專利名稱：：用于微電子互連元件的接觸端頭結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于微電子應(yīng)用的互連(接觸)元件，尤其是涉及這樣的接觸元件，即它們是彈性(彈力)接觸元件，適合在電子元件之間實(shí)現(xiàn)壓力連接。相關(guān)申請的相互引用本專利申請是共有未決的美國專利申請08/452255(下稱“母(申請)案”)和其對應(yīng)的PCT專利申請?zhí)朠CT/US95/14909的部分繼續(xù)申請，美國專利申請08/452255是1995年5月26日申請的，PCT專利申請?zhí)朠CT/US95/14909是1995年11月13日受理的，美國專利申請08/452255和PCT專利申請?zhí)朠CT/US95/14909是共有未決的美國專利申請08/340144和其對應(yīng)的PCT專利申請?zhí)朠CT/US94/13373的部分繼續(xù)申請，美國專利申請08/340144是1994年11月15日申請的，PCT專利申請?zhí)朠CT/US94/13373是1994年11月16日申請的，美國專利申請08/340144和PCT專利申請?zhí)朠CT/US94/13373是共有未決的美國專利申請08/152812的部分繼續(xù)申請，美國專利申請08/152812是1993年11月16日受理的(現(xiàn)在是美國專利5476211，1995年12月19日授權(quán))，所有這些申請在此引作參考。本專利申請還是下列共有的審理中的美國專利申請的部分繼續(xù)申請08/526246，1995年9月21日受理(PCT/US95/14843，1995年11月13日受理)；08/554902，1995年11月9日受理(PCT/US95/14844，1995年11月13日受理)；08/558332，1995年11月15日受理(PCT/US95/14885，1995年11月15日受理)；08/602179，1996年2月15日受理(PCT/US96/08328，1996年5月28日受理)；60/012027，1996年2月21日受理(PCT/US96/08117，1996年5月24日受理)；60/012878，1996年3月5日受理(PCT/US96/08274，1996年5月28日受理)；60/013247，1996年3月11日受理(PCT/US96/08276，1996年5月28日受理)；和60/005189，1996年5月17日受理(PCT/US96/08107，1996年5月24日受理)，所有這些申請(除了所列的臨時專利申請外)是前面提及的母案的部分繼續(xù)申請，并且所有這些申請在此引作參考。本專利申請也是下列共有的審理中的美國專利申請的部分繼續(xù)申請60/020869，1996年6月27日受理；60/024405，1996年8月22日受理；60/024555，1996年8月26日受理；60/030697，1996年11月13日受理；60/034053，1996年12月31日受理；和08/802504，1997年2月18日受理，此申請是由Eldridge、Grube、Khandros和Mathieu申請的，在此引作參考。本發(fā)明的
背景技術(shù)：
總體上講，電子元件之間的互連可以分為兩個主要類別“較永久的”和“容易分離的”。“較永久的”連接的一個例子是焊接連接。一旦兩個電子元件被相互焊接，為了分離這兩個元件就必須采用拆焊工藝。諸如一個半導(dǎo)體芯片與一個半導(dǎo)體封裝外殼的內(nèi)引線(或者引線框架指形接頭的內(nèi)端)之間的引線壓焊是“較永久的”連接的另一個例子。“容易分離的”連接的一個例子是一個電子元件的剛性插腳被收納于另一電子元件的彈性插口元件中。另一種容易分離的連接是這樣的互連元件實(shí)現(xiàn)的，即，互連元件本身為彈性的或彈力的，或者被安裝在一個彈性媒介之中或之上。這種彈性接觸元件的一個例子是探針板(probecard)元件的鎢針。這種彈性接觸元件通常是用于在其安裝的元件與另一元件的端子之間實(shí)現(xiàn)暫時的壓接，另一元件為例如半導(dǎo)體被測元件(DUT)。與鎢針相關(guān)的問題包括難以研磨其端頭使其具有合適的形狀，它們不能持久工作，并且它們需要頻繁的再加工。通常，為實(shí)現(xiàn)與電子元件(例如電子元件上的端子)的可靠壓力接觸，需要一定的最小接觸力。例如，為保證實(shí)現(xiàn)與一個電子元件的一個端子的可靠的壓接式電連接，而所述電子元件可能受到其端子表面上的薄膜的污染或者在其表面上具有腐蝕或氧化產(chǎn)物，那么可能需要約15克(包括小至2克或更小和大到150克或更大，按每個接(觸端)頭計量)的接觸(負(fù)荷)力。除了形成和維持合適的最小接觸力外，另一個重要因素是用于實(shí)現(xiàn)與電子元件的端子的壓接的彈性接觸元件的端部的形狀(包括表面結(jié)構(gòu))和冶金方式?