TW562945B - Pick and place mechanism for contactor - Google Patents

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562945 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填IRf頁) 本發明相關於用來拾取物體且將物體放置在意欲位置 上的拾取及放置機構，尤其相關於用來拾取微接觸器，改 變接觸器的方向，並且將接觸器放置在基板上以安裝接觸 器的拾取及放置機構。典型上，本發明中的微接觸器是用 於探針卡，以用增進的頻率帶寬，插腳節距，接觸性能， 及可靠性來測試半導體晶圓，半導體晶片，封裝的半導體 裝置或印刷電路板，及類似者。 發明背景 在測試高密度及高速率電裝置例如LSI及VLSI電路時， 必須使用高性能的接觸結構，例如探針接觸器或測試接觸 器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的發明人曾在1 9 9 9年12月29日申請的美國專利 申請案序號第09/222,1 76號中提出一種獨特的接觸結構。本 發明是針對被用來形成例如上述專利案中所示的接觸結構 的拾取及放置設備及方法。本發明也針對以適合於本發明 的拾取及放置機構的操作的方式來製造接觸結構的製程。 本發明所揭示的接觸結構類似於上述的美國專利申請案序 號第09/222,1 76號中所示者，但是有些微的不同。 在半導體測試，電路測試，或類似者的應用中，經由 微製造製程所製造的接觸器必須被安裝在例如探針卡的基 板上，以形成一接觸結構。但是’因爲接觸器的尺寸非常 小，所以不可能在此種組裝過程中用手來處理接觸器。因 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 562945 A7 B7 五、發明說明（2) (請先閱讀背面之注意* 此，需要有用來處理此種小尺寸的接觸器的拾取及放置機 構，以用來拾取接觸器，改變其方向’以及將其放置在基 板上用以黏結。 發明槪說 因此，本發明的目的爲提供一種用來處理微接觸器的 拾取及放置機構，以用來將微接觸器安裝在基板上以形成 接觸結構。 本發明的另一目的爲提供一種拾取及放置機構’用來 拾取接觸器，改變其方向，以及放置接觸器以形成接觸結 構。 本發明的另一目的爲提供具有大量微接觸器的接觸結 構，其中每一接觸器具有要被附著於接觸結構的基板的三 角形基座。 •線· 本發明的另一目的爲提供用來製造微接觸器的製造方 法，而每一接觸器具有在使用一拾取及放置機構之下附著 於形成接觸結構的基板的表面的三角形基座。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明中，用來建立與接觸目標的電連接的接觸結 構形成有具有平面狀表面的基板，而由一微製造方法所製 造的多個接觸器安裝在基板的平面狀表面上。在本發明中 ，拾取及放置機構被用來藉著從一中間板拾取接觸器，改 變接觸器的方向，將接觸器放置在基板上，以及將接觸器 黏結於基板而將接觸器組裝在基板上。 本發明的接觸結構具有上面安裝有多個接觸器的接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 562945 A7 B7 五、發明說明（3 ) 基板。每一接觸器具有經由一半導體製造方法形成的樑狀 形狀。接觸器包含具有經由各向異性鈾刻方法產生的傾斜 支撐部份的矽基座，形成在矽基座上且從傾斜支撐部份凸 出的絕緣層，以及形成在絕緣層上的由導電材料製成的導 電層，使得一樑部份由絕緣層及導電層形成，其中樑部份 在其尖端壓抵於一接觸目標時展現彈簧力。 本發明的另一方面爲用來將大量接觸器組裝在接觸基 板上的拾取及放置機構。此拾取及放置機構包含用來定位 上面具有多個接觸器的中間板的第一區域，用來定位用來 在上面接收接觸器的接觸基板的第二區域，設置在第一與 第二區域之間的用來當在一座部上接收接觸器時將接觸器 的方向轉變於一預定方向的載具，用來從中間板拾取接觸 器且將接觸器放置在載具的座部上的第一轉移機構，以及 用來從載具的座部在維持由載具所界定的接觸器的預定方 向之下拾取接觸器且將接觸器放置在接觸基板上用以黏結 的第二轉移機構。 本發明的另一方面爲闬來製造具有卜：面安裝有多個接 觸器的接觸基板的接觸結構的方法。接觸結構的製造方法 包含的步驟爲提供於（1 00 )晶體平面切割的矽基板，在矽 基板的表面上形成硼摻雜層，在硼摻雜層上形成第一絕緣 層，在矽基板的底部表面上形成第二絕緣層，於該第二絕 緣層形成蝕刻窗口，經由蝕刻窗口實施各向異性蝕刻，在 第一絕緣層上形成導電層，在矽基板下方施加一中間板以 使得在先前過程中所產生的接觸器轉移至中間板，從中間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 *

