TW522242B - Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same - Google Patents

Contact structure and production method thereof and probe contact assembly using same Download PDF

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TW522242B
TW522242B TW090125707A TW90125707A TW522242B TW 522242 B TW522242 B TW 522242B TW 090125707 A TW090125707 A TW 090125707A TW 90125707 A TW90125707 A TW 90125707A TW 522242 B TW522242 B TW 522242B
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TW
Taiwan
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contact
substrate
base
electrical connection
photoresist layer
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TW090125707A
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Yu Zhou
David Yu
Robert Edward Aldaz
Theodore A Khoury
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Advantest Corp
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Description

522242 A7 B7 五、發明説明（1) 發明部份 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關接觸結構及其製造方法，及使用接觸結 構之探針接觸組件’且更明確言之’係有關具有在垂直方 向上之大量接觸件之接觸結構，及用以製造在水平方向上 之此大量接觸件於半導體晶圓上，並自晶圓上移出接觸件 ，俾在垂直方向上安裝於基體上，以形成接觸結構，諸如 接觸探針組件，探針卡，1C卡，或其他接觸機構之方法 發明背景 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在測試高密度及高速度電裝置，諸如 LSI及 VLSI 電路中，需使用具有大量接觸件之高性能接觸結構，諸如 探針卡。在其他應用中，接觸結構可使用於1C封裝，諸 如1C引線。本發明之目的爲接觸結構及此接觸結構之製 造方法，欲用於測試LSI及 VLSI晶片，半導體晶圓， 半導體晶圓及晶片之燒入，封裝之半導體裝置之測試及燒 入，印刷電路板等。本發明亦可應用於其他用途，諸如製 造1C晶片，1C封裝，或其他電子裝置之引線或端銷。然 而，爲便於說明’本發明以半導體晶圓測試來說明。 在欲測試之半導體裝置爲半導體晶圓之形狀之情形， 半導體測試系統’諸如1C測試器通常連接至一基體處理 器，諸如自動晶圓探針，以自動測試半導體晶圓。此例顯 示於圖1，其中，半導體測試系統具有一測試頭100，此 普通在另一外殼中，且由一束電纜i i 0電連接至測試系統 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羡) ' -4 - 522242 A7 B7 五、發明説明（2) 。測試頭100及基體處理器400在機械及電氣上由操縱 器500相互連接，此由馬達51 〇驅動。欲測試之半導體 晶圓由基體處理器400自動置於測試頭1 〇〇之測試位置 〇 在測試頭1 00上，半導體測試系統所產生之之測試 信號提供給欲測試之半導體晶圓。在測試下之半導體晶圓 (半導體晶圓上所構製之1C電路）之結果輸出信號發送 至半導體測試系統。在半導體測試系統中，輸出信號與預 期之資料比較，以決定半導體晶圓上之1C電路是否正確 作用。 在圖1中，測試頭100及基體處理器400經由一 介面組成件140連接，此由一執行板120(顯示於圖2) ，同軸電纜，排銷，及連接件構成。在圖2中，測試頭 100包含大量之印刷電路板150， 此等與半導體測試系統 之測試波道（測試銷）之數相等。印刷電路板 150各 具有一連接件 160周以接受執行板120之對應之接觸端 121。一”蛙"環130安裝於執行板120上，用以精 確決定與基體處理器 400相關之位置。蛙環 130具有 大量之接觸銷141， 諸如ZIF連接件或排銷，經由同軸 電纜124連接至接觸端121。 如顯示於圖2， 測試頭100置於基體處理器400 上，並由介面組成件140連接至基體處理器。在基體處 理器400中，欲測試之半導體晶圓300裝於一夾頭180 上。在此例中，探針卡170置於欲測試之晶圓 300之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） • II I — J1 -------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 522242 A7 B7 ___ 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上方。探針卡1 70具有大量之探針接觸件（諸如懸臂或 針）190，俾與接觸目標，諸如測試下之半導體晶圓300 上之1C電路中之電路端或接觸墊。 探針卡170之電接頭電連接至蛙環130上所設置之 接觸銷14 1。接觸銷141亦經由同軸電纜1 24連接至執 行板120之接觸端121，在此，每一接觸端121連接至 測試頭100之印刷電路板150。而且，印刷電路板150 經由具有大量內電纜之電纜110連接至半導體測試系統。 在此安排下，探針接觸件190接觸夾頭180上之 半導體晶圓300之表面（接觸目標），以施加測試信號至 半導體晶圓300， 並接收來自晶圓300之結果輸出信號 。 來自測試下之半導體晶圓300之結果輸出信號與預期 之資料比較，以決定半導體晶圓300上之1C電路是否 性能適當。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3爲圖2之探針卡17 0之底視圖。在此例中， 探針卡170具有一環氧樹脂環，其上安裝多個探針接觸件 (針或懸臂）190。當裝有半導體晶圓300之夾頭180在 圖2中向上移動時’接觸件190之尖端接觸該晶圓300 上之接觸墊或丘（接觸目標）。接觸件190之端部連接 至線1 94，此另連接至探針卡1 70中所構製之傳輸線（未 顯示）。傳輸線連接至多個電極（接觸墊）1 9 7，此等與 圖 2之排銷 141連通。 探針卡170普通由多層聚醯亞胺基體構成，具有地平 面，電力平面，信號傳輸線在許多層中。