トーションスプリングを備えたプローブコンタクタ
本発明は、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに対する電気的接続を形成するプローブに関する。長さ、厚さ、幅、近位端及び遠位端を有する脚部が基板に接続される。該脚部の長さは、その幅よりも大きい。長さ、幅、厚さ、近位端及び遠位端を有するトーションバーは、該トーションバーの近位端において、該脚部の遠位端に接続される。該トーションバーは、第１の面内にある。長さ、幅及び厚さを有するスペーサは、該トーションバーの遠位端に接続される。長さ、幅、厚さ、近位端及び遠位端を有するアームは、該アームの近位端において前記スペーサに接続される。該アームは、第２の面内にあり、また、該第２の面は、該第１の面とは異なる面内にある。上部側及び底部側を有する第１のポストは、該アームの遠位端の近傍で該アームに接続される。チップが該ポストの上部側に電気的に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、半導体チップの検査に関し、具体的には、パッケージングの前に検査するためのプローブコンタクタのデザインに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、半導体チップは、適切かつ確実に機能することを確認するために検査される。このことは、多くの場合、半導体デバイスがまだウェーハの形をしているとき、すなわち、該半導体デバイスがウェーハからダイシングされてパッケージングされる前に行われる。このことは、一度に多数のチップの同時検査を可能にし、該半導体デバイスがパッケージされた時点で個々のチップを検査するのに比べて、コスト及びプロセス時間においてかなりの効果をもたらす。チップに不具合があることが見つかった場合、該チップがウェーハからダイシングされていれば、この不具合のあるチップを廃棄することができ、かつ信頼性のあるチップのみがパッケージングされる。その結果、一度に確実に検査することのできるウェーハが多ければ多いほど、コスト及びプロセス時間をより多く節減することができることは自明の理である。
【０００３】
一般に、ウェーハの検査を実行する場合、ウェーハを運ぶチャックが、数千のプローブが電気的に結合されているプローブカードまで上昇される。より大きいウェーハを検査するためには、小さい高性能プローブが必要である。該プローブは、各パッドと確実な電気的接触を形成するために、該ウェーハ上のチップのコンタクトパッドの表面の酸化物及びデブリ層を突き抜けることができなければならない。加えて、該プローブは、該コンタクトパッドが異なる高さになっている可能性がある（すなわち、ウェーハ上の全てのコンタクトパッドが同じ平面内にあるわけではない）ということを補正することができなければならない。さらに、該チャック及びプローブカードメカニカルマウントは、正確に平行かつフラットではない可能性があり、該プローブが適応しなければならないさらなる高さのばらつきを招く。
【０００４】
従来、この点で、ウェーハを検査するのに、カンチレバーワイヤプローブが使用されてきた。しかし、カンチレバーワイヤプローブは長すぎて、従来のウェーハ上の全てのチップに対して確実な同時接触を可能にするように正確に組立てるのが困難である。加えて、カンチレバーワイヤプローブは、高速デバイスの検査のための対象としない高い自己インダクタンス及び相対インダクタンスという問題を有する。これらの問題は、該プローブが大きなウェーハを検査するのに使用された場合に悪化する。カンチレバー（又は、湾曲）プローブは、当分野において公知の様々な微細加工技術によって、小さな物理的スケールで製造することもできる。これらのカンチレバースプリングは、（酸化物層の制御されたスクラビングのための）機械的エネルギ密度、及び大きなウェーハの確実な検査にとって理想的に有効である空間的効率が不足している。
【０００５】
カンチレバープローブの欠点を克服するために、多くの試みが、様々なレベルの結果を伴ってなされてきた。例えば特許文献１は、（図４に示すように）延性金属をスプリングメタルで被覆することにより、スプリングプローブを形成する方法について記載している。それらのスプリングは、カンチレバースプリングと同様の曲げモードスプリングである。また、該スプリングは、コンタクタにおける横方向において細長く、かつ不十分に支持されており、コンタクトパッドの制御されたスクラビングを伴う問題を生じる。さらに、これらのような長いスプリング長を必要とするプローブは、比較的不十分な電気的性能を有する。
【０００６】
特許文献２は、図１に示すような、他のスプリングデザインよりも機械的に有効であり、かつカンチレバーデザインよりも効率的であるトーションスプリングデザインについて記載している。また、特許文献３は、図２Ａ及び図２Ｂに示すような単一脚部トーションスプリングプローブコンタクタの基本的原理について記載している。しかし、これらのデザインもそれなりの制限を有している。これらの特許によって考えられかつ意図される具体的な実現物は、２〜３例を挙げると、動作範囲、画像認識に必要な光学特性、実用的生産手段、スクラビング力に応じたコンタクトチップの横方向の高い安定性の要求等のスプリングプローブコンタクタに対する多くの実際の要件に対応しておらず、又は解決していない。
【０００７】
プローブコンタクタのデザインにおける改良は、フォトリソグラフィ及び関連する微細加工技術に進歩をもたらした。特許文献４は、スプリング及びスプリングコンタクタを含む３次元メタル構造のリソグラフィー電鋳技術を介した多層ビルドアップ製造の原理について記載している。本出願人は、従来技術の多くの欠点を克服し、かつ本出願の主題である微小形成トーションバープローブコンタクタを創り出した。
【０００８】
本出願の別の態様は、プローブの端部におけるチップの形成である。カンチレバーニードルプローブ又は垂直座屈梁プローブ等の従来のピンをベースとするコンタクタは、典型的には、尖った又は成形したチップを有するワイヤから作られる。この種の形状は、十分な接触力が加えられた場合にのみ、適切な電気的接触を実現できる。高接触力は、多くの場合、Ｉ／Ｏパッド下に能動素子を含む検査対象の半導体デバイスにとって有害である。さらに、ピンをベースとするコンタクタは、現代の大口径ウェーハの検査に必要な微細ピッチ及び高ピン数で作ることができない。これらの及び他の理由によって、微細加工されたプローブコンタクタは、ピンをベースとするプローブカードに代わって魅力的である。
【０００９】
コンタクタプローブ用の微細加工プローブコンタクトチップが様々な構成で提案されており、当分野においてたくさんある。これらの構成のほとんどにおいて、明確で制御された表面形状、サイズ、材質及び質感を有するチップが形成されている。これらの要素の各々は、Ａｌ、ＡｌＳｉＣｕ、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｕ又ははんだ等の共通のＩＣパッドメタルに対する所要の均一な電気的接触を実現するのに重要である。これらのパラメータの各々は、接触能力に影響するが、形状に対する制御は、最も重要であり、用いる製造技術の役割である。
【００１０】
見過ごされることが多い別の要因は、該チップ及び隣接する構造部の光学特性である。典型的には、プローブカードは、特許文献５によって説明されているようなものなどのプローブチップ位置の自動識別及びウェーハ上のＩ／Ｏパッドに対するプローブチップのアラインメントのためのマシンビジョンシステムを備えたウェーハプローバと共に用いられる。基本的に、マシンビジョンシステムは、プローブニードルのチップに配置可能で、該チップを検査するカメラを含む。該カメラは、該チップの形状を見るのに適した倍率を有する。また、該カメラは、ＬＥＤリングライト又は同軸ライト等の光源も含む。該カメラからのイメージは、該カメラの撮像領域に対する該チップの位置を判断するためにコンピュータによって処理される。この位置情報は、被測定デバイス（ＤＵＴ）の接合パッドをプローブチップの下に正確に配置するために、プローバのコンピュータ制御アルゴリズムによって用いられる。そのため、該プローブチップは、該ビジョンシステム要件を考慮してデザインしなければならない。具体的には、ビジョンシステムは、特に、隣接する面間に小さな物理的寸法を有する微細加工コンタクタの場合には、該チップと隣接する構造部との間に、良好な光学コントラストを要する。典型的な微細加工スプリングコンタクタは、接触チップ面に近接して円滑な平坦面を有しており、図５Ａに見られるように、該チップ以外の面からの反射により、画像認識システムに関して困難を生じる。その結果、これらのビジョンシステムは、関係のない構造部を該チップと間違えることがあり、捉えたチップ位置に関して画像拒否又はエラーを引き起こす。
【００１１】
この問題を克服するための様々な試みが提案されているが、そのそれぞれは、それら自体の問題を有していた。例えば特許文献６は、図３Ａ及び図３Ｂに示すような、カンチレバープローブ構造と共に用いられるピラミッド状のコンタクタチップを開示している。該ピラミッドは、シリコン内で異方性エッチングしたキャビティを複製して、該複製したチップをスプリング構造に接合することによって形成される。この方法は、その幅広のベースによる良好な機械的強度を有するチップを作り出すことができ、及び該ピラミッドの側面が光を軸外に反射して、マシン画像認識に用いられる通常の照明下では暗く見えるが、このデザインは、少なくとも２つの重大な欠点を有する。製造手順は、モールド複製法によって進められ、該チップをスプリングに組立てるために、独立したボンディング工程を必要とする。この余計なボンディング工程は、かなりの複雑さ、歩留まり損失及びコストを製造プロセスに付加する。さらに、該ピラミッド形状は、研磨洗浄の結果として実際の適用においてよく行われるように摩耗したり、あるいはリサーフェスされたりするにつれてサイズが大きくなる正方形又は矩形の接触面に限定される接触形状を生み出す。表面形状又はサイズのどのような変化も、接触面積、及び電気的接触特性ならびにスクラブマークの変化をもたらす。
【００１２】
マシンビジョン問題を解決する別の方法は、チップを著しく高く（約５０μｍ高く）形成することである。本実施形態においては、次の下にある平坦面（ポスト）は、該ポスト面は焦点が外れて、該チップのみに焦点が合うように、画像顕微鏡の焦点面から十分に離れている。しかし、このことは、リソグラフィーイメージング及び電鋳によって形成されるチップにとっては現実的な解決法ではない。このようなプロセスは、アスペクト比（縦横比）において実用限界を有する。さらに、より高いチップのアスペクト比が現実的であっても（典型的なチップは、５μｍ〜２０μｍ程度の最小寸法とほぼ同じか又はそれよりわずかに高い）、高いチップは、使用中の横方向スクラビング力によって損傷する傾向がある。
【００１３】
別の提案されている代替案は、図５Ｂに示すように、該ポスト構造の一部を除去して、照明を画像システムへ反射させない傾斜面を該チップの周りに形成することである。しかし、このデザインに伴う問題は、テーパ状のポストの上部平面にチップを位置合わせするのが非常に困難であるということである。わずかなミスアラインメントも、チップベース近傍に平坦な反射性面を形成して、明る「三日月形」を該チップ周辺に出現させる。この三日月形は、正しいチップ位置認識に干渉して、捉えた光学中心における画像「拒否」又はエラーを引き起こす。
【００１４】
従って、チップがプローブ構造上にリソグラフィーで形成される場合の画像エラーの問題を解決するチップ及びポスト構造を形成する新たなデザインが必要とされる。
【特許文献１】米国特許第５，９２６，９５１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４２６，６３８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７７１，０８４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１９０，６３７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３２１，３５２号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２５５，１２６号明細書
【特許文献７】米国特許出願第１１／０１９９１２号明細書
【特許文献８】米国特許出願第１１／１０２９８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献４に記載されているリソグラフィー法に関する改良は、どちらも本出願人によって共同所有されており、かつ参照して本明細書に組み込む特許文献７及び特許文献８の主題である。これら２つの特許文献は、プローブコンタクタ等の微小構造をさらに形成する犠牲金属からなるアイランドの使用と組み合わさった一般的なフォトリソグラフィパターンめっき技術の使用について記載している。上記の方法を用いて、本出願人は、従来技術の多くの困難を克服し、及び本出願の主題である微小形成トーションバープローブコンタクタを創り出した。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、スプリング要素としてのトーションバーと、自動画像メカニズムによって現在の問題を解決するチップ及びポスト構造とを組み込んだプローブに注力する。該トーションバープローブは、最終的に数百又は数千のプローブ要素を保持する基板上に形成される。該プローブは、脚部によって該基板に接続される。該脚部を該基板内のビアに電気的に接続する配線が該脚部の一端部に付着され、該脚部の他端部にはトーションバーが付着される。該トーションバーの他端部にはスペーサが付着され、該スペーサは、該トーションバーよりも背が高い。該スペーサの頂部にはアームが付着される。該アームは、該トーションバーよりも硬く、これは、使用中に、エネルギを蓄えるためにあまり曲がらないことを意味する。該スペーサの反対側の該アームの頂部にはポストが付着され、該ポストの頂部はチップであり、該チップの構造を以下にさらに記載する。該スペーサとトーションバーが結合される近く及び下の位置において、ストッパが該基板上に作られる。プローブが非作動状態（すなわち、半導体デバイスの接触パッドを押圧していない）にあるときには、該トーションバーとストッパとの間には、スペース又はギャップがある。
