 및 폭은 일반적으로 x, y 및 z축으로 나타내는 입체 데카르트 좌 표계의 세 축으로 표현될 수 있다. x-축은 길이를 나타내고 y축은 폭을 나타내고 z축은 두께를 나타낸다.

아암(650)이 비틀림 막대(630)와 상이한 평면에 있다는 사실은 본 발명의 신규한 특징이다. 그 특징은 원용된 미국 특허 출원 제11/019912호와 제11/102982호에 설명된 포토리소그래피 공정을 사용함으로써 가능하게 된다.

아암(650)의 원위 단부 상에는 제1 포스트(660)가 도금된다. 제1 포스트(660)도 또한 가동 동안 팁(680)의 운동 경로 제어에 있어서 설계 유연성을 제공한다. 제1 포스트(660)는 그 상부에 도금된 팁(680)을 가질 수 있거나, 제1 포스트(660)와 팁(680) 사이에 도금되고 선택적으로는 제1 포스트 요소(660)보다 작은 표면적을 갖는 제2 (또는 그 이상의) 포스트 요소(670)가 있을 수 있다. [제1 포스트(660)이거나 보조 포스트 요소(670)와 결합된] 포스트 요소는 아암(650)으로부터 팁(680)을 수직하게 연장함으로써 팁의 전체 표적 편향을 허용한다. 보조 포스트(670)는 가공성을 유지하면서 팁 세정에 적합한 기하학적 형상을 허용하기 위해 제1 포스트(660)에 부착될 수 있다. 제1 포스트(660)는 대략 1:1 (또는 그보다 조금 큰) 종횡비(폭 대 높이)를 갖는 리소그래피 및 도금을 허용하기에 충분히 크게 도금될 수 있다. 보조 포스트(670)는 적절한 세정을 보다 적절히 수용하기 위해 이상적으로 더 작은 크기이다. 보다 작은 보조 포스트(670)도 또한 두 개의 포스트 층 간의 리소그래피 정렬 오차를 수용한다.

팁(680)은 팁이 도금되는 어느 포스트(660 또는 670)에 대해서도 동심을 이룰 필요가 없다. 편향각으로 인해 포스트(660 또는 670)와 피시험 장치 사이에 일 어날 수 있는 어떠한 간섭도 제거하기 위해서 팁이 도금되는 포스트(660 또는 670)의 중심에서 벗어나게 팁(680)을 도금하는 것이 유리할 것이다. 팁(680)은 원형, 직사각형, 블레이드형, 타원형, 물방울형 또는 리소그래피적으로 형성될 수 있는 그 밖의 모든 형상일 수 있다.

아암(630) 하부에는 멈춤 요소(690)가 있다. 멈춤 요소(690)는 기판(600) 상에 도금되며 아암(630)과 멈춤부(690) 사이에는 간극(910)(도9 및 도10 참조)이 있다. 간극(910)은 제조 중에 멈춤부(690)와 비틀림 막대(630) 사이에 대략 1 ㎛ 내지 대략 20 ㎛의 희생 구리를 도금함으로써 형성될 수 있으며, 바람직하게는 약 6 ㎛의 희생 구리가 도금된다. 그후, 희생 금속은 탐침을 제조하는 최종 단계에서 제거될 수 있다. 멈춤부(690)는 탐침이 가동 상태에 있을 때 비틀림 막대(630)에 대해 수직 및 측방 지지부를 제공하도록 설계된다. 멈춤부(690)의 기본 기능은 비틀림 막대(630)를 위한 지주 또는 피봇점으로 작용하는 것이다. 일 실시예에서, 멈춤부(690)는 비틀림 막대(630) 아래에서 비틀림 막대(630)의 측방 지지 요소(920)에 의해 형성된 얕은 포켓 내에 부분적으로 "매립(buried)"된다(도9 및 도10 참조). 다른 실시예에서, 멈춤부(690)는 완전히 비틀림 막대(630)의 원위 단부 아래에 배치된다(도11 참조). 이 실시예에서 멈춤부(690)는 측방 지지요소(1100)을 포함하며 비틀림 막대(630)는 멈춤부 측방 지지요소(1100)의 양측에 두 개의 측방 지지요소(920)를 포함할 수 있다. 이 실시예는 양의 x 방향 및 음의 x 방향 양쪽으로 비틀림 막대(630)를 측방향으로 지지함으로써 보다 양호한 측방향 안정성과 세정 표시 위치 정밀도를 제공한다. 도12는 멈춤 요소(690)의 다른 실시예도 도시 한다. 본 실시예에서 비틀림 막대(630)는 하나의 측방 지지요소(920)를 갖고 멈춤부(690)는 양측에 두 개의 측방 지지요소(1100)를 갖는다. 측방 운동을 억제하면서 피봇점을 제공하는 다른 멈춤부 구성도 본 발명의 정신에서 벗어남이 없이 구현될 수 있다.