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 562945 A7 五、發明說明（4 ) 板拾取接觸器且將接觸器的方向改變於預定力·向，以及將 接觸器在預定方向下放置在接觸基板上且將接觸器黏結於 接觸基板。 根據本發明，接觸結構具有非常高的頻率帶寬來滿足 下一世代半導體技術的測試要求。因爲接觸結構是藉著用 本發明的拾取及放置機構來將接觸器組裝在基板上而形成 ’所以大量的接觸器可排列於小的空間中以及於預定的方 向，此適合於同時測試大量的半導體裝置。 因爲大量的接觸器在不涉及用手處理下利用微製造技 術同時產生在基板上，所以就接觸性能而言可達成一致的 品質，高可靠性，以及長使用壽命。另外，因爲探針接觸 器可在與測試下的裝置相同的基板材料上製造，所以可補 償測試下的裝置的溫度膨脹係數，此可避免位置誤差。 圖式簡要敘述 圖1爲顯示經由微製造方法製成的本發明的接觸結構的 7K意圖 ϋ 請 先 閱 讀 背 £r 之 注 意 事 項 再 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖 意 示 的 圖 視 大 放 的 器 觸 接 的 明 發 圖本 示一不 顯顯 爲爲 2 3 圖 圖 圖 意 示 的 圖 視 底 的 構 --I 觸 接 的 的 法 方 的 構 結 觸 接 的 明 發 本 成 形 來 用 示 顯 爲。 F 4 圖 至意 4 示 圖的 子 例 意 示 的 圖 面 平 的 構 機 置 放 及 取 拾 的 明 發 本 示 顯 爲 A 5 圖 圖 意 示 的 圖 視 前 的 構 機 置 放 及 取 拾 的 明 發 本 示 顯 爲 B 5 圖 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） 945

五、發明說明（5 ) 圖。 圖6爲顯示本發明的拾取及放置機構中的載具的剖面前 視圖的示意圖。 Η 7胃顯、示本發明的拾取及放置機構的載具及抽吸尖端 的剖面前視圖的示意圖。 - 圖8爲顯示在本發明的拾取及放置機構中用來從中間板 釋放接觸器的頂出頭機構的剖面前視圖的示意圖。 元件對照表 20 22 23 24 28 30 32 35 40 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 43 48 52 54 56 60 基板 電極 通孔 互連軌跡 軟焊突部 接觸器 黏結位置 導電層 基座，砂基座，砂基板 特定（蝕去）區域 硼摻雜層 絕緣層，二氧化ί夕層 二氧化矽層 蝕刻窗口 拾取及放置機構 本紙張尺度道用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） • 8 - 562945 A7 B7 五、發明說明（6 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 62 軌 條 62ι 傾 斜 部 份 62： 傾 斜 部 份 63 軌 條 65 可 動 臂 66 可 動 臂 68 載 具 方 向 變 換 器 69 傾 斜 背 部 70 平 坦 底 部 71 第 一 轉 移 機 構 72 第 二 轉 移 機 構 73 抽 吸 臂 74 昭 相 機 影 像 咸 測 器 75 眧 相 機 5 影 像 感 測 器 76 抽 吸 臂 78 抽 吸 尖 端 79 止 動 件 90 中 間 板 9 5 頂 出 頭 100 半 導 體 晶 圓 120 接 觸 巨 標 較佳實 施例 的 詳 細 敘 述 以下參考圖1及2敘述本發明的接觸結構。雖然稍微不 (請先閱讀背面之注意事項再填^本頁) 訂·- --線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - 562945 A7 _ B7 五、發明說明（7 ) 同，但是接觸結構的更詳細敘述及其變化可參考由與本發 明相同的發明人在1 9 9 9年1 2月2 9日申請的美國專利申請案 序號第09/222,1 76號。 