(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトターゲットと電気的接続を形成するためのコンタクトストラクチャにおいて、
複数のスルーホールを有したコンタクト基板と、その各スルーホールの内部には段差が形成され、
それぞれがフック形状をし同一の導電材料により一体として形成された複数のコンタクタと、その各フック形状のコンタクタは、接触点を形成するように垂直方向に突起した先端部と、コンタクタの終端が電気的接続用のコンタクトパッドとしてコンタクト基板に設けられたスルーホールに挿入するベース部と、その先端部とベース部の間に設けられ、コンタクタがコンタクトターゲットに押し当てられたときに接触力を発揮するための曲線部と、その曲線部とベース部間に設けられた突起したフランジ部とにより構成され、
上記コンタクト基板は、第１、第２および第３のシリコンウェハにより構成され、その第２と第３のシリコンウェハは互いにフュージョンボンディングにより結合されかつ第２のスルーホールが形成され、その第２のスルーホールよりも大きな第１のスルーホールが、上記第１のシリコンウェハに形成され、その第１のシリコンウェハは、上記スルーホールの位置が合致するように位置合わせされて、上記第２のシリコンウェハに結合され、
上記コンタクタの終端が上記コンタクト基板のスルーホールを通して裏面から突出するとともに、上記コンタクタのフランジ部が上記スルーホール内部の段差と当接することを特徴とするコンタクトストラクチャ。
【請求項２】
上記コンタクト基板は、複数のシリコンウェハが互いに結合されて構成され、上記スルーホールがエッチングの行程によりそのコンタクト基板に形成されている、請求項１に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項３】
コンタクトターゲットと電気的接続を形成するためのコンタクトストラクチャにおいて、
複数のスルーホールを有したコンタクト基板と、その各スルーホールの内部には段差が形成され、
それぞれが同一の導電材料により一体として形成されたループ形状をした複数のコンタクタであり、その各ループ形状のコンタクタは、接触点を形成するように垂直方向に突起した中央部と、２つの端部を有するベース部と、その中央部とベース部の間に設けられ、コンタクタがコンタクトターゲットに押し当てられたときに接触力を発揮するように水平方向にカーブしたループ部と、そのループ部とベース部間に設けられた突起したフランジ部とにより構成され、
上記コンタクト基板は、第１、第２および第３のシリコンウェハにより構成され、その第２と第３のシリコンウェハは互いにフュージョンボンディングにより結合されかつ第２のスルーホールが形成され、その第２のスルーホールよりも大きな第１のスルーホールが、上記第１のシリコンウェハに形成され、その第１のシリコンウェハは、上記スルーホールの位置が合致するように位置合わせされて、上記第２のシリコンウェハに結合され、
上記コンタクタの２つの端部は、上記コンタクト基板に形成したスルーホールに挿入されて、少なくとも１つの端部がそのコンタクト基板の裏面から突起するとともに、上記コンタクタのフランジ部が上記スルーホール内部の段差と当接することを特徴とするコンタクトストラクチャ。
【請求項４】
上記スルーホールはエッチングの行程により上記コンタクト基板に形成されている、請求項３に記載のコンタクトストラクチャ。
【請求項５】
コンタクトストラクチャを形成するための製造方法において、
犠牲層をシリコン基板の表面に形成するステップと、
電気導電材料で構成された導電層をその犠牲層上に形成するステップと、
フォトレジスト層をその導電層上に形成するステップと、
コンタクタのイメージを有したフォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合わせし、フォトマスクを介してフォトレジスト層を紫外線で露光するステップと、
そのフォトレジスト層の表面にコンタクタのイメージのパターンを現像するステップと、
電気メッキのプロセスにより電気導電材料によるコンタクタを上記フォトレジスト層のパターンに形成するステップであり、その各コンタクタはフック形状またはループ形状をなしており、
上記フォトレジスト層を取り除くステップと、
上記コンタクタをシリコン基板から分離するよう上記犠牲層と導電層をエッチングで取り除くステップと、
各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通してコンタクト基板に搭載するステップと、により構成されてい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６】
上記フォトマスクを位置合わせして露光するステップにおいて、上記フォトレジスト層は電子ビームまたはＸ線により上記フォトマスクを通して露光される、請求項５に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項７】
上記フォトマスクを位置合わせして露光するステップにおいて、上記フォトレジスト層は電子ビームまたはＸ線により直接的に上記コンタクタの形状に形成される、請求項５に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項８】
上記犠牲層と導電層との間にアドヒージョンプロモータ層を形成するためのステップを更に有する、請求項５に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項９】
上記導電層の導電材料と上記コンタクタの導電材料は互いに異なっている、請求項５に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１０】
コンタクトストラクチャを形成するための製造方法において、
犠牲層をシリコン基板の表面に形成するステップと、
電気導電材料で構成された導電層を上記犠牲層上に形成するステップと、フォトレジスト層を上記導電層上に形成するステップと、
コンタクタのイメージを有したフォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合わせし、そのフォトマスクを介してフォトレジスト層を紫外線で露光するステップと、
上記フォトレジスト層の表面にコンタクタのイメージのパターンを現像するステップと、
電気メッキのプロセスにより電気導電材料によるコンタクタを上記フォトレジスト層のパターンに形成するステップであり、その各コンタクタはフック形状あるいはループ形状をなしており、
上記フォトレジスト層を取り除くステップと、
上記コンタクタの上面が接着テープに付着するように接着テープをコンタクタに当てるステップと、
上記シリコン基板から接着テープに付着したコンタクタが分離するように、上記犠牲層と上記導電層をエッチングにより取り除くステップと、
各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通してコンタクト基板に搭載するステップと、により構成されてい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１１】
上記フォトマスクを位置合わせして露光するステップにおいて、上記フォトレジスト層は電子ビームまたはＸ線により上記フォトマスクを通して露光される、請求項１０に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１２】