；氐阶鳛樘结樤逆u針的例子，隨著這些鎢針的直徑變得越來越小，接觸端部的冶金術(shù)明顯受到互連元件(即鎢針)的冶金術(shù)的限制，從而使得控制或形成其接觸端部的所需形狀相應(yīng)變得更加困難。在特定情況下，接觸元件本身是沒有彈性的，而是由一個彈性部件支撐。膜板探針(membraneprobe)是這種情況的例子，其中在一個彈性膜板上設(shè)置有多個微凸臺。再者，制造這種互連元件所需的技術(shù)限制了這種互連元件的接觸部分的形狀和冶金術(shù)的設(shè)計選擇。細(xì)長的彈性接觸元件的一個例子公開于母案(PCT/US95/14909)中，該母案描述了作為“復(fù)合”互連元件的彈性接觸結(jié)構(gòu)(彈性元件)的制備，即在一個電子元件的一個端子上安裝一個獨(dú)立式的線桿(wirestem)(細(xì)長元件)，對線桿進(jìn)行整形，切割線桿使之成為獨(dú)立式的，并且涂刷獨(dú)立式的線桿，以使最終形成的獨(dú)立式的彈性元件具有所需的彈性。涂刷材料還連續(xù)地延伸至線桿要安裝的端子的相鄰表面之上，以將最終形成的復(fù)合互連元件牢固地固定至端子。雖然這些細(xì)長的復(fù)合彈性互連元件將得益于本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明的簡要說明(概要)本發(fā)明的一個目的是要提供一種改進(jìn)的技術(shù)，該技術(shù)用于制造互連元件，尤其是用于互連微電子元件。本發(fā)明的另一目的是要提供適合與電子元件的端子實(shí)現(xiàn)壓接的彈性接觸結(jié)構(gòu)(互連元件)。本發(fā)明的再一目的是要提供一種技術(shù)，該技術(shù)用于將預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至已有的接觸元件。本發(fā)明的又一目的是要提供可以獨(dú)立地制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)，所述的獨(dú)立制備是指不受要連接的互連元件的影響。根據(jù)本發(fā)明，接觸端頭結(jié)構(gòu)被預(yù)制備在犧牲襯底上，隨后被連接至其它(已有的)互連元件，然后犧牲襯底被去除(與最終形成的“帶端頭的”互連元件分離)。所述互連元件可以是細(xì)長的，或者可以不是細(xì)長的，并且可以是或者不是彈性的(彈力的)接觸元件。所述互連元件可以是“復(fù)合的”或者“單體的”，并且包括探針板的鎢針和膜板探針的凸臺元件。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，接觸端頭結(jié)構(gòu)通過銅焊或者通過電鍍固定至互連元件?；蛘?，接觸端頭結(jié)構(gòu)可以采用導(dǎo)電粘結(jié)劑(例如填充銀的環(huán)氧樹脂)或類似材料連接至互連元件。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，這里描述了用于接觸端頭結(jié)構(gòu)的各種冶金方法和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(topology)(接觸結(jié)構(gòu))。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，采用常規(guī)的半導(dǎo)體加工技術(shù)(例如光刻、淀積)，包括微細(xì)加工技術(shù)以及“機(jī)械”技術(shù)，可以容易地將多個接觸端頭結(jié)構(gòu)按照極高精度公差制備于一個犧牲襯底上，使它們相互間具有預(yù)定的空間關(guān)系。只要接觸端頭結(jié)構(gòu)維持處于犧牲襯底上，這些公差和空間關(guān)系就很好地保持。在接觸端頭結(jié)構(gòu)與互連元件連接后，這些公差將由互連元件保持。總體上講，本發(fā)明通過將多個具有較精確的相互位置關(guān)系的接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至相應(yīng)的多個可以按較粗略(不精確)的相互關(guān)系設(shè)置的互連元件，使電接觸結(jié)構(gòu)的構(gòu)成變得容易。優(yōu)選方案是，每一接觸端頭結(jié)構(gòu)在其基體部分上具有一個拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)部分，此接觸結(jié)構(gòu)部分相對于與其它的拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)以較精確的關(guān)系設(shè)置，于是端頭結(jié)構(gòu)的基體部分相互間不需要精確定位。