如本藝中所熟知 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公餐) " ' -6 - 522242 A7 B7 五、發明説明（4) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，信號傳輸線設計具有特性阻抗，諸如50歐，由平衡 分佈參數，即聚醯亞胺之介質常數及磁導率，探針卡170 內之信號徑路之電感及電容達成。如此，信號線爲阻抗匹 配線，對晶圓300建立高頻傳輸頻帶寬，俾供應定態中之 電流以及由暫態中切換裝置之輸出所產生之高電流尖峰。 爲移去雜訊，電容器193及195設置於探針卡上電力及 地平面之間。 探針卡170之一等效電路顯不於圖4， 以說明在普 通探針卡技術中高頻性能之限制。如顯示於圖4A及4B ，在探針卡1 70上之信號傳輸線自電極197，條（阻抗匹 配）線196，線194，及接觸件190延伸。由於線194 及接觸件1 90並非阻抗匹配，故此等部份在高頻帶中作用 如電感器，如顯示於圖4C。 由於線194及接觸件190 之整個長度約爲20-30mm， 故當測試裝置之高頻性能時 ，會由該電感器引起明顯之限制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 限制探針卡170中之頻帶寬之其他因素在於圖 4D 及4E所示之電力及地針。由於用以供應電力（圖4D) 之串連線194及接觸件190以及用於電力及信號之接地 (4E)之串連線194及接觸件190等於電感器，故高 速電流受嚴重限制。 而且，電容器193及195設置於電力線及地線之間 ，由濾去電力線上之雜訊或突波’確保測試下之裝置之適 當性能。電容器193具有較大之値，諸如10 // F，且 如需要，可由開關中斷與電力線之連接。電容器195具 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇、〆297公釐） 522242 A7 _ B7 五、發明説明（5) 有較小之電容値，諸如〇·〇1 β F，且固定連接接近DUT 。此等電容器在電力線上有高頻解交連之功能。換言之， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電容器限制探針接觸件之高頻性能。 故此，如上述，最廣泛使用之探針接觸件限於約 200MHz之頻帶寬，此不足以測試最近之半導體裝置。在 工業上，考慮最近將來需要約1GHz或更高之頻帶寬。而 且，在工業上需要能平行處理大量，諸如32或更多之半 導體裝置，尤其是記憶器之探針卡，以增加測試產出。 在普通技術中，探針卡及探針接觸件，諸如圖3所 示者爲手動所製，導致品質不一致。此不一致之品質包括 尺寸，頻帶寬，接觸力，及電阻等之波動。在普通探針接 觸器，使接觸性能不可靠之另一因素爲溫度改變，在此之 下，探針接觸件及測試下之半導體晶圓具有不同之溫度膨 脹比率。如此，在變化之溫度下，其間之接觸位置變動， 此對接觸力，接觸電阻，及頻帶寬有不利影響。故此，需 要具有新構想之接觸結構，此能滿足次一代半導體測試技 術之需求。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明槪要 故此，本發明之一目的在提供一種接觸結構，具有大 量之接觸件用以電接觸接觸目標，具有高頻頻帶寬，高銷 數，高接觸性能，以及高度可靠性。 本發明之另一目的在提供一種接觸結構，諸如一接觸 卡，以建立與半導體裝置之電連接，具有非常高之頻帶寬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8 - 522242 A7 B7 五、發明説明（6) 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之另一目的在提供一種用以建立電連接之接觸 結構，以同時平行測試大量之半導體裝置。 本發明之另一目的在提供一種接觸結構及其組合機構 ，用以組合多個接觸結構，以形成所需大小之探針接觸組 件’具有所需數之接觸件安裝於探針接觸組件上。 本發明之另一目的在供一種方法，用以製造二維方式 之大量接觸件於矽基體上，自基體上移出接觸件，並以三 維方式安裝接觸件於接觸基體上，以形成接觸結構。 本發明之另一目的在提供一種方法，用以製造二維方 式之大量接觸件於矽基體上，轉移接觸件於黏性帶上，， 並自其上移出接觸件，俾垂直安裝於接觸基體上，以形成 接觸結構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明中，用以測試（包括燒入）半導體晶圓， 封裝之 LSI，或印刷電路板（測試下裝置）之一接觸結構 由大量之接觸件構成，由例如照相製版技術構製於基體， 諸如矽基體之平面表面上。本發明之接觸結構亦可用作電 子裝置之組成件，諸如1C引線及銷。 本發明之第一方面爲一種用以與接觸目標建立電連接 之接觸結構。該接觸結由一接觸基體及多個接觸件構成， 其中，每一接觸件具有大致直線之形狀。接觸件包含一接 觸部份，此在垂直方向上伸出，以形成一接觸點；一中間 部份，此插入於接觸基體上所設置之通孔中；及一基部， 具有基端用作接觸墊；及一彈簧部份設置於基部及中間部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 522242 A7 ____B7 五、發明説明（7) 份之間，俾當接觸件壓於接觸目標上時，產生彈性接觸力 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之另一方面爲一種製造方法，以二維方式製造 接觸件於矽基體上，並自其上移出，以建立接觸結構，該 製造方法包括以下步驟： U)製造一犧牲層於矽基體之表面上； (b) 製造一光阻層於犧牲層上； (c) 對齊一光罩於光阻層上，並由紫外光通過光罩曝光 該光阻層，光罩包含接觸件之影像； (d) 使光阻層之表面上之接觸件之影像之圖案顯影； (e) 由沉積導電性材料，製造導電性材料所製之光阻層 上之圖案中之接觸件，接觸件各具有一彈簧部份在基部及 中間部份之間； (0剝去光阻層； (g) 由鈾刻法移去犧牲層，俾接觸件與矽基體分離；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (h) 安裝接觸件於一接觸基體上，接觸基體具有通孔 用以接受接觸件之端部於其中，俾接觸件之至少一端用作 電連接之接觸墊。 本發明之另一方面爲另一種方法，以二維之方式製造 接觸件於矽基體上，並轉移接觸件至黏性帶，並自其上移 出，用以建立接觸結構。該製造方法包括以下步驟： U)製造一犧牲層於矽基體之表面上； (b) 製造一光阻層於基體之犧牲層上； (c) 對齊一光罩於光阻層上，並由紫外光通過光罩曝光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '~ -10- 522242 A7 B7 五、發明説明（芍 該光阻層，光罩包含接觸件之影像； (d) 使光阻層之表面上之接觸件之影像之圖案顯影； (e) 由電鍍法製造導電性材料所製之光阻層上之圖案中 之接觸件，接觸件各具有一彈簧部份在基部及中間部份之 間； (f) 剝去光阻層； (g) 置黏性帶於接觸件，俾接觸件之上表面附著於黏 性帶； (h) 由蝕刻法移去犧牲層，俾黏性帶上之接觸件與矽 基體分離；及 (1)安裝接觸件於一接觸基體上，接觸基體具有通孔用 以接受接觸件之端部於其中，俾接觸件之至少一端用作電 連接之接觸墊。 