(57)【要約】コンタクトターゲットと電気接続を確立するためのコンタクトストラクチャ。コンタクトストラクチャは、複数のコンタクタを設けたコンタクト基板により構成されている。コンタクタのそれぞれは、傾斜部を有するシリコンベースと、そのシリコンベース上に形成され支持端と接触端を有するシリコンビームと、そのシリコンビームの上部表面に形成された導電層とにより構成されている。支持端は、シリコンベースからわずか突出しており、接触端は、シリコンベースから充分に突出している。各コンタクタは、そのシリコンベースと支持端がコンタクト基板の表面に接触するように接着剤を介してコンタクト基板上に搭載し、シリコンビームを所定の傾斜方向に配置する。
2005518105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトターゲットと電気接続を確立するためのコンタクトストラクチャにおいて、
複数のコンタクタと、
該複数のコンタクタをその表面に搭載したコンタクト基板と、により構成され、
上記複数のコンタクタの各コンタクタは、
両側端に傾斜部を有し、その角度はシリコン基板の結晶面に依存するシリコンベースと、
支持端と接触端を有して該シリコンベース上に形成され、該接触端がシリコンベースから充分に突出したシリコンビームと、
該シリコンビームの上部表面に形成された導電層と、により構成され、
該コンタクタは、シリコンベースとシリコンビームの支持端とが該コンタクト基板の表面に接触するように接着剤により該コンタクト基板に搭載され、これによりシリコンビームを所定の傾斜方向に配置したことを特徴とするコンタクトストラクチャ。
【請求項２】
上記シリコンビームの上記支持端と接触端のそれぞれは傾斜部を有し、その角度は上記結晶面に依存しており、上記支持端は該シリコンベースからわずかに突出して上記コンタクト基板の表面と接触している請求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項３】
上記コンタクト基板はシリコンから形成されている請求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項４】
上記コンタクト基板はセラミックから形成されている請求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項５】
上記コンタクト基板の表面に設けられた複数の接続トレースを更に有し、その接続トレースのそれぞれが対応する上記コンタクタの導電層の一端に接続されている請求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項６】
上記コンタクト基板に設けられた接続トレースと上記コンタクタの導電層との間は、ボンディングワイヤにより接続される請求項５に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項７】
上記コンタクト基板に設けられた接続トレースと上記コンタクタの導電層との間は、ソルダーボールにより接続される請求項５に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項８】
上記コンタクト基板の上部表面と下部表面間にわたって形成され、上記接続トレースの他端に接続された複数のバイアホールと、
外部部品と電気接触するためにその複数のバイアホールに接続された複数の電極と、をさらに有して構成されている請求項５に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項９】
コンタクトターゲットと電気接続を確立するためのコンタクトストラクチャにおいて、
複数のコンタクタと、
該複数のコンタクタをその表面に搭載したコンタクト基板と、により構成され、
上記複数のコンタクタの各コンタクタは、
両側端に傾斜部を有し、その角度はシリコン基板の結晶面に依存するシリコンベースと、
支持端と接触端を有して該シリコンベース上に形成され、該接触端がシリコンベースから充分に突出したシリコンビームと、
該シリコンビームの上部表面に形成され、所定の結晶面に沿って傾斜する端部として形成されたステップ部を有する導電層と、により構成され、
該コンタクタは、シリコンベースとシリコンビームの支持端とが該コンタクト基板の表面に接触するように接着剤により該コンタクト基板に搭載され、これによりシリコンビームを所定の傾斜方向に配置したことを特徴とするコンタクトストラクチャ。
【請求項１０】
上記シリコンビームの上記支持端と接触端のそれぞれは傾斜部を有し、その角度は上記結晶面に依存しており、上記支持端は該シリコンベースからわずかに突出して上記コンタクト基板の表面と接触している請求項９に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項１１】
上記コンタクト基板はシリコンから形成構成されている、請求項９に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項１２】
上記コンタクト基板はセラミックから構成されている請求項９に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項１３】
上記コンタクト基板の表面に設けられた複数の接続トレースを更に有し、その接続トレースのそれぞれが対応する上記コンタクタの導電層の一端に接続されている請求項９に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項１４】
上記コンタクト基板に設けられた接続トレースと上記コンタクタの導電層との間は、ボンディングワイヤにより接続され、そのボンディングワイヤの一端はその導電層上に形成された上記ステップ部と接続される請求項１３に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項１５】
上記コンタクト基板の上部表面と下部表面間にわたって形成され、上記接続トレースの他端に接続された複数のバイアホールと、
外部部品と電気接触するためにその複数のバイアホールに接続された複数の電極と、をさらに有して構成されている請求項１３に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項１６】
コンタクトターゲットと電気コミュニケーションを確立するためのコンタクトストラクチャの製造方法において、
（１００）結晶面でカットされたシリコン基板を供給するステップと、
該シリコン基板の上部表面に第１エッチングマスクパターンを形成するステップと、
該シリコン基板の上部表面に第１エッチング行程を実施してコンタクタのシリコンビームを形成するステップと、
該シリコン基板の下部表面に第２エッチングマスクパターンを形成するステップと、
該シリコン基板の下部表面に第２エッチング行程を実施してコンタクタのシリコンベースを形成するステップと、
該シリコンビームの上部表面に導電材料をデポジットして導電層を形成するステップと、
上記各ステップを用いて形成した複数のコンタクタをコンタクト基板上に所定の傾斜方向となるように搭載するステップと、
を有することを特徴とするコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１７】