圖1顯示具有上面安裝有微接觸器3 〇的基板2 0的接觸結 構的例子。接觸器3 0是經由微製造製程例如光石印術製程 而產生，並且安裝在接觸基板2 0上。在半導體測試中，接 觸結構被定位在要被測試的接觸目標例如半導體晶圓1 00的 上方，並且被壓抵於接觸目標。如此，接觸器30建立與半 導體晶圓100的電通訊。雖然圖1中只顯示兩個接觸器30， 但是當用在實際的半導體晶圓測試時，大量的接觸器30在 接觸結構的基板2〇上排列。 此大量的接觸器是經由相同的半導體製程而產生，並 且安裝在矽基板（接觸基板）2 0 t 當測試下的半導體晶 圓100向上移動時，接觸器30接觸晶圓100上的相應接觸目 標（接觸墊或電極）1 20。接觸墊1 20之間的節距可能小至 5 0 // m或更小，其中接觸器30可容易地以相同的節距排列， 因爲其係經由與製成晶圓1 00相同的半導體製程來製造。 基板2 0上的接觸器3 0可直接安裝在一探針卡上，或是 模製在一封裝中，例如傳統的具有引線的1C封裝，使得封 裝安裝在一探針卡上，或是與其他基板互連。因爲接觸器 30可製成爲具有非常小的尺寸，所以安裝本發明的接觸器 的探針卡的可操作頻率範圍可容易地增加至2GHz或更高。 因爲尺寸小，所以探針卡上的接觸器數目可增加至例如 2 0 0 0個，此可同時並聯測試多達3 2個或更多的I C，例如記 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填^本頁)

P 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 562945 A7 B7 五、發明說明（8) 憶體裝置。 另外，因爲接觸器3 0形成在典型上爲砂基板的基板2 ◦ 上，所以環境的改變例如矽基板的溫度膨脹比與測試下的 半導體晶圓100相同。因此，接觸器30與接觸目標120之間 的準確定位可在整個測試期間維持。 在圖1的接觸結構中，接觸器30具有手指（樑）狀形狀 的導電層35。接觸器30也具有附著於基板20的基座40。互 連軌跡24在基板20的底部處連接於導電層35。互連軌跡24 與導電層3 5之間的此連接是經由例如軟焊突部2 8或其他黏 結方法形成。 基板2 0另外包含通孔2 3及電極2 2。電極2 2是用來使接 觸基板20經由導線或引線而與外部結構例如探針片或1C封 裝互連。如此，當半導體晶圓100向h移動時，接觸器30與 晶圓100上的接觸目標120互相機械接觸及電接觸。因此， 一訊號路徑從接觸目標120建立至基板20上的電極22。互連 軌跡24，通孔23，以及電極22也作用來使接觸器30的小節 距輸出成較大的節距來配合探針卡或IC封裝。 由於接觸器30的樑狀形狀的彈簧力，因此當半導體晶 圓100壓抵於基板20時，導電層35的端部產生充分的接觸力 。導電層35的端部較佳地成尖銳狀，以在壓抵於接觸目標 1 2 0時達成淸除效應，因而達成穿透通過金屬氧化物層。例 如，如果晶圓100上的接觸目標120在其表面上具有氧化鋁 ，則必須有淸除效應來建立具有低接觸阻抗的電接觸。 從接觸結構3 0的樑狀形狀導得的彈簧力提供抵靠接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閲 讀 背 Sj 之 注 意 事 項 再 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 562945 A7 B7 五、發明說明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填If本頁) 目標120的適當接觸力。由接觸結構30的彈簧力所產生的彈 性也作用來補償基板20，接觸目標120，及晶圓100以及接 觸結構的接觸器3 0所涉及的尺寸差異或平坦度（平面化） 的變動。 接觸器3 0的導電層3 5的材料的例子包括鎳，鋁，銅， 鎳鈀，铑，鎳金，銥，或數種其他可澱積的材料。意欲用 於探針測試應用的接觸結構3 0的尺寸的例子可能爲整體高 度爲100至500/im，水平長度爲1〇〇至800// m，且寬度爲大 約3 0至35 // m，而接觸目標1 20之間的節距爲50 y m或更大。 圖2爲具有多個接觸器30的圖1的接觸基板20的底視圖 。