采用常規(guī)的半導(dǎo)體制造工藝包括微細(xì)加工技術(shù)，通過蝕刻其上將預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)的犧牲襯底，可以容易地以高的位置精度形成這些拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)，它們可以采取棱錐形、截棱錐形和類似形狀。根據(jù)本發(fā)明的一個特征，這里描述了各種犧牲襯底以及用于將預(yù)制備的端頭結(jié)構(gòu)與其所處的犧牲襯底分離的方法。例如，犧牲襯底可以是一個硅晶片，它采用微細(xì)加工技術(shù)處理而具有凹口其包含結(jié)構(gòu)(feature)，其中本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)通過將一個或多個導(dǎo)電金屬層淀積至凹口和形狀結(jié)構(gòu)中制備。本發(fā)明允許預(yù)制備接觸端頭結(jié)構(gòu)，這些接觸端頭結(jié)構(gòu)具有表面結(jié)構(gòu)(粗糙度和形狀；幾何形狀，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))和冶金方式，并且其尺寸不受與制造要連接的互連元件相關(guān)的材料和條件的限制。對于需要將這些接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至其互連元件的人們來說，其上已預(yù)制備有多個接觸端頭結(jié)構(gòu)的一個犧牲襯底適于本身作為一個成品出售。本發(fā)明的一個重要特征是，可以容易地在一個犧牲襯底上以極高精度公差制備多個接觸端頭結(jié)構(gòu)，例如，通過采用公知的半導(dǎo)體制造工藝諸如掩模、平版印刷和淀積來控制其尺寸和間距。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，可制備這樣的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)，即它們本身適合用于起到彈性接觸元件的作用，而不需要連接至已有的互連元件。這些起到彈性接觸元件作用的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)可以是平面形的，并且在其基座端連接至一個電子元件的一個表面上的導(dǎo)電支柱，于是在細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)與電子元件的表面之間就留出一個空間，細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的接觸端可以在此空間內(nèi)偏移。這些起到彈性接觸元件作用的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)還可以是三維的，即其基座端在一個方向上從其中心基體部分偏移，而其接觸端在一個相反的方向上從其中心基體部分偏移。本發(fā)明的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)可以具有交替變化的取向(例如左-右-左-右)，從而在其基座端之間形成比在其接觸端處大的間距。本發(fā)明的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)可以具有交替變化的長度(例如短長-短-長)，從而在其基座端之間形成比在其接觸端處大的間距。本發(fā)明公開了這樣的技術(shù)特征在其基座端與其接觸端之間，細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的寬度和/或厚度呈錐形漸縮。本發(fā)明公開了用于修正(調(diào)整)力的技術(shù)，所述力是細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)響應(yīng)于施加至其接觸端的接觸力而產(chǎn)生的。本發(fā)明提供了一種技術(shù)，該技術(shù)用于制造較‘精確的’(極均勻的和能以高精度公差再現(xiàn)的)接觸端頭結(jié)構(gòu)，并且將它們‘配接’至較‘不精確的’互連元件。由于與制造互連元件相關(guān)的一些限制，常常需要在端頭幾何形狀和冶金方式以及互連元件的整體空間均勻性之間采取一定的折衷。并且，如果它們不能被再加工，它們就必須被替換。本發(fā)明通過使端頭冶金術(shù)、幾何形狀和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不受要連接的互連元件的相關(guān)條件的影響，使端頭具有光刻工藝達(dá)到的精確均勻性，解決了這種限制問題。借助于以下的說明，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。