(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のモジュールを含むインターポーザであって、
前記複数個のモジュールは、第１形状、前記第１形状の第１の部分、及び前記第１形状の第２の部分の群から選択される少なくとも２つの形状を含み、
前記複数個のモジュールは、前記インターポーザに組み立てられるとき前記インターポーザに外接する円を実質的に充填する、インターポーザ。
【請求項２】
前記第１形状は六角形である、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項３】
請求項１に記載のインターポーザを製作する方法であって、
前記第１形状の各モジュールが、少なくとも射出成形又は機械加工の製作工程を使用して形成される方法。
【請求項４】
請求項１に記載のインターポーザを製作する方法であって、
前記第１の部分の形状の各モジュールが前記第１形状から機械加工され、
前記第２の部分の形状の各モジュールが前記第１形状から機械加工される方法。
【請求項５】
前記複数個のモジュールの前記各モジュールが、組み立てられたインターポーザ内で各モジュールを位置合わせするための、少なくとも１つの位置合わせ機構を含む、請求項１に記載のインターポーザ。
【請求項６】
前記複数個のモジュールの前記各モジュールが、前記モジュールを別の構造に固定する締結具用の少なくとも１つの保持穴を含む、請求項５に記載のインターポーザ。
【請求項７】
前記位置合わせ機構は、穴、ピン、タブ、戻り止め、ノッチ、スロット、ねじ、及びねじ保持穴の群から選択される要素を含む、請求項５に記載のインターポーザ。
【請求項８】
前記円は近似的に、マイクロ電子素子を製作するために使用される半導体ウェハのサイズである、請求項５に記載のインターポーザ。
【請求項９】
前記複数個のモジュールの各モジュールが、前記各モジュールの第１表面から少なくとも２つの横方向に延出する複数個の導電構造を更に含み、
前記複数個の導電構造が圧縮されるときに前記複数個の導電構造によって及ぼされる前記各モジュール又は組み立てられたインターポーザに対する横向きの力が実質的に相殺される、請求項８に記載のインターポーザ。
【請求項１０】
前記インターポーザの第１側に結合されるトランスレータと、
前記インターポーザの第２側に結合されるプローブカードと、を更に含む、請求項９に記載のインターポーザ。
【請求項１１】
インターポーザを製作するための複数個のインターポーザブロックであって、
各インターポーザブロックが、選択された多角形、又は前記選択された多角形の一部分の形状であり、
前記選択された多角形は５つ以上の辺を有する、複数個のインターポーザブロック。
【請求項１２】
請求項１１に記載の複数個のインターポーザブロックを製作する方法であって、
各ブロックが、単一の形状の射出成形金型から射出成形される方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の複数個のインターポーザブロックを製作する方法であって、
前記選択された多角形の一部分の形状の各ブロックが、前記選択された多角形の形状のブロックから機械加工される方法。
【請求項１４】
前記複数個のインターポーザブロックはそれぞれ、選択された形状の組み立てられたインターポーザ内で各インターポーザブロックを位置合わせするための少なくとも１つの位置合わせ機構を含み、
前記組み立てられたインターポーザは、前記選択された形状を実質的に充填する、請求項１１に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項１５】
前記複数個のインターポーザブロックはそれぞれ、各インターポーザブロックを別の構造に固定する締結具用の少なくとも１つの保持穴を含む、請求項１４に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項１６】
前記位置合わせ機構は、穴、ピン、タブ、戻り止め、ノッチ、スロット、ねじ、及びねじ保持穴の群から選択される要素を含む、請求項１４に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項１７】
前記組み立てられたインターポーザは、前記組み立てられたインターポーザに外接する円の面積の少なくとも９０パーセントを充填する、請求項１４に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項１８】
前記選択された多角形の形状のインターポーザブロックは、第１の設計の、第１の複数個のブロックを含み、
前記選択された多角形の一部分の形状のインターポーザブロックは、前記第１の設計の、第２の複数個のブロックを含み、
少なくとも第１形状部分が、前記第２の複数個のブロックのいくつかから除去されている、請求項１１に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項１９】
前記選択された多角形の一部分の形状のインターポーザブロックは、実質的に前記多角形の２つの頂点にわたって存在する弓状縁部を含む、請求項１１に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項２０】
前記複数個のインターポーザブロックは最大で３つの形状を含む、請求項１１に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項２１】
前記複数個のインターポーザブロックの各インターポーザブロックが、
インターポーザアセンブリ内で前記インターポーザブロックを位置合わせするための少なくとも１つの機構と、
締結具用の少なくとも１つの保持穴と、
複数個の空洞と、
前記各インターポーザブロックの第１表面上の、前記複数個の空洞から延出する可撓性の導電構造と、を更に含む、請求項１１に記載の複数個のインターポーザブロック。
【請求項２２】
第１表面、第２表面、及び６つの縁部表面を含む六角形状要素と、
前記六角形状要素を複数個含むインターポーザ内で前記六角形状要素を位置合わせするための、前記六角形状要素の第１頂点付近の少なくとも１つの位置合わせ機構と、
前記六角形状要素の全体にわたって分布される複数個の導電構造と、を含む、インターポーザブロック。
【請求項２３】
前記六角形状要素の中心を横切って延びるストリートを更に含み、
前記ストリートは、前記導電構造の少なくとも一部に電気信号を経路付けするための区域を提供する、請求項２２に記載のインターポーザブロック。
【請求項２４】
前記導電構造は、前記六角形状要素の前記第１表面から少なくとも２つの横方向に可撓的に延出する、請求項２２に記載のインターポーザブロック。
【請求項２５】
インターポーザを製作する方法であって、
第１形状の複数個のモジュールを形成することと、
前記複数個のモジュールの一部分を、多くとも第２形状及び第３形状へと機械加工することと、を含み、
前記第１形状、第２形状、及び任意選択的に第３形状は、前記第１、第２、及び任意選択的に第３形状のモジュールが組み立てられて前記組み立てられたモジュールに外接する円が実質的に充填されるように選択される、方法。
【請求項２６】
前記第１形状、第２形状、及び任意選択的に第３形状のモジュールを、インターポーザへと組み立てることを更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記形成することは、第１の設計の射出成形金型を使用して前記第１形状の前記複数個のモジュールを射出成形することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１形状は六角形である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記機械加工することは、前記第１形状の少なくとも第１部分を、前記複数個のモジュールの前記第１部分の各モジュールから除去することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
前記機械加工することは、円の周縁の第１区分にわたって存在する少なくとも第１の円弧を作り出す、請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１形状は六角形であり、
前記少なくとも第１の円弧は前記六角形の２つの頂点にわたって存在する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
第１形状の前記複数個のモジュールの各モジュール内に少なくとも１つの位置合わせ機構を形成することと、
第１形状の前記複数個のモジュールの各モジュール内に複数個の空洞を形成することであって、各ビアが、可撓性の導電構造を好ましい配向で保持するように構成されることと、
前記第１形状、第２形状、及び任意選択的に第３形状のモジュールを、インターポーザに組み立てることと、を更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】