在實際的系統中，會有大量的接觸器例如數百個以例如 圖2所示者的各種不同的形式排列。每一組互連軌跡24，通 孔23，及電極22建立從導電層35的尖端開始的訊號路徑， 並且作用來將接觸器30的小節距輸出成較大的節距以配合 探針卡或1C封裝。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3顯示本發明的接觸器3 0的更詳細的視圖。在圖3的 剖面前視圖中，接觸器3 0包含砂基座4 0，硼摻雜層4 8，絕 緣層52，及導電層35。矽基座40具有由二傾斜部份62 1及622 形成的三角形形狀，以在安裝在圖1及2的基板20時支撐接 觸器30的手指狀部份。如稍後會說明的，矽基座40的二角 形形狀是經由於特定結晶的各向異性蝕刻製程而產生。硼 摻雜層48在蝕刻製程期間作用成爲蝕刻止件。絕緣層52典 型上爲二氧化矽層，以使導電層3 5與接觸器3 0的其他部份 電絕緣。 •12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 562945 A7 五、發明說明（1〇) 圖4A至4F爲顯示用來製造本發明的接觸器的製程的例 卞的剖面示意圖。在此製程中，具有二傾斜部份62 ;及2的 接觸器30是經由半導體製造製程來產生。傾斜部份」被阳 來在接觸器3 0安裝在圖1所示的接觸基板2 〇的平面狀表面（ 直接或經由接觸軌跡）時界定接觸器的樑（手指）的角度 ’如稍後會說明的。 在圖4A中，硼摻雜層48形成在矽基板40上，其中界定 有不摻雜硼的特定（蝕去）區域4 3。雖然未顯示，但是實 施光石印術製程來形成硼摻雜層4 8 ,例如使用此技術領域 中已知的光抗蝕劑層及光罩。光抗蝕劑層經由光罩上的圖 型而由紫外光曝光。由於光抗蝕劑，因此在摻雜過程之後 ’形成硼摻雜層48，其中矽基板40的特定區域43未摻雜有 硼。如上所述，硼摻雜層4 8作用成爲蝕刻止件，如稍後會 敘述的。 例如二氧化矽（SiO:)層的介電層設置在硼摻雜層48上二 ’以建立用來電隔離圖3的導電層3 5的絕緣層5 2。二氧化矽 (Si Ch )層54也設置在矽基板40的底部處成爲蝕刻掩模。蝕 刻窗口 56是藉著經由光石印術製程（未顯示）來移除除了 中央部份之外的二氧化矽層54而被界定。在此例子中，蝕 刻窗口 5 6形成在二氧化矽層5 4的中央部份的兩側處。蝕刻 窗口 5 6容許經由其的各向異性蝕刻。 各向異性蝕刻製程是在矽基板40上實施。如此技術中 已知的，在矽基板40於（1 00 )晶體平面切割的情況中，· 傾斜蝕刻表面在對蝕刻窗口 56提供蝕刻劑時經由各向異性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13· 562945 A7 B7 五、發明說明（11) (請先閱讀背面之注意事項再填If本頁) 倉虫刻而形成。傾斜角度相ki於砂基板4 0的底部表面爲5 4 7 。此角度與砂基板4 0的（1 1 1 )晶體平面相同。用於此y白勺 的蝕刻劑的例子包括EDP (鄰苯二酚乙二胺），TMAH (四 甲銨化氫氧），及KOH (氫氧化鉀）。 因此，各向異性蝕刻製程產生如圖4 B中所示的沿著石夕 基板4 0的（1 1 1 )晶體平面的有角度部份6 2 !及6 2:。如上所 述，此角度相對於矽基板40的底部表面爲54.7度。或者，可 藉著切割砂基板4 0而飛上述的飩刻製程來形成傾斜部份6 2 2 。因爲特定區域4 3不摻雜有硼，所以這些區域的矽基板被 蝕去，而在矽基板40的兩側處留下手指（梳子）狀結構， 如圖4 B所示 在圖4 C中，電鍍種子層（未顯示）形成在二氧化矽層 5 2上。實施進一步的光石印術製程以形成一光抗蝕劑層（ 未顯示），使得一導電層35經由電鍍製程而產生。導電層 3 5的材料的例子包括鎳，鋁，及銅。或者，可使用多種不 同的澱積技術來產生導電層3 5，包括真空蒸發，陰極濺射 ，及汽相澱積。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖4 D中，二氧化矽層5 4被去除，並且例如黏著膠帶 的中間板90被設置在矽基板（基座）40的底部處。因爲大 量的接觸器3 0在先前的製程中同時產生，所以大量的接觸 器以圖4E所示的方式附著於中間板90。中間板90的目的爲 維持每一接觸器30的位置及姿勢，使得接觸器30可藉著本 發明的拾取及放置機構而方便地被安裝在圖1的接觸基板20 上。