本發明之另一方面爲一種方法，以二維之方式製造接 觸件於矽基體上，並轉移接觸件於黏性帶上。該製造方法 包括以下步驟： U)製造導電性材料所製之一導電性基體於一介質基體 上； (b) 製造一光阻層於導電性基體上； (c) 對齊一光罩於光阻層上，並由紫外光通過光罩曝光 該光阻層，光罩包含接觸件之影像； (d) 使光阻層之表面上之接觸件之影像之圖案顯影； (e) 由電鍍法製造導電性材料所製之光阻層上之圖案中 之接觸件，接觸件各具有一彈簧部份在基部及中間部份之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 522242 A7 B7 五、發明説明（9) 間； (f) 剝去光阻層； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (g) 置黏性帶於導電性基體之接觸件上，俾接觸件之 上表面附著於黏性帶，其中，接觸件及黏性帶間之黏性強 度大於接觸件及導電性基體之間者； (h) 剝開導電性基體，俾黏性帶上之接觸件與導電性 基體分離；及 (i) 安裝接觸件於一接觸基體上，接觸基體具有通孔， 俾接觸件之一端伸出接觸基體之一相對表面。 本發明之另一方面爲一種探針接觸組件，包含本發明 之接觸結構。探針接觸組件包含一接觸基體，具有多個接 觸件安裝於其表面上；一探針卡，用以安裝接觸基體，並 建立接觸件及探針卡上所設置之電極間之電連通；及一銷 塊，具有多個接觸銷，當銷塊連接於探針卡時，用以配接 探針卡及半導體測g式系統。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接觸件垂直安裝於接觸基體之水平表面上，在此，接 觸件各具有大致直線形狀。接觸件各包含一尖端部份，此 沿垂直方向伸出，以形成接觸點；一中間部份，此插進接 觸基體上所設置之通孔中；及一基部具有一基端，此用作 接觸墊；及一彈簧部份設置於基端及中間部份之間，俾當 接觸件壓於接觸目標上時，產生彈性接觸力。 ' 依據本發明，接觸結構具有非常高之頻帶寬，以滿足 次一代半導體技術之測試需求。由於同時在基體上生產大 量之接觸件，而不涉及手動處理，故可達成一致之品質’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 522242 A7 B7 五、發明説明（$ 高可靠性，及長壽命之接觸性能，以及低成本。而且，由 於接觸件組合於與測試下裝置相同之基體材料上，故可補 償由溫度改變所引起之位置誤差。 而且’依據本發明，生產方法能使用相當簡單之技術 ’製造在水平方向上之大量接觸件於矽基體上。此等接觸 件移離基體，並在垂直方向上安裝於接觸基體上。由本發 明所製造之接觸結構成本低及效率高，並具有高機械強度 及可靠性。 附圖簡述 圖1爲槪要圖，顯示基體處理器及具有測試頭之半 導體測試系統間之結構關係。 圖2顯示更詳細結構之一例，用以經由介面組成件 連接半導體測試系統之測試頭至基體處理器。 圖3爲底視圖’顯不探針卡之一*例，具有環氧樹脂 環用以由普通技術安裝多個探針接觸件（探針或懸臂）。 圖4A-4E爲電路圖，顯示圖3之探針卡之等效電路 〇 圖5爲槪要圖，顯示本發明之接觸結構之例，使用 在水平方向上製造於基體上之接觸件，並垂直安裝於接觸 基體上。 圖6爲槪要圖’顯示本發明之接觸結構之另一例， 使用在水平方向上製造於基體上之接觸件，並垂直安裝於 接觸基體上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ;—1「ί· ϋϋ ί 1 m n^i ϋ— i—1 n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 522242 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖7爲槪要圖，顯示本發明之接觸結構之另一例， 使用在水平方向上製造於基體上之接觸件，並垂直安裝於 接觸基體上。 圖8A及8B爲槪要圖，顯示本發明之製造方法之基 本構想’其中’大量之接觸件構製於基體之平面形表面上 ’並自其上移出，供其後處理。 圖9A-9F爲槪要圖，顯示接觸件之形狀之例，此欲 在本發明之製造方法中製造，並使用於本發明之接觸結構 中。 圖10A及10B顯示本發明之接觸件之特定實例，其 中’圖10A爲接觸件之前視圖，及圖10B爲接觸件之 側視圖。 圖11A-11L爲槪要圖，顯示用以製造接觸件之本發明 之製造方法之一例。 圖12A-12D爲槪要圖，顯示用以製造接觸件之本發明 之製造方法之另一例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖13A-1 3D爲槪要圖，顯示用以在基體之水平表面上 製造接觸結構，及轉移接觸件於中間板上之方法。 圖14A-14B爲槪要圖，顯示拾起及安置機構之一例， 及其用以拾起接觸件並安置其於基體，諸如多層矽基體上 之方法，以製造本發明之接觸結構。 圖1 5爲斷面圖，顯示探針接觸組件之一例，使用本 發明之接觸結構作爲測試下之半導體裝置及半導體測試系 統之測試頭間之一介面。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 522242 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 6爲斷面圖，顯示探針接觸組件之另一例，使用 本發明之接觸結構作爲測試下之半導體裝置及半導體測試 系統之測試頭間之一介面。 圖17爲斷面圖，顯示探針接觸組件之另一例，使用 本發明之接觸結構作爲測試下之半導體裝置及半導體測試 系統之測試頭間之一介面。 圖1 8爲槪要圖，顯示本發明之接觸結構之一例’具 有多層標準矽基體及經由本發明之製造方法所生產之接觸 件。 圖1 9爲透視圖，顯示本發明之多個接觸結構’各具 有大量之接觸件供相互組合之用，以構成所需大小之探針 接觸組件。 圖20爲本發明之接觸結構之透視圖’其中’多個接 觸基體相互連接，以建立具有所需大小，形狀，及接觸件 數之探針接觸組件。 主要元件對照表 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 接觸結構 30 接觸件 32 黏合位置 35 基部 40 基體 42 犧牲層 44 黏著促進層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -15- 522242 A7 B7 五、發明説明（D3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 46 導電性層 48 光阻層 50 光罩 78 監視攝影機 80 拾起及安置機構 81 平台 84 轉移機構 85 吸臂 90 黏性帶 100 測試頭 110 電纜 120 執行板 121 接觸端 124 同軸電纜 130 蛙環 140 介面組成件 141 接觸銷 150 印刷電路板 160 連接件 170 探針卡 180 夾頭 190 探針接觸件 193 電容器 194 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 522242 Α7 Β7 五、發明説明（）4 196 條線 197 電極 260 路由板 300 半導體晶圓 320 接觸墊 342 電鍍種子層 400 基體處理器 500 操縱器 510 馬達 ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳實施例之詳細說明 圖5 - 7顯示本發明之接觸結構之例。