上記第１エッチング行程として異方性エッチングを実施すると、該シリコンベースにはその両側に傾斜部が形成され、その傾斜部の角度は、該シリコン基板の結晶面に依存する請求項１６に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１８】
上記第２エッチング行程として異方性エッチングを実施すると、該シリコンビームには支持端と接触端が形成され、その支持端と接触端のそれぞれは、その角度が該シリコン基板の結晶面により定まる傾斜部を有する請求項１６に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１９】
上記コンタクタを該コンタクト基板に搭載するステップは、上記シリコンベースと上記シリコンビームの支持端をそのコンタクト基板の表面に接着剤により接続して該シリコンビームを所定の傾斜方向に配置するステップを含む請求項１８に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項２０】
上記第１エッチングマスクパターンを形成する前のステップとして、
上記シリコン基板の上部表面にエッチマスクパターンを形成するステップと、
そのシリコン基板の上部表面にエッチング行程を実施して、上記シリコンビームの導電層のステップを形成するステップと、
をさらに有する請求項１６に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項２１】
上記コンタクタを上記コンタクト基板に搭載するステップは、上記シリコンベースとシリコンビームの支持端をそのコンタクト基板の表面に接着剤により接続して、そのシリコンビームを所定の傾斜方向に配置するステップと、コンタクト基板に形成した接続トレースを上記コンタクタに接続するステップとを有する請求項２０に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項２２】
上記接続トレースを該コンタクタに接続するステップは、その接続トレースと導電層上の上記ステップとの間にワイヤボンディングにより結合するステップを有する請求項２１に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パッドや電極のようなコンタクトターゲットと電気接触を確立するため、あるいは電子回路や電子デバイスのリードとして使用するためのコンタクトストラクチャに関する。特に、本発明は、半導体ウエハ、パッケージされた半導体デバイス、ＩＣチップ、プリント回路基板等をテストするために、例えばプローブカードに搭載して用いる高速、高周波数範囲、高密度、そして高品質のコンタクトストラクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩやＶＬＳＩ回路のような高速、また高密度な電子部品をテストするにあたっては、プローブコンタクタのような高性能コンタクトストラクチャを使用する必要がある。本発明のコンタクトストラクチャは、半導体ウエハやダイのバーンインテスト等への応用のみに限られず、パッケージされた半導体デバイスやプリント回路基板等のテストおよびバーンインへの応用も可能である。しかし、以下においては、説明の便宜のために、主として半導体ウエハテストに関連して本発明を説明する。
【０００３】
被試験半導体部品が半導体ウエハの場合は、ＩＣテスタのような半導体テストシステムは、自動的に半導体ウエハをテストするために、自動ウエハプローバのような基板ハンドラーと接続して用いられる。そのような例が図１に示されており、この図において半導体テストシステムは、一般に別のハウジングとして形成されたテストヘッド１００を有している。テストヘッド１００はケーブル束１１０により、テストシステム本体に接続されている。テストヘッド１００と基板ハンドラー４００は、モーター５１０により駆動されるマニピュレータ５００により、互いに機械的および電気的に接続している。被試験半導体ウエハは、基板ハンドラー４００によって、テストヘッド１００のテスト位置に自動的に供給される。
【０００４】
テストヘッド１００において、被試験半導体ウエハには、半導体テストシステムにより生成されたテスト信号が供給される。被試験半導体ウエハ上に形成されたＩＣ回路から、テスト信号の結果としての出力信号が発生され、半導体テストシステムに送信される。半導体テストシステムは、半導体ウエハからの出力信号を期待値データと比較することにより、半導体ウエハ上のＩＣ回路が正しく機能しているかを検証する。
【０００５】
図２において、テストヘッド１００と基板ハンドラー４００は、インターフェイス部１４０を介して互いに接続されている。インターフェイス部１４０は、テストヘッドの電気的配線形状に固有の電気回路接続を有するプリント回路基板であるパフォーマンスボード１２０と、同軸ケーブル、ポゴピン、コネクタとにより構成している。テストヘッド１００は、多数のプリント回路基板１５０を有し、それら回路基板は半導体テストシステムのテストチャンネルまたはテストピンの数に対応している。プリント回路基板１５０のそれぞれは、パフォーマンスボード１２０に備えられた対応する接続端子１２１と接続するためのコネクタ１６０を有している。パフォーマンスボード１２０上には、さらにフロッグリング１３０が、基板ハンドラー４００に対するコンタクト位置を正確に決定するために搭載されている。フロッグリング１３０は、例えばＺＩＦコネクタまたはポゴピンのような、多数のコンタクトピン１４１を有している。それらのコンタクトピン１４１は、同軸ケーブル１２４を介して、パフォーマンスボード１２０の接続端子１２１に接続している。
【０００６】
基板ハンドラー４００では、チャック１８０上に被試験半導体ウエハ３００が搭載されている。この例では、プローブカード１７０が被試験半導体ウエハ３００の上部に備えられている。プローブカード１７０は、被試験半導体ウエハ３００上のＩＣ回路の回路端子またはコンタクトターゲットと接触するために、多数のプローブコンタクまたはコンタクトストラクチャ（カンチレバーまたはニードル）１９０を有している。
【０００７】
プローブカード１７０の接続端子は、フロッグリング１３０に備えられたコンタクトピン１４１と電気的に接続している。さらにコンタクトピン１４１は、同軸ケーブル１２４を介して、パフォーマンスボード１２０上の接続端子１２１に接続している。それぞれの接続端子１２１は、テストヘッド１００内の対応するプリント回路基板１５０に接続している。また、プリント回路基板１５０は、数百の内部ケーブルを有するケーブル束１１０を介して、半導体テストシステム本体と接続している。
【０００８】
この構成の下で、チャック１８０上の半導体ウエハ３００の表面に、コンタクタ１９０が接触し、半導体ウエハ３００にテスト信号を印加し、かつ半導体ウエハ３００から結果出力信号を受信する。被試験半導体ウエハ３００からの結果出力信号は、半導体テストシステムにおいて期待値と比較され、半導体ウエハ３００上の回路が正しく機能しているかが検証される。
【０００９】
図３は、図２のプローブカード１７０の底面図を示している。この例では、プローブカード１７０は、ニードルまたはカンチレバーと呼ばれるコンタクタ１９０が複数個搭載されたエポキシリングを有している。図２において半導体ウエハ３００を搭載したチャック１８０が上方に移動すると、カンチレバーコンタクタ１９０の先端は、半導体ウエハ３００上のコンタクトパッドまたはバンプと接触する。コンタクタ１９０の他端はワイヤ１９４に接続され、そのワイヤ１９４は更にプローブカード１７０に形成された送信ライン（図示せず）に接続されている。送信ラインは複数の電極１９７に接続されており、その電極１９７は更に第２図のポゴピン１４１に接続されている。