上記フォトマスクを位置合わせして露光するステップにおいて、上記フォトレジスト層は電子ビームまたはＸ線により直接的に上記コンタクタの形状が形成される、請求項１０に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１３】
上記犠牲層と導電層との間にアドヒージョンプロモータ層を形成するためのステップを更に有する、請求項１０に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１４】
上記犠牲層は二酸化シリコンにより構成されている、請求項１０に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１５】
上記導電層の導電材料と上記コンタクタの導電材料は互いに異なっている、請求項１０に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１６】
上記アドヒージョンプロモータ層はクロミウム（Ｃｒ）またはチタニウム（Ｔｉ）により形成されている、請求項１０に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１７】
コンタクトストラクチャを形成するための製造方法において、
導電材料により形成された導電基板を誘電体基板上に形成するステップと、
フォトレジスト層を上記導電基板上に形成するステップと、
コンタクタのイメージを有するフォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合わせし、上記フォトマスクを介して上記フォトレジスト層を紫外線で露光するステップと、
上記フォトレジスト層の表面にコンタクタのイメージのパターンを現像するステップと、
電気メッキのプロセスにより導電材料により構成したコンタクタをフォトレジスト層のパターンに形成するステップであり、その各コンタクタはフック形状またはループ形状をなしており、
上記フォトレジスト層を取り除くステップと、
上記コンタクタを有する上記導電基板を上記誘電体基板から剥がし取るステップと、
上記の上面が接着テープに接着するように、上記コンタクタの上面に接着テープを当てるステップであり、上記コンタクタと上記接着テープ間の接着力が、上記コンタクタと上記導電基板間の接着力よりも大であり、
上記導電基板から接着テープに付着したコンタクタが分離するように上記導電基板を剥がし取るステップと、
各コンタクタの端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通してコンタクト基板に搭載するステップと、
により構成されてい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１８】
上記導電基板とコンタクタはニッケルコバルト（ＮｉＣｏ）で形成されている請求項１７に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項１９】
上記誘電体基板の上にクロム・インコネル層を形成するステップをさらに有し、上記導電基板は上記クロム・インコネル層の上に形成されている、請求項１７に記載のコンタクトストラクチャの製造方法。
【請求項２０】
コンタクトストラクチャを形成するための製造方法において、
犠牲層をシリコン基板の表面に形成するステップと、
電気導電材料で構成した導電層を上記犠牲層上に形成するステップと、
フォトリソグラフィーの行程を用いて、上記シリコン基板上に水平方向にコンタクタを形成するステップと、
上記コンタクタをシリコン基板上から接着テープに移転するステップと、
上記コンタクタを有する接着テープを所定の位置に定めるステップと、
上記接着テープからコンタクタを取り出し、そのコンタクタを所定方向に向けるステップと、
上記コンタクタのベース部を受け入れるためのスルーホールを有したコンタクト基板を配置するステップと、
各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に挿入するために、コンタクタをコンタクト基板の所定位置に配置するステップと、
により構成されてい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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンタクトストラクチャとその製造方法に関する。特に本発明は、多数のコンタクタを垂直方向に有するコンタクトストラクチャの構成、およびこのような多数のコンタクタを半導体ウェハ上に水平方向に製造し、そのコンタクタを半導体ウェハ上から取り除き、プローブカード、ＩＣチップ、他のコンタクト機構等のコンタクトストラクチャを形成するために、基板上にコンタクタを垂直方向に搭載する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、多数のコンタクタを有するプローブカード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。他の応用として、ＩＣリード等のＩＣパッケージに、コンタクトストラクチャを使用してもよい。本発明は、ＬＳＩやＶＬＳＩチップ、半導体ウェハ等のテスト、半導体ウェハやダイ等のバーンイン、パッケージされた半導体デバイス、プリント回路基板等のテストとバーンインに使用するコンタクトストラクチャの製造方法に関するものである。さらに本発明は、ＩＣチップ、ＩＣパッケージ、他の電子デバイス等のリードやターミナルピンの形成のためにも応用できる。しかし、以下においては、説明の便宜のために、主として半導体ウェ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ェハの場合、ＩＣテスタのような半導体テストシステムは、自動的に半導体ウェハをテストするためには、自動ウェハプローバのような基板ハンドラと接続して用いられる。そのような例が第１図に示されており、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、ケーブル束１１０でテストシステム本体に接続されたテストヘッドを有している。テストヘッド１００と基板ハンドラ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。被試験半導体ウェハは、基板ハンドラ４００によって、自動的にテストヘッド１００のテスト位置に供給される。
【０００４】
テストヘッド１００において、被試験半導体ウェハには、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ている。被試験半導体ウェハ（半導体ウェハ上に形成したＩＣ回路）から、テスト信号の結果としての出力信号が、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では、半導体ウェハ上に形成したＩＣ回路が正しく機能しているかを検証するために、半導体ウェハからの出力信号を期待値データと比較する。
【０００５】