應注意本發明之 說明包含諸如"水平π及"垂直"等術語。發明者使 用此等術語來說明本發明有關之組成件之相關位置關係。 故此，術語"水平"及’’垂直Μ之解釋應不限於絕 對之意義，諸如地水平或重力垂直。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接觸結構由一接觸基體20及接觸件30構成。在 圖5之例中，每一接觸件30 1大致延伸於垂直之方向上 ，且構製有一中間部份，此連接至接觸基體20;—接觸 部份，此在圖5之下端處宜尖銳；一第一彈簧部份，在 中間部份及接觸部份之間，用作接觸彈簧；一基部，在頂 端具有一接觸點；及一第二彈簧部份，在基部及中間部份 之間，用作接觸彈簧。 在圖6之例中，每一接觸件302大致延伸於垂直方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522242 A7 B7_ 五、發明説明（）5 向，且構製有一中間部份’此連接至接觸基體20; 一接觸 部份，具有直線形狀，在圖6之下端處具有宜尖銳之尖端 ;一基部，具有接觸點在頂端，及一彈簧部份，在基部及 中間部份之間。 在圖7之例中，每一接觸件303大致延伸於垂直之 方向上’且構製有一中間部份，此連接至接觸基體20; 一 接觸部份，此在圖7之下端處宜尖銳；一第一彈簧部份’ 在中間部份及接觸部份之間，用作接觸彈簧；一基部’在 頂端具有尖銳之一接觸點；及一第二彈簧部份，在基部及 中間部份之間，用作接觸彈簧。 當接觸結構壓於半導體晶圓或印刷電路板 300之接 觸墊320上時，圖5-7之接觸件各由獲自彈簧部份’即 水平曲線部份，諸如接觸件之蜿蜒形狀，鋸齒形狀’或曲 線部份之彈性彈簧力產生接觸壓力。接觸壓力亦在壓於接 觸墊320之表面上之接觸件之尖端（接觸點）處產生刮 擦效果。在圖5及7之例中，此刮擦效果亦在欲連接 之表面上之基部之尖端（圖之頂端）達成。當接觸點刮 擦接觸墊3 2 0之氧化物表面時，此刮擦效果促進改善接觸 性能，俾電接觸在氧化物表面下之接觸墊320之導電性 材料。 應注意接觸件301，302，及303可互換使用’並依 本發明製造，唯接觸結構及其製造方法僅以接觸件之一或 二例來說明。而且，本發明之各種其化型式之接觸件以後 亦參考圖 9-10 來說明，唯僅詳細說明有限型式之接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） i--------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -18 - 522242 Α7 Β7 五、發明説明（1戶 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 觸件。由於圖5-10所示之本發明之接觸件爲垂直安裝， 而非傾斜形態，故在接觸基體之水平表面上，可在接觸基 體之有限空間中安裝大量之接觸件。 圖8A-8B顯示用以製造此接觸件之本發明之基本構想 ° 在本發明中，如顯示於圖8 A， 接觸件3 0在水平方 向上，即以二維之方式構製於基體40之一平面表面上， 基體爲矽基體或其他介質基體。然後，自基體4〇上移 出接觸件30，俾沿垂直方向，即以三維方式安裝於圖5-7 之接觸基體20，諸如印刷電路板，1C晶片，或其他機構 上。 在圖8之例中，接觸件30在水平方向上構製於矽 或其他介質基體40之平面表面上。然後，接觸件30 自基體40轉移至黏性構件90，諸如黏性帶，黏性薄膜 ，或黏性板（統稱爲"黏性帶π或Μ中間板"）。移出 黏性帶上之接觸件30，俾沿垂直方向，即成三維方式，使 用拾起及放置機構安裝於圖5-7之接觸基體20，諸如印 刷電路板，1C晶片，或其他接觸機構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖9A-9F爲欲依圖5-7所示之方式，安裝於接觸基 體上之本發明之接觸件之各種形狀之例。圖9A-9C之例 各在其基部之一端（圖9A-9C之頂端）具有金字塔形狀 ，此自圖5-7之接觸基體20之上表面伸出，及在另一 ^而（圖9A-9C)之底端）具有一*接觸尖。圖9Α-9Ε之接 觸尖具有各種形狀，俾以低接觸阻力接觸接觸目標之表面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -19- 522242 A7 B7 五、發明説明（1尸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖9D-9F之例各在基部具有一曲線形薄端（圖9D-9F之頂端）’此將伸出圖5-7之接觸基體20之上表面 。與圖9A-9C之例同樣，圖9D-9F之接觸尖具有各種形 狀，俾以低接觸阻力接觸接觸目標之表面。由於接觸件在 基部具有彈簧，形成探針組件，故需要一導電性彈性體， 以產生垂直方向上之彈簧力或彈性，如參考圖1 5所述。 圖10A及10B顯示本發明之接觸件之一特定實例， 其中，圖10A爲前視圖，及圖10B爲其側視圖。圖 10之接觸件具有一基部，此接觸諸如圖1 5所示之一探 針卡，及一彈簧部份在中間位置，具有鋸齒形狀，及一接 觸部份在下端，具有一接觸點用以接觸接觸目標之表面。 基部及彈簧部份將自圖5-7之接觸基體20之上表面伸 出，當安裝於其上時。在此例中，接觸部份具有大致直線 形狀，並無彈簧。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖1 0 A之前視圖中，接觸部份在其鄰接彈簧之底 端之頂部處具有凸緣，當接觸件插進接觸基體之通孔中時 ，此用作停止部。在圖10B之側視圖中，彈簧部份之大 小較之接觸部份或基部薄，俾容易變形，從而當接觸部份 壓於接觸目標上時，施加彈力。由於二不同之厚度，即彈 簧部份之較薄區域及接觸部份及基部之較厚區域，故在製 造接觸件之過程中，沉積二或更多倍之導電性材料，以形 成二或更多層。圖10之接觸件之尺寸之例爲：a = 760 // m，b= // m，c = 50 // m，d = 200 // m， e= 1200 "m，f=50 β m 5 g = 20 //m，及 h = 50 //mo 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 522242 A7 B7 五、發明説明（1戶 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖11A-11L爲槪要圖，顯示用以製造本發明之接觸 件 30(諸如圖 6之接觸件 303)之製造過程之例。在 圖11A中，一犧牲層42構製於基體40上，此普通爲 矽基體。其他介質基體亦可，諸如玻璃基體及陶瓷基體。 犧牲層42例如爲二氧化矽（SiCh)經由沉積法，諸如化 學蒸氣沉積（CVD)製造。犧牲層42在製造過程之其後 階段中，使接觸件 30與矽基體分離。 一黏性促進層44經由例如蒸發法構製於犧牲層42 上，如顯示於圖11 B。用作黏性促進層 44 之材料之例 包括鉻 （CO及鈦 （Ti)， 具有厚度例如約爲200-1,000 埃。