【００１７】
動作中、該チップは、ウェーハ上のＩ／Ｏ接触パッドによって接触されて、該基板に向かって（図面の大部分の空間方向において）下向きに押し込まれる。該チップが押し下げられるにつれて、たいていは硬くなるようにデザインされている該アームは傾斜して、該トーションバーをねじれさせる。該トーションバーは、該脚部端部において該基板に堅く付着されており、垂直方向及び横方向の両方向に支持されているが、該ストッパ端部において回転自在である。該ストッパ端部における回転は、該ストッパに対して接触が形成されるまで（数ミクロンのギャップ距離を介した）該トーションバーのわずかな動きを伴い、その後、その箇所で該トーションバーは該ストッパに対して旋回する。（スペーサ高、アーム長、ポスト高さ等を含む）該プローブの全体の形状は、該プローブが下方へ移動する際の該チップの空間における動きを決定づける。この動きは、概して円弧状であり、該チップが下方へ動く際の（該トーションバーの軸に対しておおよそ直角な方向における）前方成分を生成する。該チップの前方動は、実施上必要な「スクラブ」を提供し、該Ｉ／Ｏパッドに対する良好な高信頼性かつ反復可能な接触抵抗を実現する。
【００１８】
特許文献７及び特許文献８に記載された製造プロセスを用いて、本発明は、従来技術にはないいくつかの新規な特徴を含む。本発明の新規な特徴のうちの１つは、アーム部が、トーションバーとは異なる平面層内にあり、スペーサによって該トーションバーと離間することができるということである。これら２つの付加層の追加は、デバイスの検査時に、概して垂直方向の力によって作動される場合に、該チップの動きの経路を制御するためのデザイン上の柔軟性を大幅にもたらす。この点に関して該プローブの追加的な層の有効性は、上記の特許文献に記載された新たな製造プロセスによって可能になる。実際には、記載されているように、該トーションプローブは、トーションコンタクタスプリングの構造に用いられる少なくとも８つの平坦層を有し、これらの層は、該コンタクタの作動特性を最適化すると共に、商業的に実現可能なフォトリソグラフィマイクロ電鋳技術によって課せられるプロセス限界に適応するデザイン上の柔軟性を与える。該トーションプローブは、本発明の精神から逸脱することなく、８より多いか又は少ない層を有してもよい。
【００１９】
また、該プローブのアームも、（カンチレバービームスプリングの場合のように）スプリングとして機能しないように、該トーションバーよりも硬く形成されている。該バーが硬くない場合、その変形は、所望量を超えてスクラブ長を増加させる。該アームは、該ストッパと協働して、該チップの概して線形の円弧を、該トーションバーのほぼ純ねじり回転に変換するレバーを備える。別の実施形態においては、該アームは、一方が他方の端部の上部から伸びている２つのサブアームからなっている。このアプローチは、該スプリング構造の最近部と供試ウェーハとの間でのより大きな間隔を可能にする。追加的な間隔は、接触状態にあるプローブ構造とウェーハとの間に捉えられる可能性のある異物から該ウェーハへのダメージを回避するのに役に立つ。
【００２０】
本発明の別の新規な態様は、ストッパが基板に付着されており、該ストッパに係合したときに、該トーションバーを横方向に支持する横方向支持体を含むということである。該ストッパの基本的な機能は、該トーションバーのための支点又は旋回軸として機能することである。該横方向支持体は、横方向の安定性の増加、及び該チップのスクラブパターンに対するより多くの制御をもたらす。
【００２１】
本発明の別の新規な態様は、チップ及びポスト構造のデザインである。該チップとポストが共に平坦面を有する場合に、マシンビジョンシステムが該チップとポストを正確に識別することができるようにするために、該チップが結合される該ポストの頂部は、入射光を拡散又は吸収するように処理される。このことは、いくつかの方法で、例えば（結晶成長抑制剤の添加を伴う又は伴わない大電流めっきを用いる等の）粗めっき又は金属組織装飾エッチングを介して遂行することができる。
【００２２】
さらなる改良は、該支持ポストの上面を覆うだけではなく、該チップのベースを包み込む粗めっきされたスカートを備えることである。この構造は、チップ表面とポストとの間に高コントラストを付与するだけではなく、厚くする、又はそのベース周辺のガセットの形態での該チップの機械的支持をもたらす。該ガセットはさらに、使用中に横方向の力によって引き起こされる、そのベースにおける機械的故障から該チップを保護し、このことは、該チップが高アスペクト比（高さと幅又は直径の比）を有する場合に特に有用である。また、このスカートは、（例えば、リソグラフィーエラーによる）わずかなミスアラインメントが、該ポストの周囲の一辺における三日月形又はエッジの形状における円滑な反射面の露出を生じないように、該ポスト構造からわずかに突出するパターンでめっきすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図６Ａは、本発明の実施形態による、電子デバイスを検査するプローブを示す。該プローブの本実施形態は、基板６００と、配線層６１０と、脚部要素６２０と、トーションバー６３０と、スペーサ要素６４０と、アーム６５０と、ポスト６６０と、第２のポスト６７０と、チップ６８０と、ストッパ要素６９０とを含む。脚部６２０から基板６００内のビア９００（図９参照）への導電路を形成する配線層６１０が基板６００上にめっきされている。この配線層６１０は、公称高さ（厚さとも呼ばれる）１６μｍを有する金で電気めっきすることができる。脚部６２０は、該プローブのための機械的アンカーを形成する。脚部６２０は、近位端（ビア９００に最も近い端部）と、遠位端（ビア９００から最も遠い端部）とを有する。脚部６２０は、その遠位端においてトーションバー６３０に接続されている。トーションバー６３０は、作動状態にあるときに（すなわち、該プローブが半導体デバイスのＩ／Ｏパッドに接触しているとき）トーションバー６３０は、図１４Ａ〜図１４Ｅに示すようにねじれるため、そのばね状の（又は適合した）性質を有するプローブを実現できる要素である。一実施形態において、トーションバー６３０は、脚部６２０と非軸方向に位置合わせされている。一実施形態において、トーションバー６３０は、脚部６２０に対して約１０〜９０度の角度になっているが、好ましくは、約２０度の角度になっている。この非軸配置は、脚部６２０と基板６００との間の接続のモーメントアームを増加させることにより、及びそれによって動作中の該脚部／基板の境界上でのトーションバー６３０によって与えられる剥離力を減少させることにより、該接続の強度を高める。トーションバー６３０は、基板に触っていないように基板６００から上昇される。トーションバー６３０は、その遠位端において、作動中のトーションバー６３０の横方向のずれを防ぐためのストッパ６９０と共に用いられる横方向支持要素９２０（図９及び図１０参照）を有することができる。
【００２４】
トーションバー６３０は、遠位端（この場合もビア９００から最も遠い側）において、スペーサ要素６４０に結合されている。該スペーサ要素は、トーションバー６３０の面からアーム要素６５０を上昇させる。スペーサ要素６４０は、チップ６８０の動きの経路を制御するためのデザイン上の柔軟性を与える。また、該スペーサ要素は、あらゆるコンプライアンスに適応するために、アーム６５０と基板６００との間に必要な間隔を与える。スペーサ６４０の上部にはアーム要素６５０がある。アーム要素６５０は、トーションバー６３０に対して概して非軸方向にめっきされている。一実施形態において、アーム６５０は、トーションバー６３０に対して約２０〜約１６０度の角度にあり、好ましくは、その角度は約１２０度である。アーム６５０は、スプリングとして作用しないように硬いようにデザインされる。アーム６５０が特に柔軟である場合、その変形は、所望の限界を超えるスクラブの増加の一因となる。この点について、アーム６５０は、（例えば、ＮｉＭｎで形成された）トーションバー６３０よりも高い剛性率の金属（例えば、Ｗ）で形成することができ、又は、該アームは、好ましい実施形態のようにトーションバー６３０よりも短く、厚く（高さを増す）又は幅広に（あるいはいずれかの組合せで）形成してもよい。この点について、長さ、厚さ及び幅は、通常、ｘ、ｙ及びｚ軸を示す３次元デカルト座標の３つの軸で表すことができる。ｘ軸は長さを表し、ｙ軸は幅を表し、ｚ軸は厚さを表す。
【００２５】
アーム６５０がトーションバー６３０とは異なる平面上にあるという事実は、本発明の新規な特徴である。この特徴は、参照して本明細書に組み込む特許文献７及び特許文献８に記載されているフォトリソグラフィプロセスの利用によって可能になる。
【００２６】
アーム６５０の遠位端上部において、第１のポスト６６０はめっきされている。第１のポスト要素６６０もまた、作動中のチップ６８０の動きの経路を制御する際のデザイン上の柔軟性を与える。第１のポスト６６０は、その上部にめっきされたチップ６８０を有することができ、又は、必要に応じて、第１のポスト要素６６０よりも小さい表面積を有し、第１のポスト６６０とチップ６８０との間でめっきされた第２の（又はそれ以上の）ポスト要素６７０があってもよい。（第１のポスト６６０、又は第２のポスト要素６７０と組み合わされた）該ポスト要素は、チップ６８０をアーム６５０から垂直方向に離して伸ばして、該チップのフルターゲット偏向を可能にする。第２のポスト６７０は、チップスクラブのための適切な形状を可能にすると共に、製造可能性を維持するために、第１のポスト６６０に付加することができる。第１のポスト６６０は、およそ１：１（又はそれより少し大きい）アスペクト比（縦横比）でのリソグラフィー及びめっきを可能にするのに十分に大きくめっきすることができる。第２のポスト６７０は、理想的には、適切なスクラブにより適切に適応するために小さい。より小さな第２のポスト６７０も、２つのポスト層の間でのリソグラフィーアラインメントエラーに適応する。
【００２７】
チップ６８０は、上にめっきされているどのポスト（６６０又は６７０）とも同心である必要はない。ポスト（６６０又は６７０）が有する可能性のある、偏向角度による供試デバイスとの何らかの干渉を排除するために、その上にめっきされているポスト（６６０又は６７０）の中心を外してチップ６８０をめっきすることが有利である。チップ６８０は、円形、矩形、ブレード形状、楕円形、涙形、又はリソグラフィーで形成することができる他の何らかの形状とすることができる。
【００２８】
アーム６３０の下にはストッパ要素６９０がある。ストッパ要素６９０は基板６００上にめっきされており、アーム６３０とストッパ６９０の間にはギャップ９１０（図９及び図１０参照）がある。ギャップ９１０は、製造中に、ストッパ６９０とトーションバー６３０の間に約１μｍ〜約２０μｍの犠牲銅をめっきすることによって形成することができる。その後、この犠牲金属は、該プローブの製造の最終段階において除去される。ストッパ６９０は、該プローブが作動状態にあるときに、トーションバー６３０を垂直方向及び横方向に支持するようにデザインされる。ストッパ６９０の基本的機能は、トーションバー６３０のための支点又は旋回軸として機能することである。一実施形態において、ストッパ６９０は、トーションバー６３０の横方向支持体要素９２０（図９及び図１０参照）によって形成された浅いポケット内でトーションバー６３０の下で部分的に「埋没」している。別の実施形態においては、ストッパ６９０は、トーションバー６３０の遠位端の下に完全に置かれている（図１１参照）。後者の実施形態において、ストッパ６９０は、横方向支持体要素１１００を含んでもよく、トーションバー６３０は、ストッパ横方向支持体１１００要素の両側に、２つの横方向支持体要素９２０を含んでもよい。本実施形態は、正負のｘ方向両方において、トーションバー６３０を横方向に支持し、良好な横方向安定性及びスクラブマーク位置精度をもたらす。図１２は、ストッパ要素６９０の別の実施形態を示す。本実施形態において、トーションバー６３０は、１つの横方向支持体要素９２０を有し、ストッパ６９０は、２つの横方向支持体１１００要素を両側に有する。旋回軸を形成すると共に、横方向の動きを抑制する他のストッパ構成を、本発明の精神から逸脱することなく実施することができる。
【００２９】
図６Ｂは、本発明の代替的実施形態を示す。この代替的実施形態においては、（配線層６１０に接続することができる）第２の配線層６９５もストッパ６９０の下にめっきされている。この第２の配線層６９５の目的は、ストッパ層６９０を脚部６２０と同じ平面内にめっきできるようにするためである。この特徴もまた、スペーサ要素６４０の厚さを低減する。
【００３０】
図６Ｃは、本発明の代替的実施形態を示す。この代替的実施形態は、図６Ｂと実質的に同じであるが、トーションバー６３０に付着された第１のアーム６５０と、第１のアーム６５０の遠位端に位置する第２のアーム６５５とを有するプローブ要素を示している。デュアルアーム構造であるため、スペーサ６４０は必要ない。デュアルアームという特徴は、該プローブ構造の最近部と供試ウェーハとの間のより大きな間隔を可能にする。追加的な間隔は、作動状態における該プローブ構造とウェーハ表面との間に捉えられた異物からの該ウェーハ表面へのダメージを回避するのに役に立ち得る。このことは図１３Ａ及び図１３Ｂに分かりやすく図示されている。図１３Ａは、図６Ａ又は図６Ｂの実施形態と同様の実施形態を示す。一実施形態において、アーム６５０の近位端（チップ６８０から最も遠い端部）は、供試ウェーハ１３００から２０μｍ未満であってもよい。図１３Ｂにおいては、第２のアーム６５５の最も低い部分は、供試ウェーハ１３００からおよそ４５μｍであってもよく、アーム６５０の最も低い部分は、供試ウェーハ１３００からおよそ５６μｍであってもよい。図１３Ａ及び図１３Ｂ両方においては、該プローブ構造が１００μｍ動くと仮定し、これは、基板６００と、アーム（又は第１のアーム）６５０の最も低い部分との間の距離である。
【００３１】