前記組み立てることは、前記少なくとも１つの位置合わせ機構内に挿入される位置合わせピンを使用して、前記第１形状、第２形状、及び任意選択的に第３形状の前記モジュールを位置合わせすることを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記複数個の空洞内に、複数個の可撓性の導電構造を取り付けることを更に含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記可撓性の導電構造は、各モジュールの同じ表面から少なくとも２つの横方向に延出するように前記複数個の空洞内に取り付けられ、
前記複数個の導電構造が圧縮されるときに前記複数個の導電構造によって及ぼされる各モジュール又は前記インターポーザに対する横向きの力が実質的に相殺される、請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、多数の集積回路及び／又は集積回路素子を並行して試験するために有用なプローブ−カードインターポーザに関する。単一の基底形状に由来する、限定数のモジュールから、プローブ−カードインターポーザを作製するための、装置及び方法が開示される。
【背景技術】
【０００２】
本明細書では「インターポーザ」とも称されるプローブ−カードインターポーザは、本明細書では「テスタ」とも称される電子試験システムの構成要素として使用される。それらのテスタ及びインターポーザは、集積回路及び／又は集積回路素子の電気的試験のために使用することができる。一般的には、テスタは、集積回路又は集積素子上の特定の接触点に、インターポーザを通じて経路付けされる、複数個の試験信号を発生させることができる。インターポーザと被試験回路又は被試験素子との間には、本明細書では「トランスレータ」とも称される、アダプタが存在し得る。このアダプタは、被試験素子又は被試験回路に固有の接触点に位置合わせされる、トランスレータ上のプローブの分布に対する、インターポーザ上の信号経路に関する空間マッピングを、提供することができる。インターポーザは、テスタとトランスレータとの分離可能な接続を提供することができるため、種々の回路配置及び素子配置を有する試験システム上で、種々のトランスレータを使用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４９６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体製造では、一般的には、可能な限り多くの素子及び／又は回路に関して、製造工程を並列化することが、経済的に有利である。したがって、素子のサイズの低減、及びウェハのサイズの増大は、有利には、各製造工程で、より多くの素子が生産されることを結果的にもたらす。しかしながら、このことにより、製造設備に対する要求が、より多大なものとなる恐れがある。この点で、テスタに関しては、より小さい素子は、一定の面積内に、より高密度のプローブ及びプローブ回路機構を必要とし、接触点に対するプローブの位置合わせに関する要求が増大し得る。より広い試験面積は、テスタ内での多数の信号の処理及び管理を必要とし得る。素子のサイズの低減、及びウェハのサイズの増大は、テスタからの多数の試験信号、並びに被試験素子及び被試験回路からの多数の応答信号を処理することが可能な、より大きいサイズのインターポーザを必要とし得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
広い面積を試験するための大型のインターポーザは、高密度の導体を使用して、従来の手法と比較して低コストで作製することができる点を、本発明者らは認識及び理解している。このインターポーザは、選択された形状の、例えば円のインターポーザへと、容易に組み立てることができる、少数の形状のモジュールを含み得る。この少数の形状は、基底形状と、その基底形状から機械加工される僅かな数の形状とから製作することができる点を、本発明者らは更に認識している。この基底形状は、最初に射出成形することができ、例えば、六角形の形状に成形することができる。一部の実施形態では、同じ基底形状を、種々のサイズのウェハに関して使用することができる。
【０００６】
本発明の一部の実施形態によれば、インターポーザは、複数個のモジュールを含み、各モジュールは、第１形状、第１形状の第１部分、及び第１形状の第２部分の群から選択される形状である。これらの複数個のモジュールは、インターポーザへと組み立てられる場合、そのインターポーザに外接する円を実質的に充填することができる。一実施例としては、第１形状は、六角形とすることができる。
【０００７】
一部の実施形態では、インターポーザは、複数個のモジュール又は複数個のブロックを含み、各モジュール又は各ブロックは、第１形状、若しくは第１形状の一部分から選択される形状である。第１形状は、５つ以上の辺を有する多角形とすることができる。
【０００８】
実施形態はまた、インターポーザを作製するために有用なインターポーザブロックも含む。インターポーザブロックは、第１表面、第２表面、及び６つの縁部表面を含む、六角形状要素を含み得る。このブロックは、複数個の六角形状要素を含むインターポーザ内で、そのブロックを位置合わせするための、少なくとも１つの位置合わせ機構を、六角形状要素の第１頂点付近に更に含み得る。インターポーザブロックは、六角形状要素の全体にわたって分布される、複数個の導電構造を更に含み得る。
【０００９】
本発明の一実施形態による、インターポーザを製作するための方法は、複数個の第１形状のモジュールを形成する行為と、その複数個のモジュールの一部分を、多くとも第２形状及び第３形状へと機械加工する行為とを含む。更には、第１形状、第２形状、及び任意選択的に第３形状は、その第１、第２、及び任意選択的に第３形状のモジュールが組み立てられることにより、その組み立てられたモジュールに外接する円を実質的に充填することができるように選択される。全ての形状は、共通の位置合わせ機構、例えば、各部片上に、実質的に同一の構成で配置され、かつ各部片に共通の基準位置に対して、実質的に同一の場所に配置される、位置合わせ機構を有し得る。円の充填は、一部の実施形態では、９０％を超える円の面積、一部の実施形態では、９５％を超える円の面積、一部の実施形態では、更に９８％を超える円の面積を覆うことを含み得る。一部の代替的実施形態では、４つ以上の部片を使用することができ、各部片は、共通の第１形状に由来する。
【００１０】
本教示の上述並びに他の態様、実施形態、及び機構は、添付図面とあわせた以下の説明から、より完全に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本明細書で説明される図は、単に例示を目的とするものに過ぎないことが、当業者には理解されるであろう。一部の例では、本発明の理解を容易にするために、本発明の様々な態様を、誇張又は拡大して示す場合があることを理解されたい。図面では、同様の参照文字は、全般的に、様々な図の全体を通して、同様の機構、機能的に類似の要素、及び／又は構造的に類似の要素を指す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、むしろ本教示の原理を例示することに重点が置かれる。図面は、本開示の範囲を限定することを決して意図するものではない。
【００１２】
【図１】一実施形態による、試験システムの構成要素のブロック図。
【図２Ａ】一実施形態による、インターポーザ用モジュールの平面図。
【図２Ｂ】図２Ａのモジュールの諸部分の平面図。部分２５５及び部分２６５は、図２Ａのモジュールを機械加工することによって得ることができる。
【図２Ｃ】図２Ａのモジュールの諸部分の平面図。部分２５５及び部分２６５は、図２Ａのモジュールを機械加工することによって得ることができる。
【図２Ｄ】一実施形態による、インターポーザ用モジュールの立面図。
【図３Ａ】一実施形態による、インターポーザへのモジュールの組み立てを示す平面図。
【図３Ｂ】２つのモジュール形状のみを使用して円を充填する、一実施形態による、インターポーザへのモジュールの組み立てを示す平面図。
【図４】一実施形態による、インターポーザを製作するための行為の流れ図。
【００１３】
本発明の特徴及び有利点は、これらの図面と併せ読む場合、以下に記載される発明を実施するための形態から、より明らかとなるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
インターポーザは、テスタで使用される場合、テスタ内の試験回路機構と、ウェハなどの試験サンプル上に分布される多数の素子との間の大規模並列相互接続を促進することに関与し得る。インターポーザの設計及び製作は、インターポーザに必要とされる場合がある、高密度での多数の電気的相互接続部のために、労働集約的又はコスト集約的となり得る点を、本発明者らは理解している。一実施例としては、インターポーザ上の電子接点は、約３００ミリメートルの直径、一部の場合には最大約４５０ｍｍの直径を有するウェハ全体のサイズと、ほぼ同じ面積にわたって、約０．８ミリメートルの間隔で配置されることが必要とされる場合がある。ウェハ全体の試験を実行することができるように、数多くの電気接点（例えば、数万個の規模の）を高密度で提供すると共に、様々な回路パターン及び回路密度に対応することができる、プローブアセンブル内への組み込みに、インターポーザを適合させるべきである点を、本発明者らは認識している。本発明者らはまた、製造の変化（例えば、半導体ウェハのサイズの変更による、テスタプローブアセンブリのスケール変更）又は施設ごとのウェハのサイズの変動に伴う、工具取り替えコストを、最小限に抑えることが望ましい点も理解する。