黏性促進層44在方便圖11C之導電性層46黏著 於矽基體 40上。導電性層 46 例如爲銅 （Cu) 或 鎳 （Ni) 所製，具有厚度例如約爲1，000-5,000埃。導 電性層46在建立導電性，供其後階段之電鍍處理之用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在次一處理中，構製一光阻層 48於導電性層 46上 ，一光罩 50精確對齊於其上，俾由紫外（UV)光曝光， 如顯示於圖11D。光罩50顯示接觸件 30之二維影像， 此將顯像於光阻層48上。如本藝中所熟知，可使用正及 負光阻劑於此。如使用正作用光阻劑，則由光罩50之不 透明部份所覆蓋之光阻劑在曝光後硬化（固化）。光阻劑 材料之例包括 Novolak(M-Creso卜甲醛），PMMA(聚異丁 烯酸甲酯），SU-8，及光敏感之聚醯亞胺。在顯像處理中 ，光阻劑之曝光部份可溶解並沖洗掉，留下圖11E之光阻 層 48，具有開口或圖案"A"。如此，圖11F之頂視圖顯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 522242 A7 B7 五、發明説明（$ 示圖案或開口 "A"於光阻層48上，具有接觸件30 之影像（形狀）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在以上照相製版法中，除 UV光外，亦可由電子束或 X射線曝光該光阻層 48，如本藝中所知。而且，亦可直 接寫入接觸結構之影像於光阻層48上，由直接寫入電子 束，X射線，或光源（雷射）來曝光該光阻劑48。 導電性材料，諸如銅（C u)，鎳（N i)，絕（A1)， 錢 (Rh)，鈀（Pd)，鎢（W)，或其他金屬，鎳鈷（NiCo)，或其 他合金組合沉積（電鍍）於光阻層48之圖案"A"中， 以形成接觸件30，如顯示於圖1 1 G。宜應使用與導電性層 46不同之接觸材料，俾使蝕刻特性相互不同，如以後所述 。 圖11G之接觸件 30之過度電鍍部份在圖11H之磨 製（平面化）處理中移去。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 重複上述之製程，由構製二或更多之導電性層，製造 具有不同厚度之圖10A-10B所示之接觸件。即是，在構 製接觸件之第一層（導電性材料）後，如需要，重複圖 11D-11H之製程，以製造一第二層或另一層於接觸件之第 一層上。 在次一製程中，光阻層48在光阻劑剝去處理中移去 ，如顯示於圖111。光阻層48普通由濕化學處理移去。 其他剝去之例爲丙酮基礎之剝去及電漿〇2剝去。在圖11J 中，蝕刻去犧牲層42，俾接觸件30與矽基體40分開 。執行另一蝕刻處理，俾移去接觸件30上之黏性促進 層 44及導電性層46，如顯示於圖11K。 本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) A4規格（21〇><297公釐) 一 -22- 522242 A7 B7 五、發明説明（邛 可選擇鈾刻條件，以鈾刻層44及46，但不飽刻接 觸件30。換言之，蝕刻導電性層46而不蝕刻接觸件3〇 ，如上述，用作接觸件30之導電性材料應與導電性層 46之材料不同。最後，接觸件 30與任何其他材料分 離，如顯示於圖11L之透視圖。雖圖11 A-11L之製造方 法僅顯示一個接觸件30，但在實際生產方法中，如顯示於 圖8A及 8B，可同時製造大量之接觸件。 圖12A-12D爲槪要圖，顯示用以製造本發明之接觸件 之生產方法之一例。在此例中，黏性帶（中間板）90加 於生產方法中，以轉移接觸件30自矽基體40至黏性帶 。圖12A-12D僅顯示生產方法之較後部份，其中，涉及黏 性帶 90。 圖12A顯示一處理，此等於圖111所示之處理，在 此，在光阻劑剝去處理中移去光阻層48。 然後，亦在圖 12A之處理中，一黏性帶（中間板）9〇置於接觸件30 之上表面上，俾接觸件30黏著於黏性帶90上。如以上 參考圖8B所述，在本發明之範圍內，黏性帶（中間板 )90包括其他型式之黏性構件，諸如黏性薄膜及黏性板等 。黏性帶90包括能吸住接觸件30之任何構件，諸如磁 性板或帶，充電板或帶等。 在圖12B所示之處理中，鈾刻去犧牲層42， 俾在 黏性帶90上之接觸件30與矽基體40分離。執行另一 蝕刻處理，俾黏性促進層44及導電性層46移離接觸件 30，如顯示於圖12C。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 522242 A7 B7 五、發明説明（2)1 如上述，爲蝕刻導電性層46而不蝕刻接觸件30， 接觸件30所用之導電性材料應不與導電性層之材料相同 。 雖圖12A-12C之生產方法僅顯示一個接觸件，但在實 際生產方法中，同時生產大量之接觸件。如此，大量之接 觸件30轉移至黏性帶90,並與矽基體及其他材料分離 ，如顯示於圖1 2D之頂視圖。 圖13A-13N爲槪要圖，顯示製造接觸件 30之生產 方法之另一例，在此，接觸件轉移至黏性帶或中間板。 在圖13A中，一電鍍種子（導電性）層 342構製於一 基體340上，此普通爲矽或玻璃基體。種子層 342例如 爲銅（Cu)或鎳（Ni)所製，具有厚度例如約爲1，〇〇〇-5,000埃。一鉻-inconel層 344經由例如濺散法構製 於種子層 342上，如顯示於圖13B。 在圖13C之次一製程中，構製一導電性基體 346 於鉻-inconel層 344上。導電性基體 346例如爲鎳-鈷（NiCo)所製，具有厚度約100至130 // m。在導電 性基體346鈍化後，構製具有厚度約100- 120 // m之 光阻層 348於圖13D之導電性基體 346上，且宜精確 對齊一光罩350，俾由紫外（UV)光曝光該光阻層348， 如顯示於圖13E。 光罩350顯示接觸件30之二維影像 ，此顯像於光阻層348之表面上。 在顯像過程中，光阻劑之曝光部份溶解並沖洗掉，留 下具有自光罩350所轉移之電鍍圖案之圖 13F之光阻 層348， 具有接觸件 30(諸如圖6之接觸件302)之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ; 衣-- f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 522242 A7 B7 五、發明説明（夺 影像（形狀）。在圖13G之步驟中，電鍍接觸件材料成 光阻層348上之電鍍圖案，具有厚度約50-60 ;/m。 導 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電性材料之一例爲鎳-鈷（NiCo)。鎳-鈷接觸件材料並 不強力附著於鎳鈷所製之導電性基體346上。 可重複上述之處理，以製造具有諸如圖10A-10B所 示之接觸件，具有由二或更多導電性層所構成之不同厚度 。即是，在構製接觸件之第一層後，如需要，重複圖13D_ 13G之處理，以構製第二層或其他層於接觸件之第一層上 〇 在次一處理中，光阻層348在光阻劑剝除處理中移去 ，如顯示於圖13H。 在圖131，導電性基體346剝離基 體 340上之鉻-inconei層 344。導電性基體346爲一薄 基體’其上以較弱黏著強度安裝接觸件30。 具有接觸件 30之導電性基體346之頂視圖顯示於圖13J。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖13 K顯不一程序，其中，黏性帶（中間板）9 0置 於接觸件30之上表面上。黏性帶90及接觸件30間 之黏著強度大於接觸件30及導性基體346間者。如此 ’當黏性帶 90移離導電性基體 346時，接觸件 30自 導電性基體346轉移至黏性帶90，如顯示於圖13L。圖 13M顯示黏性帶 90之頂視圖，其上具有接觸件 30，圖 13N爲黏性帶90之斷面圖，其上具有接觸件 30。 圖14A及14B爲槪要圖，顯示用以自黏性帶（中間 板）90拾起接觸件30，並安置接觸件於接觸基體 20上 之過程之例。圖14A及14B之拾起及安置機構宜應用於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 522242 A7 B7