第１図において、テストヘッド１００と基板ハンドラ４００は、インタフェース部１４０を介して互いに接続されている。インタフェース部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（第２図）と、同軸ケーブル、ポゴピン、コネクタとで構成している。第２図において、テストヘッド１００は、多数のプリント回路基板を有し、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（テストピン）の数に対応している。プリント回路基板のそれぞれは、パフォーマンスボード１２０に備えられた対応するコンタクトターミナル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を有しており、同軸ケーブル１２４を介して、パフォーマンスボード１２０のコンタクトターミナル１２１に接続している。
【０００６】
第２図に示すように、テストヘッド１００は基板ハンドラ４００上に配置しており、インタフェース部１４０を介して機械的および電気的に基板ハンドラ４００に接続している。基板ハンドラ４００には、チャック１８０上に被試験半導体ウェハ３００が搭載されている。この例では、プローブカード１７０が被試験半導体ウェハ３００の上部に備えられている。プローブカード１７０は、被試験半導体ウェハ３００上のＩＣ回路の回路端子またはコンタクトパッドのような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タ（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の電気ターミナルあるいはコンタクトリセプタクル（コンタクトパッド）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。コンタクトピン１４１は、同軸ケーブル１２４を経由して、パフォーマンスボード１２０上のコンタクトターミナル１２１に接続している。それぞれのコンタクトターミナル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上の半導体ウェハ３００の表面（コンタクトターゲット）に、プローブコンタクタ１９０が接触し、半導体ウェハ３００にテスト信号を与え、かつ半導体ウェハ３００から結果出力信号を受ける。被試験半導体ウェハ３００からの結果出力信号は、半導体ウェハ３００上の回路が正しく機能しているかを検証するために、半導体テストシステムにおいて、期待値と比較される。
【０００９】
第３図は、第２図のプローブカード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プローブコンタクタ１９０が複数搭載されたエポキシリングを有している。第２図において半導体ウェハ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１９０の先端は、半導体ウェハ３００上のコンタクトパッドまたはバンプ（コンタクトターゲット）と接触する。カンチレバー１９０の他端はワイヤ１９４に接続し、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（図には無い）に接続している。送信ラインは複数の電極（コンタクトパッド）１９７に接続しており、その電極１９７は更に第２図のポゴピン１４１に接続している。
【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、ポリイミドの誘電率や透磁率、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のようなパラメータを設計している。従って、信号伝送ラインはインピーダンスマッチしたラインとなっており、半導体ウェ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】
第４図は従来のプローブカード技術における高周波数特性の限界を説明するために、第３図のプローブカード１７０の等価回路を示している。第４図（Ａ）と第４図（Ｂ）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（インピーダンスマッチしている）１９６、ワイヤ１９４、ニードルまたはカンチレバー（コンタクタ）１９０にわたっている。ワイヤ１９４とニードル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、第４図（Ｃ）に示すように、高周波数帯域では等価的にインダクタＬとして機能する。ワイヤ１９４とニードル１９０の全体の長さが２０−３０ｍｍなので、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、第４図（Ｄ）と第４図（Ｅ）に示すパワーニードルとグラウンドニードルにある。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とニードル１９０（第４図（Ｂ））は、インダクタと等価になるので、高速電流は大きく制限される。
【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することより、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、１０ｕＦ（マイクロファラッド）のような比較的に大きな値であり、必要に応じてスイッ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、０．０１ｕＦ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。したがって、これらのキャパシタは、プローブコンタクタの高周波数性能を制限する。
【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、現在では１ＧＨｚからそれ以上であるが、近い将来には、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見られている。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が望ましい。
【００１５】
従来の技術では、第３図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）の信頼性を低下する他の要素は、プローブコンタクタと被テスト半導体ウェハが異なる温度膨張係数であることである。従って、異なる温度において、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。よって、次世代半導体テスト技術の要求を満たすことのできる、新概念を用いたコンタクトストラクチャが必要とされている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、高周波帯域、高ピンカウント、高コンタクトパフォーマンス、そして高信頼性を有し、コンタクトターゲットを電気的接触するよう多数のコンタクタを有するコンタクトストラクチャを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、次世代半導体技術のテスト要件を満たすような高周波数帯域を有し、半導体部品テストのような応用において電気接続を確立するためのプローブカードを形成するようなコンタクトストラクチャを提供することである。
【００１８】
また、本発明のさらに他の目的は、半導体部品のテストのような応用において、多数の半導体部品を並列に同時にテストするのに適した、電気接続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。
【００１９】