【００１０】
一般に、プローブカード１７０は、グラウンド層、パワー層、および信号伝送ライン層等による多数のポリイミド基板により構成された多層基板となっている。この技術分野では周知のように、それぞれの信号伝送ラインは、例えば５０オームのような特性インピーダンスとなるように、ポリイミド基板の比誘電率、プローブカード１７０内の信号経路のインダクタンスやキャパシタンス等のパラメターを設計している。従って、信号伝送ラインはインピーダンスマッチした信号路となっており、半導体ウエハに定常状態で電流を供給するとともに、過渡状態においても瞬間的な高ピーク電流を供給できるような高周波数伝送帯域を確立している。プローブカード１７０には、ノイズ除去の為に、キャパシタ１９３と１９５がパワー層とグラウンド層間に備えられている。
【００１１】
図４は、従来プローブカード技術における帯域幅の限界を説明するために、図３のプローブカード１７０の等価回路を示している。図４Ａと図４Ｂに示されているように、プローブカード１７０上の信号伝送ラインは、電極１９７から、ストリップライン１９６（インピーダンスマッチしている）、ワイヤ（伝送路）１９４、コンタクタ（ニードル）１９０にいたっている。ワイヤ１９４とコンタクタ１９０はインピーダンスマッチしていないので、これらの部分は、図４Ｃに示すように、高周波数帯域では等価的にインダクタＬとして作用する。ワイヤ１９４とコンタクタ１９０の全体の長さが２０−３０ｍｍ程度にもなるので、被試験部品の高周波性能のテストは、このインダクタによって大きく制限される。
【００１２】
プローブカード１７０の周波数帯域を制限する他の要素は、図４Ｄと図４Ｅに示すパワーニードルとグラウンドニードルである。もしパワーラインが被試験部品に十分な電流を供給できるのであれば、被試験部品のテストにおける周波数帯域をさほど制限することはない。しかし、パワー供給のための直列接続したワイヤ１９４とコンタクタ１９０（図４Ｄ）や、パワーと信号をグラウンドするための直列接続したワイヤ１９４とコンタクタ１９０は、インダクタと等価になるので、高速電流は大きくに制限される。
【００１３】
さらに、パワーライン上のサージパルスあるいはノイズを除去して被試験部品の正しい性能を検証するために、キャパシタ１９３とキャパシタ１９５がパワーラインとグラウンドラインの間に備えられている。キャパシタ１９３は、１０マイクロファラッドのような比較的に大きな値であり、必要に応じてスウィチでパワーラインから接続をはずすこともできる。キャパシタ１９５は、０．０１マイクロファラッドのような比較的小さいキャパシタンスの値をとり、ＤＵＴの近くに固定的に取り付けられている。これらのキャパシタは、パワーラインにおける高周波成分を除去する機能を果たす。
【００１４】
従って、上述したもっとも広く使用されるプローブコンタクタでは、周波数帯域が約２００ＭＨｚ程度に制限されてしまい、最近の半導体部品をテストするには不十分である。半導体業界では、近い将来には、現在では１ＧＨｚからそれ以上である、テスター自体の性能の周波数帯域に相当するだけの周波数帯域がプローブコンタクタに必要になると考えられている。また、テストのスループットを向上するために、プローブカードにより、特にメモリデバイスのような半導体部品を同時に多数取り扱えること（並列テスト）が望ましい。
従来の技術では、図３に示すようなプローブカードとプローブコンタクタは、手作業で製造され、そのため品質にばらつきがある。そのような品質のばらつきは、サイズ、周波数帯域、コンタクトフォース（接触力）、コンタクトレジスタンス（接触抵抗）等のばらつきとして現れる。従来技術のプローブコンタクタにおいて、コンタクトパフォーマンス（接触性能）の信頼性を低下させている他の要因は、プローブコンタクタと被テスト半導体ウエハが異なる温度膨張係数であることである。従って、温度が変化すると、コンタクト位置が変位してしまい、コンタクトフォース（接触力）、コンタクトレジスタンス（接触抵抗）、周波数帯域等に悪影響を与えてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従って、本発明の目的は、半導体ウエハやパッケージＩＣのようなコンタクトターゲットと高周波数動作により電気的接触を確立するためのコンタクトストラクチャを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、半導体ウエハやパッケージＩＣのようなコンタクトターゲットと電気的コミュニケーションを確立するためのコンタクトストラクチャであり且つ多数の半導体部品を並列・同時テストするに適したコンタクトストラクチャを提供することにある。
また、本発明の更に他の目的は、半導体ウエハやパッケージＬＳＩ等をテストするためのコンタクトストラクチャであり、手作業によるアセンブリや取り扱いをすることなく、半導体製造工程を介して製造することにより、均一な品質を達成したコンタクトストラクチャを提供することにある。
また、本発明の更に他の目的は、被試験半導体ウエハの温度膨張係数を補償することができ、半導体ウエハやパッケージＬＳＩ等をテストするためのプローブカードに搭載して用いるコンタクトストラクチャを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の１の様態において、コンタクトストラクチャは、複数のビーム状コンタクタとそのコンタクタを搭載するコンタクト基板により構成されている。典型的には、このコンタクタは、フォトリソグラフィー技術を用いて形成される。コンタクタは、各端に傾斜部を有するシリコンベースと、そのシリコンベース上に形成され、そのシリコンベースから突起し、各端に傾斜部を有するシリコンビームと、そのシリコンビームの上部表面にわたって形成された導電層と、から構成されている。
【００１７】
本発明の他の様態において、コンタクトストラクチャは、それぞれがボンディング用ステップ部を有する複数のフィンガー状コンタクタと、それらのコンタクタを搭載したコンタクト基板により構成されている。典型的には、コンタクタは、フォトリソグラフィー技術を用いて形成される。コンタクタは、各端に傾斜部を有するシリコンベースと、そのシリコンベース上に形成され、そのシリコンベースから突起し、各端に傾斜部を有するシリコンビームと、そのシリコンビームの上部表面にわたって形成された導電層と、その導電層の表面に形成されたボンディング用ステップ部と、により構成されている。
【００１８】
本発明のさらに他の様態は、本発明のコンタクトストラクチャを製造するプロセスである。コンタクトストラクチャを製造するプロセスは、（１００）結晶面にカットしたシリコン基板を供給するステップと、そのシリコン基板の上部表面にマスクパターンを形成するステップと、シリコンビームを形成するためにそのシリコン基板の上部表面にエッチングプロセスを適用するステップと、シリコン基板の下部表面にマスクパターンを形成するステップと、シリコンベースを形成するためにそのシリコン基板の下部表面にエッチングプロセスを適用するステップと、そのシリコンビームの上部表面に導電材料をデポジットするステップと、を含んでいる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コンタクトストラクチャは、次世代の半導体技術に必要とされる高周波数帯域を実現している。コンタクタは、半導体製造工程を介して製造されるので、多数のコンタクタが、極めて小さなスペースで配列でき、したがって多数の半導体部品を同時にテストするに適切である。