五、發明説明（P 由參考圖12A-12D及圖13A-13N所述之本發明之生產方 法所生產之接觸件，包含黏性帶。圖14A爲拾起及安置 機構8 0之前視圖，顯示拾起及安置操作之第一半部之過 程。圖14B爲拾起及安置機構80之前視圖，顯示拾起 及安置操作之第二半部之過程。 在此例中，拾起及安置機構 80包含轉移機構 84 ， 用以拾起及安置接觸件30;移動臂86及 87，使轉移 機構84可在X，Y，及Z方向上移動；平台81及82 ，其位置可在Χ，Υ，及Ζ方向上調整；及一監視攝影機 78，其中具有例如一 CCD影像感測器。轉移機構84包 含一吸臂85,此對接觸件30執行吸起（拾起操作）及 吸放（安置）操作。吸力例如由負壓力，諸如真空產生。 吸臂85轉動預定之角度，諸如90度。 在操作時，具有接觸件30之黏性帶90及具有黏合 位置32(或通孔）之接觸基體20置於拾起及安置機構 80之各別平台81及 82上。如顯示於圖14Α，轉移機 構80由吸臂85之吸力拾起黏性帶90上之接觸件30 。 在拾起接觸件30後，吸臂85轉動例如 90度，如 顯示於圖14Β。如此，接觸件30之朝向自水平方向改變 至垂直方向。此朝向改變機構僅爲一例，及精於本藝之人 士知道有許多其他方法來改變接觸件之朝向。轉移機構80 然後安置接觸件30於基體20之黏合位置32(或通孔 )上。接觸件30連接於接觸基體20，黏合於表面，或 插入於通孔中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ29?公釐) ~ -26- ---------衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 __ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522242 A 7 B7 五、發明説明（ 圖15爲斷面圖，顯示總堆疊結構之一例，使用本發 明之接觸結構形成一控針接觸組件。控針接觸組件用作測 試下之裝置（DUT)及測試頭間之介面’如顯示於圖2。 在此例中，控針接觸組件包含一路由板（控針卡）260及 一排銷塊（蛙環）13〇,依圖15所示之順序設置於接觸結 構上。 接觸結構由多個接觸件30構成，安裝於接觸基體 20上。接觸件之基部35各在接觸基體20之上表面處 伸出。在本發明中，基部35具有一彈簧，具有例如曲線 或鋸齒形狀。接觸件30可稍爲鬆懈地插進於接觸基體 20上之通孔中，俾當壓於半導體晶圓300及控針卡260 上時，可在垂直方向上小幅移動。 探針卡260，排銷塊130，及接觸結構在機械及電氣 上相互連接，從而形成一探針接觸組件。如此，產生自 接觸件30之接觸點經電纜124及執行板120(圖2)而 至測試頭100之電徑路，。如此，當半導體晶圓300及 探針接觸組件相互壓緊時，在DUT(晶圓300上之接觸 墊）及測試系統之間建立電連通。 排銷塊（蛙環）130等於圖2所示者，具有大量排 銷配接於探針卡260及執行板120之間。在排銷之上 端’連接諸如同軸電纜之電纜124，以發送信號經執行板 120至圖2之測試頭1〇〇中之印刷電路板（銷電子卡 )150。 探針卡260具有大量之電極 262及 265在其上 及下表面上。當組合時，接觸件30之基部 35接觸電極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 #1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -27- 522242 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 262。 電極 262及 265經由互接線 263連接，以散開 接觸結構之節距，俾配合排銷塊1 30中之排銷之節距。 由於接觸件30鬆懈插進接觸基體20之通孔中，故當壓 於半導體晶圓300上時，在接觸件之基部上所提供之彈 簧產生向電極 262及接觸墊320之彈性接觸力。 圖16爲斷面圖，顯示使用本發明之接觸結構之探針 接觸組件之另一例。控針接觸組件用作測試下之裝置 (DUT)及測試頭間之介面，如顯示於圖2。 在此例中， 控針接觸組件包含一導電性彈性體250，一探針卡260及 一排銷塊（蛙環）130設置於接觸構件上。由於接觸件30 之基部具有上述之彈簧，故基本上無需此一導電性彈性體 。 然而，此一導電性彈性體仍可用以補償探針卡260及 接觸結構間之不均勻之空隙。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 導電性彈性體250設置於接觸結構及探針卡260之 間。當組合時，接觸件30之基部接觸導電性彈性體 250。導電性彈性體 250爲一彈性板，具有大量之導電性 線在垂直方向上。例如，導電性彈性體 250由一矽橡膠 板及多列金屬絲構成。金屬絲（線）設置於圖16之垂 直方向上，即與導電性彈性體250之水平板正交。金屬絲 間之節距之例爲0.05mm或以下，矽橡膠板之厚度約爲 0.2mm。此一導電性彈性體由日本之Shin-Etsu聚合物公司 製造，並供應市面。 圖1 7爲斷面圖，顯示使用本發明之接觸結構之探針 接觸組件之另一例。在此例中，接觸結構由多個接觸結構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 522242 A7 ___B7 五、發明説明（2戶 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (基體）塊構成。而且，接觸基體塊由多個標準基體堆疊 一起所構成。例如，圖1 7之接觸結構由二接觸結構 (基體）塊201及202構成，各具有三標準矽基體221 ，222，及 223。 雖僅顯示其一，但多個接觸件30連接於每一接觸基 體20,俾每一接觸件30之一端伸出基體22之上表面。 接觸基體22普通爲矽晶圓所製，然而，其他介質材料亦 可，諸如陶瓷，玻璃，聚醯亞胺等。在較宜之實施例中， 接觸基體22爲多層基體，具有多個標準矽晶圓，諸如三 矽晶圓221， 222，及223，此等相互堆疊及黏合。使用 多個晶圓之主要理由在獲得接觸基體之充分厚度，而無需 增加機械尺寸之容差。如此，可自由選擇矽晶圓之數，諸 如一或更多，此視設計中之特定需求而定。標準矽晶圓具 有相同之厚度，但不同之外形，以構成接合機構，諸如齒 及凹口，如顯示於圖 20。