また、本発明のさらに他の目的は、比較的単純な技術を用いて多数のコンタクタを製造する方法を提供することにある。
【００２０】
また、本発明のさらに他の目的は、シリコン基板の平坦な表面に三次元的ではなく、二次元的に多数のコンタクタを製造する方法を提供することである。
【００２１】
また、本発明のさらに他の目的は、コンタクトストラクチャを形成するにあたって、シリコン基板上に二次元的に多数のコンタクタを製造し、そのコンタクタを取りはずして、コンタクト基板上に三次元的に搭載する方法を提供することである。
【００２２】
また、本発明のさらに他の目的は、コンタクトストラクチャを形成するにあたって、シリコン基板上に二次元的に多数のコンタクタを製造し、そのコンタクタをシリコン基板から取り除き、それを接着テープに移転させて、その後コンタクト基板上に垂直に搭載する方法を提供することである。
【００２３】
また、本発明のさらに他の目的は、低価格で、高能率と高信頼性の多数のコンタクタを製造する方法を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明において、半導体ウェハ、パッケージされたＬＳＩ、プリント回路基板（被試験デバイス）等をテスト（バーンインも含め）するコンタクトストラクチャは、半導体製造プロセスで確立されているフォトリソグラフィー技術を用いてシリコン基板の平坦な表面に製造された多数のコンタクタにより形成されている。本発明のコンタクトストラクチャはさらに、ＩＣリードやピン等のような電子デバイスの一部として使用してもよい。
【００２５】
本発明の第１の態様は、コンタクトターゲットと電気的接続するためのコンタクトストラクチャの構成である。本発明のコンタクトストラクチャは、コンタクト基板と、それぞれがフック形状をした複数のコンタクタとで構成されている。フック形状のコンタクタは、接触点を形成するよう垂直方向に突起した先端部と、コンタクタの終端が電気的接続用のコンタクトパッドとしてコンタクト基板の裏面から突出するように、コンタクト基板に設けられたスルーホールに挿入するベース部と、その先端部とベース部の間に設けられ、コンタクタがコンタクトターゲットに押し当てられたときに接触力を発揮するための曲線部とで構成されている。
【００２６】
本発明の他の態様において、コンタクトストラクチャは、コンタクト基板と、それぞれがループ形状をした複数のコンタクタとで構成されている。ループ形状のコンタクタは、接触点を形成するよう垂直方向に突起する中央部と、少なくとも１端がコンタクトパッドとしてコンタクト基板の裏面から突起するよう、コンタクタの両端をコンタクト基板に設けられたスルーホールに挿入するベース部と、その中央部とベース部の間に設けられ、コンタクタがコンタクトターゲットに押し当てられた時に接触力を発揮するための曲線部とで構成されている。
【００２７】
本発明の更に他の態様は、コンタクタをシリコン基板上に二次元的に製造し、コンタクトストラクチャを形成するために、そのコンタクタをシリコン基板から取り除く方法である。その製造方法は下記のように、
（ａ）犠牲層をシリコン基板の表面に形成するステップと、
（ｂ）電気導電材料で構成された導電層をその犠牲層上に形成するステップと、
（ｃ）フォトレジスト層をその導電層上に形成するステップと、
（ｄ）コンタクタのイメージを有したフォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合わせし、フォトマスクを介してフォトレジスト層を紫外線で露光するステップと、
（ｅ）そのフォトレジスト層の表面にコンタクタのイメージのパターンを現像するステップと、
（ｆ）電気メッキのプロセスにより電気導電材料によるコンタクタを上記フォトレジスト層のパターンに形成するステップと、
（ｇ）上記フォトレジスト層を取り除くステップと、
（ｈ）上記コンタクタをシリコン基板から分離するよう上記犠牲層と導電層をエッチングで取り除くステップと、
（ｉ）各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通してコンタクト基板に搭載するステップと、により構成されている。
【００２８】
本発明の更に他の様態は、コンタクタをシリコン基板上に二次元的に製造し、コンタクトストラクチャを形成するために、そのコンタクタを接着テープに移し、さらにその接着テープから取り外す方法である。本発明の製造方法は、
（ａ）犠牲層をシリコン基板の表面に形成するステップと、
（ｂ）電気導電材料で構成された導電層を上記犠牲層上に形成するステップと、
（ｃ）フォトレジスト層を上記導電層上に形成するステップと、
（ｄ）コンタクタのイメージを有したフォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合わせし、そのフォトマスクを介してフォトレジスト層を紫外線で露光するステップと、
（ｅ）上記フォトレジスト層の表面にコンタクタのイメージのパターンを現像するステップと、
（ｆ）電気メッキのプロセスにより電気導電材料によるコンタクタを上記フォトレジスト層のパターンに形成するステップと、
（ｇ）上記フォトレジスト層を取り除くステップと、
（ｈ）上記コンタクタの上面が接着テープに付着するように接着テープをコンタクタに当てるステップと、
（ｉ）上記シリコン基板から接着テープに付着したコンタクタが分離するように、上記犠牲層と上記導電層をエッチングにより取り除くステップと、
（ｊ）各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通してコンタクト基板に搭載するステップと、により構成されている。
【００２９】
本発明の更に他の様態は、コンタクタをシリコン基板上に二次元的に製造し、コンタクタをシリコン基板から接着テープに移す方法である。本発明の製造方法は、
（ａ）導電材料により形成された導電基板を誘電体基板上に形成するステップと、
（ｂ）フォトレジスト層を上記導電基板上に形成するステップと、
（ｃ）コンタクタのイメージを有するフォトマスクを上記フォトレジスト層上に位置合わせし、上記フォトマスクを介して上記フォトレジスト層を紫外線で露光するステップと、
（ｄ）上記フォトレジスト層の表面にコンタクタのイメージのパターンを現像するステップと、
（ｅ）電気メッキのプロセスにより導電材料により構成したコンタクタをフォトレジスト層のパターンに形成するステップと、
（ｆ）上記フォトレジスト層を取り除くステップと、
（ｇ）上記コンタクタを有する上記導電基板を上記誘電体基板から剥がし取るステップと、
（ｈ）上記の上面が接着テープに接着するように、上記コンタクタの上面に接着テープを当てるステップであり、上記コンタクタと上記接着テープ間の接着力が、上記コンタクタと上記導電基板間の接着力よりも大であり、
（ｉ）上記導電基板から接着テープに付着したコンタクタが分離するように上記導電基板を剥がし取るステップと、
（ｊ）各コンタクタの端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に設けられたスルーホールを通してコンタクト基板に搭載するステップと、
により構成されている。
【００３０】
本発明のさらに別の様態においては、ピックアンドプレース機構を用いて上記のコンタクタを有するコンタクトストラクチャを製造する方法である。本発明の製造方法は、
（ａ）犠牲層をシリコン基板の表面に形成するステップと、
（ｂ）電気導電材料で構成した導電層を上記犠牲層上に形成するステップと、