多数のコンタクタは、手作業を伴わず、半導体微細化製造技術を用いて基板上に同時に製造されるので、均一なコンタクト性能、高品質や高信頼性、また長寿命を達成することが可能である。また、コンタクタは、被試験デバイスと同じ基板材料により形成することができるので、被試験デバイスの温度膨張係数を補償し、位置的エラーを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のコンタクトストラクチャを、図５−図２０を参照して説明する。図５は、本発明のコンタクトストラクチャの例を示しており、コンタクタ３０とそのコンタクタ３０を搭載したコンタクト基板２０とにより構成されている。コンタクタ３０は、フォトリソグラフィー技術を介して製造される。コンタクトストラクチャは、被試験半導体ウエハ３００のコンタクトパッド３２０のようなコンタクトターゲット上に配置され、コンタクタ３０と半導体ウエハ３００が互いに押されたときにその間で電気的接続が形成される。図５には、２つのコンタクタ３０しか示していないが、実際の半導体ウエハのテストにおいては、多数のコンタクタ３０がコンタクト基板２０上に配列される。
【００２１】
後で説明するように、このような多数のコンタクタ３０は、同一のフォトリソグラフィー技術を介してシリコン基板上に同時に製造される。被試験半導体ウエハ３００が上方に移動すると、コンタクタ３０は半導体ウエハ３００上の対応するコンタクトターゲット（コンタクトパッド、電極）３２０と接触する。コンタクトパッド３２０間のピッチは、５０マイクロメータ以下のピッチであり、コンタクタ３０は、半導体ウエハ３００と同じ半導体製造工程を介して製造されるので、同等のピッチに容易に配列することができる。
【００２２】
基板２０上のコンタクタ３０は、スペーストランスフォーマを介して、あるいは図３に示すように直接プローブカードに搭載することができる。別の方法として、コンタクタ３０を、リードを有する従来型のＩＣのようなパッケージに成形して取り付け、そのパッケージをプローブカードに搭載し、あるいは他の基板に接続してもよい。コンタクタ３０は微少サイズに形成することができるので、本発明のコンタクトストラクチャを搭載するプローブカードの動作可能な周波数範囲を容易に２ＧＨｚ以上に増大することができる。また、このような微少サイズを有するので、プローブカードのコンタクタ数は例えば２０００以上に増大することができ、結果として３２個以上の半導体部品を並列に且つ同時にテストすることができる。
【００２３】
また、本発明のコンタクタ３０は、典型的にはシリコン基板であるコンタクト基板２０上に形成されるので、被試験半導体ウエハ３００と同じ温度膨張率等の環境変化特性を有する。従って、コンタクタ３０とコンタクトターゲット３２０間の正確な位置関係を、テストや他の応用においてその全期間にわたり維持することができる。
【００２４】
図５では、コンタクタ３０は、フィンガー（ビーム）状の導電層３５を有する。またコンタクタ３０は、コンタクト基板２０に接続するためのベース部４０を有する。相互接続トレース２４は、コンタクト基板２０の下部表面に設けられ、導電層３５と接続している。このような相互接続トレース２４と導電層３５間の接続は、例えばソルダーボール（図示せず）を介して形成される。基板２０は更に、バイアホール２３と電極２２とを有する。電極２２は、ワイヤーまたはリードを介して、コンタクト基板２０をプローブカードまたはＩＣパッケージのような外部部品と相互接続する。
【００２５】
したがって、半導体ウエハ３００が上方に移動すると、コンタクト基板２０上のコンタクタ３０と半導体ウエハ３００上のコンタクトターゲット３２０は、相互に機械的および電気的に接触する。結果として、コンタクトターゲット３２０からコンタクト基板２０の電極２２に至る信号路が形成される。接続トレース２４、バイアホール２３、電極２２は、コンタクタ３０の小間隔をプローブカードまたはＩＣパッケージに適した大間隔にファンアウト（拡大）する。
【００２６】
コンタクト基板２０上に傾斜方向にビーム状コンタクタ３０が搭載されるので、そのビーム形状によりバネ力を発生するため、導電層３５は、半導体ウエハ３００がコンタクトストラクチャに押されるとき、弾力性の接触力を発生する。導電層３５の先端部は、コンタクトパッド３２０に押されたときに、コンタクトパッド３２０の上部表面の金属酸化層を破って削り作用（スクラビング効果）を達成するように、鋭利な形状にすることが好ましい。
【００２７】
例えば、半導体ウエハ３００上のコンタクトパッド３２０の表面に金属酸化層を有する場合は、金属酸化層を破って低接触抵抗で電気接触を形成するためには、削り作用が必要である。ビーム状コンタクタ３０により発揮されるバネ力により、コンタクトターゲット３２０との間で、信頼性のあるコンタクト性能を達成する。また、コンタクトストラクチャのバネ力により発揮される柔軟性のために、コンタクト基板２０、コンタクトターゲット３２０、ウエハ３００およびコンタクタ３０の寸法のばらつきや平面の不均一性を補償できる。
【００２８】
導電層３５の材料の例として、ニッケル、アルミニウム、銅、ニッケルパラジウム、ロジウム、ニッケル金、イリジウム、その他のデポジット可能な材料がある。テストプローブへの応用の場合のコンタクタ３０のサイズの例としては、高さ１００−５００μｍ、水平方向長さ１００−６００μｍ、そしてコンタクトターゲット３２０間の５０μｍ以上のピッチに対し３０−５０μｍの幅を有する。
図６は、コンタクト基板２０上に複数のコンタクタ３０を有する図５のコンタクトストラクチャの底面図である。実際のテストシステムでは、例えば数百のような多数のコンタクタ３０が、図６に示すように配列される。相互接続トレース２４、バイアホール２３、電極２２により、導電層３５の先端から信号路を確立し、かつコンタクタ３０の小間隔をプローブカードやＩＣパッケージに適する大きな間隔にファンアウト（拡大）する。
【００２９】
図７および図８は、本発明のコンタクタ３０をより詳細にあらわしている。図７の断面図に示すように、コンタクタ３０は、シリコンベース４０、ボロンドープ層４８、絶縁層５２および導電層３５から構成されている。シリコンベース４０は、コンタクタ３０のフィンガー状部分を支持するための傾斜支持部６２を有する。後で説明するように、傾斜支持部６２は、特定の結晶面において異方性エッチング法を介して形成される。ボロンドープ層４８は、製造行程においてエッチングを停止するエッチストッパとして機能する。ボロンドープ層４８は、コンタクタ３０の製造行程に必須ではないが、エッチングのプロセスを制御するために便利である。絶縁層５２は、典型的には二酸化シリコン層であり、コンタクタ３０の他の部分から導電層３５を電気的に絶縁する。
【００３０】