ウェーハ表面とプローブ構造との間に、より大きな間隔を形成するために、ポスト６６０、６７０の高さを増すことができるが、このことは、スクラブ長を増加させ、及びプロセスの複雑性及びコストを追加するため、望ましくない。図６Ｃに示す実施形態は、デュアルアーム構造を示しているが、プローブは、本発明の精神から逸脱することなく、より多くのアームを備えて構成することができる。また、該ポストを短いアームと置き換えることも可能である（その違いは、ポストが、ほぼ等しい長さ及び幅を有し、又は該ポストを丸くすることができ、同時に、アームは、その幅よりも実質的に長い）。
【００３２】
図７Ａは、トーションバー６３０の脚部６２０に対する非軸アラインメント、及びアーム６５０のトーションバー６３０に対する非軸アラインメントを示す角度から見た図６Ａの実施形態を示す。
【００３３】
図７Ｂは、トーションバー６３０の脚部６２０に対する非軸アラインメント、及びアーム６５０及び６５５のトーションバー６３０に対する非軸アラインメントを示す角度から見た図６Ｃの実施形態を示す。
【００３４】
図８は、図６Ａに示す本発明の実施形態の平面図を示す。
【００３５】
図９は、図６Ａの斜視図である。この図９は、図６Ａにおいて、トーションバー６３０がストッパ６９０の後方にある状態で、ストッパ６９０を正視した場合に見える図である。
【００３６】
図６Ａに示す本発明の実施形態において、配線層６１０は、１５μｍの電気めっきしたＡｕの下の５０００ÅのＡｕの下の２０００ÅのＣｒとすることができる導電性ベース層上にめっきすることもできる２５μｍの高さでめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎからなる層とすることができる。ストッパ６９０は、２８μｍの高さにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎからなる層とすることができ、脚部６２０は、２つの部分にめっきすることができ、一方は、ストッパ６９０と同時にめっきされ、他方は、トーションバー６３０と同時にめっきされる。概して、脚部６２０は、６７μｍの高さにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎ（又は、両方の組合せ）からなる層とすることができる。トーションバー６３０は、３９μｍの高さのＮｉＭｎで構成することができる。これは、トーションバー６３０の厚さ（高さ）であって、基板６００の面からの該トーションバーの高さではないことを理解すべきである。また、トーションバー６３０は、厚さを４０μｍ、及び長さを８０４μｍとすることができる。ＮｉＭｎは、そのスプリングのような性質のため、トーションバー６３０の形成には有用な合金である。アーム６５０は、高さが６０μｍ、幅が５５μｍ及び長さが４７３μｍにめっきされたＮｉＭｎ又はＮｉとすることができる。第１のポスト６６０は、高さが６８μｍにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎとすることができ、第２のポスト６７０は、２８μｍにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎとすることができる。チップ６８０は、厚さ１１μｍにめっきされたＰｄＣｏ又はＲｈとすることができ、あるいは該チップは、全体で厚さ１１μｍのＮｉ又はＮｉＭｎとＲｄＣｏ又はＲｈの組合せとすることができる。
【００３７】
図６Ａの実施形態においては、アーム６５０の上面からチップ６８０の上面までには、１００μｍの距離がある可能性がある。また、基板６００の上面とアーム６５０の底面との間には、１１０μｍの距離がある可能性がある。チップ６８０の上面から基板６００の上面までのトータルの距離は、２７０μｍとすることができる。
【００３８】
図６Ｃの実施形態においては、第１のアーム６５０の上面とチップ６８０の上面の間の距離は、１４８μｍとすることができ、第２のアーム６５５の上面とチップ６８０の上面の間の距離は、９３μｍとすることができる。基板６００の上面と第２のアーム６５５の底面の間の距離は、１２５μｍとすることができる。
【００３９】
上記の寸法は、本発明の例示的な実施形態の場合のおおよその寸法を示しているが、実際の寸法は、用いるデザイン原理を著しく変更することなく、１０倍程度まで変化させることができる。上記の実施例においては、プローブ要素の大部分を作るのにＮｉが用いられているが、他の多くの金属、及びＮｉＭｎ、タングステン合金及びコバルト合金等の金属合金を用いることもできる。一般的には、電鋳することができ、かつ良好な機械的強度、硬度及び熱安定性をもたらす金属を使用することが望ましい。
【００４０】
基板６００は、シリコン、ゲルマニウム及びガリウムヒ素等の半導体材料、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラス結合セラミック、低温共焼成セラミック（low temperature cofired ceramics;ＬＴＣＣ）及び高温共焼成セラミック（high temperature cofired ceramics;ＨＴＣＣ）等のセラミック、誘電体被覆金属又はガラスを含む任意の種類の基板であってもよい。基板１００は、好ましくは、ビア９００を介して基板６００の一方の面６００ａから基板６００の他方の面６００ｂへ電気を伝導することができるような、中に作られたビア９００を有する低温共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）基板である。本発明の実施形態において、ビア９００は金で作られているが、銅、タングステン又はプラチナ等の任意の他の導体を用いてもよい。また、該セラミックは、当分野においては公知である電気配線板又は「スペーストランスフォーマー」にする電気再配分導体を含んでもよい。
【００４１】
本発明の別の新規な特徴は、該プローブ上のチップ及びポスト構造のデザインである。半導体Ｉ／Ｏパッドに対する電気的接触の特性及び信頼性は、チップ材料、チップサイズ、チップ形状、スクラブ動及び接触力の関数である。これらのパラメータの各々は接触能力に関係するが、チップ形状は、その中でも最も重要であり、用いる製造技術の関数である。カンチレバーニードルプローブ又は垂直座屈梁プローブ等の従来のコンタクタは、典型的には、尖った又は成形したチップを有するワイヤから作られる。しかし、この種のチップ形状は、ミクロンスケールで制御するのが難しく、また、検査対象の半導体デバイスにとって有害である高接触力を必要とする。さらに、ピンをベースとするコンタクタは、現代のウェーハの検査に必要な微細ピッチ及び高ピン数で作ることができない。これらの及び他の理由によって、微細加工されたプローブコンタクタは、魅力的な代替物である。新たな微細加工スプリングコンタクタは、多くの場合、接触面に近接して円滑な平坦面を有しており、このことは、チップ以外の面からの反射により、該チップを容易に識別する自動画像システムに対して問題を引き起こす。本発明の新たなポスト及びチップデザインは、この共通する問題を克服する。
【００４２】
図１５は、本発明のチップ及びポストデザインの一実施形態を示す。図１５において、ポスト６７０の（図における）底部は、粗面１５００を有する。該面は、ポスト６７０上にチップ６８０をリソグラフィーパターンめっきする前に粗面化されるため、チップ６８０は、粗面化された面１５００上に直接めっきされる。粗面化された面１５００は、Ｎｉ等の金属及び合金、ＮｉＭｎ、ＮｉＣｏ、ＮｉＷ又はＮｉＦｅ等のＮｉ合金、ＣｏＷ等のＷ合金、Ｃｒ又は同様の金属を高電流でめっきすることにより、又は、スルファミン酸ニッケル浴での結晶成長抑制剤又はマンガン塩等の他の添加物の添加により、あるいは、粗面を形成する電気めっき及び電鋳の当分野において公知の任意の他の方法で形成することができる。図１８（縮尺どおりに描かれてはいない）に示すように、粗面化された面１５００は、ピーク１５１０と谷１５２０を有してもよく、ピーク１５１０は、谷１５２０から約１μｍ〜約５μｍ立上ってもよく、好ましくは、その高さは、ピーク１５１０から谷１５２０まで約１μｍである。図１５における矢印は、光を示す（実線は強い光を表し、点線は拡散し、回折し、吸収され、又は何か他の方法でのあまり強くない光を表す）。すなわち、図１５は、粗面１５００から戻って反射された光が拡散し、散乱していることを示す。このことは、該チップ面とポスト面との間のコントラストを大幅に改善することにより、自動画像システムがチップ６８０をより明確に分析するのに役に立つ。
【００４３】
この発想に対するさらなる改良を図１６に示す。図１６においては、粗めっきされたスカート１７２０が、ポスト６７０の底部に、及びチップ６８０のベース周辺にめっきされている。この構造は、チップ６８０の表面とポスト６７０との間に高コントラストをもたらし、また、チップ６８０のベース周辺の増厚又はガセットの形態でのチップ６８０の機械的支持をもたらす。該ガセットはさらに、チップ６８０を、特にチップ６８０が高アスペクト比（高さと、幅又は直径の比）を有する場合に、使用中の横方向の力によって引き起こされる、そのベースにおける機械的故障から保護する。
【００４４】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明のチップ及びポストデザインの別の実施形態を示す。図１７Ａ及び図１７Ｂにおいては、粗面化された金属が該ポスト構造に覆いかぶさるように、該金属がポスト６７０、６６０を覆ってキャップ１７１０、１７００内にめっきされている。この製造方法は、（リソグラフィーエラーによる）わずかなミスアラインメントが、ポスト６６０、６７０の周辺部の一方の側に三日月形又はエッジを生じる可能性がある、ポスト６６０、６７０の円滑な反射面の露出を生じないことを確実にする。
【００４５】
上記の説明は、本発明の特定の実施形態に言及しているが、当業者は、本発明の精神から逸脱することなく、多くの変更が可能であることを容易に理解できるであろう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲内に含まれるように、そのような変更をカバーするように意図されている。従って、本開示の実施形態は、全ての点で例示的であり、かつ限定的ではないと考えるべきであり、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意義及び等価の範囲に近い全ての変更は、本発明に包含されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来技術の実施形態の実施例である。
【図２Ａ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図２Ｂ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図３Ａ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図３Ｂ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図４】従来技術の実施形態の実施例である。
【図５Ａ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図５Ｂ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図６Ａ】本発明の実施形態の側面図を示す。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態の側面図を示す。
【図６Ｃ】本発明の別の実施形態の側面図を示す。
【図７Ａ】図６Ｂに示す本発明の実施形態の斜視図を示す。
【図７Ｂ】図６Ｃに示す本発明の実施形態の斜視図を示す。
【図８】図６Ａの実施形態の平面図を示す。
【図９】ストッパ要素の前面から見た場合の図６Ａにおける本発明の実施形態である。
【図１０】本発明のストッパ要素の実施形態を示す。
【図１１】本発明のストッパ要素の別の実施形態を示す。
【図１２】本発明のストッパ要素の別の実施形態を示す。
【図１３Ａ】作動状態における図６Ａの実施形態の側面図を示す。
【図１３Ｂ】作動状態における図６Ｃの実施形態の側面図を示す。
【図１４Ａ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｃ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｄ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｅ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１５】本発明のチップデザインの実施形態を示す。
【図１６】本発明のチップデザインの別の実施形態を示す。
【図１７Ａ】本発明のチップデザインの別の実施形態の斜視図を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ａの断面図を示す。
【図１８】本発明のチップデザインの実施形態の拡大図を示す。
【符号の説明】
【００４７】
６００ 基板
６００ａ 一方の面
６００ｂ 他方の面
６１０ 配線層
６２０ 脚部要素
６３０ トーションバー
６４０ スペーサ要素
６５０ アーム
６５５ 第２のアーム
６６０ ポスト
６７０ 第２のポスト
６８０ チップ
６９０ ストッパ要素
６９５ 第２の配線層
９００ ビア
９１０ ギャップ
９２０ 横方向支持体要素
１１００ ストッパ横方向支持体
１３００ 供試ウェーハ
１５００ 粗面化された面
１５１０ ピーク
１５２０ 谷
１７００ キャップ
１７１０ キャップ
１７２０ スカート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、半導体チップの検査に関し、具体的には、パッケージングの前に検査するためのプローブコンタクタのデザインに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、半導体チップは、適切かつ確実に機能することを確認するために検査される。このことは、多くの場合、半導体デバイスがまだウェーハの形をしているとき、すなわち、該半導体デバイスがウェーハからダイシングされてパッケージングされる前に行われる。このことは、一度に多数のチップの同時検査を可能にし、該半導体デバイスがパッケージされた時点で個々のチップを検査するのに比べて、コスト及びプロセス時間においてかなりの効果をもたらす。チップに不具合があることが見つかった場合、該チップがウェーハからダイシングされていれば、この不具合のあるチップを廃棄することができ、かつ信頼性のあるチップのみがパッケージングされる。その結果、一度に確実に検査することのできるウェーハが多ければ多いほど、コスト及びプロセス時間をより多く節減することができることは自明の理である。