（ｃ）フォトリソグラフィーの行程を用いて、上記シリコン基板上に水平方向にコンタクタを形成するステップと、
（ｄ）上記コンタクタをシリコン基板上から接着テープに移動するステップと、
（ｅ）上記コンタクタを有する接着テープを所定の位置に定めるステップと、
（ｆ）上記接着テープからコンタクタを取り出し、そのコンタクタを所定方向に向けるステップと、
（ｇ）上記コンタクタのベース部を受け入れるためのスルーホールを有したコンタクト基板を配置するステップと、
（ｈ）各コンタクタの少なくとも１の端部が電気的接続のためのコンタクトパッドとして機能するように、コンタクタをコンタクト基板に挿入するために、コンタクタをコンタクト基板の所定位置に配置するステップと、により構成されている。
【００３１】
本発明によれば、コンタクトストラクチャは、次世代半導体技術のテスト要件を満たすような高周波数帯域を有している。多数のコンタクタは、手作業を用いることなく基板上に同時に製造されているので、コンタクトパフォーマンスの均一な品質、高信頼性、長い寿命、そして低価格を達成させることが可能である。また、コンタクタが被試験部品と同じ基板材料上に形成されているので、温度の変化により生じた位置エラーを除去させることも可能である。
【００３２】
更に、本発明の製造プロセスにおいて、比較的単純な技術を用いて多数のコンタクタをシリコン基板上に水平方向に製造することが可能である。製造されたコンタクタは基板上から取り除かれ、コンタクト基板に垂直方向に搭載される。本発明により製造されたコンタクタは、低価格で高能率、そして高い機械的強度と高信頼性を有する。また、本発明のコンタクトストラクチャは、半導体ウェハ、パッケージされたＬＳＩ、マルチチップモジュール等のテスト（バーンインテストも含め）に有効に用いることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、下記の実施例において説明する。
【００３４】
【実施例】
本発明によるコンタクトストラクチャの実施例を第５図と第６図に示す。各コンタクトストラクチャは、コンタクト基板２０とコンタクタ３０とで構成されている。第５図の例においては、各コンタクタ３０１はフック形状をしており、コンタクト基板２０に固定されたベース部と、好ましくは鋭利に尖らせ、垂直方向に向けられた接触点と、そのベース部と接触点間にあり水平方向にカーブした曲線部とにより構成されている。第６図の例においては、各コンタクタ３０２は、ループ形状をしており、両端がコンタクト基板２０に固定されたベース部と、ループ形状を有し水平方向にカーブした曲線部と、ループ形状の中央部にあり垂直に突起した接触点とで構成されている。
【００３５】
コンタクトストラクチャがプリント回路基板３００のコンタクトパッド３２０に押し当てられたとき、第５図と第６図に示す各コンタクタは、主に水平方向にカーブした曲線部から発生されたバネ力による接触圧力を発揮する。また、この接触圧力により、コンタクタの先端がコンタクトパッド３２０の上面に対しすり削り作用を発揮する。このようなすり削り作用においては、コンタクトパッド３２０の導電材料と電気接触をするように、接触点がコンタクトパッド３２０の酸化表面をすり削ることにより、コンタクトパフォーマンスがより向上する。なお、本発明において、コンタクタ３０１と３０２は相互に交換可能であり、同様に使用及び製造可能であるが、本発明のコンタクトストラクチャとその製造方法の説明においては、便宜上、いずれか１のタイプのコンタクタについて説明している。
【００３６】
このようなコンタクタを製造するための本発明の基本的なアイデアを第７図（Ａ）−第８図（Ｄ）に示す。本発明において、第７図（Ａ）に示すように、コンタクタ３０２は、シリコン基板４０或いは他の誘電基板の平面上に水平方向、すなわち２次元的に製造される。そして、第１例においては、第７図（Ｂ）に示すように、コンタクタ３０２はシリコン基板から取り除かれ、第６図に示すプリント回路基板、ＩＣチップ、その他のコンタクト機構等におけるコンタクト基板２０上に垂直方向、すなわち３次元的に搭載される。
【００３７】
第２例においては、第７図（Ａ）と同じである第８図（Ｃ）に示すように、コンタクタ３０１は、シリコン基板４０或いは他の誘電体基板の平面上に、水平方向すなわち２次元的に製造される。そして、第８図（Ｄ）に示すように、コンタクタ３０１は、シリコン基板４０から接着部材９０、例えば接着テープ、接着フィルム、接着プレート等（以後「接着テープ」と総称する）に移動される。接着テープ上のコンタクタ３０１は、その後接着テープから取り除かれ、第５図に示すコンタクト基板２０、例えばプリント回路基板、ＩＣチップ、他のコンタクト機構に、ピックアンドプレース機構を用いて垂直方向すなわち３次元的に搭載される。
【００３８】
第９図（Ａ）−第１１図（Ｍ）は、発明の第１例（第７図（Ｂ））によりコンタクタ３０（３０１か３０２）を製造するための製造プロセスの例を示す概念図である。この製造プロセスの例においては、接着テープ９０を使用していない。第９図（Ａ）において、犠牲層４２を基板４０上に形成する。基板４０はシリコン基板が一般的であるが、例えばガラス基板等の他の誘電体基板でも実施可能である。犠牲層４２は、例えばケミカルべーパーデポジション（ＣＶＤ）等のデポジション（堆積）プロセスによる二酸化シリコン（ＳｉＯ２）で構成されている。犠牲層４２は、この製造方法の後段階において、コンタクタ３０をシリコン基板から分離させる機能を果たす。
【００３９】
アドヒージョンプロモータ（接着促進）層４４を、第９図（Ｂ）に示すように、犠牲層４２上に、例えば蒸着等により形成する。アドヒージョンプロモータ層４４の構成材料例としては、例えば厚さが２００−１０００オングストロームのクロミウム（Ｃｒ）やチタニウム（Ｔｉ）がある。アドヒージョンプロモータ層４４は、第９図（Ｃ）に示す導電層４６のシリコン基板４０への接着を促進させる働きを有している。導電層４６の構成材料の例としては、例えば厚さが１０００−５０００オングストロームの銅（Ｃｕ）やニッケル（Ｎｉ）がある。導電層４６は、後の段階で用いる電気メッキプロセスにおいて、電気伝導を確立させる働きを有している。
【００４０】
次の段階においては、第９図（Ｄ）に示すように、フォトレジスト層４８を導電層４６上に形成し、その上には紫外線で露光するためにフォトマスク５０を正確に位置合わせする。フォトマスク５０は、フォトレジスト層４８に生成するコンタクタ３０の２次元のイメージをあらわしている。この技術分野では周知のように、ポジテイブ反応とネガテイブ反応のフォトレジストをこのような目的に使用することができる。ポジテイブ反応レジストを使用した場合、フォトマスク５０のオペーク（不透明）部よりカバーされたフォトレジストは、露光後にキュア（凝固）する。フォトレジストの構成材料の例には、Ｎｏｖｏｌａｋ、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＳＵ−８、フォトセンシテイブポリイミド等がある。現像行程において、レジストの露光部を溶解して除去すると、第１０図（Ｅ）のフォトレジスト層４８には隙間、すなわちパターン「Ａ」が残る。従って、第１０図（Ｆ）と第１０図（Ｇ）の上面図に示すような、コンタクタ３０１、または３０２のイメージ（形状）を有するフォトレジスト層４８のパターン、すなわち隙間「Ａ」が形成される。
【００４１】
