(57)【要約】  本発明の一部の実施形態では、プロービング装置は、基板と、基板に取り付けられるバネ構造と、バネ構造に取り付けられる複数の弾性プローブとを備えうる。各プローブは、デバイスに接触するよう配置される接点部を含みうる。バネ構造は、プローブの接点部への力に呼応して、各プローブに対し第１のコンプライアンス源を供給し、各プローブは、プローブの接点部への力に呼応して、第２のコンプライアンス源を個別に供給しうる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に取り付けられ、且つ、第１のコンプライアンス源を供給するバネ構造と、
前記バネ構造に取り付けられる複数の弾性プローブと、
を備え、
各プローブは、デバイスに接触するよう配置される接点部を含み、
各プローブは、第２のコンプライアンス源を個別に供給する、プロービング装置。
【請求項２】
前記複数のプローブの前記接点部への力に応答して、前記バネ構造は前記第１のコンプライアンス源を供給し、前記複数のプローブは前記第２のコンプライアンス源を供給する、請求項１に記載のプロービング装置。
【請求項３】
前記バネ構造は、台と複数の拡張アームとを含み、
前記複数の拡張アームは、前記台を前記基板に可動に接続し、
前記複数のプローブは、前記台に取り付けられる、請求項２に記載のプロービング装置。
【請求項４】
前記複数のプローブのそれぞれは、前記台から離れるように延在する梁を含み、
前記プローブの前記接点部は、前記台から離れて配置される接点先端を含む、請求項３に記載のプロービング装置。
【請求項５】
前記力は、前記デバイスの複数の端子と前記複数のプローブとの接触により生じ、
前記バネ構造により供給される前記コンプライアンスは、前記複数のプローブへの前記力の方向に対応する第１の方向におけるコンプライアンスを含み、
前記複数のプローブにより供給される前記個別のコンプライアンスのそれぞれは、前記デバイスの前記複数の端子における前記複数のプローブの前記接点部のスクラブ動作に対応する第２の方向におけるコンプライアンスを含む、請求項２に記載のプロービング装置。
【請求項６】
前記複数のプローブにより供給される前記コンプライアンスのそれぞれは、前記第１の方向におけるコンプライアンスをさらに含む、請求項５に記載のプロービング装置。
【請求項７】
前記基板は、複数の電気接点を含み、
前記プロービング装置は、前記複数の電気接点のそれぞれを、前記複数のプローブのそれぞれに電気的に接続する複数の電機接続をさらに備える、請求項１に記載のプロービング装置。
【請求項８】
前記デバイスは、１以上の半導体ダイを含み、
前記複数のプローブは、導電性であり、且つ、前記１以上のダイの複数の端子に接触するよう配置され、
前記プロービング装置は、前記１以上のダイを試験するための試験データを受け取る電気的インターフェイスをさらに備え、
前記複数のプローブは、前記インターフェイスに電気的に接続される、請求項１に記載のプロービング装置。
【請求項９】
前記基板、前記バネ構造、及び前記複数のプローブは、タイル構造を構成し、
前記プロービング装置は、マスタ基板に取り付けられる複数の該タイル基板を備える、請求項１に記載のプロービング装置。
【請求項１０】
前記基板に取り付けられる第２のバネ構造と、
前記第２のバネ構造に取り付けられる第２の複数のプローブと、
をさらに備える、請求項１に記載のプロービング装置。
【請求項１１】
前記バネ構造は、ねじりバネ要素を含み、
前記複数のプローブのそれぞれは、カンチレバーバネ要素を含む、請求項１に記載のプロービング装置。
【請求項１２】
第１の基板と、前記第１の基板に取り付けられるバネ構造と、前記バネ構造に取り付けられる複数のプローブとを備えるプロービング装置を作製する方法であって、
前記複数のプローブの接点部への力に応答して、前記複数のプローブに対し第１のコンプライアンス源を供給するよう前記バネ構造を構成する段階と、
前記力に呼応して第２のコンプライアンス源を個別に供給するよう前記複数のプローブを構成する段階と、
を含む方法。
【請求項１３】
前記バネ構造を構成する段階は、多層基板の１以上の層から前記バネ構造を形成する段階を含み、
前記第１の基板は、前記多層基板の１以上の他の層を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記バネ構造を形成する段階は、前記多層基板の前記１以上の層の一部を除去する段階をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記除去する段階は、前記１以上の層の一部を除去して前記第１の基板に取り付けられ且つ台へと延在する複数の拡張アームを形成する段階を含み、
前記台は、前記第１の基板に可動に取り付けられる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
各プローブは、梁を含み、
前記プローブの前記接点部は、前記梁上に配置される接点先端を含み、
前記複数のプローブを構成する段階は、前記接点先端を前記台から離して配置して前記台上に前記梁を配置する段階を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記多層基板の前記１以上の層から第２のバネ構造を形成する段階と、
前記第２のバネ構造上に第２の複数の弾性プローブを配置する段階と、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の基板上に複数の電気接点を設ける段階と、
前記複数の電気接点のそれぞれを前記複数のプローブのそれぞれに電気的に接続させる段階と、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数のプローブの前記接点部を、試験する１以上の半導体ダイの複数の端子に接触するよう配置する段階と、
前記１以上のダイを試験するための試験データを受け取る電気的インターフェイスを設ける段階と、
前記複数のプローブを前記インターフェイスに電気的に接続させる段階と、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の基板、前記バネ構造、及び前記複数のプローブは、タイル構造を構成し、
前記方法は、
複数の該タイル構造を作製する段階と、
前記複数のタイル構造をマスタ基板に取り付ける段階と、
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数のプローブの前記接点部への前記力は、電子デバイスの複数の端子との接触により生じ、
前記バネ構造により供給される前記コンプライアンスは、前記複数のプローブへの前記力の方向に対応する第１の方向におけるコンプライアンスを含み、
前記複数のプローブにより供給される前記個別のコンプライアンスのそれぞれは、前記電子デバイスの前記複数の端子における前記複数のプローブの前記接点部のスクラブ動作に対応する第２の方向におけるコンプライアンスを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
前記プローブにより供給される前記コンプライアンスのそれぞれは、前記第１の方向におけるコンプライアンスをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記バネ構造を構成する段階は、前記複数のプローブの接点部への力に応答してねじりバネとして機能するよう前記バネ構造を構成する段階を含み、
前記複数のプローブを構成する段階は、前記力に呼応してカンチレバーバネとして機能するよう前記複数のプローブを構成する段階を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項２４】
プロービング装置を用いて１以上の半導体ダイを試験する方法であって、
前記プロービング装置及び前記半導体ダイの少なくとも一方を、前記プロービング装置の複数のプローブのそれぞれと、前記１以上のダイの複数の端子のそれぞれとの最初の接点を越えた過剰移動の距離分動かして、前記複数のプローブのそれぞれと前記複数の端子のそれぞれとを電気的に接続させる段階と、
前記複数のプローブのそれぞれを介して、前記１以上の半導体ダイに試験データを供給する段階と、