【０００３】
一般に、ウェーハの検査を実行する場合、ウェーハを運ぶチャックが、数千のプローブが電気的に結合されているプローブカードまで上昇される。より大きいウェーハを検査するためには、小さい高性能プローブが必要である。該プローブは、各パッドと確実な電気的接触を形成するために、該ウェーハ上のチップのコンタクトパッドの表面の酸化物及びデブリ層を突き抜けることができなければならない。加えて、該プローブは、該コンタクトパッドが異なる高さになっている可能性がある（すなわち、ウェーハ上の全てのコンタクトパッドが同じ平面内にあるわけではない）ということを補正することができなければならない。さらに、該チャック及びプローブカードメカニカルマウントは、正確に平行かつフラットではない可能性があり、該プローブが適応しなければならないさらなる高さのばらつきを招く。
【０００４】
従来、この点で、ウェーハを検査するのに、カンチレバーワイヤプローブが使用されてきた。しかし、カンチレバーワイヤプローブは長すぎて、従来のウェーハ上の全てのチップに対して確実な同時接触を可能にするように正確に組立てるのが困難である。加えて、カンチレバーワイヤプローブは、高速デバイスの検査のための対象としない高い自己インダクタンス及び相対インダクタンスという問題を有する。これらの問題は、該プローブが大きなウェーハを検査するのに使用された場合に悪化する。カンチレバー（又は、湾曲）プローブは、当分野において公知の様々な微細加工技術によって、小さな物理的スケールで製造することもできる。これらのカンチレバースプリングは、（酸化物層の制御されたスクラビングのための）機械的エネルギ密度、及び大きなウェーハの確実な検査にとって理想的に有効である空間的効率が不足している。
【０００５】
カンチレバープローブの欠点を克服するために、多くの試みが、様々なレベルの結果を伴ってなされてきた。例えば特許文献１は、（図４に示すように）延性金属をスプリングメタルで被覆することにより、スプリングプローブを形成する方法について記載している。それらのスプリングは、カンチレバースプリングと同様の曲げモードスプリングである。また、該スプリングは、コンタクタにおける横方向において細長く、かつ不十分に支持されており、コンタクトパッドの制御されたスクラビングを伴う問題を生じる。さらに、これらのような長いスプリング長を必要とするプローブは、比較的不十分な電気的性能を有する。
【０００６】
特許文献２は、図１に示すような、他のスプリングデザインよりも機械的に有効であり、かつカンチレバーデザインよりも効率的であるトーションスプリングデザインについて記載している。また、特許文献３は、図２Ａ及び図２Ｂに示すような単一脚部トーションスプリングプローブコンタクタの基本的原理について記載している。しかし、これらのデザインもそれなりの制限を有している。これらの特許によって考えられかつ意図される具体的な実現物は、２〜３例を挙げると、動作範囲、画像認識に必要な光学特性、実用的生産手段、スクラビング力に応じたコンタクトチップの横方向の高い安定性の要求等のスプリングプローブコンタクタに対する多くの実際の要件に対応しておらず、又は解決していない。
【０００７】
プローブコンタクタのデザインにおける改良は、フォトリソグラフィ及び関連する微細加工技術に進歩をもたらした。特許文献４は、スプリング及びスプリングコンタクタを含む３次元メタル構造のリソグラフィー電鋳技術を介した多層ビルドアップ製造の原理について記載している。本出願人は、従来技術の多くの欠点を克服し、かつ本出願の主題である微小形成トーションバープローブコンタクタを創り出した。
【０００８】
本出願の別の態様は、プローブの端部におけるチップの形成である。カンチレバーニードルプローブ又は垂直座屈梁プローブ等の従来のピンをベースとするコンタクタは、典型的には、尖った又は成形したチップを有するワイヤから作られる。この種の形状は、十分な接触力が加えられた場合にのみ、適切な電気的接触を実現できる。高接触力は、多くの場合、Ｉ／Ｏパッド下に能動素子を含む検査対象の半導体デバイスにとって有害である。さらに、ピンをベースとするコンタクタは、現代の大口径ウェーハの検査に必要な微細ピッチ及び高ピン数で作ることができない。これらの及び他の理由によって、微細加工されたプローブコンタクタは、ピンをベースとするプローブカードに代わって魅力的である。
【０００９】
コンタクタプローブ用の微細加工プローブコンタクトチップが様々な構成で提案されており、当分野においてたくさんある。これらの構成のほとんどにおいて、明確で制御された表面形状、サイズ、材質及び質感を有するチップが形成されている。これらの要素の各々は、Ａｌ、ＡｌＳｉＣｕ、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｕ又ははんだ等の共通のＩＣパッドメタルに対する所要の均一な電気的接触を実現するのに重要である。これらのパラメータの各々は、接触能力に影響するが、形状に対する制御は、最も重要であり、用いる製造技術の役割である。
【００１０】
見過ごされることが多い別の要因は、該チップ及び隣接する構造部の光学特性である。典型的には、プローブカードは、特許文献５によって説明されているようなものなどのプローブチップ位置の自動識別及びウェーハ上のＩ／Ｏパッドに対するプローブチップのアラインメントのためのマシンビジョンシステムを備えたウェーハプローバと共に用いられる。基本的に、マシンビジョンシステムは、プローブニードルのチップに配置可能で、該チップを検査するカメラを含む。該カメラは、該チップの形状を見るのに適した倍率を有する。また、該カメラは、ＬＥＤリングライト又は同軸ライト等の光源も含む。該カメラからのイメージは、該カメラの撮像領域に対する該チップの位置を判断するためにコンピュータによって処理される。この位置情報は、被測定デバイス（ＤＵＴ）の接合パッドをプローブチップの下に正確に配置するために、プローバのコンピュータ制御アルゴリズムによって用いられる。そのため、該プローブチップは、該ビジョンシステム要件を考慮してデザインしなければならない。具体的には、ビジョンシステムは、特に、隣接する面間に小さな物理的寸法を有する微細加工コンタクタの場合には、該チップと隣接する構造部との間に、良好な光学コントラストを要する。典型的な微細加工スプリングコンタクタは、接触チップ面に近接して円滑な平坦面を有しており、図５Ａに見られるように、該チップ以外の面からの反射により、画像認識システムに関して困難を生じる。その結果、これらのビジョンシステムは、関係のない構造部を該チップと間違えることがあり、捉えたチップ位置に関して画像拒否又はエラーを引き起こす。
【００１１】
この問題を克服するための様々な試みが提案されているが、そのそれぞれは、それら自体の問題を有していた。例えば特許文献６は、図３Ａ及び図３Ｂに示すような、カンチレバープローブ構造と共に用いられるピラミッド状のコンタクタチップを開示している。該ピラミッドは、シリコン内で異方性エッチングしたキャビティを複製して、該複製したチップをスプリング構造に接合することによって形成される。この方法は、その幅広のベースによる良好な機械的強度を有するチップを作り出すことができ、及び該ピラミッドの側面が光を軸外に反射して、マシン画像認識に用いられる通常の照明下では暗く見えるが、このデザインは、少なくとも２つの重大な欠点を有する。製造手順は、モールド複製法によって進められ、該チップをスプリングに組立てるために、独立したボンディング工程を必要とする。この余計なボンディング工程は、かなりの複雑さ、歩留まり損失及びコストを製造プロセスに付加する。さらに、該ピラミッド形状は、研磨洗浄の結果として実際の適用においてよく行われるように摩耗したり、あるいはリサーフェスされたりするにつれてサイズが大きくなる正方形又は矩形の接触面に限定される接触形状を生み出す。表面形状又はサイズのどのような変化も、接触面積、及び電気的接触特性ならびにスクラブマークの変化をもたらす。
【００１２】
マシンビジョン問題を解決する別の方法は、チップを著しく高く（約５０μｍ高く）形成することである。本実施形態においては、次の下にある平坦面（ポスト）は、該ポスト面は焦点が外れて、該チップのみに焦点が合うように、画像顕微鏡の焦点面から十分に離れている。しかし、このことは、リソグラフィーイメージング及び電鋳によって形成されるチップにとっては現実的な解決法ではない。このようなプロセスは、アスペクト比（縦横比）において実用限界を有する。さらに、より高いチップのアスペクト比が現実的であっても（典型的なチップは、５μｍ〜２０μｍ程度の最小寸法とほぼ同じか又はそれよりわずかに高い）、高いチップは、使用中の横方向スクラビング力によって損傷する傾向がある。
【００１３】
別の提案されている代替案は、図５Ｂに示すように、該ポスト構造の一部を除去して、照明を画像システムへ反射させない傾斜面を該チップの周りに形成することである。しかし、このデザインに伴う問題は、テーパ状のポストの上部平面にチップを位置合わせするのが非常に困難であるということである。わずかなミスアラインメントも、チップベース近傍に平坦な反射性面を形成して、明る「三日月形」を該チップ周辺に出現させる。この三日月形は、正しいチップ位置認識に干渉して、捉えた光学中心における画像「拒否」又はエラーを引き起こす。
【００１４】
従って、チップがプローブ構造上にリソグラフィーで形成される場合の画像エラーの問題を解決するチップ及びポスト構造を形成する新たなデザインが必要とされる。
【特許文献１】米国特許第５，９２６，９５１号明細書
【特許文献２】米国特許第６，４２６，６３８号明細書
【特許文献３】米国特許第６，７７１，０８４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１９０，６３７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，３２１，３５２号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２５５，１２６号明細書
【特許文献７】米国特許出願第１１／０１９９１２号明細書
【特許文献８】米国特許出願第１１／１０２９８２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献４に記載されているリソグラフィー法に関する改良は、どちらも本出願人によって共同所有されており、かつ参照して本明細書に組み込む特許文献７及び特許文献８の主題である。これら２つの特許文献は、プローブコンタクタ等の微小構造をさらに形成する犠牲金属からなるアイランドの使用と組み合わさった一般的なフォトリソグラフィパターンめっき技術の使用について記載している。上記の方法を用いて、本出願人は、従来技術の多くの困難を克服し、及び本出願の主題である微小形成トーションバープローブコンタクタを創り出した。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、スプリング要素としてのトーションバーと、自動画像メカニズムによって現在の問題を解決するチップ及びポスト構造とを組み込んだプローブに注力する。該トーションバープローブは、最終的に数百又は数千のプローブ要素を保持する基板上に形成される。該プローブは、脚部によって該基板に接続される。該脚部を該基板内のビアに電気的に接続する配線が該脚部の一端部に付着され、該脚部の他端部にはトーションバーが付着される。該トーションバーの他端部にはスペーサが付着され、該スペーサは、該トーションバーよりも背が高い。該スペーサの頂部にはアームが付着される。該アームは、該トーションバーよりも硬く、これは、使用中に、エネルギを蓄えるためにあまり曲がらないことを意味する。該スペーサの反対側の該アームの頂部にはポストが付着され、該ポストの頂部はチップであり、該チップの構造を以下にさらに記載する。該スペーサとトーションバーが結合される近く及び下の位置において、ストッパが該基板上に作られる。プローブが非作動状態（すなわち、半導体デバイスの接触パッドを押圧していない）にあるときには、該トーションバーとストッパとの間には、スペース又はギャップがある。
【００１７】
動作中、該チップは、ウェーハ上のＩ／Ｏ接触パッドによって接触されて、該基板に向かって（図面の大部分の空間方向において）下向きに押し込まれる。該チップが押し下げられるにつれて、たいていは硬くなるようにデザインされている該アームは傾斜して、該トーションバーをねじれさせる。該トーションバーは、該脚部端部において該基板に堅く付着されており、垂直方向及び横方向の両方向に支持されているが、該ストッパ端部において回転自在である。該ストッパ端部における回転は、該ストッパに対して接触が形成されるまで（数ミクロンのギャップ距離を介した）該トーションバーのわずかな動きを伴い、その後、その箇所で該トーションバーは該ストッパに対して旋回する。（スペーサ高、アーム長、ポスト高さ等を含む）該プローブの全体の形状は、該プローブが下方へ移動する際の該チップの空間における動きを決定づける。この動きは、概して円弧状であり、該チップが下方へ動く際の（該トーションバーの軸に対しておおよそ直角な方向における）前方成分を生成する。該チップの前方動は、実施上必要な「スクラブ」を提供し、該Ｉ／Ｏパッドに対する良好な高信頼性かつ反復可能な接触抵抗を実現する。
【００１８】