因此，中間板爲上面可裝配接觸器的平坦板件，例如 •14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 562945 A7 ___ B7 五、發明說明（12) (請先閱讀背面之注意事項再填翔本頁) 黏者膠帶’黏者膜’黏者板，fe；性板，以聚合物包覆的板 件’及類似者。在圖4 F中’每一接觸器3 0或每一群接觸器 30藉著例如切割而互相分離。 圖5 A及5 B爲顯示拾取及放置機構以及其用來拾取接觸 器3 0且將接觸器3 0放置在基板2 0上以形成接觸結構的過程 的例子的示意圖。圖5 A爲本發明的拾取及放置機構6 〇的頂 視圖，而圖5 B爲拾取及放置機構6 0的前視圖。拾取及放置 機構6 0拾取中間板9 0上的接觸器3 0，並且將接觸器3 0放置 於用來改變接觸器3 0的方向的載具。拾取及放置機構6 0再 次拾取接觸器3 0 ’並且將其放置在基板2 0的黏結位置3 2上 ，使得接觸器30藉著黏結機而被安裝在黏結位置3 2上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此例子中，拾取及放置機構60包含用來拾取，轉移 ，及放置接觸器30的第一轉移機構7 1，用來容許轉移機構 7 1於Y方向移動的可動臂65，用來拾取，轉移，及放置接觸 器30的第二轉移機構72，用來容許轉移機構72於Y方向移動 的可動臂66，以及用來容許可動臂65及66於X方向移動的軌 條62及63。如此，轉移機構7 1及72可在拾取及放置機構60 上於X及Y方向自由移動。在圖5 A及5 B中，拾取及放置機構 60另外包含用來接收接觸器30及轉變其方向的載具（方向 轉變器）68。 第一轉移機構7丨包含對接觸器30實施抽吸（拾取）及 抽吸釋放（放置）操作的抽吸臂7 3。抽吸力是例如藉著例 如真空的負壓力而產生。抽吸臂7 3於如圖5 B所示的Z (上下 或直立）方向移動。類似地’第二轉移機構7 2包含對接觸 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 562945 A7 B7 五、發明說明（13) 器30實施抽吸（拾取）及抽吸釋放（放置）操作的抽吸臂 76。抽吸臂76於如圖5B所示的Z方向移動。 如圖5A及5B所示，具有例如CCD影像感測器的照相機 74及75分別附著於轉移機構71及73，以獲得在拾取及放置 機構的表面上的影像資料，以準確地控制轉移機構7 1及7 2 的移動。雖然未顯示，但是設置有例如微電腦的控制器， 其根據來自影像感測器（照相機）74及75的資料控制拾取 及放置機構的整體操作。 在操作時，具有接觸器3〇的中間板90及具有黏結位置 32的基板20分別被定位在拾取及放置機構60上的第一及第 二區域。中間板90及基板20最好被分別放置在XYZ台（未顯 示）上，以可精細調整其於X，Y，及Z方向的位置。如圖 5 A所示，轉移機構71藉著在抽吸臂73的尖端處所產生的抽 吸力而從中間板90拾取接觸器30，並巨將接觸器30放置在 載具68上。 載具6 8具有.一或多個座部，其被特定地建構成接收接 觸器30，以使得接觸器30的方向被改變成可直接安裝在基 板20上。亦即，當接觸器30被放置在載具68上時，接觸器 30相對於拾取及放置機構的表面以圖3的傾斜部份622的角度 (亦即54.7度）傾斜。載具68的細節稍後會說明。在放置預 定數目的接觸器30之後，或是緊接著在放置至少一接觸器 30在載具68的座部上之後，轉移機構72接近載具68，並且 拾取方向已經被改變的接觸器30。 串專移機構7 2的抽吸臂7 6的尖端被特定地建構成如稍後 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再

頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 562945 A7 B7 五、發明說明（14) 會說明的。轉移機構7 3藉著抽吸臂7 6的抽吸力來拾取載具 68中的接觸器30 ◦如上所述，接觸器30由於載具68而相對 於拾取及放置機構6 0的水平表面傾斜。轉移機構7 2在維持 由載具68所界定的角度之下拾取接觸器30，並且將接觸器 30放置在基板20上的黏結位置32上。接觸器30經由一黏結 製程以已知的方式黏結於黏結位置3 2。如此，接觸器3 0的 傾斜部份622連接於黏結位置32的平面狀表面，使得接觸器 30朝向54.7度的角度，如圖1及5A所示。 