を含み、
一組のプローブが取り付けられるグローバルバネ構造は、前記過剰移動に応答して、前記一組のプローブに対し第１のコンプライアンス源を供給し、
前記一組のプローブにおける前記複数のプローブのそれぞれは、前記過剰移動に応答して、前記一組のプローブに対し第２のコンプライアンス源を個別に供給する、方法。
【請求項２５】
前記バネ構造により供給される前記コンプライアンスは、前記過剰移動の方向に対応する第１の方向におけるコンプライアンスを含み、
前記一組のプローブにおける前記複数のプローブのそれぞれにより供給される前記個別のコンプライアンスは、前記１以上の半導体ダイの前記複数の端子のそれぞれにおける前記複数のプローブのそれぞれのスクラブ動作に対応する第２の方向におけるコンプライアンスを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記一組のプローブにおける前記複数のプローブのそれぞれにより供給される前記コンプライアンスは、前記第１の方向におけるコンプライアンスをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記バネ構造は、台と、前記台を前記基板に可動に接続させる複数の拡張アームとを含み、
前記一組のプローブにおける前記複数のプローブは、前記台に取り付けられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記一組のプローブにおける前記複数のプローブのそれぞれは、前記台から離れるように延在する梁と、前記台から離れるように延在する前記梁の一部上に配置される接点先端とを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
第２の一組のプローブが取り付けられる第２のグローバルバネ構造は、前記過剰移動に応答して、前記第２の一組のプローブの接点部に対しコンプライアンスを供給し、
前記第２の一組のプローブにおける前記複数のプローブのそれぞれは、前記過剰移動に応答して、前記第２の一組のプローブに対しコンプライアンスを個別に供給する、請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
前記グローバルバネ構造は、前記過剰移動に呼応してねじりバネとして機能し、
前記一組のプローブにおける前記複数のプローブのそれぞれは、前記過剰移動に応答して個別のカンチレバーバネとして機能する、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
複数の比較的小型の又はマイクロサイズのプローブが対象物又はデバイスに接触又は「深査（probe）」に使用される多くの用途がある。そのような用途の１つに、半導体ダイのような電子デバイスの試験がある。このような試験用途では、導電性のプローブは、１以上の電子デバイスの入力及び／又は出力端子と接触して一時的に電気的に接続される。試験データがプローブを介して１つの又は複数の電子デバイスに入力され、試験データに応じて電子デバイスにより生成される応答データは、プローブを介して検出されうる。本発明は、プロービング装置と、プロービング装置の作製方法及び使用法における改良に係る。
【発明の概要】
【０００２】
本発明の一部の実施形態では、プロービング装置は、基板と、基板に取り付けられるバネ構造と、バネ構造に取り付けられる複数の弾性プローブとを備えうる。各プローブは、デバイスに接触するよう配置される接点部を含みうる。バネ構造は、プローブの接点部への力に呼応して、各プローブに対し第１のコンプライアンス源を供給し、各プローブは、プローブの接点部への力に呼応して、第２のコンプライアンス源を個別に供給しうる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本発明の一部の実施形態によるグローバルバネに取り付けられたプローブを含む例示的な接触構造を示す底面斜視図である。
【０００４】
【図２】図１の接触構造を示す側面図である。
【０００５】
【図３】図１の接触構造を示す上面図である。
【０００６】
【図４】図１の接触構造を示す底面図である。
【０００７】
【図５】図１の接触構造を示す上から見た断面斜視図である。
【０００８】
【図６−７】本発明の一部の実施形態による、力に対する図１の接触構造のグローバルバネ構造とプローブの例示的な反応を示す図である。
【０００９】
【図８】本発明の一部の実施形態による図１のグローバルバネ構造のようなグローバルバネ構造を作製する例示的なプロセスを示す図である。
【００１０】
【図９−１５Ｃ】図８のプロセスによる図１のグローバルバネ構造の例示的な形成を示す図である。
【００１１】
【図１６−１９】本発明の一部の実施形態による図１の接触構造に共に用いることのできる例示的なプローブを示す図である。
【００１２】
【図２０Ａ−２１Ｂ】本発明の一部の実施形態による図１の接触構造に共に用いることのできる例示的なグローバルバネ構造を示す図である。
【００１３】
【図２２】本発明の一部の実施形態による例示的な試験システムを示す図である。
【００１４】
【図２３−２４】本発明の一部の実施形態による図２２の試験システムと共に用いることのできる例示的なプローブヘッドを示す図である。
【００１５】
【図２５Ａ−２７Ｂ】本発明の一部の実施形態による図２３及び図２４のプローブヘッドを作製する例示的なプロセスを示す図である。
【００１６】
【図２８−２９】本発明の一部の実施形態による、図２３及び図２４のプローブヘッドのグローバルバネ構造とプローブの例示的な動作を示す図である。
【００１７】
【図３０】本発明の一部の実施形態による例示的な接触構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本明細書には、本発明の例示的な実施形態及び適用を記載する。しかし、本発明は、これらの例示的な実施形態及び適用、又は、これらの例示的な実施形態及び適用が本願において動作される又は記載される方法に限定されない。さらに、図面は簡略化されている又は部分的である場合があり、また、図中の要素の寸法は明瞭化又は説明を容易にすることを目的として誇張されているか又は釣合いが取られていない場合がある。さらに、本願では、「〜の上」という用語を使用するが、これは、１つの対象物（例えば、材料、層、基板等）が別の対象物「の上」に、その１つの対象物がその別の対象物に直接的に上であるか、又は、その１つの対象物とその別の対象物との間に１以上の対象物が介在するかに関係なく可能であることを指す。また、方向（例えば、上方、下方、上部、下部、側部等）も、与えられる場合には、相対的であって例示に過ぎず、説明を容易にすることを目的とし、また、限定的ではない。
【００１９】
図１乃至図５は、本発明の一部の実施形態による、１以上のグローバルバネ（global spring）構造１０６上に取り付けられる複数のプローブ１１２を含む例示的な接触構造１００を示す。図１は接触構造１００の底面斜視図であり、図２は側面図であり、図３は上面図であり、図４は底面図であり、図５は上から見た斜視断面図である。
【００２０】
図１乃至図５に示すように、接触構造１００は、開口１０４を有するタイル基板１０２と、タイル基板１０２に取り付けられうる１以上のバネ・プローブ組立体１０５とを含みうる。図１乃至図５では、タイル１０２に２つのバネ・プローブ組立体１０５が取り付けられているように示すが、他の実施形態では、より多い又はより少ないバネ・プローブ組立体１０５をタイル１０２に取り付けてよい。図示するように、各バネ・プローブ組立体１０５は、グローバルバネ構造１０６を含み、グローバルバネ構造には複数のプローブ１１２が取り付けられる。
【００２１】
図１乃至図５に示すように、各グローバルバネ構造１０６は、複数の拡張アーム１０８と台１１０を含みうる。各グローバルバネ構造１０６は、図１乃至図５において、２つの拡張アーム１０８と１つの台（platform）１１０を有するものとして示すが、他の実施形態では、グローバルバネ構造１０６は、より多い又はより少ない拡張アーム１０８と、より多い台１１０を有してよい。
【００２２】