【００１５】
前述の点を考慮して、本発明者らは、単一のモジュール形状に由来する複数個のモジュールから、インターポーザを作製するための方法及び装置を想到している。各モジュールは、そのモジュールの、電気的に相互接続する実質的に全ての表面の全体にわたって分布される、実質的に均一かつ高密度の電気接点を含み得る。このインターポーザは、実質的な再設計を行なうことなく、適度の工具取り替えコストでサイズをスケール変更することができる。
【００１６】
この点では、インターポーザは、少数の形状のモジュールから、選択された形状、例えば、ほぼウェハのサイズの円へと容易に組み立てることができる。これらのモジュールは、基底形状と、その基底形状から機械加工される、僅かな数の追加的形状とを含み得る。一実施形態では、それらの少数のモジュールは、六角形を含む基底形状と、その六角形の各機械加工部分である、２つの追加的形状とからなる。この基底形状モジュールは、射出成形することができるため、射出成形金型に関する１つの工具コストのみが必要とされる。更には、各モジュール又は各部片は、各部片上に実質的に同一に構成及び配置される、位置合わせ機構を共有し得る。この共通の位置合わせ機構は、各インターポーザモジュールの組み立て又は製造の際の、単一の組み立て機械の使用をもたらす。共通の位置合わせ機構はまた、各部片を電気的に試験するための、単一の試験用取り付け具の使用ももたらす。
【００１７】
各インターポーザモジュールに関して、大きいサイズを選択することにより、インターポーザの組み立てに必要とされる部片の数の総計は、僅かなものとなる。より大きい部片が選択される場合、部片の数が少なくなるため、組み立て工程の数は、より少なくなり、組み立てられたインターポーザの面積内部の、組み立てられた部片間の境界の数は、より少なくなる。境界は、下層に存在する素子のプロービングには使用不可能である区域をもたらし得る。また、より少ない部片は、位置合わせ機構に関する、より少ない工具も結果的にもたらす。
【００１８】
概要として、図１をここで参照すると、テスタ１０２及びプローブアセンブリ１４０が、本発明の一実施形態によるブロック図に示される。このテスタ及びプローブアセンブリを使用して、試験サンプル１３０、例えば、回路及び／又は素子を含むウェハ上に分布される、多数の集積回路及び／又は集積回路素子（図示せず）を、並行して試験することができる。この試験は、最小約１０メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数で、かつ／又は、例えば、一部の実装では、最大１００ＭＨｚの周波数、一部の実施形態では、最大１ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数、一部の実施形態では、更に最大数十ＧＨｚの周波数の、高周波数で実施することができる。プローブアセンブリ１４０は、テスタ１０２内の試験回路機構（図示せず）から、試験サンプル１３０、例えばウェハ上に配置される集積回路及び／又は集積回路素子へと試験信号を伝達する、多数の電気的相互接続部を提供することができる。プローブアセンブリ１４０はまた、集積回路及び／又は集積回路素子から、テスタ１０２内の試験回路機構へと、分析のために信号を帰還させる、多数の電気的相互接続部も提供することができる。この帰還信号の分析により、集積回路並びに／あるいは集積回路素子の動作性能の、定性的測定及び／又は定量的測定を提供することができる。この方式で、ウェハのサイズにほぼ一致する面積にわたって、高周波数かつ高い並列性の試験及び分析を、実施することができる。
【００１９】
テスタ１０２は、ブロック図内に示され、少なくとも１つの信号発生源と、少なくとも１つの信号検出器と、少なくとも１つの生成信号を生成若しくは変更し、かつ／又は少なくとも１つの検出信号を処理するための、少なくとも１つのプロセッサとを含み得る。このテスタは、プローブアセンブリ１４０上の嵌め合い接続構造に接続することができる、多数の電気接続パッド又は電気接続ピンを含み得る。そのようなテスタは、既知の技術を使用して実装することができ、このテスタの更なる態様を説明する必要はない。
【００２０】
プローブアセンブリ１４０は、テスタ１０２内の試験回路機構と、試験サンプル１３０上に配置される複数個の回路及び／又は素子との間の大規模並列相互接続を促進する。試験サンプル１３０は、ウェハ、例えば、顧客のウェハとすることができる。プローブアセンブリ１４０は、補剛材１０５、プローブインターフェースボード（ＰＩＢ）１１０、インターポーザ３００、及びトランスレータ１２０を含み得る。一部の実施形態では、封止部材１１５、１２５が、プローブアセンブリに含まれる場合もあれば、含まれない場合もある。一部の実装では、部材１１５は、補剛ブラケットを含み得、封止機能を有する場合もあれば、有さない場合もある。プローブアセンブリ１４０は、テスタ１０２と共に使用する場合、積み重ね体として組み立てることができる。
【００２１】
補剛材１０５は、ＰＩＢ  １１０、インターポーザ３００、及びトランスレータ１２０を固定することができる、剛性の構成要素を含み得る。この補剛材は、テスタ１０２にプローブアセンブリ１４０を位置合わせ及び／又は締結するための、機械的機構を提供することができる。一部の実施形態では、補剛材は、剛性と共に、高度の平坦性をプローブアセンブリに提供する。補剛材１０５は、硬質材料、例えば、金属、セラミック、ガラス、結晶性材料、硬質ポリマー、複合材料、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。この補剛材を提供することにより、当該技術分野において既知のように、又は任意の他の好適な方法で、組み立てられた積み重ね体の可撓性を低減することができる。
【００２２】
プローブインターフェースボード１１０は、テスタ１０２に接続する嵌め合い電気接続機構を有する、プリント回路基板を含み得る。このＰＩＢは、テスタから、インターポーザ上の１つ以上の電気的相互接続部へと信号を経路付けし、かつインターポーザから、テスタ１０２内の１つ以上の信号検出チャネルへと信号を経路付けするための複数個の電気配線を含み得る。ＰＩＢ  １１０は、補剛材１０５に取り付けられるように構成することができる。ＰＩＢ  １１０は、実質的に平面状であり、かつ任意の形状（例えば、丸形、楕円形、正方形、矩形、星形など）のものとすることができる。ＰＩＢ  １１０は、試験サンプル１３０よりも面積を大きくすることができる。しかしながら、特定のサイズが重要であるのではなく、一部の実施形態では、ＰＩＢは、試験サンプルよりも面積を小さくすることができる。ＰＩＢ  １１０は、少なくとも１つの表面上に、例えば、テスタに向き合う第１表面上、及びインターポーザに向き合う第２表面上に、導電性機構若しくは接触機構、例えば、パッド又は延長要素を更に含み得る。第２表面上の接触機構は、インターポーザ３００上の接触要素と接触させることができる。このＰＩＢはまた、補剛材１０５に対するＰＩＢ  １１０の位置合わせに関与するための、少なくとも１つの位置合わせ機構（例えば、穴、ピン、タブ、ディボット、スロット、溝など）も含み得る。
【００２３】
プローブインターフェースボード１１０は、インターポーザを含むプローブアセンブリ１４０内の他の構成要素との、ＰＩＢの位置合わせに関与する、複数個の位置合わせ機構を含み得る。一部の実装では、ＰＩＢは、第１の複数個の位置合わせ機構（例えば、位置合わせピン１１２を受容するための穴又はスロット、突出する位置あわせタブ、恒久的に取り付けられる位置合わせピン、ディボット、スロット、溝など）を含み得る。位置合わせピン１１２を使用して、ＰＩＢ  １１０に、インターポーザ３００のモジュールを、位置合わせ及び／又は固定することにより、そのインターポーザ上の導電接触要素を、ＰＩＢ  １１０上の嵌め合い接触機構に位置合わせすることができる。図１の図面には、ＰＩＢ  １１０内に挿入されたピンが示されるが、一部の実施形態では、位置合わせピン１１２は、最初にインターポーザモジュール内に挿入することができ、次いで、それらのインターポーザモジュールが、位置合わせピン１１２を使用して、引き続きＰＩＢ  １１０内の穴に取り付けられる。
【００２４】