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 8爲斷面圖，詳細顯不圖1 5之探針接觸組件中 所裝之本發明之接觸結構。具有鋸齒形彈簧之接觸件30 固定於接觸基體20，具有接觸尖在其末端上之接觸件30 之直線本體插入於通孔25中。在此例中，接觸基體25 爲多層基體，具有三標準矽晶圓 221， 222， 及 223 ， 此等相互堆疊及熔接。矽晶圓221 -223之厚度之一例 各約爲0.5mm。具有彈簧之接觸件30之基部35伸出接 觸基體20之上表面。接觸件30具有凸緣形部份34與 通孔25中所設置之一階配合。在接觸件30之尖端上之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） -29- 522242 A7 B7 五、發明説明（啰 接觸點宜尖銳，以促進在接觸目標之表面上之刮擦效果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 製造圖18所示之三層基體20及其上之通孔之方法 簡單說明於下。首先，第二晶圓222及第三晶圓 223 經由例如矽熔接直接黏合。然後，晶圓222及223之 前後拋光’並由蝕刻法構製通孔通過其中。例如，由反應 性離子蝕刻法，使用反應性氣體電漿達成此一深溝蝕刻。 如顯示於圖18，第二及第三晶圓222及223上之通孔之 大小應小於接觸件30之凸緣形部份34,以形成通孔中 之階。 然後，拋光第一晶圓221之前及後表面，並由上述之 深溝蝕刻法製造通孔25通過其中。第--晶圓221之通 孔之大小大於第二及第三晶圓222及223者，以接受接 觸件30之凸緣形部份34，如上述。第一晶圓221對齊 並熔接於第二及第三晶圓222及223。 爲絕緣起見，宜 在依此方式所製之接觸基體之所有露出表面上生長例如至 少一微米之氧化政。 圖19爲透視圖，顯示本發明之接觸構件（基體） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 塊之一例，具有大量之接觸件30由圖8A及8B所示 之方法製造。此例顯示多個接觸結構塊20相互組合，以 建立所需大小及所需數量之接觸件之一接觸結構。在圖19 中，雖每一扱觸結構塊包含組合成一單行之接觸件，但本 發明之接觸結構塊可包含成二或更多行對齊，例如矩陣方 式之接觸件。 如上述，本發明之特色之一爲可合倂多個接觸結構塊 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30- 522242 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2? ，以製造接觸件之整個大小及數量增加之接觸結構（探 針接觸組件）。在圖19之例中，製備四接觸結構塊20 ，俾相互連接。雖未顯示於圖19之例中，但接觸基體 Μ各具有連接或接合機構，諸如齒在其外邊·緣上。 圖20爲由本發明之多個接觸結構塊所構成之接觸結 構之透視圖。在此例中，五接觸基體相互連接，以製造一 接觸結構，具有整個大小爲接觸結構塊之大小之整數倍。 爲顯示簡單起見，接觸基體22上之接觸件未顯示。由如 此合倂接觸基體，可建立所需大小，諸如等於12吋半導 體晶圓之大小之一接觸組件。 在此例中，接觸基體之右及左邊緣設有接合齒55及 凹口 65。 在右及左邊緣中之齒55及凹口 65之大小相 同，然而，齒 55及凹口 65之位置轉移一單位。如此一 接觸基體 22之左邊緣配合另一接觸基體 22之右邊緣。 雖未顯示於圖20中，但一突出物設置於接觸基體 22之 尾端，以配合在另一接觸基體22之近端處之一槽70中 。除使用突出物及槽外，亦可使用齒及凹口諸如於上述之 右及左邊緣中。接觸件30裝於接觸基體22上之通孔 25中，其方式顯示於圖19。 依據本發明，接觸結構具有非常高之頻帶寬，以滿足 次一代之半導體技術之測試需求。由於大量之接觸件同時 製造於基體上，而不涉及手動處理，故可達成接觸性能之 一致品質，高度可靠，及長壽命。而且，由於接觸件組合 於與測試下之裝置相同之基體材料上，故可補償由溫度改 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ -31 - 522242 A7 B7 五、發明説明（ 變所引起之位置誤差。而且，可由使用相當簡單之技術， 製造在水平方向上之大量接觸件於矽基體上。由本發明所 製之接觸結構成本低且效率高，並具有高機械強度及可靠 性。由本發明方法所製之接觸結構可有利地應用於測試半 導體晶圓，封裝之LSI，多晶片模組等，包括燒入測試。 雖此處僅特別顯示及說明一較宜實施例，但應明瞭基 於以上技術及在後附申請專利範圍之內，本發明可作許多 修改及改變，而不脫離本發明之精神及預定範圍。 L---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •32-

Claims (1)

  1. 522242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種用以與接觸目標建立電連接之接觸結構，包含： 一接觸基體，具有通孔延伸穿過上及下表面；及 多個接觸件’爲導電性材料所製，並垂直安裝於接觸 基體之水平表面上’在此，接觸件各具有大致直線形狀， 且包含一接觸部份，此在垂直方向上伸出，以形成一接觸 點；一中間部份，此插入接觸基體上所設置之通孔中；及 一基部，具有基端用作接觸墊；及一彈簧部份設置於基端 及中間部份之間； 其中，彈簧部份具有曲線，傾斜，蜿蜒，或鋸齒形狀 ，俾當接觸件壓於接觸目標上時，施加彈性接觸力，及基 部之一端伸出接觸基體之表面，並用作接觸點與外部組成 件電連接，及當接觸結構壓於接觸目標上時，接觸部份之 一端接觸接觸目標。 2. 如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸目標建 立電連接之接觸結構，其中，接觸基體爲一單個或多個介 質基體相互黏合構成，及接觸基體上之通孔由蝕刻法製造 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3. 如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸目標建 立電連接之接觸結構，其中，接觸件各設有一凸緣形狀在 其中間部份處，俾配合於接觸基體之通孔中。. 4. 如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸.目標建 立電連接之接觸結構，其中，接觸基體由第一及第二半導 體晶圓構成，二者黏合一起，其上構製通孔，用以安裝接 觸件通過其中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 522242 A8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸目標建 立電連接之接觸結構，其中，接觸基體由三層半導體晶圓 黏合一起所構成，其上構製通孔，用以安裝接觸件通過其 中〇 6. 如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸目標建 立電連接之接觸結構，其中，接觸件沿水平方向構製於平 坦基體之一平面表面上，自平坦基體移出，並沿垂直方向 安裝於接觸基體上。 