도6B는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예에서는 [트레이스층(610)에 연결될 수 있는] 제2 트레이스층(695)이 멈춤부(690) 하부에 도금된다. 제2 트레이스층(695)의 목적은 멈춤부 층(690)이 받침부(620)와 동일한 평면에 도금될 수 있도록 하는 것이다. 이런 특징도 스페이서 요소(640)의 두께를 저감한다.

도6C는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예는 도6B의 실시예와 사실상 동일하지만 제1 아암(650)이 비틀림 막대(630)에 부착되고 제1 아암(650)의 원위 단부에 제2 아암(655)이 안착된 탐침 요소를 보여준다. 이중 아암 구조로 인해 스페이서(640)는 필요하지 않다. 이중 아암 특징은 피시험 웨이퍼와 탐침 구조물의 최근접부 사이에 보다 큰 유격을 허용한다. 추가적인 유격은 가동 상태에서 웨이퍼 표면과 탐침 구조물 사이에 포획된 이물질로 인한 웨이퍼 표면의 손상을 방지하는데 일조할 수 있다. 이는 도13A와 도13B에 도식적으로 도시되어 있다. 도13A는 도6A 또는 도6B에서와 같은 실시예를 도시한다. 일 실시예에서 아암(650)의 기단부[팁(680)에서 가장 멀리 위치한 단부]는 피시험 웨이퍼(1300)에서 20 ㎛로부터 이내에 있을 수 있다. 도13B에서 제2 아암(655)의 최하부는 피시험 웨이퍼(1300)로부터 대략 45 ㎛에 있고 아암(650)의 최하부는 피시험 웨이퍼(1300)로부 터 대략 56 ㎛에 있을 수 있다. 도13A 및 도13B 모두에서, 탐침 구조물은 기판(600)과 아암(650)(또는 제1 아암)의 최하부 사이의 거리인 100 ㎛를 이동하는 것으로 추정된다.

웨이퍼 표면과 탐침 구조물 사이에 보다 큰 유격을 형성하기 위해 포스트(660, 670)의 높이를 증가시킬 수 있지만, 이는 세정 길이를 증가시키고 공정 난이도와 비용을 증가시키기 때문에 바람직하지 않다. 도6C에 도시된 실시예는 이중 아암 구조를 도시하지만, 탐침은 본 발명의 정신에서 벗어남이 없이 보다 많은 아암을 갖도록 구성될 수 있다. 또한, 포스트를 짧은 아암으로 대체하는 것도 가능하다(그 차이는 포스트가 대략 동일한 길이와 폭을 갖거나 포스트가 원형일 수 있는데 반해 아암이 그 폭보다 길이가 사실상 길다는데 있다).

도7A는 받침부(620)에 대한 비틀림 막대(630)의 동축적이지 않은 정렬과 비틀림 막대(630)에 대한 아암(650)의 동축적이지 않은 정렬을 보여주는 각도로 도6A의 실시예를 도시한다.

도7B는 받침부(620)에 대한 비틀림 막대(630)의 동축적이지 않은 정렬과 비틀림 막대(630)에 대한 아암(650, 655)의 동축적이지 않은 정렬을 보여주는 각도로 도6C의 실시예를 도시한다.

도8은 상부가 아래를 향하는 상태로, 도6A에 도시된 본 발명의 실시예를 도시한다.

도9는 도6A의 사시도이다. 이 도면은 도6A에서 비틀림 막대(630)가 멈춤부(690) 뒤에 있는 상태에서 멈춤부(690)를 곧바로 바라본 도면이다.