拡張アーム１０８は、タイル基板１０２に取り付け可能であるので、これにより、拡張アームは、グローバルバネ構造１０６をタイル基板１０２に取り付ける手段となりうる。拡張アーム１０８は可撓性である。これにより、各グローバルバネ構造１０６に特定の動作の自由度が与えられる。したがって、拡張アーム１０８はコンプライアンスを有しうる。例えば、図２乃至図５に示すように、拡張アーム１０８は、台１１０が、タイル基板１０２に略垂直な方向において略並進運動１１８で動くことを可能にし、また、拡張アーム１０８はさらに、台１１０が、タイル基板１０２に対して回転すること（１２０）を可能にする。拡張アーム１０８もさらに、１つ以上の力によって、グローバルバネ構造１０６が並進運動１１８及び／又は回転運動１２０で動かされる間に、拡張アーム１０８がその１つ以上の力と反対の１つ以上の抗力を与えるよう弾性又はバネ状でありうる。１つ以上の力が取り除かれた後、この１つ以上の抗力によって、グローバルバネ構造１０６は元の形状及び位置に戻ることができる。したがって、拡張アーム１０８は、バネとして機能し、また、ねじりバネ（回転運動１２０に応答して抗力を生成することで）と圧縮バネ（並進運動１１８に応じて）の両方の特性を有することができる。
【００２３】
図１乃至図５にも示すように、１以上のプローブ１１２は、各グローバルバネ構造１０６の台１１０に取り付けられうる。図１乃至図５に示す例では、２つのプローブ１１２が、各グローバルバネ構造１０６の台１１０に取り付けられているが、他の実施形態では、より多い又はより少ないプローブ１１２を台１１０に取り付けてもよい。図示するように、各プローブ１１２は、梁１１４と先端部１１６を含みうる。さらに図示するように、各プローブ１１２の梁１１４は、梁１１４の一端が台１１０からカンチレバー式に延在し、先端１１６を台１１０から離して配置するように他端においてグローバルバネ構造１０６の台１１０に取り付けられうる。梁１１４は可撓性であってよく、また、図５に示すように、先端１１６への力１２２に応答して、梁１１４が取り付けられた台１１０に対して大まかな回転運動１２４が可能でありうる。梁１１４はさらに、先端１１６に加えられた力１２２とは反対の対抗力を与えることができるよう弾性でありうる。この抗力によって、梁１１４は、力１２２が取り除かれた後に、元の形状及び位置に戻ることができる。したがって、梁は、バネとして機能し、また、カンチレバーバネの特性を有することができる。
【００２４】
したがって、図１乃至図５に示す各バネ・プローブ組立体１０５は、バネ・プローブ組立体１０５のプローブ１１２の先端１１６に加えられる力１２２に応答して、２つのレベルの可撓性（即ち、コンプライアンス）及びバネ状の弾性を提供することができる。各グローバルバネ構造１０６は、グローバルバネ構造１０６に取り付けられたプローブ１１２の先端１１６に加えられる力１２２の和に応答して、大域レベルの可撓性（即ち、コンプライアンス）及びバネ状の弾性を提供することができる。バネ・プローブ組立体１０５のプローブ１１２の各梁１１４は、その先端１１６に加えられた個別の力１２２に対する個別の反応である第２のレベルの可撓性及びバネ状の弾性を提供することができる。つまり、各梁１１４は、撓むことができ、回転運動１２４で動くことができ、また、その梁１１４の先端１１６に加えられた特定の力１２２に対する個別の反応である抗力を与えることができる。
【００２５】
図１乃至図５に示すバネ・プローブ組立体１０５は、例示的に過ぎず、他の構成を使用してもよい。例えば、拡張アーム１０８及び台１１０は異なるように形作られる又は構成されてもよい。別の例として、プローブ１１２は異なるように形作られる又は構成されてもよい。例えば、プローブ１１２は、図示する例示的な梁１１４及び先端１１６以外の構成要素を含んでもよい。プローブ１１２は、例えば、他の構成要素を含んでもよく、又は、プローブ１１２は、異なるように形作られた又は構成された梁１１４及び／又は先端１１６を含んでよい。例えば、先端１１６は、角錐状、角錐台状、翼状等に形作られてもよい。
【００２６】
図６及び図７は、プローブ１１２の先端１１６に加えられる力７０２に対するプローブ１１２とグローバルバネ構造１０６の例示的な反応を示す。図６は、力７０２が加えられる前の、初期位置にあるグローバルバネ構造１０６及びプローブ１１２を示す。図７に示すように、力７０２がプローブ１１２の先端１１６に加えられるにしたがって、グローバルバネ１０６は、略力７０２の方向における並進運動１１８と、拡張アーム１０８についての回転運動１２０で反応する。これは、上述した大域レベルの可撓性（即ち、コンプライアンス）及びバネ状の弾性でありうる。プローブ１１２の梁１１４はさらに、上述した局所レベルの可撓性（即ち、コンプライアンス）及びバネ状の弾性でありうる回転運動１２４でも反応しうる。これらの運動、即ち、グローバルバネ構造１０６の並進運動１１８及び回転運動１２０と、プローブ１１２の梁１１４の回転運動１２４は、力７０２を吸収する。さらに、グローバルバネ構造１０６と梁１１４はバネ特性を有しうるので、グローバルバネ構造１０６及び梁１１４は、プローブ１１２の先端１１６に加えられる力７０２に対抗する対抗力を生成することができる。図２８及び図２９に関して以下に説明するように、上述した運動と、グローバルバネ構造１０６及びプローブ１１２により生成される対抗力を利用して、試験する電子デバイス（図６及び７には図示せず）の端子がプローブ１１２の先端１１６に押し付けられる際の端子全体に及ぶワイピング動作を生成でき、また、このワイピング動作の長さと、グローバルバネ構造１０６及びプローブ１１２により生成される抗力の大きさは、用いられる電子デバイス及び試験システム（図示せず）の特定の要件に応じて調整されうる。
【００２７】
図８は、本発明の一部の実施形態による図１乃至７図に示す接触構造１００といった接触構造を作製する例示的なプロセス８００を示す。プロセス８００を用いて異なるように構成された接触構造を作製することができるが、説明の便宜上、ここでは、プロセス８００は、図１乃至図７に示す接触構造１００を作製する文脈で説明する。
【００２８】
図８に示すように、プロセス８００は、段階８０２においてタイル１０２を作製する。図９乃至図１１Ｂは、段階８０２において、本発明の一部の実施形態によるタイル１０２を作製する例示的な方法を示す。図９に示すように、多層基板９０２を準備する。基板９０２は、第１の材料層９０４、分離層９０６、及び第２の材料層９０８を含みうる。後述するように、タイル１０２は、第１の材料層９０４からエッチングされ、また、グローバルバネ構造１０６は、第２の材料層９０８からエッチングされることが可能である。分離層９０６は、第１の材料層９０４のエッチングが第２の材料層９０８に影響しないよう、また、第２の材料層９０８のエッチングが第１の材料層９０４に影響しないようエッチングストップ層として機能する。第１の材料層９０４は、したがって、タイル１０２に適した任意の１つの又は複数の材料を含み、また、エッチングされることが可能である。第２の材料層９０８も同様に、グローバルバネ構造１０６に適した任意の１つの又は複数の材料を含み、また、エッチングされることが可能である。分離層９０６は、エッチングされないか又は第１の材料層９０４のエッチングに用いた１つの又は複数のエッチャント及び第２の材料層９０８のエッチングに用いた１つの又は複数のエッチャントより低速にエッチングされる材料を含みうる。一部の例示的な実施形態では、第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８はシリコンを含み、分離材料９０６は、酸化層（例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２））を含みうる。