7·如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸目標建 立電連接之接觸結構，其中，接觸基體在其外邊緣上具有 一接合機構，用以連接另一接觸基體於外邊緣上，以製造 隨意大小及接觸件數目之一接觸組件。 8·如申請專利範圍第7項所述之用以與接觸目標建 1電連接之接觸結構，其中，接合機構包含齒及凹口設置 於接觸基體之外邊緣上，俾在一邊緣中之齒及凹口與另一 接觸基體之相對邊緣中之接合齒及凹口配合，從而組合多 個接觸基體，以建立所需大小，形狀，及接觸件數之接觸 組件。 9·如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸目標建 1電連接之接觸結構，其中，接觸基體爲矽所製。 10.如申請專利範圍第1項所述之用以與接觸目標建 立電連接之接觸結構，其中，接觸基體爲介質材料所製， 包含聚醯亞胺，陶瓷，或玻璃。 . 11· 一種用以製造接觸結構之方法，包括以下步驟· 本ΪΛ張；^適用帽國家標率（CNS )以驗（2ΐ〇χ^^] ^^^ -- -34- ----------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 0— 522242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (a) 製造一犧牲層於矽基體之一表面上； (b) 製造一光阻層於犧牲層上； (c) 對齊一光罩於光阻層上，並由紫外光通過光罩曝光 該光阻層，光罩包含接觸件之影像； (d) 使光阻層之表面上之接觸件之影像之圖案顯影； (e) 由沉積導電性材料，製造導電性材料所製之光阻層 上之圖案中之接觸件，接觸件各具有一彈簧部份在基部及 中間部份之間； (f) 剝去光阻層； (g) 由蝕刻法移去犧牲層，俾接觸件與矽基體分離；及 (h) 安裝接觸件於一接觸基體上，接觸基體具有通孔 用以接受接觸件之端部於其中，俾接觸件之至少一端用作 電連接之接觸墊。 12. —種用以製造接觸結構之方法，包括以下步驟： (a) 製造一犧牲層於矽基體之一表面上； (b) 製造一光阻層於基體之犧牲層上； (c) 對齊一光罩於光阻層上，並由紫外光通過光罩曝光 該光阻層，光罩包含接觸件之影像； (d) 使光阻層之表面上之接觸件之影像之圖案顯影； (e) 由電鑛法製造導電性材料所製之光阻層上之圖案中 之接觸件，接觸件各具有一彈簧部份在基部及中間部份之 間； (f) 剝去光阻層； (g) 置黏性帶於接觸件上，俾接觸件之上表面附著於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -35- 522242 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 黏性帶； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (h) 由蝕刻法移去犧牲層，俾黏性帶上之接觸件與矽 基體分離；及 (i) 安裝接觸件於一接觸基體上，接觸基體具有通孔用 以接受接觸件之端部於其中，接觸件之至少一端用作電連 接之接觸墊。 1 3. —種用以製造接觸結構之方法，包括以下步驟： (a) 製造導電性材料所製之一導電性基體於一介質基體 上； (b) 製造一光阻層於導電性基體上； (c) 對齊一光罩於光阻層上，並由紫外光通過光罩曝光 該光阻層，光罩包含接觸件之影像； (d) 使光阻層之表面上之接觸件之影像之圖案顯影； (e) 由電鍍法製造導電性材料所製之光阻層上之圖案中 之接觸件，接觸件各具有一彈簧部份在基部及中間部份之 間； (f) 剝去光阻層； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (g) 置黏性帶於導電性基體之接觸件上，俾接觸件之 上表面附著於黏性帶，其中，接觸件及黏性帶間之黏性強 度大於接觸件及導電性基體之間者；· . (h) 剝開導電性基體，俾黏性帶上之接觸件與導電性 基體分離；及 (Π安裝接觸件於一接觸基體上，接觸基體具有通孔， 俾接觸件之一端伸出接觸基體之一相對表面。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — — -36- 522242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 14. 一種用以與接觸目標建立電連接之探針接觸組件 ，包含： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一接觸基體，具有多個接觸件安裝於其一表面上； 一探針卡’用以安裝接觸基體，並建立接觸件及探針 卡上所設置之電極間之電連通；及 一銷塊，具有多個接觸銷，當銷塊附著於探針卡時， 用以配接探針卡及半導體測試系統； 其中，接觸件垂直安裝於接觸表面之水平表面上，在 此，接觸件各具有大致直線形狀，並包含一接觸部份，此 沿垂直方向伸出，以形成接觸點；一中間部份，此插進接 觸基體上所設置之通孔中；及一基部具有一基端，此用作 接觸墊；及一彈簧部份設置於基端及中間部份之間；及 其中，彈簧部份具有曲線，傾斜，蜿蜒，或鋸齒形狀 ，俾當接觸件壓於接觸目標上時，施加彈性接觸力，及基 部之一端伸出接觸基體之表面，並用作與外部組成件電連 接之接觸點。 15. 如申請專利範圍第14項所述之用以與接觸目標. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 建立電連接之探針接觸組件，其中，接觸基體爲一單個或 多個半導體晶圓相互黏合構成，及接觸基體上之通孔由蝕 刻法製造。 . 1 6.如申請專利範圍第14項所述之用以與接觸目標 建立電連接之探針接觸組件，其中，接觸件各設有一凸緣 形狀在其中間部份處，俾配合於接觸基體之通孔中。 17.如申請專利範圍第14項所述之用以與接觸目標 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37- 522242 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 建立電連接之探針接觸組件，其中，接觸基體由三層半導 體晶圓黏合一起所構成，其上構製通孔，用以安裝接觸件 通過其中。 1 8.如申請專利範圍第14項所述之用以與接觸目標 建立電連接之探針接觸組件，其中，接觸件沿水平方向構 製於一平坦基體之一平面表面上，並自平坦基體移出，並 沿垂直方向安裝於接觸基體上。 19. 如申請專利範圍第14項所述之用以與接觸目標 建立電連接之探針接觸組件，其中，接觸基體在其外邊緣 上具有一接觸構構，用以連接另一接觸基體於任何所需之 邊緣上，以製造隨意大小之一接觸組件。 20. 如申請專利範圍第1 9項所述之用以與接觸目標 建立電連接之探針接觸組件，其中，接合機構包含齒及凹 口設置於接觸基體之外邊緣上，俾在一邊緣中之齒及凹口 與另一接觸基體之相對邊緣中之接合齒及凹口配合，從而 組合多個接觸基體，以建立所需大小’形狀，及接觸件數 之接觸組件。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38-
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