特許文献７及び特許文献８に記載された製造プロセスを用いて、本発明は、従来技術にはないいくつかの新規な特徴を含む。本発明の新規な特徴のうちの１つは、アーム部が、トーションバーとは異なる平面層内にあり、スペーサによって該トーションバーと離間することができるということである。これら２つの付加層の追加は、デバイスの検査時に、概して垂直方向の力によって作動される場合に、該チップの動きの経路を制御するためのデザイン上の柔軟性を大幅にもたらす。この点に関して該プローブの追加的な層の有効性は、上記の特許文献に記載された新たな製造プロセスによって可能になる。実際には、記載されているように、該トーションプローブは、トーションコンタクタスプリングの構造に用いられる少なくとも８つの平坦層を有し、これらの層は、該コンタクタの作動特性を最適化すると共に、商業的に実現可能なフォトリソグラフィマイクロ電鋳技術によって課せられるプロセス限界に適応するデザイン上の柔軟性を与える。該トーションプローブは、本発明の精神から逸脱することなく、８より多いか又は少ない層を有してもよい。
【００１９】
また、該プローブのアームも、（カンチレバービームスプリングの場合のように）スプリングとして機能しないように、該トーションバーよりも硬く形成されている。該バーが硬くない場合、その変形は、所望量を超えてスクラブ長を増加させる。該アームは、該ストッパと協働して、該チップの概して線形の円弧を、該トーションバーのほぼ純ねじり回転に変換するレバーを備える。別の実施形態においては、該アームは、一方が他方の端部の上部から伸びている２つのサブアームからなっている。このアプローチは、該スプリング構造の最近部と供試ウェーハとの間でのより大きな間隔を可能にする。追加的な間隔は、接触状態にあるプローブ構造とウェーハとの間に捉えられる可能性のある異物から該ウェーハへのダメージを回避するのに役に立つ。
【００２０】
本発明の別の新規な態様は、ストッパが基板に付着されており、該ストッパに係合したときに、該トーションバーを横方向に支持する横方向支持体を含むということである。該ストッパの基本的な機能は、該トーションバーのための支点又は旋回軸として機能することである。該横方向支持体は、横方向の安定性の増加、及び該チップのスクラブパターンに対するより多くの制御をもたらす。
【００２１】
本発明の別の新規な態様は、チップ及びポスト構造のデザインである。該チップとポストが共に平坦面を有する場合に、マシンビジョンシステムが該チップとポストを正確に識別することができるようにするために、該チップが結合される該ポストの頂部は、入射光を拡散又は吸収するように処理される。このことは、いくつかの方法で、例えば（結晶成長抑制剤の添加を伴う又は伴わない大電流めっきを用いる等の）粗めっき又は金属組織装飾エッチングを介して遂行することができる。
【００２２】
さらなる改良は、該支持ポストの上面を覆うだけではなく、該チップのベースを包み込む粗めっきされたスカートを備えることである。この構造は、チップ表面とポストとの間に高コントラストを付与するだけではなく、厚くする、又はそのベース周辺のガセットの形態での該チップの機械的支持をもたらす。該ガセットはさらに、使用中に横方向の力によって引き起こされる、そのベースにおける機械的故障から該チップを保護し、このことは、該チップが高アスペクト比（高さと幅又は直径の比）を有する場合に特に有用である。また、このスカートは、（例えば、リソグラフィーエラーによる）わずかなミスアラインメントが、該ポストの周囲の一辺における三日月形又はエッジの形状における円滑な反射面の露出を生じないように、該ポスト構造からわずかに突出するパターンでめっきすることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図６Ａは、本発明の実施形態による、電子デバイスを検査するプローブを示す。該プローブの本実施形態は、基板６００と、配線層６１０と、脚部要素６２０と、トーションバー６３０と、スペーサ要素６４０と、アーム６５０と、ポスト６６０と、第２のポスト６７０と、チップ６８０と、ストッパ要素６９０とを含む。脚部６２０から基板６００内のビア９００（図９参照）への導電路を形成する配線層６１０が基板６００上にめっきされている。この配線層６１０は、公称高さ（厚さとも呼ばれる）１６μｍを有する金で電気めっきすることができる。脚部６２０は、該プローブのための機械的アンカーを形成する。脚部６２０は、近位端（ビア９００に最も近い端部）と、遠位端（ビア９００から最も遠い端部）とを有する。脚部６２０は、その遠位端においてトーションバー６３０に接続されている。トーションバー６３０は、作動状態にあるときに（すなわち、該プローブが半導体デバイスのＩ／Ｏパッドに接触しているとき）トーションバー６３０は、図１４Ａ〜図１４Ｅに示すようにねじれるため、そのばね状の（又は適合した）性質を有するプローブを実現できる要素である。一実施形態において、トーションバー６３０は、脚部６２０と非軸方向に位置合わせされている。一実施形態において、トーションバー６３０は、脚部６２０に対して約１０〜９０度の角度になっているが、好ましくは、約２０度の角度になっている。この非軸配置は、脚部６２０と基板６００との間の接続のモーメントアームを増加させることにより、及びそれによって動作中の該脚部／基板の境界上でのトーションバー６３０によって与えられる剥離力を減少させることにより、該接続の強度を高める。トーションバー６３０は、基板に触っていないように基板６００から上昇される。トーションバー６３０は、その遠位端において、作動中のトーションバー６３０の横方向のずれを防ぐためのストッパ６９０と共に用いられる横方向支持要素９２０（図９及び図１０参照）を有することができる。
【００２４】
トーションバー６３０は、遠位端（この場合もビア９００から最も遠い側）において、スペーサ要素６４０に結合されている。該スペーサ要素は、トーションバー６３０の面からアーム要素６５０を上昇させる。スペーサ要素６４０は、チップ６８０の動きの経路を制御するためのデザイン上の柔軟性を与える。また、該スペーサ要素は、あらゆるコンプライアンスに適応するために、アーム６５０と基板６００との間に必要な間隔を与える。スペーサ６４０の上部にはアーム要素６５０がある。アーム要素６５０は、トーションバー６３０に対して概して非軸方向にめっきされている。一実施形態において、アーム６５０は、トーションバー６３０に対して約２０〜約１６０度の角度にあり、好ましくは、その角度は約１２０度である。アーム６５０は、スプリングとして作用しないように硬いようにデザインされる。アーム６５０が特に柔軟である場合、その変形は、所望の限界を超えるスクラブの増加の一因となる。この点について、アーム６５０は、（例えば、ＮｉＭｎで形成された）トーションバー６３０よりも高い剛性率の金属（例えば、Ｗ）で形成することができ、又は、該アームは、好ましい実施形態のようにトーションバー６３０よりも短く、厚く（高さを増す）又は幅広に（あるいはいずれかの組合せで）形成してもよい。この点について、長さ、厚さ及び幅は、通常、ｘ、ｙ及びｚ軸を示す３次元デカルト座標の３つの軸で表すことができる。ｘ軸は長さを表し、ｙ軸は幅を表し、ｚ軸は厚さを表す。
【００２５】
アーム６５０がトーションバー６３０とは異なる平面上にあるという事実は、本発明の新規な特徴である。この特徴は、参照して本明細書に組み込む特許文献７及び特許文献８に記載されているフォトリソグラフィプロセスの利用によって可能になる。
【００２６】
アーム６５０の遠位端上部において、第１のポスト６６０はめっきされている。第１のポスト要素６６０もまた、作動中のチップ６８０の動きの経路を制御する際のデザイン上の柔軟性を与える。第１のポスト６６０は、その上部にめっきされたチップ６８０を有することができ、又は、必要に応じて、第１のポスト要素６６０よりも小さい表面積を有し、第１のポスト６６０とチップ６８０との間でめっきされた第２の（又はそれ以上の）ポスト要素６７０があってもよい。（第１のポスト６６０、又は第２のポスト要素６７０と組み合わされた）該ポスト要素は、チップ６８０をアーム６５０から垂直方向に離して伸ばして、該チップのフルターゲット偏向を可能にする。第２のポスト６７０は、チップスクラブのための適切な形状を可能にすると共に、製造可能性を維持するために、第１のポスト６６０に付加することができる。第１のポスト６６０は、およそ１：１（又はそれより少し大きい）アスペクト比（縦横比）でのリソグラフィー及びめっきを可能にするのに十分に大きくめっきすることができる。第２のポスト６７０は、理想的には、適切なスクラブにより適切に適応するために小さい。より小さな第２のポスト６７０も、２つのポスト層の間でのリソグラフィーアラインメントエラーに適応する。
【００２７】
チップ６８０は、上にめっきされているどのポスト（６６０又は６７０）とも同心である必要はない。ポスト（６６０又は６７０）が有する可能性のある、偏向角度による供試デバイスとの何らかの干渉を排除するために、その上にめっきされているポスト（６６０又は６７０）の中心を外してチップ６８０をめっきすることが有利である。チップ６８０は、円形、矩形、ブレード形状、楕円形、涙形、又はリソグラフィーで形成することができる他の何らかの形状とすることができる。
【００２８】
アーム６３０の下にはストッパ要素６９０がある。ストッパ要素６９０は基板６００上にめっきされており、アーム６３０とストッパ６９０の間にはギャップ９１０（図９及び図１０参照）がある。ギャップ９１０は、製造中に、ストッパ６９０とトーションバー６３０の間に約１μｍ〜約２０μｍの犠牲銅をめっきすることによって形成することができる。その後、この犠牲金属は、該プローブの製造の最終段階において除去される。ストッパ６９０は、該プローブが作動状態にあるときに、トーションバー６３０を垂直方向及び横方向に支持するようにデザインされる。ストッパ６９０の基本的機能は、トーションバー６３０のための支点又は旋回軸として機能することである。一実施形態において、ストッパ６９０は、トーションバー６３０の横方向支持体要素９２０（図９及び図１０参照）によって形成された浅いポケット内でトーションバー６３０の下で部分的に「埋没」している。別の実施形態においては、ストッパ６９０は、トーションバー６３０の遠位端の下に完全に置かれている（図１１参照）。後者の実施形態において、ストッパ６９０は、横方向支持体要素１１００を含んでもよく、トーションバー６３０は、ストッパ横方向支持体１１００要素の両側に、２つの横方向支持体要素９２０を含んでもよい。本実施形態は、正負のｘ方向両方において、トーションバー６３０を横方向に支持し、良好な横方向安定性及びスクラブマーク位置精度をもたらす。図１２は、ストッパ要素６９０の別の実施形態を示す。本実施形態において、トーションバー６３０は、１つの横方向支持体要素９２０を有し、ストッパ６９０は、２つの横方向支持体１１００要素を両側に有する。旋回軸を形成すると共に、横方向の動きを抑制する他のストッパ構成を、本発明の精神から逸脱することなく実施することができる。
【００２９】
図６Ｂは、本発明の代替的実施形態を示す。この代替的実施形態においては、（配線層６１０に接続することができる）第２の配線層６９５もストッパ６９０の下にめっきされている。この第２の配線層６９５の目的は、ストッパ層６９０を脚部６２０と同じ平面内にめっきできるようにするためである。この特徴もまた、スペーサ要素６４０の厚さを低減する。
【００３０】
図６Ｃは、本発明の代替的実施形態を示す。この代替的実施形態は、図６Ｂと実質的に同じであるが、トーションバー６３０に付着された第１のアーム６５０と、第１のアーム６５０の遠位端に位置する第２のアーム６５５とを有するプローブ要素を示している。デュアルアーム構造であるため、スペーサ６４０は必要ない。デュアルアームという特徴は、該プローブ構造の最近部と供試ウェーハとの間のより大きな間隔を可能にする。追加的な間隔は、作動状態における該プローブ構造とウェーハ表面との間に捉えられた異物からの該ウェーハ表面へのダメージを回避するのに役に立ち得る。このことは図１３Ａ及び図１３Ｂに分かりやすく図示されている。図１３Ａは、図６Ａ又は図６Ｂの実施形態と同様の実施形態を示す。一実施形態において、アーム６５０の近位端（チップ６８０から最も遠い端部）は、供試ウェーハ１３００から２０μｍ未満であってもよい。図１３Ｂにおいては、第２のアーム６５５の最も低い部分は、供試ウェーハ１３００からおよそ４５μｍであってもよく、アーム６５０の最も低い部分は、供試ウェーハ１３００からおよそ５６μｍであってもよい。図１３Ａ及び図１３Ｂ両方においては、該プローブ構造が１００μｍ動くと仮定し、これは、基板６００と、アーム（又は第１のアーム）６５０の最も低い部分との間の距離である。
【００３１】
ウェーハ表面とプローブ構造との間に、より大きな間隔を形成するために、ポスト６６０、６７０の高さを増すことができるが、このことは、スクラブ長を増加させ、及びプロセスの複雑性及びコストを追加するため、望ましくない。図６Ｃに示す実施形態は、デュアルアーム構造を示しているが、プローブは、本発明の精神から逸脱することなく、より多くのアームを備えて構成することができる。また、該ポストを短いアームと置き換えることも可能である（その違いは、ポストが、ほぼ等しい長さ及び幅を有し、又は該ポストを丸くすることができ、同時に、アームは、その幅よりも実質的に長い）。
【００３２】
図７Ａは、トーションバー６３０の脚部６２０に対する非軸アラインメント、及びアーム６５０のトーションバー６３０に対する非軸アラインメントを示す角度から見た図６Ａの実施形態を示す。
【００３３】
図７Ｂは、トーションバー６３０の脚部６２０に対する非軸アラインメント、及びアーム６５０及び６５５のトーションバー６３０に対する非軸アラインメントを示す角度から見た図６Ｃの実施形態を示す。
【００３４】
図８は、図６Ａに示す本発明の実施形態の平面図を示す。
【００３５】
図９は、図６Ａの斜視図である。この図９は、図６Ａにおいて、トーションバー６３０がストッパ６９０の後方にある状態で、ストッパ６９０を正視した場合に見える図である。
【００３６】