도6A에 도시된 본 발명의 실시예에서, 트레이스층(610)은 Ni 또는 NiMn으로 도금된 25 ㎛ 높이의 층일 수 있으며, 이는 다시 15 ㎛로 전자 도금된 Au 하부의 5000 A의 Au 하부에 2000 A로 도금된 Cr일 수 있는 도전성 기부층 상에 도금될 수 있다. 멈춤부(690)는 28 ㎛의 높이로 도금되는 Ni 또는 NiMn 층일 수 있으며 받침부(620)는 두 구역으로 도금될 수 있는데, 한 구역은 멈춤부(690)와 동시에 도금될 수 있고 다른 구역은 비틀림 막대(630)와 동시에 도금될 수 있다. 전체적으로, 받침부(620)는 67 ㎛의 높이로 도금되는 Ni 또는 NiMn (또는 이들 모두의 조합) 층일 수 있다. 비틀림 막대(630)는 39 ㎛ 높이의 NiMn로 구성될 수 있다. 이 높이는 기판(600)의 평면에서 비틀림 막대의 높이까지 측정한 것이 아닌 비틀림 막대(630)의 두께(높이)이다. 비틀림 막대(630)는 또한 두께가 40 ㎛이고 길이가 804 ㎛이다. NiMn은 스프링과 같은 특성 때문에 비틀림 막대(630)를 형성하는데 유용한 합금이다. 아암(650)은 60 ㎛의 높이와 55 ㎛의 폭과 473 ㎛의 길이로 도금되는 NiMn 또는 Ni일 수 있다. 제1 포스트(660)는 68 ㎛의 높이로 도금되는 Ni 또는 NiMn일 수 있고 제2 포스트(670)는 28 ㎛로 도금되는 Ni 또는 NiMn일 수 있다. 팁(680)은 11 ㎛의 두께로 도금되는 PdCo이거나 Rh일 수 있거나 전체 11 ㎛ 두께의 Ni 또는 NiMn과 RdCo 또는 Rh의 조합일 수 있다.

도6A의 실시예에서 아암(650)의 상부면에서 팁(680)의 상부면까지의 거리는 100 ㎛일 수 있다. 또한 기판(600)의 상부면과 아암(650)의 바닥면 사이의 거리는 110 ㎛일 수 있다. 팁(680)의 상부면에서 기판(600)의 상부면까지의 전체 거리는 270 ㎛일 수 있다.

도6C의 실시예에서, 제1 아암(650)의 상부면과 팁(680)의 상부면 사이의 거리는 148 ㎛일 수 있고, 제2 아암(655)의 상부면과 팁(680)의 상부면 사이의 거리는 93 ㎛일 수 있다. 기판(600)의 상부면과 제2 아암(655)의 바닥면 사이의 거리는 125 ㎛일 수 있다.

상술한 치수는 본 발명의 예시적인 실시예의 대략적인 치수들이지만, 실제 치수는 이용되는 설계 원리를 크게 변경하지 않고 10배 정도로 변경될 수 있다. 비록 상기 예에서는 Ni가 대부분의 탐침 요소를 제조하기 위해 이용되지만, NiMn, 텅스텐 합금 및 코발트 합금과 같은 많은 그 밖의 금속과 금속 합금들도 이용될 수 있다. 일반적으로, 전기 주조될 수 있고 양호한 기계적 강도와 인성과 열적 안정성을 제공하는 금속을 이용하는 것이 바람직하다.

기판(600)은 규소, 갈륨 및 비화갈륨과 같은 반도체 물질과, 알루미나, 질화 알루미늄, 유리 접합 세라믹, 저온 동시소성 세라믹(LTCC) 및 고온 동시소성 세라믹(HTCC)과 같은 세라믹과, 유전성 피복 금속, 또는 유리를 포함하는 임의의 유형의 기판일 수 있다. 기판(100)은 바람직하게는 전기가 바이어(900)를 거쳐 기판(600)의 일면(600a)에서 기판(600)의 타면(600b)으로 전도될 수 있도록 바이어(900)가 구축된 저온 동시소성 세라믹(LCTT) 기판이다. 본 발명의 일 실시예에서, 바이어(900)는 금으로 제조되지만 구리, 텅스텐 또는 플라티늄과 같은 임의의 다른 도전체가 이용될 수 있다. 세라믹은 전기적 재분포 전도체도 함유함으로써, 당기술분야에 공지된 바와 같은 전기 배선 기판이나 "공간 변성기(space transformer)"를 만든다.