インターポーザ３００は、プローブアセンブリ１４０内で、プローブインターフェースボードとトランスレータとの間に配置することができ、プローブインターフェースボードとトランスレータとの間で電気信号を伝達するように構成することができる。このインターポーザは、任意の好適な位置合わせ機構を使用して、ＰＩＢ  １１０に位置合わせ及び／又は固定することができる、例えば、位置合わせピン１１２を使用して位置合わせすることができる複数個のモジュールを含み得る。インターポーザの各モジュールは、ＰＩＢ  １１０上の少なくとも１つの導電構造、例えば導体パッド又はタブを、トランスレータ１２０上の少なくとも１つの導電構造に接続するために使用することができる複数個の導電部材を含み得る。このインターポーザは、実質的に平面状であり、かつ任意の形状のものとすることができる。好ましい実施形態では、インターポーザ３００は、丸形で、ほぼ半導体ウェハのサイズのものとすることができる。インターポーザ３００は、嵌め合い位置合わせ機構を使用して、トランスレータ１２０に位置合わせされるように構成することができる。しかしながら、一部の実施形態では、プローブインターフェースボード１１０にインターポーザ３００を位置合わせするために使用される、位置合わせ機構もまた、インターポーザ３００に対してトランスレータ１２０を位置合わせするために使用することができる。インターポーザモジュールの更なる詳細は、図２、３に関連して、以下で説明される。
【００２５】
トランスレータ１２０は、インターポーザに隣接して配置することができ、インターポーザと試験サンプル１３０上に分布される素子又は回路との間で信号を伝達する、複数個の導電要素を含み得る。このトランスレータは、インターポーザ上の少なくとも１つの導電構造と、試験サンプル１３０上の１つの回路又は素子の、少なくとも１つの試験点との間に、経路を提供するための複数個の電気配線及び接触プローブを含み得る。このトランスレータは、実質的に平面状の構造、例えば、プリント回路基板とすることができる。このトランスレータは、インターポーザ３００に、又はＰＩＢ−トランスレータ封止部材１１５に、又は補剛材１０５に、トランスレータを位置合わせするための位置合わせ機構を含み得る。このトランスレータは、当該技術分野において既知の技術を使用して作製することができる。
【００２６】
積み重ね体に組み立てられる場合、トランスレータ１２０、インターポーザ３００、及びＰＩＢ  １１０は、横方向、例えば、積み重ねの方向を横断する方向（Ｘ、Ｙ平面内に存在する方向）では、互いに対して実質的に不動とすることができ、積み重ねの方向（Ｚ方向）では、互いに対して移動可能である場合もあれば、移動可能ではない場合もある。この点では、トランスレータ１２０、インターポーザ３００、及びＰＩＢ  １１０のうちの任意の２つの、互いに対する横方向での相対運動は、一部の実施形態では、約５００マイクロメートル未満、一部の実施形態では、約２００マイクロメートル未満、一部の実施形態では、約１００マイクロメートル未満、一部の実施形態では、約５０マイクロメートル未満、一部の実施形態では、約２０マイクロメートル未満、一部の実施形態では、更に約１０マイクロメートル未満とすることができる。しかしながら、一部の実施形態では、インターポーザ３００の個々のモジュールは、プローブインターフェースボード１１０及び／又はトランスレータ１２０に対して移動可能とすることができる。そのような移動により、位置合わせピン１１２などの位置合わせ機構に基づく、インターポーザ３００の各モジュールの位置決めを可能にすることができる。この方法で、各インターポーザモジュール内部の導電要素と、ＰＩＢ  １１０及び／又はトランスレータ１２０上の導電パッドとの、厳密な位置合わせ公差を達成することができる。
【００２７】
一部の実施形態では、プローブインターフェースボード１１０、インターポーザ３００、及びトランスレータ１２０は、空気圧及び／又は真空、並びに関連する空気式装置を使用して、少なくとも部分的に、一体に保持することができる。一実施例としては、ＰＩＢ−トランスレータ封止部材１１５を、ＰＩＢ  １１０とトランスレータ１２０との間に配置して、インターポーザ３００を中に配置することができる空気式チャンバを形成することができる。封止部材１１５は、ＰＩＢ  １１０とトランスレータ１２０との間に気密封止を形成する、少なくとも１つのガスケット、封止体、又はＯリングを有する、リング構造を含み得る。封止部材１１５は、インターポーザ３００とほぼ同じ厚さのものとすることができる。封止部材１１５によって形成される空気式チャンバ内の空気を排出することにより、トランスレータ１２０及び／又はＰＩＢ  １１０を、インターポーザ３００と接触させるように引き寄せることができる。
【００２８】
一部の実施形態では、プローブインターフェースボード１１０、インターポーザ３００、及びトランスレータ１２０は、機械的締結具、例えば、摩擦嵌め位置合わせピン、バネピン、カム構造、クリップ、ねじ、リベットなど、又は種々のタイプの機械的締結具の組み合わせによって、一体に保持することができる。この点では、インターポーザ３００は、この締結具に対応するための、締結具保持機構を含み得る。
【００２９】
トランスレータ−ウェハ封止部材１２５を一部の実装で使用して、試験サンプル１３０とトランスレータ１２０との間に、第２空気式チャンバを形成することができる。この第２空気式チャンバを排気することにより、試験サンプルの少なくとも一部分を、トランスレータと接触させるように引き込むことができる。
【００３０】
一部の実施形態では、アセンブリとしての、プローブインターフェースボード１１０、インターポーザ３００、及びトランスレータ１２０を、機械的手段、例えば、微小位置決め装置を使用して、試験サンプル１３０と接触させるように押し付けることができる。そのような実施形態では、トランスレータ−ウェハ封止部材１２５を使用する場合もあれば、使用しない場合もある。
【００３１】
上述のように、インターポーザ３００は、共通の基底形状を共有する、限定数のタイプのモジュールから組み立てることができる。本発明の一実施形態による、インターポーザモジュールのタイプ２００、２０１、２０２を、図２Ａ〜２Ｄに示す。図２Ａ〜２Ｃは、モジュールの平面図を示し、図２Ｄは、モジュールの立面図を示す。図２Ａ〜２Ｃに示し得るように、各モジュールは、図２Ａに示す基底モジュール形状の少なくとも一部分を含む。図示の実施形態では、基底形状は六角形であるが、本発明はこの点で限定されるものではない。
【００３２】
本発明者らは、限定数の形状へと機械加工することができ、かつ所望のサイズ及び形状の選択されたインターポーザ、例えば、ほぼ半導体ウェハのサイズの円形のインターポーザに実質的に一致するように組み立てることができる、基底モジュール形状を選択することを想到している。一実施形態では、基底形状は、基底形状の第１のモジュールが、基底形状の第１部分（第１モジュール２０１）を含む第２のモジュール、及び基底形状の第２部分（第２モジュール２０２）を含む第３のモジュールへと機械加工される場合に、図３を参照して理解することができるように、第１の基底形状モジュール、第２のモジュール、及び第３のモジュールのみが、インターポーザを円へと組み立てるために使用されるモジュール形状となり得るように選択される。したがって、基底モジュールが射出成形によって形成される場合には、全てのタイプのモジュールを作製するために製作する必要がある射出成形金型は１つのみとなる。この点では、複数個の基底モジュール２００を、単一の金型から成形することができる。引き続き、複数個の基底モジュール２００の第１部分を、第１モジュール２０１へと機械加工することができ、複数個の基底モジュール２００の第２部分を、第２モジュール２０２へと機械加工することができる。次いで、基底モジュール２００、第１モジュール２０１、及び第２モジュール２０２を、選択された形状へと組み立てることができる。
【００３３】
更には、組み立てられたモジュールは、図３Ａを参照して示し得るように選択された形状を実質的に充填する、例えば、円を実質的に充填することができる。このことは、例えば、集積回路及び集積素子を上に分布させることができる、半導体ウェハなどの試験サンプル１３０の区域を充填するために、有用であり得る。図３Ｂは、２つのモジュール形状のみを使用して、円の形状にインターポーザを形成することができる、実施形態を示す。
【００３４】
円形又は楕円形の区域を充填するために使用される場合、モジュール２０１、２０２の少なくとも一方は、弓状縁部２５５、２６５を含み得る。この弓状縁部は、実質的に、基底モジュール形状の２つの頂点間にわたって存在し得る。この弓状縁部は、基底モジュールとモジュール部分とを組み立てることで実質的に充填される、円又は楕円形の円弧区分を、ほぼ含み得る。
【００３５】
基底モジュールは、最初に、最終基底モジュール形状２００とは異なり、かつ／又は最終基底モジュール形状２００よりも大きいものであり得る形状で、形成することができる。例えば、モジュールは、最初に大きいサイズ（例えば、外辺部の少なくとも一部分の周囲の追加的材料）で形成して、最終基底モジュール形状に機械加工することができる。全ての基底モジュールを機械加工することにより、成形プロセスから達成し得るよりも良好なサイズ公差、例えば、射出成形のみで可能であるよりも厳密なサイズ公差を提供することができる。基底モジュールを機械加工することはまた、基底モジュールの側面も平滑化することにより、射出成形の湯口によって引き起こされる、成形プロセスの人工産物を除去することができる。したがって、基底モジュールの機械加工はまた、モジュール全体にわたる、より良好なポリマーの均一性を提供する、射出成形の湯口の分布も可能にすることができる。射出成形されたモジュールは、例えば、サイズ公差に合致し、かつ／又は人工産物を除去するための、何らかの機械加工を必要とし得るため、その基底形状の諸部分を含む部片２０１、２０２へと、モジュールを機械加工する際の、追加的コストが殆ど存在しない。