図６Ａに示す本発明の実施形態において、配線層６１０は、１５μｍの電気めっきしたＡｕの下の５０００ÅのＡｕの下の２０００ÅのＣｒとすることができる導電性ベース層上にめっきすることもできる２５μｍの高さでめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎからなる層とすることができる。ストッパ６９０は、２８μｍの高さにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎからなる層とすることができ、脚部６２０は、２つの部分にめっきすることができ、一方は、ストッパ６９０と同時にめっきされ、他方は、トーションバー６３０と同時にめっきされる。概して、脚部６２０は、６７μｍの高さにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎ（又は、両方の組合せ）からなる層とすることができる。トーションバー６３０は、３９μｍの高さのＮｉＭｎで構成することができる。これは、トーションバー６３０の厚さ（高さ）であって、基板６００の面からの該トーションバーの高さではないことを理解すべきである。また、トーションバー６３０は、厚さを４０μｍ、及び長さを８０４μｍとすることができる。ＮｉＭｎは、そのスプリングのような性質のため、トーションバー６３０の形成には有用な合金である。アーム６５０は、高さが６０μｍ、幅が５５μｍ及び長さが４７３μｍにめっきされたＮｉＭｎ又はＮｉとすることができる。第１のポスト６６０は、高さが６８μｍにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎとすることができ、第２のポスト６７０は、２８μｍにめっきされたＮｉ又はＮｉＭｎとすることができる。チップ６８０は、厚さ１１μｍにめっきされたＰｄＣｏ又はＲｈとすることができ、あるいは該チップは、全体で厚さ１１μｍのＮｉ又はＮｉＭｎとＲｄＣｏ又はＲｈの組合せとすることができる。
【００３７】
図６Ａの実施形態においては、アーム６５０の上面からチップ６８０の上面までには、１００μｍの距離がある可能性がある。また、基板６００の上面とアーム６５０の底面との間には、１１０μｍの距離がある可能性がある。チップ６８０の上面から基板６００の上面までのトータルの距離は、２７０μｍとすることができる。
【００３８】
図６Ｃの実施形態においては、第１のアーム６５０の上面とチップ６８０の上面の間の距離は、１４８μｍとすることができ、第２のアーム６５５の上面とチップ６８０の上面の間の距離は、９３μｍとすることができる。基板６００の上面と第２のアーム６５５の底面の間の距離は、１２５μｍとすることができる。
【００３９】
上記の寸法は、本発明の例示的な実施形態の場合のおおよその寸法を示しているが、実際の寸法は、用いるデザイン原理を著しく変更することなく、１０倍程度まで変化させることができる。上記の実施例においては、プローブ要素の大部分を作るのにＮｉが用いられているが、他の多くの金属、及びＮｉＭｎ、タングステン合金及びコバルト合金等の金属合金を用いることもできる。一般的には、電鋳することができ、かつ良好な機械的強度、硬度及び熱安定性をもたらす金属を使用することが望ましい。
【００４０】
基板６００は、シリコン、ゲルマニウム及びガリウムヒ素等の半導体材料、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラス結合セラミック、低温共焼成セラミック（low temperature cofired ceramics;ＬＴＣＣ）及び高温共焼成セラミック（high temperature cofired ceramics;ＨＴＣＣ）等のセラミック、誘電体被覆金属又はガラスを含む任意の種類の基板であってもよい。基板１００は、好ましくは、ビア９００を介して基板６００の一方の面６００ａから基板６００の他方の面６００ｂへ電気を伝導することができるような、中に作られたビア９００を有する低温共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）基板である。本発明の実施形態において、ビア９００は金で作られているが、銅、タングステン又はプラチナ等の任意の他の導体を用いてもよい。また、該セラミックは、当分野においては公知である電気配線板又は「スペーストランスフォーマー」にする電気再配分導体を含んでもよい。
【００４１】
本発明の別の新規な特徴は、該プローブ上のチップ及びポスト構造のデザインである。半導体Ｉ／Ｏパッドに対する電気的接触の特性及び信頼性は、チップ材料、チップサイズ、チップ形状、スクラブ動及び接触力の関数である。これらのパラメータの各々は接触能力に関係するが、チップ形状は、その中でも最も重要であり、用いる製造技術の関数である。カンチレバーニードルプローブ又は垂直座屈梁プローブ等の従来のコンタクタは、典型的には、尖った又は成形したチップを有するワイヤから作られる。しかし、この種のチップ形状は、ミクロンスケールで制御するのが難しく、また、検査対象の半導体デバイスにとって有害である高接触力を必要とする。さらに、ピンをベースとするコンタクタは、現代のウェーハの検査に必要な微細ピッチ及び高ピン数で作ることができない。これらの及び他の理由によって、微細加工されたプローブコンタクタは、魅力的な代替物である。新たな微細加工スプリングコンタクタは、多くの場合、接触面に近接して円滑な平坦面を有しており、このことは、チップ以外の面からの反射により、該チップを容易に識別する自動画像システムに対して問題を引き起こす。本発明の新たなポスト及びチップデザインは、この共通する問題を克服する。
【００４２】
図１５は、本発明のチップ及びポストデザインの一実施形態を示す。図１５において、ポスト６７０の（図における）底部は、粗面１５００を有する。該面は、ポスト６７０上にチップ６８０をリソグラフィーパターンめっきする前に粗面化されるため、チップ６８０は、粗面化された面１５００上に直接めっきされる。粗面化された面１５００は、Ｎｉ等の金属及び合金、ＮｉＭｎ、ＮｉＣｏ、ＮｉＷ又はＮｉＦｅ等のＮｉ合金、ＣｏＷ等のＷ合金、Ｃｒ又は同様の金属を高電流でめっきすることにより、又は、スルファミン酸ニッケル浴での結晶成長抑制剤又はマンガン塩等の他の添加物の添加により、あるいは、粗面を形成する電気めっき及び電鋳の当分野において公知の任意の他の方法で形成することができる。図１８（縮尺どおりに描かれてはいない）に示すように、粗面化された面１５００は、ピーク１５１０と谷１５２０を有してもよく、ピーク１５１０は、谷１５２０から約１μｍ〜約５μｍ立上ってもよく、好ましくは、その高さは、ピーク１５１０から谷１５２０まで約１μｍである。図１５における矢印は、光を示す（実線は強い光を表し、点線は拡散し、回折し、吸収され、又は何か他の方法でのあまり強くない光を表す）。すなわち、図１５は、粗面１５００から戻って反射された光が拡散し、散乱していることを示す。このことは、該チップ面とポスト面との間のコントラストを大幅に改善することにより、自動画像システムがチップ６８０をより明確に分析するのに役に立つ。
【００４３】
この発想に対するさらなる改良を図１６に示す。図１６においては、粗めっきされたスカート１７２０が、ポスト６７０の底部に、及びチップ６８０のベース周辺にめっきされている。この構造は、チップ６８０の表面とポスト６７０との間に高コントラストをもたらし、また、チップ６８０のベース周辺の増厚又はガセットの形態でのチップ６８０の機械的支持をもたらす。該ガセットはさらに、チップ６８０を、特にチップ６８０が高アスペクト比（高さと、幅又は直径の比）を有する場合に、使用中の横方向の力によって引き起こされる、そのベースにおける機械的故障から保護する。
【００４４】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明のチップ及びポストデザインの別の実施形態を示す。図１７Ａ及び図１７Ｂにおいては、粗面化された金属が該ポスト構造に覆いかぶさるように、該金属がポスト６７０、６６０を覆ってキャップ１７１０、１７００内にめっきされている。この製造方法は、（リソグラフィーエラーによる）わずかなミスアラインメントが、ポスト６６０、６７０の周辺部の一方の側に三日月形又はエッジを生じる可能性がある、ポスト６６０、６７０の円滑な反射面の露出を生じないことを確実にする。
【００４５】
上記の説明は、本発明の特定の実施形態に言及しているが、当業者は、本発明の精神から逸脱することなく、多くの変更が可能であることを容易に理解できるであろう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲内に含まれるように、そのような変更をカバーするように意図されている。従って、本開示の実施形態は、全ての点で例示的であり、かつ限定的ではないと考えるべきであり、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意義及び等価の範囲に近い全ての変更は、本発明に包含されることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来技術の実施形態の実施例である。
【図２Ａ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図２Ｂ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図３Ａ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図３Ｂ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図４】従来技術の実施形態の実施例である。
【図５Ａ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図５Ｂ】従来技術の実施形態の実施例である。
【図６Ａ】本発明の実施形態の側面図を示す。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態の側面図を示す。
【図６Ｃ】本発明の別の実施形態の側面図を示す。
【図７Ａ】図６Ｂに示す本発明の実施形態の斜視図を示す。
【図７Ｂ】図６Ｃに示す本発明の実施形態の斜視図を示す。
【図８】図６Ａの実施形態の平面図を示す。
【図９】ストッパ要素の前面から見た場合の図６Ａにおける本発明の実施形態である。
【図１０】本発明のストッパ要素の実施形態を示す。
【図１１】本発明のストッパ要素の別の実施形態を示す。
【図１２】本発明のストッパ要素の別の実施形態を示す。
【図１３Ａ】作動状態における図６Ａの実施形態の側面図を示す。
【図１３Ｂ】作動状態における図６Ｃの実施形態の側面図を示す。
【図１４Ａ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｃ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｄ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１４Ｅ】本発明の実施形態が作動状態に置かれている場合のトーションバーのねじれを示す。
【図１５】本発明のチップデザインの実施形態を示す。
【図１６】本発明のチップデザインの別の実施形態を示す。
【図１７Ａ】本発明のチップデザインの別の実施形態の斜視図を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ａの断面図を示す。
【図１８】本発明のチップデザインの実施形態の拡大図を示す。
【符号の説明】
【００４７】
６００ 基板
６００ａ 一方の面
６００ｂ 他方の面
６１０ 配線層
６２０ 脚部要素
６３０ トーションバー
６４０ スペーサ要素
６５０ アーム
６５５ 第２のアーム
６６０ ポスト
６７０ 第２のポスト
６８０ チップ
６９０ ストッパ要素
６９５ 第２の配線層
９００ ビア
９１０ ギャップ
９２０ 横方向支持体要素
１１００ ストッパ横方向支持体
１３００ 供試ウェーハ
１５００ 粗面化された面
１５１０ ピーク
１５２０ 谷
１７００ キャップ
１７１０ キャップ
１７２０ スカート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に接続され、所定の長さ、所定の厚さ、所定の幅、近位端、及び遠位端を有している脚部と、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有しているトーションバーであって、前記トーションバーの前記近位端が前記脚部の前記遠位端に接続され、前記トーションバーが第１の面内に位置している前記トーションバーと、
所定の長さ、所定の幅、及び所定の厚さを有し、前記トーションバーの前記遠位端に接続されているスペーサと、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有し、第２の面内に位置しているアームであって、前記アームの前記近位端が前記スペーサに接続され、前記第２の面が前記第１の面と異なる面内に位置している前記アームと、
上部側及び底部側を有している第１のポストであって、前記底部側が前記アームの遠位端又はその近傍で前記アームに接続されている前記第１のポストと、
前記第１のポストの前記上部側に電気的に結合されているチップと、
を備えていることを特徴とする、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブ。
【請求項２】
前記脚部が、前記トーションバーと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記脚部が、前記トーションバーに対して約２０°の角度を成すように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のプローブ。
【請求項４】
前記脚部は、前記トーションバーに対して所定の角度を成すように配置されており、前記角度が、約１０°〜約９０°であることを特徴とする請求項２に記載のプローブ。
【請求項５】
前記アームの前記幅が、前記トーションバーの前記幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項６】
前記トーションバーの前記遠位端の下方に位置しているが、前記遠位端に接続されていない前記基板に接続されているストッパをさらに含んでいることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項７】
前記プローブが非作動位置に位置している場合に、空間が前記ストッパと前記トーションバーとの間に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項８】
横方向支持構造が、前記ストッパに接続されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項９】