【００２９】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、エッチングマスク１００２を第１の材料層９０４上に堆積して、第１の材料層９０４の一部を露出する開口１００４を有するようパターンがつけられる。後述するように、第１の材料層９０４はタイル１０２を含み、エッチングマスク１００２における開口１００４を使用して、タイル１０２に開口１０４を形成することができる（図１乃至図５参照）。したがって、エッチングマスク１００２における開口１００４は、タイル１０２における開口１０４に所望される形状で形成される（図１乃至図５参照）。エッチングマスク１００２は、第１の材料層９０４上に堆積され、且つ、開口１００４を有するパターンにされ、また、エッチングされないか又は第１の材料層９０４の後続のエッチングに使用される１つの又は複数のエッチャントより低速にエッチングされる任意の１つの又は複数の材料であってよい。エッチングマスク１００２を構成する１つの又は複数の材料は、したがって、第１の材料層９０４のエッチングに用いるエッチングプロセスに依存しうる。例えば、エッチングマスク１００２は、第１の材料層９０４上に形成される酸化層（例えば、二酸化シリコン（ＳｉＯ２））であってよく、また、開口１００４は、当該技術において既知である方法を用いて酸化層の一部を選択的に除去することにより形成することができる。別の例として、エッチングマスク１００２は、第１の材料層９０４上に堆積されるフォトレジスト材料であってよく、当業者には既知である方法を用いて開口１００４を形成するようパターンが付けられうる。さらに別の例として、エッチングマスク１００２は、窒化シリコン層（例えば、ＳｉＮ４）であってよい。
【００３０】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、エッチングマスク１００２における開口１００４により露出される第１の材料層９０４の一部は、分離層９０６までエッチングされうる。上述したように、分離層９０６は、第１の材料層９０４をエッチングするプロセスによりエッチングされない材料を含むので、エッチングストップ層として機能しうる。任意のエッチングプロセス及び任意のエッチャントを用いて第１の材料層をエッチングしてよい。例えば、任意のウェットエッチングプロセスを用いてよく、ウェットエッチングプロセスは、等方性エッチングプロセスであっても異方性エッチングプロセスであってもよい。好適なエッチャントの非限定的な例としては、フッ化水素化合物、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化セシウム、ヒドラジン、及び、エチレンジアミン・ピロカテコールがある。或いは、非限定的に、反応性イオンエッチング（ディープ反応性イオンエッチングを含む）、スパッタエッチング、及び気相エッチングといったドライエッチングプロセスを用いてもよい。
【００３１】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、第１の材料層９０４の一部をエッチングして開口１０４を形成後、エッチングマスク１００２を除去してよい。エッチングマスク１００２は、第１の材料層９０４又は第２の材料層９０８を溶解しない又は顕著に溶解しない溶媒中でエッチングマスク１００２を溶解させて除去することができる。或いは、エッチングマスク１００２は、第１の材料層９０４又は第２の材料層９０８を相当量の溶解溶媒にさらすことなく溶解溶媒をエッチングマスク１００２にのみ塗布して除去してよい。さらに別の代案として、エッチングマスク１００２は、レーザを用いて除去してもよい（例えば、エッチングマスク１００２は削磨されうる）。開口１０４を有するタイル１０２（図１乃至図５参照）は第１の材料層９０４からこのように形成され、図８のプロセス８００の段階８０２が完了する。
【００３２】
図８を再び参照するに、段階８０４においてグローバルバネ構造１０６を作製する。図１２Ａ乃至図１４Ｃは、本発明の一部の実施形態によるグローバルバネ構造１０６を作製する例示的なプロセス（段階８０４）を示す。後述するように、図１２Ａ乃至図１４Ｃに図示する例では、グローバルバネ構造１０６は、図９の多層基板９０２の第２の材料層９０８からエッチングされうる。
【００３３】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、グローバルバネ構造１０６に望ましい場所及び形状に対応するパターンが付けられたエッチングマスク１２０４が、第２の材料層９０８上に形成される。エッチングマスク１２０４は、任意の材料であってよく、また、図１０Ａ乃至図１１Ｂのエッチングマスク１００２に関連して上述した任意の方法を用いて堆積されて且つパターンが付けられうる。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、エッチングマスク１２０４によって覆われていない第２の材料層９０８の一部が分離層９０６までエッチングされうる。上述したように、この分離層は、エッチングストップ層として機能しうる。第２の材料層９０８は、開口１０４を形成する第１の材料層９０４のエッチングに関して上述した任意のプロセス及びエッチャントを用いてエッチングされうる。
【００３４】
図１４Ａ乃至図１４Ｃに示すように、第２の材料層９０８をエッチング後、エッチングマスク１２０４を除去してよく、これは、エッチングマスク１００２の除去に関して上述した任意の技法を用いて実現しうる。第１の材料層９０４と第２の材料層９０８のエッチングされていない部分の重なる部分間に配置されていない分離層９０６の部分も除去してよい。分離層９０６は、第１の材料層９０４又は第２の材料層９０８を溶解しない又は顕著に溶解しない溶媒中で分離層９０６を溶解させて除去することができる。或いは、分離層９０６は、第１の材料層９０４又は第２の材料層９０８を相当量の溶解溶媒にさらすことなく溶解溶媒を分離層９０６のみに塗布して除去してよい。さらに別の代案として、分離層９０６は、レーザを用いて除去してもよい（例えば、除去すべき分離層９０６の一部は削磨されうる）。
【００３５】
図１４Ａ乃至図１４Ｃに示すように、グローバルバネ構造１０６を含む構造が、図９の多層基板９０２から形成されるタイル１０２に取り付けられる。上述したように、タイル１０２は、多層基板９０２の第１の材料層９０４からエッチングされ（図８の段階８０２の例）、グローバルバネ構造１０６は、第２の材料層９０８からエッチングされる（図８の段階８０４の例）。
【００３６】
図８のプロセス８００を再び参照するに、段階８０６においてプローブを設ける。図１５Ａ乃至図１５Ｃは、本発明の一部の実施形態によるプローブ１１２を設ける例示的なプロセス（図８の段階８０６）を示す。図１乃至図５に関して上述したように、各プローブ１１２は梁１１４と先端１１６を含み、先端１１６は、梁１１４に取り付けられるか又は梁１１４と一体であってよい。図１５Ａ乃至図１５Ｃに示すように、各プローブ１１２の梁１１４は、グローバルバネ構造１０６の台１１０に取り付けられうる。さらに図示するように、梁１１４は、梁１１４が台１１０からカンチレバー式に延在するように台１１０に取り付けられうる。プローブ１１２は、先端１１６が接触するターゲット対象物（図示せず）のパターンに対応するパターンに先端１１６が配置されるよう位置付けられうる。例えば、１以上の半導体ダイといった電子デバイス（図示せず）に接触するよう用いられる場合、プローブ１１２は、先端１１６が電子デバイス（図示せず）の入力及び／又は出力端子（図示せず）のパターンに対応するパターンに配置されるよう位置付けられうる。
【００３７】
梁１１４は、非限定的に、梁１１４を台１１０に接着する又は梁１１４を台１１０に任意のタイプの接着材料を用いて取り付けるといったような任意の好適な方法で台１１０に取り付けられうる。梁１１４を台に取り付ける好適な方法の他の非限定的な例としては、はんだ付け、ろう付け、超音波ボンディング等がある。例えば、金属層（図示せず）を、（例えば、プラズマ堆積、化学気相堆積、物理気相堆積、スパッタ堆積、無電解めっき、電子ビーム堆積、熱蒸発、フレームバネコーティング（flame spring coating）、プラズマスプレーコーティング等によって）台１１０及び梁１１４上に堆積してもよい。梁は金属であってよく、台１０上の金属層にはんだ付け又はろう付けされうる。
【００３８】
プローブ１１４は、任意の好適な方法で作製することができる。例えば、非限定的に、プローブ１１４は、以下の特許文書、即ち、米国特許第６，４８２，０１３号、第６，５２０，７７８号、第６，２５５，１２６号、第６，８２７，５８４号、及び第６，６４０，４３２号、米国特許出願公開第２００３／０１９９１７９号、第２００１／００１２７３９号、及び第２００４／００１６１１９号、並びに米国特許出願第０９／５３９，２８７号及び第０９／７１０，５３９号に開示される任意の技法及びプロセスを用いて作製することができる。