【００３６】
射出成形の湯口に関連する人工産物を除去するための、モジュールの縁部の機械加工はまた、有利には、モジュールの縁部から導電構造２７０、２８０までの距離も低減する。この距離の低減により、下層に存在する素子のプロービングには使用不可能である、モジュールの境界の面積が低減される。モジュールの縁部の機械加工により、モジュールの縁部と導電構造との距離を、一部の実施形態では、約３ｍｍ未満、一部の実施形態では、約２ｍｍ未満、一部の実施形態では、約１ｍｍ未満の値まで低減することができる。モジュールの縁部は、少なくとも１つの段差部分２４０を含み得る。
【００３７】
概要として、基底モジュール２００は、選択された形状に形成される、電気絶縁材料のブロック２０５（例えば、射出成形されたポリマー又は複合材料、機械加工されたポリマー又は複合材料）を含み得る。この基底モジュールは、複数個の頂点２０６、及び複数個の位置合わせ機構２１０ａ、２１０ｂを含み得る。モジュール２００は、このブロックを貫通して、モジュールの第１表面上の導電構造２７０と、第２表面上の導電構造２８０との間に、電気的接続性を提供する、複数個の導電要素（図示せず）を、更に含み得る。モジュール２００は、１つの構造に、例えばＰＩＢ  １１０に、各部片を保持するために使用することができる、少なくとも１つの締結具保持機構２１５を、各部片上の共通の場所に更に含み得る。任意のタイプの機械的締結具、例えば、上述のタイプのうちのいずれかを使用して、隣接構造又は近傍の構造に、各モジュールを保持することができる。
【００３８】
一部の実施形態では、このモジュールは、モジュール全体にわたって分布される、複数個の機構２３０ａ、２３０ｂ（例えば、穴、空洞、又はスロット）、及び空洞間に延びる、少なくとも１つの「ストリート」２２０を含み得る。導電要素は、空洞２３０ａ、２３０ｂを貫通して、図２Ｄに示すような、インターポーザの両側上の導電構造２７０、２８０に接続することができる。これらの導電要素及び導電構造は、モジュールを射出成形した後に、モジュール２００の空洞内に取り付けることができる。他の実装では、導電要素及び導電構造を、位置決めして保持し、それらの導電要素及び導電構造の周囲に、モジュール２００を成形することができる。更に他の実施形態では、導電構造２７０、２８０は、機構２３０ａ、２３０ｂ内に圧入することができる。
【００３９】
位置合わせ機構２１０ａ、２１０ｂを使用して、ＰＩＢ  １１０などの隣接構造、又は非隣接構造に、各モジュール２００、２０１、２０２を整合させることにより、プローブアセンブリ１４０内で、各モジュールを位置合わせ及び／又は保持することができる。位置合わせ機構は、位置合わせピンを中に挿入することができる、穴を含み得、また、保持装置のために使用される穴、例えばねじ穴２１５も含み得る。各モジュール上には、１つ、２つ、３つ、又はそれより多くの位置合わせ機構が存在し得る。一部の実施形態では、位置合わせ機構は、図２Ａ〜２Ｃに示すように、それらの位置合わせ機構が、各基底モジュール２００、及び基底モジュールの各部分２０１、２０２上に、共通の構成及び場所で存在するように配置される。この点では、位置合わせ機構の場所は、図面に示す場所に限定されるものではない。例えば、２つの位置合わせ機構を、図２Ｂに示す４つの頂点２０６のうちの、任意の２つの付近に配置することができる。隣接構造、例えば、ＰＩＢ及び／又はトランスレータ、並びに補剛材などの他の構造上には、嵌め合い位置合わせ機構が存在し得る。一部の実施形態では、この位置合わせ機構は、隣接構造（ＰＩＢ  １１０）又は非隣接構造（補剛材１０５）上の嵌め合い機構を有する、戻り止め及び／又はタブ状構造若しくはピン状構造を含み得る。
【００４０】
各モジュール２００、２０１、２０２に共通する位置合わせ機構の組み込みは、モジュールの製造の間に導電構造２７０、２８０を挿入するための、単一の取り付け具及び機械の使用をもたらす。共通の位置合わせ機構はまた、各モジュールを電気的に試験するための、単一の電気的試験用取り付け具及び装置の使用ももたらす。
【００４１】
少なくとも１つのストリート２２０を、基底モジュール２００上に配置することができる。ストリートは、空洞２３０ａ、２３０ｂ、若しくは接点２７０、２８０が存在しない、モジュールの表面に沿った経路又はチャネルを含み得る。ストリートは、図面に示すように、接点間の周期的な間隔よりも、広い幅を有し得る。ストリートは、インターポーザモジュール上の接点２７０に位置合わせされて接触する、ＰＩＢ上の複数個の接触機構への信号、又は接触機構からの信号を、経路付けするために使用される、ＰＩＢ  １１０上の同様の領域に対応し得る。例えば、ストリートは、複数個の配線を含む、ＰＩＢ上の領域に対応し得る。
【００４２】
一部の実装では、ストリート２２０は、モジュール２００、２０１、２０２内部の導電要素への電気配線、及び導電要素からの電気配線を経路付けするためにモジュール上で使用することができる。この点では、複数個の接点２７０又は接点２８０のうちの１つに到着する信号は、モジュール内部の複数個の他の接点に分配することができる。一部の実施形態では、モジュール又はモジュール部分の外辺部に沿った領域が、信号を経路付けするための配線を収容し得る。
【００４３】
インターポーザピン１１２が、ＰＩＢ  １１０及び／又はトランスレータ１２０に対して、Ｘ方向若しくはＹ方向の力を引き起こす場合、ストリートの両側上の接点２８０を、互いに対して１８０度に配向することにより、その構造又は位置合わせピンへのいずれの力も、無効にするか、若しくは著しく低減することができる。それゆえ、接点２８０の配向を使用して、インターポーザ構造内部の面内力を低減することができる。
【００４４】
導電構造２７０、２８０（図２Ｄに示す）は、ＰＩＢ、インターポーザ、及びトランスレータが、プローブアセンブリ積み重ね体へと組み立てられる場合、隣接する構成要素（例えば、トランスレータ又はＰＩＢ）上の嵌め合い導電要素に、結合する場合もあれば、結合しない場合もある。接点２７０、２８０は、任意の好適な導電材料とすることができる。一部の実施形態では、接点は、インターポーザモジュールを通して電気信号（デジタル及び／又はアナログ）を伝達する、インターポーザ内部の導電部材（図示せず）に結合することができる。一部の実施形態では、各接点２７０、２８０は、同じ導電要素、例えば、選択された形状に屈曲された導線又はワイヤーの、両末端部を含み得る。この導電部材は、モジュール２００全体にわたって分布される、空洞２３０ａ、２３０ｂ内に配置することができる。
【００４５】
インターポーザモジュールの第１表面上の導電構造２８０は、そのインターポーザの第２表面上の導電構造２７０とは異なるものとすることができ、又は同じものとすることもできる。一実施形態では、第１表面上の導電構造２８０は、第１表面から延出する、ワイヤー形状又はタブ形状の要素を含み得る。第２表面上の導電構造２７０は、バンプを含み得るが、本発明は、この点で限定されるものではない。導電構造２７０は、一部の実施形態では、導体パッド又はタブを含み得る。
【００４６】
一部の実装では、導電構造２８０は、金属、合金、又は任意の好適な導電材料を含み得る。この導電構造は、弾性又は柔軟性のものとすることができる。隣接構造と接触する場合、インターポーザは、接点２７０の末端部に、Ｘ及び／又はＹ方向の擦過力を加えることにより、この接点は、それらが接触する区域の、自然酸化物又は砕片を突破することができる。導電構造２８０は、耐食性の材料を含み得るか、又は耐食性の導電コーティングを含み得る。この導電構造は、軟質の非腐食性コーティング（例えば、金）を含み得ることにより、導電構造２８０に、トランスレータ１２０上のパッドを接触させる反復行為は、感知し得るほどにその導体パッドを劣化させることがない。導電構造の密度は、高くすることができ、例えば、一部の実施形態では、約２ｍｍ〜約１ｍｍの間隔、約１ｍｍ〜約０．５ｍｍの間隔、更に約０．５ｍｍ〜約０．２ｍｍの間隔である。
【００４７】
一部の実装では、第１表面上の様々な導電構造は、図２Ｄに示すように、第１表面から、少なくとも２つの横方向で延出し得る。語句「表面から横方向で延出する」とは、表面からの延出を指すが、この延出は、その表面に平行な、少なくとも１つの方向成分を有する。この延出は、その表面に垂直な成分を更に含み得る。この点では、接点２８０の第１部分は、第１の横方向で延出し、第２部分は、第２の横方向で延出し得る。表面からの、少なくとも２つの横方向での、接点２８０の延出は、接点２８０が圧縮状態にある場合に、モジュールを移動させるか又は誤った位置合わせをする傾向がある、インターポーザモジュールに対する横向きの力を低減若しくは相殺することができる。
【００４８】