前記脚部が配線に電気的に結合されており、前記配線が前記基板内のビアに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１０】
横方向支持構造が、前記トーションバーの前記底部側に接続されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項１１】
前記アームの剛性は、前記トーションバーの剛性よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１２】
前記チップは前記第１のポストの中心に配置されていないことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１３】
前記ストッパは、前記基板が前記ストッパの下方に位置している状態で見た場合に、倒置された状態で押し出されたＴ字状構造とされることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項１４】
前記ストッパは、前記プローブが作動状態にある場合に、前記トーションバーを横方向及び垂直方向に支持していることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項１５】
第２のポストが、前記第１のポストと前記チップとの間に配置されており、前記第２のポストの容積が、前記第１のポストの容積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１６】
前記アームが、前記トーションバーと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１７】
前記アームは、前記トーションバーに対して約１２０°の角度を成すように配置されていることを特徴とする請求項１６に記載のプローブ。
【請求項１８】
前記アームは、前記トーションバーに対して所定の角度を成すように配置されており、前記角度は、約２０°〜約１６０°とされることを特徴とする請求項１６に記載のプローブ。
【請求項１９】
基板に接続され、所定の長さ、所定の厚さ、所定の幅、近位端、及び遠位端を有し、且つ、前記長さが前記幅よりも大きい脚部と、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有するトーションバーであって、前記トーションバーの近位端が前記脚部の前記遠位端に接続され、前記トーションバーが第１の面内に位置しているトーションバーと、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有し、第２の面内に位置している第１のアームであって、前記第１のアームの前記近位端が前記トーションバーの前記遠位端の上部に接続され、前記第２の面が前記第１の面と異なる面内に位置している第１のアームと、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有し、第３の面内に位置している第２のアームであって、前記第２のアームの前記近位端が前記第１のアームの前記遠位端に接続され、前記第３の面が前記第２の面と異なる面内に位置している第２のアームと、
上部側及び底部側を有し、前記底部側が前記アームの遠位端又はその近傍で前記アームに接続されている第１のポストと、
前記第１のポストの上部側に電気的に結合されているチップと、
を備えていることを特徴とする、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブ。
【請求項２０】
前記脚部が、前記トーションバーと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２１】
前記第１のアームの幅は、前記トーションバーの幅よりも大きいことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２２】
前記トーションバーの前記遠位端の下方に位置しているが、前記遠位端に接続されていない基板に接続されているストッパをさらに含んでいることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２３】
前記プローブが非作動位置に位置している場合に、空間が前記ストッパと前記トーションバーとの間に形成されていることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項２４】
横方向支持構造が、前記ストッパに接続されていることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項２５】
前記脚部が配線に電気的に結合されており、前記配線が前記基板内のビアに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２６】
横方向支持構造が前記トーションバーの底部側に接続されている、請求項２２に記載のプローブ。
【請求項２７】
前記第１のアームの剛性は、前記トーションバーの剛性よりも高いことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２８】
前記チップは、前記第１のポストと同心に配置されていないことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２９】
第２のポストが前記第１のポストと前記チップとの間に配置されており、前記第２のポストの容積が前記第１のポストの容積よりも小さいことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項３０】
前記ストッパは、前記基板が前記ストッパの下方に位置している状態で見た場合に、倒置された状態で押し出されたＴ字状構造とされることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項３１】
前記ストッパは、前記プローブが作動状態にある場合に、前記トーションバーを横方向及び垂直方向に支持していることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項３２】
前記第１のアームの幅と前記第２のアームの幅とは、略同一とされることを特徴とする請求項２１に記載のプローブ。
【請求項３３】
前記トーションバーは、ＮｉＭｎから成ることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３４】
前記トーションバーは、ＮｉＭｎから成ることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項３５】
第１の面内に位置しているトーションバーと、
第２の面内に位置しているアームであって、前記第２の面が前記第１の面と異なる面内に位置している前記アームと、
を備えていることを特徴とする、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブ。
【請求項３６】
前記第２の面は、前記第１の面に対して略平行とされることを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項３７】
前記アームの剛性は、前記トーションバーの剛性よりも高いことを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項３８】
前記トーションバーは、一次エネルギ蓄積要素であることを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項３９】
前記トーションバーは、前記アームと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項４０】
前記トーションバーは、前記アームに対して約１２０°の角度を成すように配置されていることを特徴とする請求項３９に記載のプローブ。
【請求項４１】
チップの円弧運動をトーションバーの捩り運動に変換するように構成されている、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブであって、前記トーションバーが第１の面内に位置し、前記チップが第２の面内に位置しているアームに電気的に接続され、前記第１の面が前記第２の面と異なる面であることを特徴とするプローブ。
【請求項４２】
前記第１の面は、前記第２の面に対して略平行とされることを特徴とする請求項４１に記載のプローブ。
【請求項４３】
前記脚部の厚さが、約６７μｍであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４４】
前記トーションバーの長さが、約８０４μｍであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４５】
前記アームの厚さが、約５５μｍであるであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４６】
前記アームが、前記トーションバーよりも約１５μｍ厚いであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４７】
前記脚部の厚さが、約６７μｍであるであることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項４８】
前記基板の上面と前記第２のアームの底面との間の距離が、約１２５μｍであるであることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項４９】
前記アームの厚さが、前記トーションバーの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項５０】
横方向支持構造は、前記トーションバーの底部側に接続されており、且つ、前記ストッパに接続されている受容構造体に結合していることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項５１】
前記トーションバーは、ＮｉＷ又はＮｉＣｏの一方から成ることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項５２】
前記トーションバーは、ＮｉＷ又はＮｉＣｏの一方から成ることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項５３】
前記第１のアームの厚さは、前記トーションバーの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項５４】
前記第１のアームの厚さは、前記第２のアームの厚さと略同一であることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項５５】
基板に接続されている脚部と、
第１の面内に位置し、トーションバーの第１の端部で前記脚部に接続され、且つ、前記脚部によって支持されているトーションバーと、
前記トーションバーの第２の端部で前記基板に接続されている支持体であって、前記第２の端部が前記トーションバーの長手方向における反対側の端部であり、前記トーションバーが並行移動する場合に限り、前記支持体が前記トーションバーを支持する支持体と、
第２の面内に位置し、前記トーションバーの前記第２の端部で前記トーションバーに接続されている高剛性なアームであって、前記第１の面が前記第２の面と相違する高剛性なアームと、
前記高剛性なアームに電気的に接続されているチップと、
を備えていることを特徴とするプローブコンタクタ。
【請求項５６】
前記支持体は、前記基板に対して直角な方向において前記トーションバーの第２の端部を支持していることを特徴とする請求項５５に記載のプローブコンタクタ。
【請求項５７】
前記支持体は、前記トーションバーの長手方向の軸線に対して直交する方向に前記トーションバーの運動を制限することを特徴とする請求項５６に記載のプローブコンタクタ。
【請求項５８】
前記支持体は、前記トーションバーの前記第２の端部が前記トーションバーの長手方向の軸線を中心として回転可能な状態で、前記トーションバーを支持していることを特徴とする請求項５７に記載のプローブコンタクタ。
【請求項１】
基板に接続され、所定の長さ、所定の厚さ、所定の幅、近位端、及び遠位端を有している脚部と、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有しているトーションバーであって、前記トーションバーの前記近位端が前記脚部の前記遠位端に接続され、前記トーションバーが第１の面内に位置している前記トーションバーと、
所定の長さ、所定の幅、及び所定の厚さを有し、前記トーションバーの前記遠位端に接続されているスペーサと、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有し、第２の面内に位置しているアームであって、前記アームの前記近位端が前記スペーサに接続され、前記第２の面が前記第１の面と異なる面内に位置している前記アームと、
上部側及び底部側を有している第１のポストであって、前記底部側が前記アームの遠位端又はその近傍で前記アームに接続されている前記第１のポストと、
前記第１のポストの前記上部側に電気的に結合されているチップと、
を備えていることを特徴とする、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブ。
【請求項２】
前記脚部が、前記トーションバーと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記脚部が、前記トーションバーに対して約２０°の角度を成すように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のプローブ。
【請求項４】
前記脚部は、前記トーションバーに対して所定の角度を成すように配置されており、前記角度が、約１０°〜約９０°であることを特徴とする請求項２に記載のプローブ。
【請求項５】
前記アームの前記幅が、前記トーションバーの前記幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項６】