본 발명의 다른 신규한 특징은 기판 상에 형성된 팁과 포스트 구조물의 구조가다. 반도체 I/O 패드에 대한 전기 접촉의 품질과 신뢰성은 팁 재료, 팁 크기, 팁의 기하학적 형상, 세정 동작 및 접촉력의 함수이다. 이들 각각의 파라미터는 접촉 성능과 관련이 있지만, 팁의 기하학적 형상이 가장 중요한 것 중 하나이자 이용되는 제조 기술의 함수이다. 캔틸레버 니들 탐침이나 수직 좌굴 빔 탐침과 같은 종래의 접촉자들은 통상적으로 예리하거나 형상화된 팁을 갖는 배선으로부터 구축되었다. 그러나 이런 유형의 팁 구조는 미크론 규모로 제어하기 어려우며 피시험 반도체 장치에 해로운 높은 접촉력을 필요로 한다. 또한 핀 기반의 접촉자는 오늘날의 웨이퍼 시험에 요구되는 미세한 피치와 많은 핀 개수로 구축될 수 없다. 이들과 그 밖의 이유로 인해, 미세제조 탐침 접촉자가 매력적인 대안이다. 새로운 미세제조 스프링 접촉자는 흔히 접촉면에 아주 근접한 매끄럽고 편평한 표면을 가짐으로써 팁 이외의 표면으로부터의 반사로 인해 자동 영상 시스템이 팁을 용이하게 식별하는데 어려움을 준다. 본 발명의 신규한 포스트 및 팁 구조는 이런 일반적인 문제를 극복한다.

도15는 본 발명의 팁 및 포스트 구조의 일 실시예를 도시한다. 도15에서, 포스트(670)의 바닥부(도시된 도면에서)는 요철면(1500)을 갖는다. 요철면은 포스트(670) 상에 팁(680)을 리소그래피식으로 패턴 도금하기 전에 요철 처리되며, 이로서 팁(680)은 요철면(1500)에 직접 도금된다. 요철면(1500)은 Ni이나, NiMn, NiCo, NiW 또는 NiFe와 같은 Ni 합금이나, CoW와 같은 W 합금이나, Cr 또는 유사한 금속과 같은 금속 또는 금속 합금을 고전류에서 도금하거나, 결정립 미세화제 또는 망간염과 같은 그 밖의 첨가제를 Ni 설파메이트 용액(Sulfamate bath)에 첨가하거나, 요철면을 형성하기 위한 그 밖의 임의의 공지된 전자도금 및 전자주조 방식에 의해 형성될 수 있다. 도18(실척 도시가 아님)에 도시된 바와 같이, 요철면(1500)은 피크(1510)와 밸리(1520)를 가질 수 있는데, 피크(1510)는 밸리(1520)로부터 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 5 ㎛까지 상승할 수 있고, 바람직하게는 피크(1510)에서 밸리(1520)까지 그 높이는 대략 1 ㎛이다. 도15의 화살표는 광을 나타낸다(실선은 강한 광을 지시하고, 점선은 확산광, 회절광, 흡수광 또는 몇 가지 다른 방식의 약한 광을 나타낸다). 따라서 도15는 요철면(1500)에서 반사된 광이 확산되어 산란됨을 보여준다. 이는 팁과 포스트면(들) 사이에 크게 개선된 대비를 제공함으로써 자동 영상 시스템이 팁(680)을 보다 선명히 해상하는 것을 돕는다.

본 개념에 대한 추가 개선책이 도16에 도시되어 있다. 도16에서 거칠게 도금된 스커트(1720)가 포스트(670)의 바닥부와 팁(680)의 기부 둘레에도 도금되어 있다. 본 구성은 팁(680)의 표면과 포스트(670) 사이에 높은 콘트라스트를 형성하고 팁(680)의 기부 둘레에 후판 또는 보강판 형태로 팁(680)에 대한 기계적 지지를 제공한다. 보강판은 사용 동안 측방향 힘에 의해 야기되는 기부에서의 기계적 손상으로부터 팁(680)을 더욱 보호하는데, 이는 팁(680)이 높은 종횡비(높이 대 폭 또는 직경)를 갖는 경우 특히 유용하다.