複数個の導電構造によって及ぼされる横向きの力の相殺は、図２Ｄを参照して、より明確に理解することができる。圧縮される際、モジュール２００の左（−Ｘ）部分上の導電構造２８０は、インターポーザブロック２０５に対して、−Ｘ方向の力及び＋Ｚ方向の力を及ぼし得る。モジュール２００の右（＋Ｘ）部分上の導電構造２８０は、インターポーザブロック２０５に対して、＋Ｘ方向の力及び＋Ｚ方向の力を及ぼし得る。左部分及び右部分上に、同じ数の接点が存在する場合には、横向きの（Ｘ）力成分が相殺されることになる。この横向きの力の相殺は、接点２８０及び／又は接点２７０の圧縮による、インターポーザモジュール２００、２０１、２０２、若しくはインターポーザ３００の、ＰＩＢ又はトランスレータに対する誤った位置合わせの傾向を、低減若しくは排除することができる。
【００４９】
図２Ｄに示すように、モジュール２００の第１部分（図面内の左半分）に関する導電構造２８０は、モジュールの第２部分（右半分）の導電構造２８０に関する、第２の横方向とは異なる第１の横方向で、モジュールの表面から延出し得る。一部の実施形態では、空洞２３０ａ、２３０ｂは、選択された方向での、接点２８０の延出を引き起こすか又は収容するような形状（例えば、くさび形状）にすることができる。
【００５０】
導電構造が延出する、少なくとも２つの横方向は、対向する場合もあれば、対向しない場合もある。一部の実施形態では、導電構造の複数個の区域部分が、モジュール２００上に存在し得、少なくとも第１の区域部分内部の導電構造２８０は、第２区域部分内部の導電構造２８０とは異なる横方向で、モジュールの表面から延出する。これらの導電構造の複数個の部分は、複数個の導電構造が圧縮される際に、それらの複数個の導電構造によって及ぼされる、インターポーザモジュール２００又は組み立てられたインターポーザ３００に対する横向きの力を、実質的に相殺するように配向することができる。導電構造２８０は、インターポーザ３００を、プローブアセンブリ１４０へと組み立て、トランスレータ１２０と接触するように定置する際に、圧縮することができる。一部の実装では、接点２８０の横向きの延出の方向は、区域ごとにではなく、接点ごとに変化又は変更することができる。
【００５１】
半導体ウェハ上では、回路及び素子の密度を高くすることができるため、多数の接点２８０が、インターポーザ上に存在し得る。一部の実施形態では、直径３００ｍｍの半導体ウェハを試験するためには、一部の実施形態では、約５，０００〜約１０，０００個の接点、一部の実施形態では、約１０，０００〜約２０，０００個の接点、一部の実施形態では、約２０，０００〜約４０，０００個の接点、一部の実施形態では、更に約４０，０００〜約８０，０００個の接点を必要とし得る。高い接点密度では、各導電構造２８０の位置決めに、高い精度を必要とし得る。例えば、接点２８０の場所は、位置合わせ機構２１０ａ、２１０ｂに対して、一部の実施形態では、約±２００マイクロメートル以内、一部の実施形態では、約±１００マイクロメートル、一部の実施形態では、約±５０マイクロメートル以内までの精度とすることができる。
【００５２】
接点２８０と、トランスレータ１２０上の嵌め合い導体パッド又はタブとの間の位置合わせ公差は、接点２８０の密度を高くすることができ、かつ嵌め合い導体パッドを小さくすることができるため、厳密なものにすることができる。この点では、インターポーザとトランスレータとの位置合わせ公差は、約±２００マイクロメートル未満、約±１００マイクロメートル未満、一部の実施形態では約±５０マイクロメートル未満とすることができる。一部の実施形態では、インターポーザブロックに関する熱膨張係数（ＣＴＥ）が、トランスレータ１２０に関するＣＴＥとほぼ同じとなるように、ブロック２０５に関して、材料を選択することができる。インターポーザブロック及びトランスレータに関するＣＴＥの合致により、インターポーザ接点２８０と、トランスレータ上の導体パッド又はタブとの、熱的に誘導される誤った位置合わせを低減することができる。
【００５３】
組み立てられたインターポーザ３００上には、多数の導電構造２８０が存在し得るため、各接点に関するバネ力は、インターポーザ又はトランスレータに適用することができる最大限の使用可能な力によって、制約することができる。例えば、それぞれが約１２グラムの圧縮力を必要とする、総計３２，５００個の導電構造２８０は、組み立てられたインターポーザに関して、総計で、約３９０ｋｇの圧縮力を必要とすることになる。導電構造２８０に関するバネ力は、一部の実施形態では、約１ｇ〜約５ｇ、約５ｇ〜約１０ｇ、約１０ｇ〜約２０ｇ、一部の実施形態では、更に約２０ｇ〜約５０ｇとすることができる。この弾性の導電構造の耐用期間は、一部の実施形態では、１０，０００サイクルを超え、一部の実施形態では、２０，０００サイクルを超え、一部の実施形態では、５０，０００サイクルを超え、一部の実施形態では、更に１００，０００サイクルを超える。
【００５４】
インターポーザへと組み立てられたモジュールを、一実施形態による図３Ａに示す。図３Ａに示すように、組み立てられたインターポーザ３００は、共通の基底形状から製造される３つの形状の、１９個のモジュールを含み得るが、本発明は、この点で限定されるものではない。より多くのモジュール、又はより少ないモジュールが存在し得る。例えば、図３Ｂは、２つの形状の７つのモジュールが存在する一実施形態を示す。一部の実施形態では、共通の基底形状から製造される、４つ又は５つの形状を使用することができる。
【００５５】
組み立てられたインターポーザのサイズは、試験サンプル１３０上の試験区域よりも小さいもの、試験区域とほぼ同じサイズ、又は試験区域よりも大きいものとすることができる。図３Ａに示し得るように、組み立てられたモジュールは、選択された形状を実質的に充填する。この選択された形状は、組み立てられたモジュール又はインターポーザに外接する円とすることができる。この円は、一部の実施形態では、半導体ウェハとほぼ等しい直径（Ｄ１又はＤ２）を有し得る。一実施形態では、円は、約２９０ｍｍの直径Ｄ１を有し得、半導体ウェハは、約３００ｍｍの直径Ｄ２を有し得る。したがって、これらのモジュールは、ウェハ全体の試験のためのインターポーザ内で使用することができる。
【００５６】
一部の実施形態では、インターポーザの選択された形状は、ウェハ上に製作された全ての回路及び素子を含む、半導体ウェハ上の区域の直径と、ほぼ等しい直径Ｄ１を有する円とすることができる。この点で、また図２及び図３Ａを参照すると、組み立てられたインターポーザ３００は、回路及び／又は素子を配置することができる、ウェハの最も外側の領域まで導電構造２８０を提供することができる。更には、インターポーザモジュールに外接する装着ハードウェア（例えば、ＰＩＢ−トランスレータ封止部材１１５）の少なくとも一部分を受容する、環状領域（Ｄ１とＤ２との間）を、インターポーザの外周部に提供することができる。
【００５７】
図２Ａ〜２Ｃ、及び図３Ａを更に参照すると、インターポーザの外縁部に沿って、モジュール部分２０１、２０２の頂点２０６が当接する場所２４５で、無駄な区域が殆ど存在し得ないことが理解されるであろう。例えば、選択された円形区域（例えば、半導体ウェハのサイズに対応し得る一定の直径Ｄ１を有する円）に関しては、モジュールのサイズが低減される場合、インターポーザの外縁部の周りで、それらのモジュールの当接するモジュール部分間に、三角形の空隙が広がる。一部の実施形態では、組み立てられたモジュールは、選択された区域の約８０％〜約１００％、一部の実施形態では、選択された区域の約９０％〜約１００％、一部の実施形態では、選択された区域の約９５％〜約１００％、一部の実施形態では、選択された区域の約９７％〜約１００％、一部の実施形態では、選択された区域の更に約９９％〜約１００％を充填する。複数個の導電構造２７０、２８０は、それらのモジュールとほぼ同じ面積を充填し得ることが理解されるであろう。
【００５８】
組み立てられたインターポーザ上のストリート２２０は、図３Ａに示し得るように、モジュールからモジュールへと位置合わせすることができる。インターポーザ３００が取り付けられる、プリント回路基板又は他の基材は、接点２７０及び／又は接点２８０が嵌り合う、パッドなどの導電構造の、対応するパターンを有する。したがって、インターポーザ３００内のストリートは、チャネルを経路付ける際に使用することができる、それらのプリント回路基板内のストリートに対応する。内部モジュールへの電気的アクセスは、必要に応じて、それらのストリートに沿って達成することができる。この点では、ストリート２２０に対応する経路付けチャネルを使用する、全てのモジュールへの電気的アクセスは、組み立てられたインターポーザの外辺部から得ることができる。
【００５９】
図３Ａ及び図２Ｄを参照すると、接点２８０の圧縮による、組み立てられたインターポーザ３００に対する正味の横向きの力は、図３Ａに示す構成で、実質的に相殺することができる点もまた理解することができる。横向きの力の実質的な相殺は、円形区域の中心周りの、モジュールの分布の対称性を考慮することで理解することができる。
【００６０】
インターポーザ用モジュールの実施形態を説明してきたが、関連する方法を、ここで説明する。
【００６１】