【００３９】
図９乃至図１５Ｃに示す例示的なプロセスは、例示的に過ぎず、多くの変形が可能である。例えば、梁１１４及び先端１１６を含むプローブ１１２以外のプローブを、グローバルバネ構造１０６の台１１０に取り付けてもよい。例えば、プローブ１１２の代わりに任意の以下のタイプのプローブを台１１０に取り付けてもよい。即ち、ポゴピン(pogo pin)プローブ、バンププローブ、スタッドプローブ、型押しバネ（stamped spring）プローブ、針プローブ、座屈梁プローブ、ワイヤプローブ等を取り付けてもよい。図１６乃至図１９は、これらのプローブタイプの一部の非限定的な例と、プローブ１１２の変形の他の非限定的な例を示す。
【００４０】
図１乃至図７に示す接触構造１００と、図８に示すプロセスと、図９乃至図１５Ｃは例示的に過ぎず、変更が可能である。例えば、上述したように、分離層９０６をエッチングストップ層として依存して第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８のエッチングを制御するのではなく、第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８のエッチングは、第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８に塗布されるエッチング材料の量を制御することによって制御してもよい。この場合、分離層９０６を用いる必要はない。さらに別の例示的な代案として、第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８は、エッチング以外の技法を用いてパターンが付けられてもよい。例えば、第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８は、これらの層を切削又は機械加工することによりパターンが付けられうる。別の例として、第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８は、レーザを用いて（例えば、削磨によって）パターンが付けられてもよい。この場合も分離層９０６を用いる必要がない。
【００４１】
図１６は、図１乃至図１５Ｃに示すものと同じ例示的なタイル１０２及びグローバルバネ構造１０６を示す。（上述したように、タイル１０２は、第１の材料層９０４からエッチングされるか又は形成され、グローバルバネ構造は分離層９０６及び第２の材料層９０８からエッチングされるか又は形成されうる）。しかし、図１６では、プローブ１６０２（プローブ１１２の代わりであってもプローブ１１２に追加であってもよい）が、グローバルバネ構造１０６に取り付けられている。図１６に示すように、プローブ１６０２は、グローバルバネ構造１０６に接合されるワイヤ１６０４と、ワイヤ１６０４に取り付けられる接点先端１６０６とを含みうる。ワイヤ１６０４は、非限定的にボールボンディング法及びウェッジボンディング法を含む任意の好適な方法を用いてグローバルバネ構造１０６に接合されうる。米国特許第５，４７６，２１１号、第５，９１７，７０７号、及び第６，３３６，２６９号には、ワイヤ（例えば、ワイヤ１６０４）を用いてプローブ（例えば、プローブ１６０２）を作製するために用いうる例示的なプロセス及び材料が開示され、これらのプロセス及び材料の任意のものを用いてプローブ１６０２を作製してよい。例えば、上述の特許に記載されるように、ワイヤ１６０４は、ワイヤ１６０４の材料より硬く、より高い降伏強度を有し、又は、より弾性のある材料でオーバーコートされてもよい。オプションであってよい先端１６０６は、任意の好適な方法を用いて別個に形成して、ワイヤ１６０４の端に取り付けてもよい。米国特許第５，９７４，６６２号の図８Ａ乃至図８Ｃには、犠牲又は除去可能基板上に先端（例えば、先端１６０６）を作製し、次に先端をプローブ構造（例えば、ワイヤ１６０４）に取り付ける例示的な方法及び材料が開示される。
【００４２】
図１７に示す変形では、プローブ１７０２（プローブ１１２の差し替えであってもプローブ１１２に追加して含まれてもよい）が、米国特許第６，６４０，４３２号に開示されるリソグラフィック法といった方法を用いてグローバルバネ構造１０６上に形成されうる。例えば、プローブ１７０２の梁１７０４は、梁１７０４の所望の形状にパターンが付けられたマスキング材料（例えば、フォトレジスト）層（図示せず）内に形成されうる。梁の材料は、例えば、導電性シード層１７０８上に電解めっきされうる（例えば、米国特許第６，６４０，４３２号の図７乃至図９を参照）。先端１７０６も同様に、先端１７０６の所望の形状にパターンが付けられた別のマスキング材料層（図示せず）内に形成され、先端の材料も同様に導電性シード層１７１２上に電解めっきされうる（米国特許第６，６４０，４３２号の図１３ａ及び図１３ｂを参照）。図１７に示すプローブ１７０２は、第２の材料層１９０８からグローバルバネ構造１０６を形成する前に第２の材料層１９０８上に形成されうる。或いは、一時的な充填材料（図示せず）を、グローバルバネ構造１０６間に堆積してもよく、次にプローブ１７０２をグローバルバネ構造１０６と一時充填材料（図示せず）上に形成してもよく、その後、一時充填材料（図示せず）を除去することができる。
【００４３】
図１８は、プローブ１１２’の梁１１４’が、グローバルバネ構造１０６の上部（図１乃至図１５Ｃに示すように下部ではなく）に取り付けられる図１乃至図７と図９乃至１５Ｃの接触構造１００の別の変形を示す。図１８におけるプローブ１１２’の先端１１６’は、図１乃至図１５Ｃに示すプローブ１１２の先端１１６より長くてもよい。上述したように、分離層９０６は一部の実施形態では含まれなくともよく、そのような実施形態では、プローブ１１２’は、グローバルバネ構造１０６を形成する第２の材料層９０８に直接取り付けられてよい。
【００４４】
図１９では、プローブ１９０２（プローブ１１２の代わりであってもプローブ１１２に追加であってもよい）が、グローバルバネ構造１０６に取り付けられうる。図示するように、プローブ１９０２は、（例えば、ボール及び／又はウェッジボンディング法を用いて）グローバルバネ構造１０６に接合されるワイヤ１９０４を含み、先端１９０６は、ワイヤ１９０４の端に取り付けられる。上述したように、ワイヤ（例えば、ワイヤ１９０４）を用いてプローブ（例えば、プローブ１９０２）を形成する例示的な技法は、米国特許第５，４７６，２１１号、第５，９１７，７０７号、及び第６，３３６，２６９号に開示される。例えば、プローブ１９０２は、米国特許第５，９１７，７０７号の図１１、図１２、図１４、及び図１５に示すような例示的なプローブであってよい。先端１９０６は、犠牲又は除去可能な基板（図１９には図示せず）上に形成されてよく、ワイヤ１９０４は、１つのグローバルバネ構造及び１つの先端１９０６に接合されてよく、その後、先端１９０６は、犠牲又は除去可能な基板（図１９には図示せず）から放されうる。米国特許第５，９１７，７０７号の図１４及び図１５は、このようなプローブの形成の非限定的な例を示す。或いは、プローブ１９０２は、先端１９０４を有さなくてもよい。米国特許第５，９１７，７０７号の図１１及び図１２は、先端１９０６といった先端のないプローブの形成の非限定的な例を示す。上述したように、分離層９０６は一部の実施形態では含まれなくともよく、そのような実施形態では、プローブ１９０２は、グローバルバネ構造１０６を形成する第２の材料９０８に直接取り付けられてよい。
【００４５】
梁１１２の変形に加えて、図１乃至図７に示すグローバルバネ構造１０６に多くの変形が可能であり、これらは、図９乃至図１５Ｃに示す例示的なプロセスにしたがって形成される。図２０Ａ乃至図２１Ｂは、そのような変形の非限定的な例を示す。