図８は、図７のコンタクトストラクチャの上面図であり、複数のフィンガー状導電層３５を示している。隣接する導電層３５間には空間３６があり、そこはコンタクトストラクチャの各フィンガー（ビーム）部がそれぞれ互いに独立的にまた動作可能に構成されている。このような空間３６は、後で説明するように、シリコン基板の所定部分にボロンドープ層４８を形成しないことにより、その所定部分のシリコン基板をエッチングにより除去して形成される。
【００３１】
図９Ａ−図９Ｊは、本発明のコンタクタ３０をフォトリソグラフィー技術を用いて形成する工程の例を示す。この例では、多数の対になったコンタクタ３０がシリコン基板上に形成され、そのコンタクタの各対は後の工程で分離される。
図９Ａの行程において、フォトレジスト層４２が、シリコン基板４０上に形成される。フォトレジスト層４２は、シリコン基板４０上にボロンドープ層を形成するためのものである。図に示していないが、フォトマスクが、フォトレジスト層４２に位置合わせされ、フォトレジスト層はフォトマスクを介して紫外線のようなフォトエネルギーにより露光される。従って、図９Ａの基板の上面図である図９Ｂに示すようなパターンがフォトレジスト上に形成される。特定部４３は、紫外線を露光した結果としてキュア（凝固）されたフォトレジストを示している。フォトレジスト層４２の露光されなかった部分は、溶解して洗い流され、特定部４３がシリコン基板４０上に残される。
【００３２】
ボロンのようなエッチストッパを、シリコン基板の上部表面でキュアされたフォトレジストを有する特定部４３にドープする。シリコン基板４０上の特定部４３は、フォトレジストを有するのでボロンによるドープはされない。従って、特定部４３からフォトレジストを取り除くと、図９Ｃに示すような、ボロンドープ層４８が形成される。すなわち、ボロンは、シリコン基板４０上において特定部４３以外の部分に、薄いドープ層として形成される。ボロンがドープされていない特定部４３のシリコン基板は、後で説明する異方性エッチングプロセスによってエッチング除去される。
【００３３】
図９Ｄの行程では、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）層５２および５４が、シリコン基板４０の上部表面と下部表面にそれぞれ形成される。二酸化シリコン層５２は、導電層３５（図７に示すような）を形成する際の絶縁層として機能する。この絶縁層は、誘電材料等のような他の材料により構成してもよい。シリコン基板４０の下部表面に有する二酸化シリコン層５４は、図９Ｅに示すようにエッチングマスクとして機能する。二酸化シリコン層５４の一部を、フォトリソグラフィーの行程により除去して、エッチング領域５６を形成する。この例では、エッチング領域５６は、シリコン基板４０の下部表面の中央に形成されている。
【００３４】
図９Ｆの行程では、シリコン基板４０に対し異方性エッチングの行程を実施している。この技術分野で周知のように、シリコン基板４０が（１００）結晶面にカットされている場合において、エッチング領域５６にエッチ剤が付与すると、異方性エッチングによりＶ字型の溝が形成される。溝の角度は、シリコン基板４０の下部表面に対し５４．７°である。この溝の角度は、シリコン基板４０の（１１１）結晶面と同じである。この行程に用いるエッチ剤の例としては、ＥＤＰ（エチレンジアミンピロカテコール）、ＴＭＡＨ（テトラメチル水酸化アンモニウム）、およびＫＯＨ（水酸化カリウム）がある。
【００３５】
異方性エッチングのプロセスを実施した結果として、図９Ｆに示すように、傾斜支持部６２が形成される。この傾斜支持部６２のサイズは、エッチング領域（エッチング窓）５６のサイズとエッチングの時間長により左右される。ボロンドープ層４８を有するので、エッチングはそのボロンドープ層４８で停止するが、特定部４３にはボロンがドープされていないので、そのままエッチングされて除去される。結果として、後で説明するように、コンタクタ３０のビーム部を半分に切断したとき、各ビーム間に図８に示すような空間３６が形成される。この空間３６を有するため、各コンタクタ３０は互いに物理的に分離される。この技術分野で周知のように、このようなエッチングの停止は、エッチストッパを用いずに、エッチング時間を制御して停止することも可能である。
【００３６】
図９Ｇの行程において、メッキシード層（図示せず）を、二酸化シリコン層５２上に形成する。シリコン基板４０には、更にフォトリソグラフィー行程を実施して、導電層３５を形成するためのフォトレジストパターンを作成する。図９Ｇはこのフォトリソグラフィーのプロセスの結果として形成されたフォトレジスト５８を示している。そしてメッキ行程を実行して、図９Ｈに示すような導電層３５を形成する。この技術分野で周知のように、導電層３５を形成するためにメッキ以外のデポジション工程を用いることも可能である。
【００３７】
導電層３５の材料の例として、ニッケル、アルミニウムおよび銅がある。また、メッキ以外の導電層形成方法として、真空蒸発、陰極スパッタリング、気相デポジション等を含む各種デポジション技術を用いて導電層３５を形成することができる。フォトレジスト５８は、図９Ｉにおいて取り除かれる。そして、図９Ｊに示すように、シリコン基板４０を、その中央（ビーム部）で半分に分離する。シリコン基板４０の両端の必要のない部分も切り取る。
【００３８】
図１０Ａ−図１０Ｃは、本発明のコンタクタ３０をフォトリソグラフィー技術を用いて製造するための他の工程例を示す。図９Ａ−図９Ｊに示したような、多数のコンタクタの対を一体的に形成し、後の段階で分離する製造プロセスと異なり、この製造プロセス例では、多数の個別のコンタクタをシリコン基板の端部に形成する。
【００３９】
図１０Ａにおいて、ボロンドープ層１４８を、シリコン基板１４０上に形成し、特定部（エッチングにより除去する部分）１４３を、ボロンでドープされていない部分として規定する。二酸化シリコン（ＳｉＯ２）層のような誘電層１５２を、絶縁層としてボロンドープ層１４８上に形成する。二酸化シリコンＳｉＯ２層１５４を、エッチングマスクとしてシリコン基板１４０の下部表面に形成する。エッチング窓５６を、上述で説明した異方性エッチングを行うために、フォトリソグラフィーのプロセス（図示せず）により形成する。
【００４０】
異方性エッチングを、シリコン基板１４０に実施することにより、図１０Ｂに示すような傾斜部を（１１１）結晶面に沿って形成する。上述したように、この傾斜角度は、シリコン基板１４０の下部表面に対し５４．７゜である。特定部１４３は、ボロンでドープされていないので、この部分のシリコン基板はエッチングにより除去される。その結果、図１０Ｂの右端に示す平面にフィンガー状（櫛状）の構造が形成される。図９Ｆを参照して上で説明したように、このようなエッチング停止は、ボロンのようなエッチングストッパを用いずに、エッチング時間により制御してもよい。
【００４１】
図１０Ｃのプロセスにおいて、フォトレジスト層（図示せず）を形成するために更にフォトリソグラフィーの行程を実施し、さらにメッキのプロセスを用いて導電層１３５を形成する。このようにして形成したコンタクタ３０は、図７に示すように適切な形状に切断する。
【００４２】