インターポーザを製作するための方法４００の一実施形態を図４の流れ図に示す。方法４００は、第１形状のモジュールを形成する行為４１０と、形成されたモジュールの第１部分を、第２形状に機械加工する行為４２０と、形成されたモジュールの第２部分を、第３形状に機械加工する行為４３０と、選択された形状のインターポーザへと、モジュールを位置合わせする行為４４０及び組み立てる行為４５０とを含み得る。モジュールの製作及び組み立てに関する、追加的行為を含めることができる。これらの行為のうちの一部は、手動で、あるいはプログラム可能な機械若しくはコンピュータ制御機械を使用する、自動化方式又は半自動化方式で実行することができる。
【００６２】
第１形状のモジュールを形成する行為４１０は、選択された単一の形状の、複数個の基底モジュールを、射出成形、ＣＮＣミリング加工、熱間プレス、打ち抜き加工、レーザー切断、又はこれらの組み合わせなどの、機械プロセスによって形成することを含み得る。選択された単一の形状は、六角形とすることができる。この形成する行為４１０は、各モジュール内に、少なくとも１つ又は少なくとも２つの位置合わせ機構を形成することを更に含み得る。一部の実施形態では、形成する行為４１０は、各モジュール内に、複数個の接点保持機構（例えば、空洞又はビア）を形成することを更に含み得る。接点保持機構は、導電構造２７０、２８０、及び／又はモジュールを貫通する対応する導電要素を保持するように適合される、任意のタイプ並びに任意の形態の機構を含み得る。位置合わせ機構及び接点保持機構を形成する行為は、選択された単一の形状のモジュールを形成する機械プロセスの一部とすることができ、又は第１形状のモジュールを形成する行為４１０の後に実行される、別個の行為とすることもできる。一部の実施形態では、第１形状のモジュールを形成する行為４１０は、モジュール内の複数個の接点保持機構内に、複数個の可撓性の導電構造を取り付けることを更に含み得る。
【００６３】
モジュールを形成する行為４１０は、組み立てられた場合に、選択された区域を実質的に充填するように、単一の形状から由来し得る限定数（例えば、２つ、３つ、又は４つ）の形状を選択することを含み得る。この形状の選択は、ほぼ半導体ウェハのサイズの円を充填するように、形状を選択することを含み得る。
【００６４】
モジュールを形成する行為４１０は、各基底モジュールを機械加工して、モジュールの外縁部の少なくとも一部分に沿って材料を除去することを含み得る。この材料は、サイズ公差を達成する目的のために、除去することができる。一部の実装では、この材料を除去することにより、モジュールの当接縁部付近の、接点を有さない「不感帯」を低減することができる。この不感帯の低減により、モジュールの外縁部での接点密度を増大させることができる。
【００６５】
モジュールの第１部分を第２形状のモジュールに機械加工する行為４２０は、基底形状モジュールの一部分を除去することを含み得る。この機械加工する行為４２０は、ミリング加工、研削加工、切削加工、又は任意の好適な機械加工プロセス、若しくは機械加工プロセスの組み合わせによって、一部分を除去することを含み得る。一部の実施形態では、基底モジュールの一部分の除去により、第２形状のモジュール上に第１円弧２５５が作り出される。この第１円弧は、選択されたインターポーザ形状の外辺部の第１区分（例えば、円、楕円形、又は多角形の外辺部の一区分）にわたって存在するように適合させることができる。機械加工する行為４２０により、基底形状モジュールの、ほぼ２つの頂点間にわたって存在する、第１円弧を作り出すことができる。
【００６６】
モジュールの第２部分を第３形状のモジュールに機械加工する行為４３０は、基底形状モジュールの一部分を除去することを含み得る。この機械加工する行為４３０は、ミリング加工、研削加工、切削加工、又は任意の好適な機械加工プロセス、若しくは機械加工プロセスの組み合わせによって、一部分を除去することを含み得る。一部の実施形態では、基底形状モジュールの一部分の除去により、第３形状のモジュール上に第２円弧２６５が作り出される。この第２円弧は、選択されたインターポーザ形状の外辺部の第２区分にわたって存在するように適合させることができる。機械加工する行為４３０により、基底形状モジュールの、ほぼ２つの頂点間にわたって存在する、第２円弧を作り出すことができる。
【００６７】
モジュール上に円弧２５５、２６５を形成する際、その円弧が、空洞２３０ａ、２３０ｂを通過して、鋭利な縁部又はギザギザの縁部が残される場合がある。引き続きミリング加工を行なうことにより、各空洞から、ギザギザな特徴部及び鋭利な特徴部を除去することができるため、得られる円弧は、その円弧の少なくとも一部の領域内に階段形状を有する。
【００６８】
インターポーザを製作する方法４００は、インターポーザモジュールを、インターポーザ若しくはプローブアセンブリ１４０へと、又はテスタ１０２と試験サンプル１３０との間のインターフェースの一部として使用することができる他の構造へと、組み立てる行為４４０を含み得る。一部の実施形態では、この組み立てる行為は、各モジュールを、インターポーザアセンブリ又はプローブアセンブリへと締結すること（例えば、摩擦ピン、バネピン、ねじ、リベット、ナット及びボルト、接着剤、接着フィルム、あるいはこれらの任意の組み合わせを使用して）を含み得ることにより、締結された後は、それらのインターポーザモジュールは、互いに対して、横方向で（すなわち、組み立てられたモジュールの平面内に存在する方向で）実質的に不動であるか、又は一部の実施形態では、各モジュールの位置決めが、位置合わせ機構に基づいて独立して制御されるように、横方向で移動することができる。
【００６９】
組み立てる行為４４０は、この組み立てと実質的に同時に実施される場合もあれば、同時に実施されない場合もある、位置合わせする行為を更に含み得る。例えば、各モジュールを、個別に、逐次的方式で、選択された場所に位置合わせして締結することができ、又は全ての（又は一群の）モジュールを最初に位置合わせして、次いで締結することができる。位置合わせする行為４４０は、各モジュール上の位置合わせ機構を少なくとも部分的に使用して、モジュールのアセンブリ内の一定の場所に、各モジュールを整合させることを含み得る。一実施例としては、この位置合わせする行為は、１つ以上の位置合わせピン１１２を使用して、各モジュールを一定の場所に整合させることを含み得る。
【００７０】
結論
【００７１】
本明細書で使用されるセクションの見出しは、単に構成的な目的であるに過ぎず、説明される主題を限定するとして、決して解釈されるものではない。
【００７２】
本教示は、様々な実施形態及び実施例と共に説明されているが、そのような実施形態又は実施例に、本教示が限定されることを意図するものではない。対照的に、本教示は、当業者によって理解されるように、様々な代替案、修正、及び等価物を包含する。
【００７３】
様々な本発明の実施形態が、本明細書で説明及び例示されているが、当業者には、本明細書で説明される機能を実行し、かつ／あるいは本明細書で説明される結果及び／又は１つ以上の有利点を得るための、様々な他の手段並びに／あるいは構造が容易に想起され、そのような変形形態及び／又は修正のそれぞれは、本明細書で説明される発明の実施形態の範囲内であると見なされる。より全般的には、当業者には、本明細書で説明される全てのパラメータ、寸法、材料、及び構成は、例示的であることを意図するものであって、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、本発明の教示が使用される具体的な用途に応じて変化することが容易に理解されるであろう。当業者には、本明細書で説明される具体的な発明の実施形態の多くの等価物が認識され、又は単に慣用的な実験方法のみを使用して、確認することが可能となるであろう。それゆえ、前述の実施形態は、単なる例として提示されるものであって、添付の特許請求の範囲、及びその等価物の範囲内で、具体的に説明され特許請求されるものとは別の方法で、発明の実施形態を実践することができる点を理解されたい。本開示の発明の実施形態は、本明細書で説明される個々の機構、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法を目的とするものである。更には、２つ以上のそのような機構、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法の、いずれの組み合わせも、そのような機構、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法が相互に矛盾しない場合には、本開示の発明の範囲内に含まれる。
【００７４】
本発明の上述の実施形態は、多数の方法のうちのいずれかによって実装することができる。例えば、一部の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを使用して実装することができる。いずれかの発明の態様が、少なくとも部分的にソフトウェア内に実装される場合、そのソフトウェアコードは、単一のコンピュータ内に提供されるにせよ、複数のコンピュータ間に分散されるにせよ、任意の好適なプロセッサ、又はプロセッサの集合上で実行することができる。