【００４６】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、開口２００４を有するタイル２００２を示す。図示するように、プローブ２０１２は、グローバルバネ構造２００６の台２０１０に取り付けられ、グローバルバネ構造は、複数の拡張アーム２００８によってタイル２００２に取り付けられる。タイル２００２、開口２００４、及びプローブ２０１２は、図１乃至図７と図９乃至図１５Ｃのタイル１０２、開口１０４、及びプローブ１１２と略同様であってよく、また、同様に形成することができる。グローバルバネ構造２００６は、拡張アーム２００８はグローバルバネ構造１０６の拡張アーム１０８とは異なって方向付けられていること以外は、図１乃至図７と図９乃至図１５Ｃに示すグローバルバネ構造１０６と略同様であってよい。それ以外は、グローバルバネ構造２００６は、図１乃至図７と図９乃至図１５Ｃのグローバルバネ構造１０６と略同様であってよく、また、略同様の方法で形成されうる。
【００４７】
図２１Ａ及び図２１Ｂは、開口２１０４を有するタイル２１０２を示す。プローブ２１１２は、グローバルバネ構造１２０６の台２１１０に取り付けられ、グローバルバネ構造は、複数の拡張アーム２１０８によってタイル２１０２に取り付けられる。タイル２１０２、開口２１０４、及びプローブ２１１２は、図１乃至図７と図９乃至図１５Ｃのタイル１０２、開口１０４、及びプローブ１１２と略同様であってよく、また、略同様に形成されうる。図２１Ａ及び図２１Ｂにさらに示すように、グローバルバネ構造２１０６は、タイル２１０２に取り付けられうる複数の拡張アーム２１０８から懸架されうる。図示するように、拡張アーム２１０８は、ジグザグ形状か、又は、拡張アーム２１０８の弾性バネ特性を高める他の形状を含みうる。それ以外は、グローバルバネ構造２１０６は、図１乃至図７と図９乃至図１５Ｃのグローバルバネ構造１０６と略同様であってよく、また、略同様の方法で形成されうる。
【００４８】
図９乃至図１５Ｃに示すプロセスの他の変形には、限定しないが次を含む。タイル１０２及びグローバルバネ構造１０６は、第１の材料層９０４及び第２の材料層９０８からエッチングされなくてもよい。例えば、タイル１０２は、ナイフといった切削ツール（図示せず）、スクライビングツール、レーザ等を用いて第１の材料層９０４から切削されうる。例えば、レーザを用いて材料を削磨することで、第１の材料層９０４から材料を除去しうる。グローバルバネ構造も同様に、第２の材料層９０８から切削されうる。このような場合、分離層９０６は、基板９０２に含まれず使用されなくてよい。別の例として、タイル１０２及びグローバルバネ構造１０６は、同じ基板９０２から形成されなくてもよい。タイル１０２及びグローバルバネ構造１０６は別々に形成されてよく、その後、グローバルバネ構造１０６は、タイル１０２に取り付けられうる。例えば、グローバルバネ構造１０６は、接着材料（例えば、のり）を用いて、若しくは、はんだ付け、ろう付け、又は、任意の他の好適な取り付け手段によってタイル１０２に取り付けられてよい。
【００４９】
上述したように、図１乃至図７と図９乃至１５Ｃの接触構造１００や図１６乃至図２１Ｂに示す接触構造といったプロービング装置には多くの使用及び用途があり、その用途のうちの１つは、電子デバイスを試験することである。図２２は、本発明の一部の実施形態による例示的なプローブカード組立体２２００を示し、このプローブカード組立体は、図１乃至図７と図９乃至図１５Ｃの接触構造１００といった接触構造、又は、図１６乃至図２１Ｂに示す他の接触構造を使用して１以上の電子デバイスを試験することができる。
【００５０】
図２２に示すように、プローブカード組立体２２００は、配線基板２２０２と、インターポーザ基板２２０８と、プローブヘッド２２１２を含んでよく、これらは、ブラケット２２１６及び／又は他の好適な手段により一緒に保持されうる。配線基板２２０２は、試験装置２２１８への及び試験装置２２１８からの複数の通信チャネル２２２０と電気的に接続する電気コネクタ２２０４を含んでよい。コネクタ２２０４は、ポゴピンを受けるパッド、ゼロ挿入力コネクタ、又は、通信チャネル２２２０との電気的な接続に適した任意の他の電気接続デバイスでありうる。導電性の経路（図示せず）がプローブカード組立体２２００内に設けられ、それにより、コネクタ２２０４における各電気接続から導電性プローブ２２１４への電気接続が与えられ（各電気接続は、１つの通信チャネル２２２０に対応しうる）、導電性プローブ２２１４は、試験対象の電子デバイス（「ＤＵＴ」）２２２２の入力及び／又は出力端子２２２４に接触しうる。プローブカード組立体２２００を通るこれらの導電路（図示せず）は、コネクタ２２０４から配線基板２２０２を通り、導電性のバネ相互接続素子２２０６へのトレース及び／又はビア（図示せず）といった導電性の接続、相互接続素子２２０６を導電性のバネ相互接続素子２２１０に電気的に接続させるインターポーザ基板２２０８内を通るビア（図示せず）といった導電性の接続、及び、相互接続素子２２１０とプローブ２２１４との間のプローブヘッド２２１２を通るトレース及びビア（図示せず）といった導電性の接続を含みうる。このようにして、通信チャネル２２２０、プローブカード組立体を通る上述した導電路（図示せず）、及びプローブ２２１４を含む複数の信号路が、試験装置２２１８とＤＵＴ２２２２の入力及び／又は出力端子２２２４との間に設けられる。
【００５１】
ＤＵＴ２２２２は、次に限定しないが、単一化されていない（unsingulated）半導体ウェハの１以上のダイ、ウェハから単一化された１以上の半導体ダイ（パッケージされていてもされていなくともよい）、運搬装置又は他の保持デバイス内に配置された単一化された半導体ダイのアレイの１以上のディスク、１以上のマルチダイ電子モジュール、１以上のプリント回路基板、又は、任意の１つの又は複数の他のタイプの電子デバイスを含む、試験対象である任意の１つの又は複数の電子デバイスでありうる。
【００５２】
図２２に示すプローブカード組立体２２００の構成は例示的に過ぎず、また、説明及び考察の便宜上簡略化している。多くの変形、変更、及び追加が可能である。例えば、プローブカード組立体２２００は、図２２において、３つの基板、即ち、配線基板２２０２、インターポーザ基板２２０８、及びプローブヘッド２２１２を有するものとして示すが、プローブカード組立体２２００は、３基板より多い又はより少ない基板を有してもよい。例えば、プローブヘッド２２１２は、配線基板２２０２に直接的に取り付けられ電気的に接続されうる。プローブカード組立体２２００の別の例示的な可能な変更として、プローブカード組立体２２００は、２以上のプローブヘッド２２１２を有し、また、そのようなプローブヘッド２２１２のそれぞれは独立して調節可能である。プローブヘッド２２１２といった複数のプローブヘッドを有するプローブカード組立体の非限定的な例は、２００５年６月２４日に出願された米国特許出願第１１／１６５，８３３号に開示される。プローブカード組立体の更なる非限定的な例は、米国特許第５，９７４，６２２号及び第６，５０９，７５１号と、上述した２００５年６月２４日に出願された米国特許出願第１１／１６５，８３３号とに記載され、これらの特許及び出願に記載されたプローブカード組立体の様々な特徴は、図２２に示すプローブカード組立体２２００に実施しうる。
【００５３】
ＤＵＴ２２２２は、次のとおりに試験されうる。試験装置２２１８が試験信号を生成し、この信号は、通信チャネル２２００とプローブカード組立体２２００とプローブ２２１４を介してＤＵＴ２２２２の入力端子２２２４に供給される。ＤＵＴ２２２２により生成される応答信号は、ＤＵＴの出力端子２２２４に接触するプローブ２２１４によって検出されて、プローブカード組立体２２００及び通信チャネル２２２０を介して試験装置２２１８に供給される。試験装置２２１８は、応答信号を解析して、ＤＵＴ２２２２が試験信号に対して適切に応答したか否か、したがって、ＤＵＴ２２２２の試験の合否を判断しうる。試験装置２２１８は、或いは又はさらに、ＤＵＴ２２２２の性能をランク付けしてもよい。
【００５４】
図２３及び図２４は、本発明の一部の実施形態によるプローブヘッド２２１２の例示的な構成を示す。図２３（プローブヘッド２２１２の分解斜視図）及び図２４（プローブヘッド２２１２の分解側面図）に示すように、プローブヘッド２２１２は、マスタ基板２３０２と、複数の接触構造２３０６を含みうる。マスタ基板２３０２は、インターポーザ２２０８（図２２参照）からのバネ接続２２１０と電気的に接続する導電性端子２３０４を含みうる。マスタ基板２３０２はさらに、端子２３０４と類似するが、マスタ基板２３０２の反対側に配置される複数の端子２３２２を含みうる。マスタ基板２３０２内を通る導電性のビア（図示せず）によって、端子２３０４は端子２３２２に電気的に接続されうる。