도17A와 도17B는 본 발명의 팁 및 포스트 구조의 다른 실시예를 도시한다. 도17A 및 도17B에서 요철 처리된 금속이 포스트 구조물 위로 돌출하도록 포스트(670, 660) 위의 캡(1710, 1700)에 도금된다. 이런 제조 방법은 (리소그래피 오 차로 인한) 작은 오정렬이 포스트(660, 670)의 주연부 일측에 신월 형상이나 모서리 형상을 야기할 수 있는 포스트 구조물(660, 670)의 매끄러운 반사면이 노출되지 않도록 보장한다.

비록 상기에서는 본 발명의 특별한 실시예를 참조하고 있지만, 기술분야의 당업자라면 많은 변경이 발명의 정신에서 벗어나지 않고도 이루어질 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 첨부하는 특허청구범위는 본 발명의 정신과 범위에 속하는 이런 변경을 포괄하고자 한다. 따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 모든 면에 있어 제한적이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 발명의 범위는 상술한 발명의 상세한 설명이 아닌 첨부된 특허청구범위에 의해 지시된다. 특허청구범위의 의미와 그 균등범위에 속하는 모든 변경은 본 발명에 속한다.

Claims (58)

1. 미세 전자장치 상의 접촉 패드에 전기 접속하기 위한 탐침이며,

   기판에 연결되고 길이, 두께, 폭, 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 발부와,

   길이, 폭, 두께, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 제1 평면에 놓이는 비틀림 막대로서, 상기 비틀림 막대의 상기 근위 단부는 상기 발부의 상기 원위 단부에 연결되는, 비틀림 막대와,

   길이, 폭 및 두께를 가지며, 상기 비틀림 막대의 상기 원위 단부에 연결되는 이격자와,

   길이, 폭, 두께, 근위 단부 및 원위 단부를 갖고 제2 평면에 놓이는 아암으로서, 상기 아암의 상기 근위 단부는 상기 이격자에 연결되고, 상기 제2 평면은 상기 제1 평면과 다른 평면에 있고, 상기 아암은 비틀림 막대보다 강성인, 아암과,

   상부측 및 바닥측을 가지며, 상기 바닥측은 상기 아암의 상기 원위 단부에 또는 상기 아암의 상기 원위 단부에 인접해서 상기 아암에 연결되는 제1 포스트와,

   상기 포스트의 상기 상부측에 전기적으로 결합되는 팁을 포함하는 탐침.
2. 제1항에 있어서, 발부는 비틀림 막대와 비-동축인 탐침.
3. 제2항에 있어서, 발부는 비틀림 막대와 20도의 각도를 이루는 탐침.
4. 제2항에 있어서, 발부는 비틀림 막대와 각도를 이루며 이 각도는 10도 내지 90도 사이인 탐침.
5. 제1항에 있어서, 아암의 폭은 비틀림 막대의 폭보다 큰 탐침.
6. 제1항에 있어서, 비틀림 막대의 원위 단부 아래에 놓이지만 비틀림 막대의 원위 단부에는 연결되지 않은 기판에 연결되는 멈춤부를 추가로 포함하는 탐침.
7. 제6항에 있어서, 탐침이 비가동 위치에 있을 때 멈춤부와 비틀림 막대 사이에 공간이 존재하는 탐침.
8. 제6항에 있어서, 측방 지지 구조물이 멈춤부에 연결되는 탐침.
9. 제1항에 있어서, 발부는 트레이스에 전기적으로 결합되며 상기 트레이스는 기판 내의 비아에 전기적으로 연결되는 탐침.
10. 제6항에 있어서, 측방 지지 구조물이 비틀림 막대의 바닥측에 연결되는 탐침.
11. 삭제
12. 제1항에 있어서, 팁은 포스트 상에서 중심에 위치되지 않는 탐침.
13. 제6항에 있어서, 멈춤부는 멈춤부 아래의 기판과 함께 볼 때 상하 전도되어 압출된 T형상 구조물인 탐침.
14. 제6항에 있어서, 멈춤부는 탐침이 가동 상태에 있을 때 비틀림 막대에 대해 측방 및 수직 지지 모두를 제공하는 탐침.
15. 제1항에 있어서, 제2 포스트가 제1 포스트와 팁 사이에 배치되고 상기 제2 포스트는 제1 포스트의 부피보다 작은 부피를 갖는 탐침.
16. 제1항에 있어서, 아암은 비틀림 막대와 비-동축인 탐침.
17. 제16항에 있어서, 아암은 비틀림 막대와 120도의 각도를 이루는 탐침.
18. 제16항에 있어서, 아암은 비틀림 막대와 각도를 이루며 이 각도는 20도 내지 160도 사이인 탐침.
19. 미세 전자장치 상의 접촉 패드에 전기 접속하기 위한 탐침이며,