【００７５】
この点では、本発明の様々な態様、例えば、モジュールの設計、機械加工、位置合わせ、及び組み立ては、コンピュータ読み取り可能記憶媒体（又は複数のコンピュータ読み取り可能記憶媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つ以上のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光学ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイ若しくは他の半導体素子内の回路構成、又は他の有形のコンピュータ記憶媒体若しくは非一時的媒体）を使用して、少なくとも部分的に具現化することができ、そのコンピュータ読み取り可能記憶媒体は、１つ以上のコンピュータ又は他のプロセッサ上で実行される場合に、上記で論じられる技術の様々な実施形態を実装する方法を実行する、１つ以上のプログラムでコード化される。このコンピュータ読み取り可能媒体は、可搬性とすることができるため、その媒体上に記憶されたプログラムを、１つ以上の異なるコンピュータ又は他のプロセッサ上にローディングして、上記で論じられるような本技術の様々な態様を実装することができる。
【００７６】
用語「プログラム」又は「ソフトウェア」は、本明細書では、上記で論じられるような本技術の様々な態様を実装するように、コンピュータ又は他のプロセッサをプログラムするために採用することができる、任意のタイプのコンピュータコード、又はコンピュータ実行可能命令のセットを指す、一般的な意味で使用される。更には、本実施形態の一態様によれば、実行される場合に、本技術の方法を実行する１つ以上のコンピュータプログラムは、単一のコンピュータ又はプロセッサ上に存在する必要はなく、多数の異なるコンピュータ又はプロセッサ間に、モジュール方式で分散させて、本技術の様々な態様を実装することができる点を理解するべきである。
【００７７】
コンピュータ実行可能命令は、１つ以上のコンピュータ又は他のデバイスによって実行される、プログラムモジュールなどの、多くの形態にすることができる。全般的には、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか、又は特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。典型的には、プログラムモジュールの機能性は、様々な実施形態で、必要に応じて、組み合わせるか又は分散させることができる。
【００７８】
また、本明細書で説明される技術は、少なくとも１つの実施例が提供されている方法としても具現化することができる。本方法の一部として実施される行為は、任意の好適な方式で順序付けることができる。したがって、例示されるものとは異なる順序で行為が実行される、実施形態を構築することができ、このことは、一部の行為が、例示的実施形態では逐次的行為として示されていても、同時に実行されることを含み得る。
【００７９】
本明細書で規定及び使用される、全ての定義は、辞書的な定義、参照により組み込まれる文書内の定義、及び／又は定義される用語の通常の意味を統括するものとして理解するべきである。
【００８０】
不定冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、本明細書及び特許請求の範囲で使用するとき、明確な反対の指示がない限り、「少なくとも１つ」を意味するものとして理解するべきである。
【００８１】
程度の用語である、「約」、「ほぼ」、「実質的に」は、本明細書の全体を通して使用することができる。そのような程度の用語は、指示された値の選択された百分率の範囲内にある値、又は指示された値と等しい値、例えば、一部の実施形態では、指示された値の３０％以内、２０％以内、１０％以内、５％以内、２％以内、１％以内、更には０．５％以内、又は等しい値を指すことができる。
【００８２】
語句「及び／又は」は、本明細書及び特許請求の範囲で使用するとき、そのように結合される要素の「いずれか又は双方」、すなわち、一部の場合には接続的に存在し、他の場合には離接的に存在する要素を意味するものとして理解するべきである。「及び／又は」で列挙される複数の要素は、同じ方式で、すなわち、そのように結合される要素のうちの「１つ以上」として解釈するべきである。「及び／又は」節によって具体的に特定される要素以外に、他の要素が、それらの具体的に特定される要素に関連するにせよ、関連しないにせよ、任意選択的に存在し得る。それゆえ、非限定的な例として、「Ａ及び／又はＢ」への言及は、「含む」などの非制約的な言葉と共に使用される場合、一実施形態では、Ａのみ（任意選択的にＢ以外の要素を含む）、別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択的にＡ以外の要素を含む）を、更に別の実施形態では、Ａ及びＢの双方（任意選択的に多の要素を含む）を指すことなどができる。
【００８３】
本明細書及び特許請求の範囲で使用するとき、「又は」は、上記で定義されるような「及び／又は」と同じ意味を有するものとして理解するべきである。例えば、列挙される項目を隔てる場合、「又は」若しくは「及び／又は」は、包括的であるとして、すなわち、多数の要素又は要素の列挙のうちの少なくとも１つを含むばかりではなく、２つ以上も含み、また任意選択的に、列挙されない追加的な項目も含むものとして解釈されたい。「〜のうちの１つのみ」若しくは「〜のうちの厳密に１つ」、又は特許請求の範囲で使用する場合の「〜からなる」などの、明確に反対を指示する用語のみが、多数の要素又は要素の列挙のうちの、厳密に１つの要素を含むことを指す。全般的には、用語「又は」は、本明細書で使用するとき、「いずれかの」、「〜のうちの１つ」、「〜のうちの１つのみ」、又は「〜のうちの厳密に１つ」などの、排他性の用語によって先行される場合には、排他的二者択一（すなわち、「一方又は他方であって、双方ではない」）を指示するものとしてのみ解釈されたい。「本質的に〜からなる」は、特許請求の範囲で使用する場合、特許法の分野で使用されるような、その通常の意味を有するものとする。
【００８４】
本明細書及び特許請求の範囲で使用するとき、１つ以上の要素の列挙を参照する、語句「少なくとも１つ」は、要素の列挙内の任意の１つ以上の要素から選択される、少なくとも１つの要素を意味するが、要素の列挙の範囲内で具体的に列挙される１つ１つの要素のうちの、少なくとも１つを必ずしも含むものではなく、要素の列挙内の、要素の任意の組み合わせを排除するものではないことを理解するべきである。この定義はまた、語句「少なくとも１つ」が言及する、要素の列挙の範囲内で具体的に特定される要素以外にも、それらの具体的に特定される要素に関連するにせよ、関連しないにせよ、要素が任意選択的に存在し得ることも可能にする。それゆえ、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも１つ」（又は等価的に、「Ａ又はＢの少なくとも１つ」、又は等価的に、「Ａ及び／又はＢの少なくとも１つ」）は、一実施例では、少なくとも１つのＡ、任意選択的に２つ以上のＡを含み、Ｂが存在しない（かつ任意選択的に、Ｂ以外の要素を含む）ことを、別の実施形態では、少なくとも１つのＢ、任意選択的に２つ以上のＢを含み、Ａが存在しない（かつ任意選択的に、Ａ以外の要素を含む）ことを、更に別の実施形態では、少なくとも１つのＡ、任意選択的に２つ以上のＡを含み、少なくとも１つのＢ、任意選択的に２つ以上のＢを含む（かつ任意選択的に、他の要素を含む）ことなどを、指すことができる。
【００８５】
上記の明細書中と同様に、特許請求の範囲でも、「備える」、「含む」、「担持する」、「有する」、「含有する」、「伴う」、「保持する」、「〜から構成される」などのような全ての移行句は、非制約的であるとして、すなわち、含まれるがそれに限定されないことを意味するものとして理解されたい。「Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｏｆｆｉｃｅ  Ｍａｎｕａｌ  ｏｆ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ」（第２１１１．０３項）に記載されるように、移行句「〜からなる」及び「本質的に〜からなる」のみを、それぞれ、制約的移行句、又は半制約的移行句とする。
【００８６】
特許請求の範囲は、その効果が特に記述されない限り、説明される順序又は要素に限定されるものとして読むべきではない。添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者によって、形態及び詳細の様々な変更を行なうことができる点を理解するべきである。以下の特許請求の範囲並びにその等価物の趣旨及び範囲内となる、全ての実施形態が、特許請求される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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