図１１Ａ−図１１Ｃは、シリコン基板（シリコンウエハ）４０上に多数のコンタクタを製造するための工程例を示す概略図である。図９Ａ−図９Ｊに示すフォトリソグラフィー技術により、多数のコンタクタが形成され、それらの導電ビーム（導電層）３５が図１１Ａのシリコン基板４０上に示されている。シリコン基板４０は、例えばＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線でダイシングまたはエッチングにより切断される。その切断されたシリコン基板を、図１１Ｂに示すようにコンタクタのグループ毎に、必要に応じてさらに小さく切断する。すなわち、図１１Ｃに示すように、意図したアプリケーションに適合するような導電ビーム３５（コンタクタ３０）数となるように、シリコン基板４０を更にＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線で切り取る。
【００４３】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、コンタクト基板２０上にコンタクタ３０を搭載することにより本発明のコンタクトストラクチャをアセンブリする方法例を示す概略断面図である。コンタクト基板２０の材料の例として、シリコンやセラミックがある。コンタクト基板がシリコンから構成される場合は、コンタクタ３０を搭載する溝２７１、２７２を、異方性エッチングまたは他のエッチングプロセスをコンタクト基板２０の表面に適用して形成する。
コンタクト基板がシリコンにより構成される場合は、コンタクト基板の温度膨張は、被試験半導体ウエハの温度膨張を同じとなるので、相互間の位置変化を補償することができる。セラミック基板は、シリコン基板よりも優れた機械的強度や物理的安定性を有する。コンタクトストラクチャのシリコンベース４０を、コンタクト基板２０に形成された溝２７１または２７２に挿入し、例えば接着剤またはエポクシ樹脂を用いて固定する。
【００４４】
図１３Ａ−図１３Ｄは、本発明のコンタクタを製造する他の工程例を示す概略断面図である。この例において、図１３Ｄに示すコンタクタは、その下部に２つの傾斜部２６２１、２６２２を有する。傾斜部２６２２は、後で説明するように、図１４のコンタクト基板の平面にコンタクタを搭載する際に、コンタクト基板に対するビーム角度を決定するためのものである。
図１３Ａの行程において、ボロンドープ層２４８を、特定部２４３（エッチングにより除去する部分）以外の部分のシリコン基板２４０に形成する。二酸化シリコンＳｉＯ２のような誘電層２５２を、絶縁層としてボロンドープ層２４８上に形成する。また、二酸化シリコンＳｉＯ２層２５４を、エッチングマスクとしてシリコン基板２４０の下部表面に形成する。さらにエッチング窓２５６を、フォトリソグラフィーのプロセス（図示せず）を用いて規定し、上述した異方性エッチングをエッチング窓から実行する。
【００４５】
異方性エッチングを、シリコン基板２４０に実施することにより、図１３Ｂに示すような、傾斜部２６２１および２６２２が、（１１１）結晶面に沿って形成される。上述したように、この傾斜角度は、シリコン基板２４０の下部表面に対し５４．７゜である。傾斜部２６２２を、このようなエッチングのプロセスを用いずに他の方法、例えばシリコン基板２４０をダイシングによりカットして形成することも可能である。特定部２４３にはボロンがドープされていないので、この部分のシリコン基板はエッチングにより除去され、図１３Ｂ平面図の右端に示すような、フィンガー（櫛）状の構成が得られる。
【００４６】
図１３Ｃの行程では、図にはないが、更にフォトリソグラフィーのプロセスを実施してフォトレジスト層（図示せず）を形成し、その上に導電層２３５をメッキのようなデポジション工程を介して形成する。このようにして形成したコンタクタ３０を、図１３Ｄに示すように適当な形状となるように切断する。
【００４７】
図１４は、コンタクタ３０とそれを搭載したコンタクト基板２０とにより構成される本発明のコンタクトストラクチャを示す断面図である。コンタクタ３０は、図１３Ａ−図１３Ｄのフォトリソグラフィー技術を介して製造される。コンタクトストラクチャは、コンタクトターゲット３２０を有する半導体ウエハ３００上に配置されている。図５および図１２の例とは異なり、この例のコンタクタ３０は、コンタクト基板２０の平表面に搭載されている。すなわち、図１３Ｄのシリコン基板（ベース）２４０の傾斜部２６２２は、コンタクト基板２０の平面に取り付けられている。コンタクタ３０は、高温接着剤のような接着剤によりコンタクト基板２０の下部平面に固定される。
【００４８】
図１４の例において、図５の場合と同様に、相互接続トレース２４はコンタクト基板２０の下部表面に形成された導電層２３５に接続されている。このような接続は、例えばソルダーボール２８を介して実現することができる。コンタクト基板２０は更に、バイアホール２３と電極２２とを有する。電極２２は、ワイヤあるいはリードを介して、コンタクト基板２０をプローブカードまたはＩＣパッケージのような外部部材と相互接続する。
従って、半導体ウエハ３００が上方に移動すると、コンタクタ３０とコンタクトターゲット３２０は、互いに機械的および電気的に接触する。したがって、コンタクトターゲット３２０から電極２２にいたるまでの信号路が形成される。相互接続トレース２４、バイアホール２３および電極２２は、コンタクタ３０の小ピッチ（間隔）をプローブカードまたはＩＣパッケージに適合するような大きなピッチにファンアウト（拡大）する機能も果たす。
【００４９】
図１５は、基板の平表面に搭載したコンタクタを有する図１４のコンタクトストラクチャの底面を示す概略図である。この例では、接着剤３３０を、コンタクタ３０をコンタクト基板２０の表面に固定するために用いており、一組のコンタクタ３０の両端と、図１４に示すようなシリコンベース２４０とコンタクト基板２０とによる角部とに接着剤を使用している。
【００５０】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、本発明のコンタクトストラクチャの構成の更に他の例と、コンタクト基板に本発明のコンタクタをアセンブリする更に他の方法とを示す断面図である。図１６Ａおよび図１６Ｂにおいて、コンタクタ５３０は、シリコンビーム５３２、シリコンベース５４０および導電層５３５により構成されている。コンタクタ５３０は、接着剤５６０を介して、シリコンベース５４０をコンタクト基板の表面に固定することによりコンタクト基板５２０に搭載されている。コンタクト基板５２０は、電極５２２、電極５２４（接続トレース）と、バイアホール５２３とを有する。
【００５１】
図１６Ａに示すコンタクトストラクチャと図１６Ｂに示すコンタクトストラクチャの相違は、コンタクタ５３０の導電層５３５とコンタクト基板５２０の電極５２２との間を接続する方法にある。図１６Ａでは、ボンディングワイヤ５７２により電極（接続トレース）５２４と導電層５３５を接続している。図１６Ｂでは、ソルダーボール５８０により電極（接続トレース）５２４と導電層５３５を接続している。一般に、ソルダーボール５８０による接続は、ソルダーをリフローさせるために、電極５２４と導電層５３５は十分に接近させなければならない。すなわち、その製造およびアセンブリ工程に高精度が要求される。また、ソルダーをする部分に残っている接着剤により、ソルダーボール５８０による十分な接続が損なわれる可能性もある。従って、実際の応用においては、図１６Ａに示すボンディングワイヤによる接続が好ましい。
【００５２】