    기판에 연결되고 길이, 두께, 폭, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 상기 길이는 상기 폭보다 큰 발부와,

    길이, 폭, 두께, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 제1 평면에 놓이는 비틀림 막대로서, 상기 비틀림 막대의 상기 근위 단부는 상기 발부의 원위 단부에 연결되는, 비틀림 막대와,

    길이, 폭, 두께, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 제2 평면에 놓이는 제1 아암으로서, 상기 아암의 상기 근위 단부는 상기 비틀림 막대의 원위 단부의 상부에 연결되고, 상기 제2 평면은 상기 제1 평면과 다른 평면에 있는 제1 아암과,

    길이, 폭, 두께, 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 제3 평면에 놓이는 제2 아암으로서, 상기 제2 아암의 상기 근위 단부는 상기 제1 아암의 상기 원위 단부에 연결되고, 상기 제3 평면은 상기 제2 평면과 다른 평면에 있는, 제2 아암과,

    상부측 및 바닥측을 가지며, 상기 바닥측은 상기 제2 아암의 상기 원위 단부에 또는 상기 제2 아암의 상기 원위 단부에 인접해서 상기 제2 아암에 연결되는 제1 포스트와,

    상기 포스트의 상기 상부측에 전기적으로 결합되는 팁을 포함하는 탐침.
20. 제19항에 있어서, 발부는 비틀림 막대와 비-동축인 탐침.
21. 제19항에 있어서, 제1 아암의 폭은 비틀림 막대의 폭보다 큰 탐침.
22. 제19항에 있어서, 비틀림 막대의 원위 단부 아래에 놓이지만 비틀림 막대의 원위 단부에는 연결되지 않은 기판에 연결되는 멈춤부를 추가로 포함하는 탐침.
23. 제22항에 있어서, 탐침이 비가동 위치에 있을 때 멈춤부와 비틀림 막대 사이에 공간이 존재하는 탐침.
24. 제22항에 있어서, 측방 지지 구조물이 멈춤부에 연결되는 탐침.
25. 제19항에 있어서, 발부는 트레이스에 전기적으로 결합되며 상기 트레이스는 기판 내의 비아에 전기적으로 연결되는 탐침.
26. 제22항에 있어서, 측방 지지 구조물이 비틀림 막대의 바닥측에 연결되는 탐침.
27. 제19항에 있어서, 제1 아암은 비틀림 막대보다 강성인 탐침.
28. 제19항에 있어서, 팁은 제1 포스트와 동심을 이루지 않는 탐침.
29. 제19항에 있어서, 제2 포스트가 제1 포스트와 팁 사이에 배치되고 제2 포스트는 제1 포스트의 부피보다 작은 부피를 갖는 탐침.
30. 제22항에 있어서, 멈춤부는 멈춤부 아래의 기판과 함께 볼 때 상하 전도된 T형상 구조물인 탐침.
31. 제22항에 있어서, 멈춤부는 탐침이 가동 상태에 있을 때 비틀림 막대에 대해 측방 및 수직 지지 모두를 제공하는 탐침.
32. 제21항에 있어서, 제1 아암의 폭과 제2 아암의 폭은 사실상 동일한 탐침.
33. 제1항에 있어서, 비틀림 막대는 NiMn인 탐침.
34. 제19항에 있어서, 비틀림 막대는 NiMn인 탐침.
35. 미세 전자장치 상의 접촉 패드에 전기 접속하기 위한 탐침이며,