前述のフォトリソグラフィープロセスにおいて、この技術分野では周知のように、フォトレジスト層４８は、紫外線のみならず、電子ビームやＸ線等を使用して露光することも可能である。さらに、フォトレジスト層４８に直接書き込みする電子ビーム、Ｘ線、光源（レーザー）等により、コンタクトストラクチャの形状イメージをフォトレジスト層４８上に直接形成することも可能である。
【００４２】
次に、第１０図（Ｈ）に示すコンタクタ３０を形成するために、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、あるいはタングステン（Ｗ）等の金属、またはニッケル・コバルト（ＮｉＣｏ）等の合金を、フォトレジスト層４８のパターン「Ａ」にデポジット（電気メッキ）する。後で説明するように、互いのエッチング特性を識別するために、導電層４６と異なる導電材料を、コンタクタの材料として使用することが好ましい。第１０図（Ｈ）に示すコンタクタ３０のメッキ過剰部分は、第１０図（Ｉ）に示す研磨（平面化）プロセスにより取り除かれる。
【００４３】
次の段階では、第１１図（Ｊ）に示すように、フォトレジスト層４８を、レジスト除去のプロセスにより取り除く。一般的にはウエットケミカル製法により取り除くが、ストリッピング製法の他の例として、アセトンを基にした除去方法や、二酸化プラズマによる除去方法を用いてもよい。次に、第１１図（Ｋ）に示すように、コンタクタ３０をシリコン基板から分離するために、犠牲層４２をエッチングにより取り除く。また、第１１図（Ｌ）に示すように、コンタクタ３０を、アドヒージョンプロモータ層４４と導電層４６から分離させるために、エッチング行程をさらに行う。
【００４４】
エッチングのプロセスに於いて、コンタクタ３０をエッチングせずに、アドヒージョンプロモータ層４４と導電層４６のみをエッチングするように、エッチング条件を設定する。すなわち、上述のようにコンタクタ３０をエッチングせずに導電層４６のみをエッチングするために、コンタクタ３０の導電材料と導電層４６の材料を異ならせる。最後に第１１図（Ｍ）の斜視図に示すように、コンタクタ３０を、他の全ての材料からも分離する。上述した第９図（Ａ）−第１１図（Ｍ）の製造プロセス例には、１つのコンタクタ３０のみしか示していないが、第７図（Ａ）−第８図（Ｄ）に示すように、実際の製造プロセスにおいては、多数のコンタクタが同時に製造される。
【００４５】
第１２図（Ａ）−第１２図（Ｅ）は、本発明の第２例（第８図（Ｄ））によりコンタクタを製造する方法の１例を示す概念図である。この例では、コンタクタ３０を、シリコン基板４０から接着テープに移転させるために、接着テープ９０を製造プロセスに用いている。第１２図（Ａ）−第１２図（Ｅ）は、製造プロセスのうち、接着テープ９０が関係する製造プロセスの後段階のみを示している。
【００４６】
第１２図（Ａ）は、第１１図（Ｊ）と等価の製造段階を示しており、レジストストリッピング法によりフォトレジスト層４８を取り除いた行程を示している。この第１２図（Ａ）の行程において、接着テープ９０をコンタクタ３０の上面に当てて、コンタクタ３０が接着テープ９０に接着するようにしている。第８図（Ｄ）に関して先に言及したように、本発明の態様において、接着フィルムや接着プレート等の他の接着用部材もこの接着テープ９０の概念に含まれている。また、磁気プレートや磁気テープ、電気的チャージされたプレートやテープ等、コンタクタ３０を引き付ける他の部材もこの接着テープ９０の概念に含まれる。
【００４７】
第１２図（Ｂ）に示すプロセスでは、コンタクタ３０をシリコン基板４０から分離させるために、犠牲層４２をエッチングにより取り除く。また、第１２図（Ｃ）に示すように、コンタクタ３０をアドヒージョンプロモータ層４４と導電層４６から分離させるために、エッチングの行程が再度行われる。
【００４８】
上述のとおり、コンタクタ３０をエッチングせずに、導電層４６のみをエッチングするには、コンタクタ３０の材料と導電層４６の材料を、互いに異なるものとしなければならない。第１２図（Ａ）−第１２図（Ｃ）に示す製造方法には、１つのコンタクタしか示していないが、実際の製造プロセスに於いては、多数のコンタクタ３０が同時に製造される。従って、第１２図（Ｄ）−第１２図（Ｅ）の上面図に示すように、多数のコンタクタ３０を、シリコン基板や他の材料の基板から同時に分離して、接着テープ９０に移転する。
【００４９】
第１３図（Ａ）−第１５図（Ｎ）は、コンタクタを接着テープに移転する本発明の第２例（第８図（Ｄ））によりコンタクタ３０１や３０２を製造する方法の別の例を示す概念図である。第１３図（Ａ）では、電気メッキシード（導電）層３４２を、シリコンあるいはガラス等の材料による基板３４０に形成する。シード層３４２は、例えば厚さが１０００−５０００オングストロームの銅（Ｃｕ）あるいはニッケル（Ｎｉ）により構成されている。クロム・インコネル層３４４は、シード層３４２上に、例えばスパタリング製法により形成される。
【００５０】
次の段階の第１３図（Ｃ）では、導電基板３４６をクロム・インコネル層３４４上に形成する。導電基板３４６は、例えば厚さが１００−１３０マイクロメータのニッケル・コバルト（ＮｉＣｏ）合金により構成されている。導電基板３４６を不動体化（パシベーション）した後、第１３図（Ｄ）に示すように、厚さが１００−１２０マイクロメータのフォトレジスト層３４８を導電基板３４６上に形成する。さらに、第１３図（Ｅ）に示すように、フォトレジスト層３４８を紫外線で露光するために、フォトマスク３５０を正確に位置合わせする。フォトマスク３５０には、フォトレジスト層３４８の表面に生成するコンタクタ３０の２次元のイメージが印刷されている。
【００５１】
現像行程において、レジストの露光部を溶解し除去すると、コンタクタ３０（３０１、または３０２）のイメージを有するフォトマスク３５０から印刷されたプレーテイング（メッキ）パターンを有する第１４図（Ｆ）のフォトレジスト層３４８が残る。第１４図（Ｇ）の行程において、フォトレジスト層３４８のプレーテイングパターンに、５０−６０マイクロメータの厚さでコンタクタ用導電材料を電気メッキする。導電材料の一例としては、ニッケル・コバルト（ＮｉＣｏ）の合金がある。このコンタクタ材料としてのニッケル・コバルト合金は、導電基板３４６材料としてのニッケル・コバルト合金との間での接着力は大きくはならない。
【００５２】
次の行程において、第１４図（Ｈ）に示すように、フォトレジスト層３４８を、レジストストリッピング法により取り除く。第１４図（Ｉ）では、導電層３４６を基板３４０上のクロム・インコネル層３４４から剥がし取る。導電層３４６は、コンタクタ３０が比較的弱い接着力で付着している薄い基板である。コンタクタ３０を有する導電基板３４６の上面図を第１４図（Ｊ）に示す。
【００５３】
第１５図（Ｋ）は、コンタクタ３０の上面に接着テープ９０を乗せて接着させるプロセスを示している。接着テープ９０とコンタクタ３０間の接着力は、コンタクタ３０と導電基板３４６間の接着力よりも強力である。従って、接着テープ９０を導電層３４６から取りはずすときには、第１５図（Ｌ）に示すように、コンタクタ３０は導電基板３４６から接着テープ９０へと移転する。第１５図（Ｍ）は、コンタクタ３０を有する接着テープ９０の上面図であり、第１５図（Ｎ）は、コンタクタ３０を有する接着テープ９０の断面図である。
【００５４】
第１６図（Ａ）と第１６図（Ｂ）は、コンタクタ３０を接着テープ９０から取り除き（ピック）、それをコンタクト基板２０に搭載する（プレース）方法の一例を示す概念図である。第１６図（Ａ）と第１６図（Ｂ）に示すこの「ピックアンドプレース」作用は、接着テープを用いた第１２図（Ａ）−第１２図（Ｅ）と第１３図（Ａ）−第１５図（Ｎ）で説明したような本発明の製造方法により製造したコンタクタに有利に適用できる。第１６図（Ａ）は、ピックアンドプレース・メカニズム８０の前半の動作を示す前面図である。第１６図（Ｂ）は、ピックアンドプレース・メカニズム８０の後半の動作を示す前面図である。