図１６Ａおよび図１６Ｂの例に示すコンタクタ５３０は、シリコンビーム５３２の近端（支持端）および遠端（接触端）において、異方性エッチングのプロセスを用いて形成された傾斜部を有する。図１３および図１４の例で示したシリコンベース２４０と同様に、この例のシリコンベース５４０も異方性エッチングを実施して形成した傾斜部を両側に有している。図１６Ａおよび図１６Ｂの例では、シリコンビーム５３２の近端部（支持端）とシリコンベース５４０が、コンタクト基板５２０の表面に結合されている。コンタクタ５３０とコンタクト基板５２０間の空間には接着剤５６０が使用され、そのためコンタクタ５３０はコンタクト基板５２０に確実に固定される。
【００５３】
図１７は、本発明のコンタクトストラクチャの更に他の例を示す断面図である。図１７のコンタクタ６３０は、シリコンビーム６３２を有しこのシリコンビーム６３２にはその近端（支持端）に近接した位置にステップ部６５０を構成している。ステップ部６５０は、後で説明するように、異方性エッチングのプロセスを用いて形成される。シリコンビーム６３２上の導電層６３５は、ステップ部６５０まで引き渡されており、これにより導電層によるステップ部を形成している。コンタクタ６３０をコンタクト基板６２０に搭載する際に、ステップ部６５０上の導電層６３５は、ワイヤボンディングのために好都合となるような水平面を形成している。
【００５４】
シリコンビーム６３２の近端（支持端）とシリコンベース６４０は、接着剤６６０を用いてコンタクト基板５２０の表面に取り付けられている。接着剤６６０は、コンタクタ６３０の傾斜したくぼみにより形成されたコンタクタ６３０とコンタクト基板５２０間の空間に付与されている。コンタクタ６３０は、コンタクト基板５２０に搭載する際に、シリコンベース６４０の寸法とシリコンビーム６３２の近端部の形状とによって規定された所定の方向に傾斜する。ボンディングワイヤ６７２は、コンタクト基板５２０の電極５２４とコンタクタ６３０の導電層６３５とを接続する。
【００５５】
図１８は、図１７に示した本発明のコンタクタ６３０と本発明のアセンブリ方法を用いたコンタクトストラクチャの断面図を示す。コンタクタ６３０は、シリコンベース６４０とシリコンビーム６３２の近端部（支持端）とをコンタクト基板５２０の表面に取り付けることにより、コンタクト基板５２０上に搭載される。ボンディングワイヤ６７２により、コンタクト基板５２０の電極５２４（接続トレース）と、コンタクタ６３０の導電層６３５に形成されたステップ部とを接続する。コンタクトストラクチャは、コンタクトパッド３２０を有する半導体ウエハ３００上に配置している。コンタクトストラクチャと半導体ウエハ３００が互いに押しつけられると、コンタクタ６３０とコンタクトパッド３２０間に電気的コミュニケーションが確立する。その結果として、例えば半導体テストシステムにより半導体ウエハ３００をテストすることが可能となる。
【００５６】
図１９Ａ−図１９Ｆは、図１６Ａ、図１６Ｂに示す本発明のコンタクタ５３０を製造するための工程の例を示す。図１９Ａの上面図では、マスクパターン５５２を、（１００）結晶面にカットされたシリコン基板５４０の表面に、例えばフォトリソグラフィー技術を介して形成する。マスクパターン５５２は、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ２）により構成される。この二酸化シリコンＳｉＯ２層（マスクパターン）５５２は、異方性エッチングを実行する際にエッチマスクとして機能し、かつ導電層５３５とシリコンビーム５３２との間で絶縁層として機能する。この例では、４つのコンタクタを製造するために４つのパターンしか示していないが、実際の応用においては、より多数のコンタクタが同時に製造される。
【００５７】
例えばエッチングの時間長でエッチングの進行を制御しながら、シリコン基板５４０の上部表面に異方性エッチングのプロセスを実行すると、シリコンビーム５３２が図１９Ｂの断面図に示すような形状でシリコン基板上に形成される。シリコン基板５４０は、（１００）結晶面でカットされているので、異方性エッチング法を施すことにより、シリコンビーム５３２の各端部（支持端および接触端）に傾斜部が形成される。この傾斜部の角度は、シリコン基板５４０の表面に対し５４．７゜である。この端部の角度は、シリコン基板５４０の（１１１）結晶面と同じである。
【００５８】
同様に、図１９Ｃに示すように、マスクパターン５５４をシリコン基板の下部表面に形成する。マスクパターン５５４は、シリコンベース５４０を形成するための異方性エッチングのプロセスにおいて、エッチマスクとして機能する。従って、例えばエッチングの時間長でエッチングの進行を制御しながらシリコン基板５４０の下部表面に異方性エッチング行程を実行すると、図１９Ｄの断面図に示すように、シリコンベース５４０がシリコン基板上に形成される。シリコンベース５４０は、両端に傾斜部を有しており、その角度は、シリコン基板５４０の表面に対し５４．７゜である。したがって図１９Ｄの断面図において、コンタクタ５３０は、シリコンベース５４０とシリコンビーム５３２を有している。
【００５９】
図１９Ｅは、本発明のコンタクタ５３０の上面図である。異方性エッチングを用いるので、シリコンビーム５３２とシリコンベース５４０以外のシリコン基板はエッチングにより除去され、これによりシリコンビーム５３２間に空間５３６が形成される。図１９Ｆの断面図では、導電材料を、例えばメッキの行程を用いてシリコンビーム５３２の上部表面にデポシット（導電材料を付着）する。従って、導電層５３５が、シリコンビーム５３２の両端間にわたって形成され、これによりコンタクタ３０の製造工程が終了する。図にはないが、上述のように、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）のような絶縁層を、シリコンビーム５３２と導電層５３５間に形成して電気的絶縁を確立する。
【００６０】
図２０Ａ−図２０Ｈは、図１７および図１８に示す本発明のコンタクタ６３０を製造するための工程の例を示す。シリコン基板６４０の上面図である図２０Ａでは、マスクパターン６５２が、（１００）結晶面でカットしたシリコン基板６４０の上部表面に形成されている。一般に、マスクパターン６５２は、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）により構成されている。上述したように、マスクパターン６５２は、異方性エッチングを行うときにエッチマスクとして機能し、またコンタクタ６３０の導電層６３５とシリコンビーム６３２間の絶縁層として機能する。実際の応用においては、多数のコンタクタが同時に製造されるが、簡明のために、この例では４個のコンタクタ６３０を製造するための４つのパターンしか示していない。
【００６１】
例えばエッチングの時間長でエッチングの進行を制御しながらシリコン基板６４０の表面に異方性エッチングプロセスを適用すると、図２０Ｂの断面図に示すように、ステップ部６５０がシリコン基板６４０上に形成される。シリコン基板６４０は、（１００）結晶面でカットされているので、異方性エッチングにより、各ステップ部６５０は、平坦面とその両端に傾斜部を有した構造となる。
【００６２】