前記トーションバーの前記遠位端の下方に位置しているが、前記遠位端に接続されていない前記基板に接続されているストッパをさらに含んでいることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項７】
前記プローブが非作動位置に位置している場合に、空間が前記ストッパと前記トーションバーとの間に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項８】
横方向支持構造が、前記ストッパに接続されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項９】
前記脚部が配線に電気的に結合されており、前記配線が前記基板内のビアに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１０】
横方向支持構造が、前記トーションバーの前記底部側に接続されていることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項１１】
前記アームの剛性は、前記トーションバーの剛性よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１２】
前記チップは前記第１のポストの中心に配置されていないことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１３】
前記ストッパは、前記基板が前記ストッパの下方に位置している状態で見た場合に、倒置された状態で押し出されたＴ字状構造とされることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項１４】
前記ストッパは、前記プローブが作動状態にある場合に、前記トーションバーを横方向及び垂直方向に支持していることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項１５】
第２のポストが、前記第１のポストと前記チップとの間に配置されており、前記第２のポストの容積が、前記第１のポストの容積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１６】
前記アームが、前記トーションバーと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項１７】
前記アームは、前記トーションバーに対して約１２０°の角度を成すように配置されていることを特徴とする請求項１６に記載のプローブ。
【請求項１８】
前記アームは、前記トーションバーに対して所定の角度を成すように配置されており、前記角度は、約２０°〜約１６０°とされることを特徴とする請求項１６に記載のプローブ。
【請求項１９】
基板に接続され、所定の長さ、所定の厚さ、所定の幅、近位端、及び遠位端を有し、且つ、前記長さが前記幅よりも大きい脚部と、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有するトーションバーであって、前記トーションバーの近位端が前記脚部の前記遠位端に接続され、前記トーションバーが第１の面内に位置しているトーションバーと、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有し、第２の面内に位置している第１のアームであって、前記第１のアームの前記近位端が前記トーションバーの前記遠位端の上部に接続され、前記第２の面が前記第１の面と異なる面内に位置している第１のアームと、
所定の長さ、所定の幅、所定の厚さ、近位端、及び遠位端を有し、第３の面内に位置している第２のアームであって、前記第２のアームの前記近位端が前記第１のアームの前記遠位端に接続され、前記第３の面が前記第２の面と異なる面内に位置している第２のアームと、
上部側及び底部側を有し、前記底部側が前記アームの遠位端又はその近傍で前記アームに接続されている第１のポストと、
前記第１のポストの上部側に電気的に結合されているチップと、
を備えていることを特徴とする、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブ。
【請求項２０】
前記脚部が、前記トーションバーと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２１】
前記第１のアームの幅は、前記トーションバーの幅よりも大きいことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２２】
前記トーションバーの前記遠位端の下方に位置しているが、前記遠位端に接続されていない基板に接続されているストッパをさらに含んでいることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２３】
前記プローブが非作動位置に位置している場合に、空間が前記ストッパと前記トーションバーとの間に形成されていることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項２４】
横方向支持構造が、前記ストッパに接続されていることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項２５】
前記脚部が配線に電気的に結合されており、前記配線が前記基板内のビアに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２６】
横方向支持構造が前記トーションバーの底部側に接続されている、請求項２２に記載のプローブ。
【請求項２７】
前記第１のアームの剛性は、前記トーションバーの剛性よりも高いことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２８】
前記チップは、前記第１のポストと同心に配置されていないことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項２９】
第２のポストが前記第１のポストと前記チップとの間に配置されており、前記第２のポストの容積が前記第１のポストの容積よりも小さいことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項３０】
前記ストッパは、前記基板が前記ストッパの下方に位置している状態で見た場合に、倒置された状態で押し出されたＴ字状構造とされることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項３１】
前記ストッパは、前記プローブが作動状態にある場合に、前記トーションバーを横方向及び垂直方向に支持していることを特徴とする請求項２２に記載のプローブ。
【請求項３２】
前記第１のアームの幅と前記第２のアームの幅とは、略同一とされることを特徴とする請求項２１に記載のプローブ。
【請求項３３】
前記トーションバーは、ＮｉＭｎから成ることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項３４】
前記トーションバーは、ＮｉＭｎから成ることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項３５】
第１の面内に位置しているトーションバーと、
第２の面内に位置しているアームであって、前記第２の面が前記第１の面と異なる面内に位置している前記アームと、
を備えていることを特徴とする、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブ。
【請求項３６】
前記第２の面は、前記第１の面に対して略平行とされることを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項３７】
前記アームの剛性は、前記トーションバーの剛性よりも高いことを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項３８】
前記トーションバーは、一次エネルギ蓄積要素であることを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項３９】
前記トーションバーは、前記アームと同軸に配置されていないことを特徴とする請求項３５に記載のプローブ。
【請求項４０】
前記トーションバーは、前記アームに対して約１２０°の角度を成すように配置されていることを特徴とする請求項３９に記載のプローブ。
【請求項４１】
チップの円弧運動をトーションバーの捩り運動に変換するように構成されている、マイクロ電子デバイス上の接触パッドに電気的に接続するためのプローブであって、前記トーションバーが第１の面内に位置し、前記チップが第２の面内に位置しているアームに電気的に接続され、前記第１の面が前記第２の面と異なる面であることを特徴とするプローブ。
【請求項４２】
前記第１の面は、前記第２の面に対して略平行とされることを特徴とする請求項４１に記載のプローブ。
【請求項４３】
前記脚部の厚さが、約６７μｍであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４４】
前記トーションバーの長さが、約８０４μｍであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４５】
前記アームの厚さが、約５５μｍであるであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４６】
前記アームが、前記トーションバーよりも約１５μｍ厚いであることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項４７】
前記脚部の厚さが、約６７μｍであるであることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項４８】
前記基板の上面と前記第２のアームの底面との間の距離が、約１２５μｍであるであることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項４９】
前記アームの厚さが、前記トーションバーの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項５０】
横方向支持構造は、前記トーションバーの底部側に接続されており、且つ、前記ストッパに接続されている受容構造体に結合していることを特徴とする請求項６に記載のプローブ。
【請求項５１】
前記トーションバーは、ＮｉＷ又はＮｉＣｏの一方から成ることを特徴とする請求項１に記載のプローブ。
【請求項５２】
前記トーションバーは、ＮｉＷ又はＮｉＣｏの一方から成ることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項５３】
前記第１のアームの厚さは、前記トーションバーの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項５４】
前記第１のアームの厚さは、前記第２のアームの厚さと略同一であることを特徴とする請求項１９に記載のプローブ。
【請求項５５】
基板に接続されている脚部と、
第１の面内に位置し、トーションバーの第１の端部で前記脚部に接続され、且つ、前記脚部によって支持されているトーションバーと、
前記トーションバーの第２の端部で前記基板に接続されている支持体であって、前記第２の端部が前記トーションバーの長手方向における反対側の端部であり、前記トーションバーが並行移動する場合に限り、前記支持体が前記トーションバーを支持する支持体と、
第２の面内に位置し、前記トーションバーの前記第２の端部で前記トーションバーに接続されている高剛性なアームであって、前記第１の面が前記第２の面と相違する高剛性なアームと、
前記高剛性なアームに電気的に接続されているチップと、
を備えていることを特徴とするプローブコンタクタ。
【請求項５６】
前記支持体は、前記基板に対して直角な方向において前記トーションバーの第２の端部を支持していることを特徴とする請求項５５に記載のプローブコンタクタ。
【請求項５７】
前記支持体は、前記トーションバーの長手方向の軸線に対して直交する方向に前記トーションバーの運動を制限することを特徴とする請求項５６に記載のプローブコンタクタ。
【請求項５８】
前記支持体は、前記トーションバーの前記第２の端部が前記トーションバーの長手方向の軸線を中心として回転可能な状態で、前記トーションバーを支持していることを特徴とする請求項５７に記載のプローブコンタクタ。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１４Ｅ】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１４Ｅ】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８】
【公表番号】特表２００９−５０３５４０（Ｐ２００９−５０３５４０Ａ）
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５２４９５１（Ｐ２００８−５２４９５１）
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４２１３５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１５７１３
【国際公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０８０３４５６５）タッチダウン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４２１３５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０１５７１３
【国際公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【出願人】（５０８０３４５６５）タッチダウン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]