圖6顯示本發明的拾取及放置機構60的載具（方向變換 器）6 8的剖面前視圖。此例子中的載具6 8具有用來容納二 或更多個接觸器3 0的多個座部。每一座部具有平坦底部7 0 ，以及在接收接觸器30時改變其方向的傾斜背部69。亦即 ，當接觸器30被轉移機構71的抽吸臂73拾取時，接觸器30 是在水平方向，亦即與拾取及放置機構60的表面平行。當 接觸器30被定位在載具68的座部的上方並且從抽吸臂73釋 放時，接觸器30被放置在傾斜背部69及平坦底部70上。接 觸器30的傾斜部份622接合平坦底部70，而接觸器30的手指 部份接合傾斜背部69。因此，接觸器30以預定的角度（在 此例子中爲54.7度）改變方向，如圖6所示。 圖7顯示載具6 8及抽吸臂7 6的抽吸尖端的剖面前視圖。 抽吸臂76具有抽吸尖端78，其具有與接觸器30在載具68中 的方向相同的角度。如此，當抽吸臂7 6藉著抽吸力來拾取 接觸器3 0時，接觸器3 0的預定方向可被維持。設置有止動 件7 9來停止抽吸臂7 6的向下移動，因而保護座部中的接觸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 562945 A7 B7 五、發明說明（15) 器3 0。接觸器3 0由抽吸臂7 6拾取且被轉移至基板2 0，並且 被放置在黏結位置32上，因而於該處黏結於基板20。 (請先閱讀背面之注意事項再填_本頁) 圖8爲顯示在本發明的拾取及放置機構60中用來從例如 黏著膠帶的中間板90釋放接觸器30的機構的剖面前視圖的 不意圖。拾取及放置機構6 0包含一頂出頭9 5，其水平位置 是以與轉移機構7 1相同的方式被控制。頂出頭9 5也被控制 來與抽吸臂7 3的移動同步地實施上下移動。在此例子中， 頂出頭95在其頂部處具有尖點，其可穿過中間板90。當抽 吸臂73拾取接觸器30時，頂出頭95向上移動以經由中間板 90來壓接觸器30，因而將接觸器30容易地從中間板90移除 〇 根據本發明，接觸結構具有非常高的頻率帶寬，以滿 足下一世代半導體技術的測試要求。因爲接觸結構是藉著 以本發明的拾取及放置機構來將接觸器組裝在基板上而形 成’所以大量的接觸器可在小空間中及於預定的方向排列 ’而此適合於同時測試大量的半導體裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖然此處只明確顯示及敘述一較佳實施例，但是可瞭 解在不離開本發明的精神及範圍下，根據上述的教示及附 隨的申請專利範圍，本發明可有許多的修正及變化。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐）

Claims (1)

1. 562945 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種接觸結構，用來測試半導體晶圓，封裝LSI，或 印刷電路板（測試下的裝置），該接觸結構包含： (請先閱讀背面之注意事項再填3頁) 多個接觸器，該接觸器的每一個具有一接觸樑，並且 在該接觸樑的尖端壓抵於一接觸目標時展現彈簧力，該接 觸器的每一個包含： 一矽基座，具有二傾斜部份，而該二傾斜部份的 至少之一是經由一各向異性蝕刻製程而產生； 一絕緣層，用來使該接觸樑互相電絕緣；及 一導電層，由導電材料製成，形成在該絕緣層上 ，使得該接觸樑是由該絕緣層及該導電層產生； 一接觸基板’用來安裝該多個接觸器，該接觸基板具 有用來在上面以藉著黏結而將該接觸器固定於對角線方向 的方式安裝該矽基座的-平面狀表面；及 線- 多個接觸軌跡’設置在該接觸基板的一表面上，並且 分別連接於該接觸器，以建立用於與外部組件的電通訊的 訊號路徑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 .如申請專利範圍第1項所述的接觸結構，其中該接觸 基板由矽製成。 3 .如申請專利範圍第1項所述的接觸結構，其中該接觸 基板由陶瓷製成。 4 .如申請專利範圍第1項所述的接觸結構，另外包含： 多個通孔，在該接觸基板上，並且連接於該多個接觸 軌跡，用來建立該接觸基板的上表面與底部表面之間的電 連接；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19 - 562945 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 多個電極’連接於該多個通孔，用來建立至該外部組 件的電連接。 