    제1 수평면에 놓이며 상부면 및 바닥면을 갖는 비틀림 막대와,

    비틀림 막대에 결합되는 아암으로서, 상기 아암은 제2 수평면에 놓이고 상부면 및 바닥면을 갖고, 상기 아암의 바닥면은 비틀림 막대의 상부면보다 높은 수평면에 놓이고, 상기 아암은 비틀림 막대보다 강성인, 아암을 포함하는 탐침.
36. 제35항에 있어서, 제2 평면은 제1 평면과 평행한 탐침.
37. 제35항에 있어서, 아암은 비틀림 막대보다 강성인 탐침.
38. 제35항에 있어서, 비틀림 막대는 제1 에너지 저장 요소인 탐침.
39. 제35항에 있어서, 비틀림 막대는 아암과 비-동축인 탐침.
40. 제39항에 있어서, 비틀림 막대는 아암과 120도의 각도를 이루는 탐침.
41. 미세 전자장치 상의 접촉 패드에 전기 접속하기 위한 탐침이며,

    팁의 원호 운동을 비틀림 막대의 비틀림 운동으로 변형하는 구조를 포함하며,

    비틀림 막대는 제1 수평면에 놓이고 상부면 및 바닥면을 갖고, 팁은, 제2 수평면에 놓이고 상부면 및 바닥면을 갖는 아암에 전기적으로 연결되고, 상기 아암의 바닥면은 비틀림 막대의 상부면보다 높은 수평면에 놓이고, 상기 아암은 비틀림 막대에 결합되고, 상기 아암은 비틀림 막대보다 강성인 탐침.
42. 제41항에 있어서, 제1 평면은 제2 평면에 사실상 평행한 탐침.
43. 제1항에 있어서, 발부는 두께가 67 ㎛인 탐침.
44. 제1항에 있어서, 비틀림 막대는 길이가 804 ㎛인 탐침.
45. 제1항에 있어서, 아암은 두께가 55 ㎛인 탐침.
46. 제1항에 있어서, 아암은 비틀림 막대보다 15 ㎛ 두꺼운 탐침.
47. 제19항에 있어서, 발부는 두께가 67 ㎛인 탐침.
48. 제19항에 있어서, 기판의 상부면과 제2 아암의 바닥면 사이의 거리는 125 ㎛인 탐침.
49. 제1항에 있어서, 아암의 두께는 비틀림 막대의 두께보다 큰 탐침.
50. 제6항에 있어서, 측방 지지 구조물이 비틀림 막대의 바닥측에 연결되고 멈춤부에 연결된 수납 구조물과 정합하는 탐침.
51. 제1항에 있어서, 비틀림 막대는 NiW 또는 NiCo 중 하나인 탐침.
52. 제19항에 있어서, 비틀림 막대는 NiW 또는 NiCo 중 하나인 탐침.
53. 제19항에 있어서, 제1 아암의 두께는 비틀림 막대의 두께보다 큰 탐침.
54. 제19항에 있어서, 제1 아암의 두께는 제2 아암의 두께와 사실상 동일한 탐 침.
55. 기판에 연결된 발부와,

    제1 수평면에 놓이고 상부면 및 바닥면을 가지며, 비틀림 막대의 제1 단부에서 발부에 연결되고 발부에 의해 지지되는 비틀림 막대와,

    비틀림 막대의 종방향 대향 단부에 있는 비틀림 막대의 제2 단부에서 기판에 연결되고, 비틀림 막대의 병진 운동시에만 비틀림 막대에 대해 지지를 제공하는 부분 지지부와,

    강성 아암으로서, 제2 수평면에 놓이고 상부면 및 바닥면을 가지며, 비틀림 막대의 제2 단부에서 비틀림 막대에 연결되고, 상기 아암의 바닥면은 비틀림 막대의 상부면보다 높은 수평면에 놓이는, 강성 아암과,

    강성 아암에 전기적으로 연결되는 팁을 포함하는 탐침 접촉자.
56. 제55항에 있어서, 부분 지지부는 기판에 수직한 방향으로 비틀림 막대의 제2 단부를 지지하는 탐침 접촉자.
57. 제56항에 있어서, 부분 지지부는 비틀림 막대의 종방향 축에 수직한 방향으로 비틀림 막대의 운동을 억제하는 탐침 접촉자.
58. 제57항에 있어서, 부분 지지부는 비틀림 막대의 제2 단부가 비틀림 막대의 종방향 축을 따라 회전할 수 있도록 하면서 비틀림 막대를 지지하는 탐침 접촉자.

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