【００５５】
さらに図示するように、各接触構造２３０６は、図１乃至図１５Ｃの接触構造１００、又は、次に限定しないが、図１６乃至図２１Ｂに示す例示的な変形を含む接触構造１００の任意の変形と同様でありうる。例えば、各接触構造２３０６は、上述した接触構造１００と同様に、タイル１０２、グローバルバネ構造１０６、及びプローブ１１２を含みうる。図２３及び図２４に示すように、接触構造２３０６はさらに、導電性の端子２４０２を含みうる。上述したように、接触構造２３０６はマスタ基板２３０２に取り付けられ、端子２４０２はマスタ基板２３０２の端子２３２２に電気的に接続されうる。図２３及び図２４には、４つの接触構造２３０６を示すが、より多い又はより少ない接触構造２３０６をマスタ基板２３０２に取り付けて、プローブヘッド２２１２を形成してもよい。さらに、プローブヘッド２２１２は、複数の接触構造２３０６が取り付けられる２以上のマスタ基板２３０２を含んでもよい。
【００５６】
図２５Ａ乃至図２７Ｂは、本発明の一部の実施形態にしたがって、図２３及び図２４のプローブヘッド２２１２を作製する例示的な方法を示す。図２４Ａ乃至図２５Ｃ（それぞれ、上面図、底面図、及び側断面図を示す）に示すように、図２３及び図２４のプローブヘッド２２１２を作製するプロセスは、図９の多層基板９０２から開始してよく、この基板９０２は、図９に関連して説明したように、第１の材料層９０４、分離層９０６、及び第２の材料層９０８を含みうる。
【００５７】
図２５Ａ及び図２５Ｃにも示すように、端子２４０２は、基板９０２の第１の材料層９０４上に形成されるか又は第１の材料層９０４に取り付けられうる。導電性パッド２４０６及びトレース２４０４も、基板９０２の第１の材料層９０４上に形成されるか又は第１の材料層９０４に取り付けられ、また、複数のトレース２４０４は、図２５Ａ及び図２５Ｃに概略的に示すように、それぞれ１つの端子２４０２を１つのパッド２４０６に電気的に接続することができる。４つの端子２４０２、４つのパッド２４０６、及び４つのトレース２４０４を示すが、より多い又はより少ない端子、パッド、及びトレースを用いてもよい。上述したように、端子２４０４は、マスタ基板２３０２の端子２３２２に電気的に接続されてよく（図２３及び図２４参照）、また、後述するように、パッド２４０６を用いてプローブ１１２と電気的に接続してもよい（図２７Ａ及び図２７Ｂ参照）。したがって、端子２４０２は、マスタ基板２３０３上の端子２３２２の一部のパターンに対応するパターンで第１の材料層９０４上に位置付けられてよく（図２３及び図２４参照）、パッド２４０６は、プローブ１１２への接続に好都合な任意のパターンで位置付けられてよい（図２７Ａ及び図２７Ｂ参照）。端子２４０２、パッド２４０６、及びトレース２４０４は、次に限定しないが、当業者には周知である方法を用いて基板９０２の第１の材料層９０４上に１以上の導電性材料層を堆積することを含む任意の好適な方法で形成されうる。
【００５８】
図２５Ｂ及び図２５Ｃに示すように、基板９０２の第２の材料層９０８にピット２４０８を形成してよい。後述するように、ピット２４０８にははんだが充填されてよく、また、ピットはプローブ１１２を第２の材料層９０８から形成されるグローバルバネ構造１０６にはんだ付けするよう用いられる（図２７Ａ及び図２７Ｂ参照）。したがって、ピット２４０８は、プローブ１１２の所望のレイアウトに対応するパターンに形成されうる。ピット２４０８は、エッチング、切削等を含む任意の好適な方法で第２の材料層９０８内に形成されうる。さらに、ピット２４０８は、１つの又は複数の金属材料（図示せず）で被覆されてもよい。例えば、１つの又は複数の金属材料は、次に限定されないが、プラズマ堆積、化学気相堆積、物理気相堆積、スパッタ堆積、無電解めっき、電子ビーム堆積、熱蒸発、フレームバネコーティング（flame spring coating）、プラズマスプレーコーティング等を含む任意の好適な方法を用いてピット２４０８の表面上に堆積されうる。
【００５９】
図２６Ａ乃至図２６Ｃ（図２６Ａは上面図を、図２６Ｂは底面図を、図２６Ｃは側断面図を、それぞれ示す）に示すように、開口１０４を有するタイル基板１０２は、多層基板９０２の第１の材料層９０４から形成され、タイル基板は、図１０Ａ乃至図１１Ｂに示し且つこれらの図面に関して説明したように実現でき、また、タイル基板の変形及び変更を含みうる。図２６Ａ乃至図２６Ｃに示すように、グローバルバネ構造１０６は、第２の材料層９０８及び分離層９０６から形成でき、グローバルバネ構造は、図１２Ａ乃至図１４Ｃに示し且つこれらの図面に関して説明したように実現でき、また、グローバルバネ構造の変形及び変更を含みうる。或いは、タイル基板１０２及び／又はグローバルバネ構造１０６は、図２０Ａ乃至図２１Ｂに示すタイル基板２０２、２１０２、及び／又は、グローバルバネ構造２００６、２１０６であってよい。
【００６０】
図２６Ａ乃至図２６Ｃにさらに示すように、プローブ１１２は、はんだピット２４０８内のはんだを用いてグローバルバネ構造１０６に取り付けられうる。或いは、プローブ１１２は、図１５Ａ乃至図１５Ｃに関連して説明した任意の方法及びその方法に対する任意の他の変更及び変形を用いてグローバルバネ構造１０６に取り付けられうる。別の代案として、プローブ１１２は、図１６、図１７、及び図１９のプローブ１６０２、１７０２、又は１９０２であってよい。さらに別の代案として、プローブ１１２は、図１８に示すようにグローバルバネ構造１０６に取り付けられてもよい。
【００６１】
図２７Ａ及び図２７Ｂ（図２７Ａは上面図を示し、図２７Ｂは側断面図を示す）に示すように、複数のプローブ１１２のそれぞれは、複数のパッド２４０６のそれぞれに電気的に接続されうる。図２７Ａ及び図２７Ｂに示すように、導電性ワイヤ２６０４は、一端においてパッド２４０６に、他端においてプローブ１１２に接合されうる。ワイヤ２６０４は、任意の導電性材料を含んでよく、また、非限定的にボールボンディング、ウェッジボンディング等を含む任意の好適な方法でパッド２４０６及びプローブ１１２に接合されてよい。なお、タイル基板１０２における開口１０４は、パッド２４０６からプローブ１１２の梁１１４にアクセスするのに好都合である。ワイヤ２６０４ではなく、他のタイプの電気コネクタを用いて、パッド２４０６をプローブ１１２に電気的に接続してもよい。例えば、フレックス回路、導電性リボン構造、及び他のコネクタによって、パッド２４０６をプローブ１１２に電気的に接続しうる。
【００６２】
さらに、はんだ２６０２を端子２４０２に塗布することができる。これにより、接触構造２３０６の端子２４０２は、マスタ基板２３０２の複数の端子２３２２のそれぞれにはんだ付けされ（図２３及び図２４参照）、端子は、接触構造２３０６をマスタ基板２３０２に取り付け、複数の端子２４０２のそれぞれを複数の端子２３２２のそれぞれに電気的に接続しうる。プローブ１１２は導電性材料を含みうるので、導電路が、プローブ１１２からワイヤ２６０４を介しパッド２４０６へと、トレース２４０４を介して端子２４０２へと、端子２４０２からマスタ基板２３０２を介し端子２３０４へと設けられうる。これらの端子２３０４は、（図２２に関連して上述したように）図２２のプローブカード組立体を介して、試験装置２２１８（図２２参照）へ及び試験装置２２１８から複数の通信チャネル２２２０のそれぞれへと電気的に接続されうる。このように、プローブ１１２（図２２におけるプローブ２２１４を図２３及び図２４に示すように構成されるプローブヘッド２２１２に差し替え、また、図２５Ａ乃至図２７Ａに示すプロセスに従って形成されうる）は、ＤＵＴ２２２２の（図２２参照）の端子２２２４と接触するようにされる。上述したように、ＤＵＴ２２２２は、通信チャネル２２２０とプローブカード組立体２２００を介して試験装置２２１８によって生成される試験データをＤＵＴ２２２２に供給し、試験データに応答してＤＵＴ２２２２により生成された応答データを、プローブカード組立体２２００及び通信チャネル２２２０を介して試験装置２２１８に供給することにより試験することができる。試験装置２２１８は次に、上述したように応答データを解析し（例えば、応答データを期待応答データと比較する）、ＤＵＴの試験の合否を判断する。