図２０Ｃの工程において、マスクパターン６５４が、シリコン基板６４０の上部表面に形成されている。各マスクパターン６５４は、対応するステップ部６５０をカバーし、さらにシリコン基板６４０の水平表面に延長している。図２０Ｄにおいて、エッチング時間を制御しながらシリコン基板６４０の上部表面に異方性エッチングのプロセスを実施すると、シリコンビーム６３２がシリコン基板６４０上に形成される。各シリコンビーム６３２は、その上部にステップ部６５０を有しており、そのステップ部は、図１７および図１８に示すようにボンディング用ステップ部として機能する。異方性エッチングの結果、シリコンビーム６３２の両端には、傾斜面が形成される。
【００６３】
同様に、図２０Ｅに示すように、マスクパターン６５６をシリコン基板６４０の下部表面に形成する。従って、エッチング時間を制御しながらシリコン基板６４０の下部表面に異方性エッチングのプロセスを適用すると、図２０Ｆの断面図に示すように、シリコンベース６４０が、シリコン基板に形成される。シリコンベース６４０は、その両側に傾斜部を有しており、その角度はシリコン基板６４０の表面に対し５４．７゜である。図２０Ｅのコンタクタ６３０の断面図には、シリコンベース６４０、シリコンビーム６３２、そしてそのシリコンビーム６３２上に有するステップ部６５０を示している。
【００６４】
図２０Ｇは、本発明のコンタクタ６３０の上面図である。シリコン基板は、異方性エッチングを実施することにより、シリコンビーム６３２、ステップ部６５０、シリコンベース６４０以外はエッチングにより除去される。したがって、隣接したシリコンビーム６３２間に空間６３６が形成される。図２０Ｈの断面図では、導電材料が、例えばメッキ行程によりシリコンビーム６３２の上部表面にデポジットされる。従って、導電層６３５が、シリコンビーム６３２の両端にわたって形成され、これによりコンタクタ６３０の製造工程が完了する。図には示してないが、上述したように、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）のような絶縁層を、シリコンビーム６３２と導電層６３５間に形成して、その間に電気的絶縁を確立する。
【００６５】
本発明によると、コンタクトストラクチャは、次世代の半導体技術に適した高周波数帯域を有する。プローブコンタクタは、半導体製造工程に用いる最近の微少化技術を用いて形成されるので、多数のコンタクタを、多数の半導体部品を同時にテストすることに適した小スペースに配置することができる。
多数のコンタクトストラクチャは、手作業なしで小形化製造技術を用いて同時に基板上に製造されるので、一定の品質、およびコンタクト性能の高信頼性、長寿命を達成することが可能である。更に、コンタクトストラクチャは、被試験デバイスと同じ基板材料上に形成することができるので、被試験デバイスの温度膨張係数を補償することができ、したがって位置的エラーを防止することができる。
【００６６】
好ましい実施例しか明記していないが、上述した開示に基づき、添付した請求範囲で、本発明の精神と範囲を離れることなく、本発明の様々な形態や変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１は、基板ハンドラーとテストヘッドを有する半導体テストシステムとの構成関係を示す概念図である。
【図２】図２は、半導体テストシステムのテストヘッドを基板ハンドラーに接続するための構成例を示す概念図である。
【図３】図３は、プローブコンタクタとして複数のカンチレバーを搭載するためのエポキシリングを有したプローブカードの構成例を示す底面図である。
【図４】図４Ａ−図４Ｅは、図３のプローブカードの等価回路をあらわした回路図である。
【図５】図５は、コンタクト基板とその基板に搭載されたコンタクタとにより構成された本発明のコンタクトストラクチャを示す断面図である。
【図６】図６は、本発明のコンタクタを有する図５のコンタクト基板の底面を示す概念図である。
【図７】図７は、本発明のコンタクタの１つについて、そのより詳細な断面構造を示す概念図である。
【図８】図８は、図７のコンタクタの上面を示す概念図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｃ−図９Ｊは、本発明のコンタクタを製造するための工程を示す概略断面図である。図９Ｂは、基板の上面図であり、図９Ａの断面図に対応している。
【図１０】図１０Ａ−図１０Ｃは、本発明のコンタクタを製造するための他のプロセス例を示す概略断面図である。
【図１１】図１１Ａ−図１１Ｃは、本発明の多数のコンタクタを同時に製造するためのシリコンウエハとその切断を示す上面図である。
【図１２】図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明のコンタクタをコンタクト基板上にアセンブリする方法を示す断面図である。
【図１３】図１３Ａ−図１３Ｄは、本発明のコンタクタを製造するための更に他の工程例を示す概略断面図である。
【図１４】図１４は、コンタクトターゲットを有する半導体ウエハと、図１３Ａ−図１３Ｄの工程を介して製造されたコンタクタおよびそのコンタクタを搭載するコンタクト基板とにより構成されるコンタクトストラクチャの他の例を示す断面図である。
【図１５】図１５は、コンタクト基板上に搭載した本発明のコンタクタを有する図１４のコンタクトストラクチャの底面を示す概略図である。
【図１６】図１６Ａおよび図１６Ｂは、本発明のコンタクトストラクチャと、本発明のコンタクタをコンタクト基板上にアセンブリするための他の方法の例を示す概略断面図である。
【図１７】図１７は、本発明のコンタクトストラクチャと、本発明のコンタクタをコンタクト基板上にアセンブリするための更に他の方法の例を示す概略断面図である。
【図１８】図１８は、半導体ウエハ上部に配置され、図１７に示した本発明のアセンブリ方法を用いたコンタクトストラクチャの例を示す概略断面図である。
【図１９】図１９Ａ−図１９Ｆは、図１６Ａおよび図１６Ｂに示す本発明のコンタクタを製造するための工程例を示す概略図である。
【図２０】図２０Ａ−図２０Ｈは、図１７および図１８に示す本発明のコンタクタを製造するための工程例を示す概略図である。
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
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【図９Ｉ】
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【図９Ｊ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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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１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２０Ｅ】
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【図２０Ｆ】
2005518105.tif 000050
【図２０Ｇ】
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【図２０Ｈ】
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【国際調査報告】
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