【００５５】
この例において、ピックアンドプレース・メカニズム８０は、コンタクタ３０を取り上げ（ピック）、それを配置（プレース）するためのトランスファー機構８４と、トランスファー機構をＸＹＺ方向に移動するためのモービルアーム８６、８７と、その位置をＸＹＺ方向に調整できるテーブル８１、８２と、例えばＣＣＤイメージセンサー等を有するモニターカメラ７８とで構成されている。トランスファー機構８４には、コンタクタ３０をサクション（吸引：ピック動作）とサクションリリース（吸引停止：プレース動作）するサクションアーム８５を有している。サクションフォース（吸引力）は、例えば真空等のネガテイブ圧力により生成される。サクションアーム８５は、９０度等の所定の角度で回転する。
【００５６】
ピックアンドプレース・メカニズム８０の動作において、コンタクタ３０を有する接着テープ９０と、ボンデイング位置３２（またはスルーホール）を有するコンタクト基板２０とを、ピックアンドプレース・メカニズム８０のそれぞれテーブル８１と８２に配置する。第１６図（Ａ）に示すように、トランスファー機構８４は、サクションアーム８５の吸引力により、コンタクタ３０を接着テープ９０から取り上げる（ピック）。コンタクタ３０を取り上げた後、サクションアーム８５は、第１６図（Ｂ）に示すように、例えば９０度に回転する。従って、コンタクタ３０の方向は、水平方向から垂直方向へと変更される。この方向の変更機能は、単なる１例であり、この技術分野の通常の知識を有する者は、コンタクタの方向を変更する他の多くの方法があることを理解できる。トランスファー機構８４は、コンタクタ３０を基板２０上のボンデイング位置３２（またはスルーホール）に搭載する。コンタクタ３０は、コンタクト基板２０の表面にボンディング、またはスルーホールに挿入して取り付けられる。
【００５７】
第１７図は、第９図（Ａ）−第１１図（Ｍ）、第１２図（Ａ）−第１２図（Ｅ）、または第１３図（Ａ）−第１５図（Ｎ）等の製造プロセスにより製造されたコンタクタ３０１を用いた、本発明のコンタクトストラクチャの構成例を示す断面図である。コンタクタ３０１はフック形状を有しており、その端部をスルーホール２５に挿入するようにして、コンタクト基板２０に取り付けている。この例において、コンタクト基板２０は、互いに積み重ねかつフュージョンボンデイング（溶融結合）により結合した３枚の標準シリコンウェハ２０１、２０２、２０３により構成した多層基板である。各シリコンウェハ２０１−２０３の厚さは、例えば０．５ｍｍ程度である。コンタクタ３０１の端部は、コンタクトパッド３５を形成するように、コンタクト基板２０の底面から突起している。コンタクトパッド３５の幅は、例えば０．５ｍｍ程度である。このコンタクタ３０１は、スルーホール２５内の段差（ステップ）に係合するようにフランジ部３４を有している。コンタクタ３０１の先端部にある接触点３１１は、コンタクトターゲットの表面にすり削り作用を発揮させるように、鋭利になっていることが好ましい。
【００５８】
第１８図は、第９図（Ａ）−第１１図（Ｍ）、第１２図（Ａ）−第１２図（Ｅ）、または第１３図（Ａ）−第１５図（Ｎ）等の製造プロセスにより製造されたコンタクタ３０２を用いた本発明のコンタクトストラクチャの例を示す断面図である。コンタクタ３０２はループ形状を有しており、両端がスルーホール２５に挿入するようにしてコンタクト基板２０に取り付けられている。コンタクタ３０２の両端、または少なくとも１端は、コンタクトパッド３５を形成するように、コンタクト基板２０の底面から突き出ている。コンタクトパッド３５の幅は、例えば０．５ｍｍ程度である。コンタクタ３０２は、スルーホール２５内に設けられた段差（ステップ）に適合するためのフランジ部３４を有している。コンタクタ３０２の中上部にある接触点３１２は、コンタクトターゲットの表面にすり削り作用を発揮させるように、鋭利になっていることが好ましい。コンタクト基板２０は、第１７図と同じ構造になっている。
【００５９】
第１７図と第１８図に示すような、スルーホールを有した３層基板２０を形成するプロセスを、以下に簡単に説明する。最初に、第２ウェハ２０２と第３ウェハ２０３を、例えばシリコンフュージョンボンデイング（溶融結合）等により直接結合する。そして、第２ウェハ２０２と第３ウェハ２０３は前後面を研磨し、エッチングにより、スルーホールを形成する。このような深い溝のエッチングの行程は、例えばリアクテイブガスプラズマを用いたリアクテイブイオンエッチングで実施することができる。第１７図や第１８図に示すように、スルーホール内の段差（ステップ）を形成するにあたり、第２ウェハ２０２と第３ウェハ２０３のスルーホールのサイズを、コンタクタ３０のフランジ部３４よりも小さめにする必要がある。
【００６０】
次に、第１ウェハ２０１の表裏面を研磨し、上述の深溝エッチング法でスルーホール２５を形成する。第１ウェハ２０１のスルーホールのサイズは、上述のコンタクタ３０のフランジ部３４が挿入できるように、上記の第２ウェハ２０２と第３ウェハ２０３のスルーホールのサイズよりも大きくする必要がある。第１ウェハ２０１を、第２ウェハ２０２と第３ウェハ２０３と位置合わせし、フュージョンボンディングにより結合する。電気的な絶縁をするために、例えば最低１マイクロメータの厚さの酸化シリコン層を、コンタクト基板の露出した表面全体に形成する。このようにして形成した多層基板２０のスルーホール２５に、コンタクタ３０を挿入し、接着剤で固定する。
【００６１】
第１９図は、第９図（Ａ）−第１１図（Ｍ）、第１２図（Ａ）−第１２図（Ｅ）、または第１３図（Ａ）−第１５図（Ｎ）等の製造プロセスで製造し、第１８図のようにアセンブルされた多数のコンタクタ３０を有する本発明のコンタクトストラクチャの例を示す斜視図である。この例では、一直線に並べられた複数のコンタクタ３０２を表しているが、本発明のコンタクトストラクチャは、２またはそれ以上の線、例えばマトリックス（行列）状にコンタクタを配列することも可能である。
【００６２】
第２０図は、本発明のコンタクトストラクチャを、第２図に示すような、被試験デバイス（ＤＵＴ）とテストヘッド間のインタフェースとして使用する場合の、インタフェース・アセンブリの全体組立構造の例を示した断面図である。この例では、第２０図に示すように、インタフェース・アセンブリは、コンタクトストラクチャの他に、導電エラストマ２５０と、プローブカード２６０と、ポゴピンブロック（フロッグリング）１３０を有している。
【００６３】
導電エラストマ２５０と、プローブカード２６０と、ポゴピンブロック１３０は、互いに機械的および電気的に接続している。従って、ケーブル１２４とパフォーマンスボード１２０を介して、コンタクタ３０の接触点３１からテストヘッド１００までの電気通路が形成される（第２図）。したがって、半導体ウェハ３００とインタフェース部が押し合わされたとき、ＤＵＴ（ウェハ３００のコンタクトパッド３２０）とテストシステム間に電気通路が成立する。
【００６４】