【００６３】
図２８及び図２９は、ＤＵＴ２２２２の複数の端子２２２４の１つがプローブ１１２の先端１１６に押し付けられたことに対するプローブ１１２の例示的な動作を示す。図２８に示すようにかつ上述したように、ＤＵＴ２２２２の端子２２２４は、プローブ１１２の先端１１６と最初の接触を行うようにされる。端子２２２４とプローブの先端１１６との最初の接触時の最初のＤＵＴ２２２２のロケーション２７０６は、図２８において、ロケーション２７０６と特定し、プローブの先端１１６が端子２２２４に最初に接触する端子２２２４上のロケーションは、図２８においてロケーション２７０８と特定する。図２９に示すように、ＤＵＴ２２２２は、図２８に示す端子２２２４とプローブの先端１１６との最初の接触後に特定の距離でプローブ１１２に向かって動かされうる。プローブ１１２の先端１１６との最初の接点を越えてＤＵＴ２２２２が動かされた距離を「過剰移動」２８１０と呼び、図２９に２８１０として示す。過剰移動２８１０は、特に、プローブ１１２とＤＵＴ２２２２の端子２２２４との間を電気的に接続させることを促進しうる。上述したように、グローバルバネ構造１０６及びプローブ１１２は、バネ特性を有しうる。したがって、グローバルバネ構造１０６及びプローブ１１２は、プローブ１１２の先端１１６を端子２２２４に対してしっかりと押し付ける対抗力を生成できる。
【００６４】
プローブ１１２の先端１１６との最初の接触を越えたＤＵＴ２２２２の過剰移動２８１０は、ともに可撓性である、即ち、コンプライアンスを有しうるグローバルバネ構造１０６及びプローブ１１２によって吸収されうる。上に概略的に説明したように、グローバルバネ構造１０６の拡張アーム１０８は、グローバルバネ構造が過剰移動の一部を吸収できるようにする。つまり、上述したように、端子２２２４が先端１１６に押し付けられることによるプローブの先端１１６にかかる力に呼応して、グローバルバネ構造１０６の拡張アーム１０８は、台１１０が上方向に動くこと（２９０６）と、回転すること（２９０４）を可能にする。さらに上述したように、プローブ１１２の梁１１４も回転すること（２９０２）ができるので、過剰移動２８１０の一部をさらに吸収しうる。プローブ１１２の梁１１４の回転２９０２と、一般にはより少ない程度で、グローバルバネ構造１０６の回転２９０４とによって、プローブ１１２の先端１１６は、端子２２２４全体をワイピングする（２８１２）。このワイピング動作は、先端１１６が端子２２２４上に蓄積しうる酸化物又は堆積物を切り開くことを支援するので有利である。グローバルバネ構造１０６の上方向の並進運動２９０６は、一般に相当量のワイピング動作２８１２をもたらさないが、上述したように、梁１１４の回転２９０２が、一般にグローバルバネ構造１０６の回転２９０４よりもワイピング動作２８１２により多く寄与する。したがって、端子２２２４に亘ってのワイピング動作の範囲は、プローブ１１２の先端１１６との最初の接点を越えたＤＵＴ２２２２の過剰移動の距離２８１０に依存する必要がなく、調整することができる。つまり、プローブ１１２とグローバルバネ構造１０６のバネ定数及び他のパラメータを変更することによって、同じ過剰移動の範囲２８１０について、特定の接触構造２３０６、したがって、プローブカード組立体２２００に対してＤＵＴの端子２２２４に亘るプローブの先端１１６のワイピング動作を長く又は短くすることができる。
【００６５】
本発明の具体的な実施形態及び用途を本明細書中に説明したが、本発明をこれらの例示的な実施形態及び用途に、又は、これらの例示的な実施形態及び用途が本願において動作する又は記載されるように限定することを意図していない。例えば、上述したプロセスの多くは、減法を用いて、接触器構造（例えば、図１乃至図７と図１５Ａ乃至図１５Ｃに示す接触器構造１００）を形成するが、加法プロセスを用いて、そのような接触構造を作製してもよい。（図９乃至図１５Ｃは、第１の材料層９０４、分離層９０６、及び第２の材料層９０８の一部が多層基板９０２から除去されて（即ち、減じられて）接触構造１００を形成する例示的な減法プロセスを示す）。図３０は、本発明の一部の実施形態に従い加法プロセスを用いて作製可能な接触構造３０００の例を示す。
【００６６】
図３０に示すように、接触構造３０００は、基板３００２を含み、その上に、開口３００５を有するフレーム３００４が配置されうる。接触構造３０００はさらに、開口３００５にわたって配置される台３０１０と、フレーム３００４に取り付けられる拡張アーム３００８とを有するグローバルバネ構造３００６を含みうる。図３０に示さないが、プローブ（例えば、プローブ１１２、１６０２、１７０２、１１２’、１９０２等）は、プローブ１１２、１６０２、１７０２、１１２’、又は１９０２の任意のものが上述したようにグローバルバネ構造１０６の台１１０に取り付けられる又は台１１０上に形成されるのと同様に台３０１０上に取り付けられる又は台３０１０上に形成される。
【００６７】
フレーム３００４は、図１乃至図１５Ｃの基板１０２であってよく、また、基板１０２のように機能してよく、グローバルバネ構造３００６は、グローバルバネ構造１０６であってよく、また、グローバルバネ構造１０６のように機能しうる。例えば、グローバルバネ構造３００６の拡張アーム３００８は、グローバルバネ構造１０６が基板１０２に対して並進及び回転するようにフレーム３００４に対して並進及び回転しうる（例えば、図６及び図７を参照）。フレーム３００４により与えられる開口３００５は、基板１０２における開口１０４が並進及び回転運動を可能にするようにそのような並進及び回転運動を可能にする（例えば、図６及び図７を参照）。
【００６８】
上述したように、接触構造３０００は、加法プロセスを用いても作製することができる。例えば、接触構造３００を作製するプロセスは、基板３００２から開始することができる。この基板は、例えば、ブランク半導体基板、セラミック基板、又は、任意の好適な材料から形成された基板でありうる。第１のパターニング可能な材料（例えば、フォトレジスト）（図示せず）を基板３００２上に堆積し、フレーム３００４の形状に基板３００２に対して開口（図示せず）を有するようにパターンが付けられうる。フレームは、基板３００２上の第１のパターニング可能な材料（図示せず）に１つの又は複数の第１の材料を開口（図示せず）に堆積することによって形成することができる。第１のパターニング可能な材料（図示せず）と、フレーム３００４を形成する、開口（図示せず）内に堆積された１つ又は複数の材料とは、（例えば、ラップ仕上げ又は研削によって）平坦化されうる。
【００６９】
第２のパターニング可能な材料（図示せず）を、平坦化された第１のパターニング可能材料（図示せず）とフレーム３００４の表面上に堆積してよく、第２のパターニング可能材料（図示せず）は、第１のパターニング可能な材料（図示せず）及びフレーム３００４の平面化された表面に、グローバルバネ構造３００６の形状に開口（図示せず）があるようにパターンが付けられうる。次に、第２のパターニング可能な材料（図示せず）における開口（図示せず）内に１つの又は複数の第２の材料を堆積することによりグローバルバネ構造３００６を形成しうる。第２のパターニング可能な材料（図示せず）と、グローバルバネ構造３００６を形成する、開口（図示せず）内に堆積された１つの又は複数の材料は、（例えば、ラップ仕上げ又は研削によって）平坦化されうる。次に、第１のパターニング可能な材料（図示せず）及び第２のパターニング可能な材料（図示せず）を除去して、図３０に示す接触構造３０００が得られる。プローブ（例えば、プローブ１１２、１６０２、１７０２、１１２’、１９０２等）は、プローブ１１２、１６０２、１７０２、１１２’、又は１９０２のいずれかが上述したようにグローバルバネ構造１０６の台１１０に取り付けられるか又は台１１０上に形成されるのと同様に、台３０１０に取り付けられるか台３０１０上に形成されうる。当然ながら、複数のグローバルバネ構造３００６をフレーム３００４上に形成してもよく、また、複数のフレーム３００４を基板３００２上に形成してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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