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 填 5 ·如申請專利範圍第丨項所述的接觸結構，另外包含在 該矽基座與該絕緣層之間的一硼摻雜層。 6.如申請專利範圍第I項所述的接觸結構，其中該導電 層是由導電金屬製成，並且經由一電鍍製程形成。 7 .如申請專利範圍第1項所述的接觸結構，其中該絕緣 層是由二氧化矽製成。 8 . —種接觸結構的製造方法，該接觸結構係用來測試 半導體晶圓’半導體晶粒，封裝LSI，或印刷電路板（測試 下的裝置），該方法包含以下步驟： 提供於（1 00 )晶體平面切割的一矽基板； 在該矽基板的一表面上形成一硼摻雜層； 在該硼摻雜層上形成一第一絕緣層； 在該砂基板的·一底部表面上形成一第一絕緣層； 於該第二絕緣層形成一蝕刻窗口； 經由該蝕刻窗口實施各向異性蝕刻； 在該第一絕緣層上形成一導電層； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該矽基板下方施加一中間板，以使得在先前過程中 所產生的接觸器轉移至該中間板； 從該中間板拾取該接觸器’且將該接觸器的方向改變 於一預定方向；及 將該接觸器在該預定方向下放置在一接觸基板上’且 將該接觸器黏結於該接觸基板° -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 562945 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 9·如申請專利範圍第8項所述的接觸結構的製造方法， 其中該接觸基板是由矽製成。 10.如申請專利範圍第8項所述的接觸結構的製造方法， 其中該導電層是由導電金屬製成，並且經由一電鍍製程形 成。 - 1 1.如申請專利範圍第8項所述的接觸結構的製造方法， 其中該絕緣層是由二氧化矽製成。 12.—種拾取及放置機構，用來藉著將接觸器組裝在一 接觸基板上而製造一接觸結構，該拾取及放置機構包含·· 一第一區域，用來定位上面具有多個接觸器的一中間 板； 一第二區域，用來定位用來在上面接收該接觸器的該 接觸基板； 一載具，設置在該第一與第二區域之間，用來當在一 座部上接收該接觸器時將該接觸器的方向轉變於一預定方 向； 一第一轉移機構，用來從該中間板拾取該接觸器，且 將該接觸器放置在該載具的該座部上；及 一第二轉移機構，用來從該載具的該座部在維持由該 載具所界定的該接觸器的該預定方向之下拾取該接觸器， 且將該接觸器放置在該接觸基板上用以黏結。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述的拾取及放置機構，其 中該第一轉移機構可在該中間板的上方於水平平面中移動 ，並且具有一第一抽吸臂，其具有可於直立方向移動的第 (請先閱讀背面之注意事項再填 裝· I I 頁) 訂： -線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21 - 562945 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一抽吸尖端，用來藉著抽吸力拾取及放置該接觸器，並且 該第二轉移機構可在該接觸基板的上方於水平平面中移動 ，並且具有一第二抽吸臂，其具有可於直立方向移動的第 二抽吸尖端，用來藉著抽吸力拾取及放置該接觸器。 14.如申請專利範圍第12項所述的拾取及放置機構，其 中該載具具有用來接收該接觸器的一或多個座部，該載具 包含接合該接觸器的一基座部份的一平坦底部，以及接合 該接觸器的一樑部份的一傾斜背部。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項所述的拾取及放置機構，另 外包含在該中間板下方設置於該第一區域的一頂出頭，以 經由該中間板將該接觸器向上壓，使得該接觸器與該中間 板之間的黏著減弱，以使得該接觸器可由該第一抽吸臂從 該中間板容易地拾取ϋ 16.如申請專利範圍第12項所述的拾取及放置機構，其 中該第一轉移機構包含一第一影像感測器，並且該第二轉 移機構包含一第二影像感測器，用來獲得拾取及放置機構 上的位置資料 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）