ポゴピンブロック（フロッグリング）１３０は、第２図のポゴピンブロックと等価であり、プローブカード２６０とパフォーマンスボード１２０との間のインタフェースとなる多数のポゴピンを有している。ポゴピンの上端では、同軸ケーブルのようなケーブル１２４が、パフォーマンスボード１２０を介して第２図のテストヘッド１００のプリント回路基板（ピンエレクトロニクスカード）１５０に信号を送信するために接続されている。プローブカード２６０は、その上部表面と下部表面にエレクトロード（電極）２６２と２６５を多数有している。エレクトロード２６２と２６５は、ポゴピンブロック１３０のポゴピンのピッチに合うように、コンタクトストラクチャのピッチをファンアウト（拡大）するために、相互接続トレイス２６３に接続されている。
【００６５】
導電エラストマ２５０は、コンタクトストラクチャとプローブカード２６０の間に設けられている。導電エラストマ２５０は、平面の不均一性や垂直方向のギャップの不均一性を補正することで、コンタクタ３０のコンタクトパッド３５とプローブカードのエレクトロード２６２間に、電気コミュニケーションを確立するためのものである。導電エラストマ２５０の例は、垂直方向に導電ワイヤを多数有する柔軟なシートである。例えば、導電エラストマ２５０は、多数の列配列された金属フィラメントとシリコンゴムシートで構成されている。金属フィラメント（ワイヤ）は、第２０図の垂直方向、すなわち導電エラストマ２５０の水平シートに直角に埋設されている。例えば金属フィラメント間のピッチは、シリコンゴムシートの厚さが０．２ｍｍのとき、０．０５ｍｍである。そのような導電エラストマは、シンエツポリマー社の製造するものがあり、市場で入手できる。
【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、添付した請求の範囲で、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。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、コンタクトストラクチャは、次世代半導体技術のテスト要件を満たすような高周波数帯域を有している。手作業を用いることなく基板上に同時に多数のコンタクタを製造することができるので、そのコンタクトパフォーマンス（接続性能）は、均一な品質と、高信頼性、長寿命を達成することが可能である。また、本発明のコンタクタは、被試験部品と同じ基板材料上に形成することができるので、被試験部品の温度膨張係数を補正することが可能であり、したがって位置エラーを除去することができる。また、比較的単純な技術を用いてシリコン基板上に多数のコンタクタを水平方向に製造することが可能である。このようなコンタクタは、基板上から取り除かれ、プローブカードのようなコンタクトストラクチャを形成するためにコンタクト基板に垂直方向に搭載される。本発明により製造されたコンタクトストラクチャは、低価格で高効率、そして機械的に高い強度と高信頼性を有する。本発明の製造方法により製造されたコンタクトストラクチャは、半導体ウェハ、パッケージされたＬＳＩ、マルチチップモジュール等のバーンインテストを含めたテストに有利に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】テストヘッドを有する半導体テストシステムと基板ハンドラとの構造関係を示した概念図である。
【図２】インタフェース部を介して半導体テストシステムのテストヘッドを基板ハンドラに接続するための構造をより詳細に示した展開図である。
【図３】複数のプローブコンタクタを搭載するためのエポキシリングを有する従来技術におけるプローブカードの例を示した底面図である。
【図４】（Ａ）から（Ｅ）は、それぞれ第３図のプローブカードの等価回路を示した概念図である。
【図５】シリコン基板の表面に水平方向に製造され、それぞれがフック形状を有するコンタクタを用いた本発明のコンタクトストラクチャの構成例を示した概念図である。
【図６】シリコン基板の表面に水平方向に製造され、それぞれがループ形状を有するコンタクタを用いた本発明のコンタクトストラクチャの構成例を示した概念図である。
【図７】（Ａ）から（Ｂ）は、多数のコンタクタをシリコン基板の平面に形成し、後のプロセスにより取り除くという本発明の製造方法の基本コンセプトを示した概念図である。
【図８】（Ｃ）から（Ｄ）は、多数のコンタクタをシリコン基板の平面に形成し、後のプロセスにより取り除くという本発明の製造方法の基本コンセプトを示した他の概念図である。
【図９】（Ａ）から（Ｄ）は、コンタクタを製造するための本発明の製造プロセスの１例を示した概念図である。
【図１０】（Ｅ）から（Ｉ）は、コンタクタを製造するための本発明の製造プロセスの１例を示した他の概念図である。
【図１１】（Ｊ）から（Ｍ）は、コンタクタを製造するための本発明の製造プロセスの１例を示した他の概念図である。
【図１２】（Ａ）から（Ｅ）は、コンタクタを製造するための本発明の製造プロセスの他の例を示した概念図である。
【図１３】（Ａ）から（Ｅ）は、コンタクタを製造するための本発明の製造プロセスのさらに他の例を示した概念図である。
【図１４】（Ｆ）から（Ｊ）は、コンタクタを製造するための本発明の製造プロセスのさらに他の例を示した他の概念図である。
【図１５】（Ｋ）から（Ｎ）は、コンタクタを製造するための本発明の製造プロセスのさらに他の例を示した他の概念図である。
【図１６】（Ａ）から（Ｂ）は、本発明のコンタクトストラクチャを構成のために、コンタクタを取り外し（ピック）、多層シリコン基板等の基板上に配置する（プレース）ためのピックアンドプレース機構の１例を示した概念図である。
【図１７】本発明の製造プロセスにより製造されたフック形状のコンタクタと多層シリコン基板により構成する本発明のコンタクトストラクチャの１例を示した概念図である。
【図１８】本発明の製造プロセスにより製造されたループ形状のコンタクタと多層シリコン基板により構成する本発明のコンタクトストラクチャの１例を示した概念図である。
【図１９】本発明の製造プロセスにより製造された多数のコンタクタを有する本発明のコンタクトストラクチャの構成例を示した斜視図である。
【図２０】本発明のコンタクトストラクチャを被試験半導体部品とテストヘッド間のインタフェース部として用いた際の全体組立構造の１例を示した断面図である。
【符号の説明】
２０  コンタクト基板
３０    コンタクタ
３００  プリント回路基板
３２０  コンタクトパッド
【図１】
0004560221.tif 000002
【図２】
0004560221.tif 000003
【図３】
0004560221.tif 000004
【図４】
0004560221.tif 000005
【図５】
0004560221.tif 000006
【図６】
0004560221.tif 000007
【図７】
0004560221.tif 000008
【図８】
0004560221.tif 000009
【図９】
0004560221.tif 000010
【図１０】
0004560221.tif 000011
【図１１】
0004560221.tif 000012
【図１２】
0004560221.tif 000013
【図１３】
0004560221.tif 000014
【図１４】
0004560221.tif 000015
【図１５】
0004560221.tif 000016
【図１６】
0004560221.tif 000017
【図１７】
0004560221.tif 000018
【図１８】
0004560221.tif 000019
【図１９】
0004560221.tif 000020
【図２０】
0004560221.tif 000021