附圖的簡要說明現(xiàn)在對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)論述，這些實(shí)施例的例子展示于附圖中。雖然本發(fā)明將借助于這些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)當(dāng)理解，這并非要將本發(fā)明的精神和范圍局限于這些特定的實(shí)施例。為描繪清楚起見，在這里展示的側(cè)視圖中，常常是只有側(cè)視圖的部分是以剖面圖示出，而其它部分可能以透視圖形式示出。為描繪清楚起見，在這里展示的圖中，特定元件的尺寸常常是放大的(相對于圖中的其它元件不是按比例畫出的)。圖1A是本發(fā)明的一個概括性實(shí)施例的局部分解透視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)(102)和將要連接的互連元件(106)。圖1B是側(cè)視剖面圖，它示出，根據(jù)本發(fā)明，圖1A的接觸端頭結(jié)構(gòu)(102)通過銅焊連接至圖1A的互連元件(106)。圖1C是側(cè)視剖面圖，其中局部是以透視圖表示的，它示出，根據(jù)本發(fā)明，圖1A的接觸端頭結(jié)構(gòu)(102)通過鍍敷連接至圖1A的互連元件(106)。圖1D是側(cè)視剖面圖，它示出，根據(jù)本發(fā)明，在犧牲襯底(104)被去除后，圖1A的接觸端頭結(jié)構(gòu)(102)通過銅焊(與圖1B相當(dāng))連接至圖1A的互連元件(106)。圖2A是剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的用于制備互連元件的接觸端頭結(jié)構(gòu)的技術(shù)。圖2B是剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的圖2A的技術(shù)中的進(jìn)一步的步驟。圖2C是局部以剖面圖表示的側(cè)視圖，它示出，根據(jù)本發(fā)明，圖2B的接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)連接至已有的互連元件(252)。圖2D是局部以剖面圖表示的側(cè)視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的下一(最后)步驟，其中在犧牲襯底(202)去除后，將圖2C的互連元件(252)與圖2B的接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)連接。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的側(cè)視剖面圖，其中本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)被固定至一種細(xì)長的互連元件。圖3B是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的側(cè)視剖面圖，其中本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)被固定至一種細(xì)長的互連元件。圖3C是根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的側(cè)視剖面圖，其中本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)被固定至一種互連元件。圖4A是側(cè)視剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的用于制備多層的接觸端頭結(jié)構(gòu)的技術(shù)。圖4B是側(cè)視剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的用于在一個犧牲襯底(424)上形成一個接觸端頭結(jié)構(gòu)(440)的技術(shù)和分離犧牲襯底的技術(shù)。圖5A是透視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明在一個犧牲襯底上制備多個接觸端頭結(jié)構(gòu)的第一步驟。圖5B是沿貫穿圖5A的線5B-5B截取的側(cè)視剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明在一個犧牲襯底上制備接觸端頭結(jié)構(gòu)的另一步驟。圖5C是側(cè)視剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明在一個犧牲襯底上制備接觸端頭結(jié)構(gòu)的再一步驟。圖5D是側(cè)視剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)制備于一個犧牲襯底上的一個接觸端頭結(jié)構(gòu)。圖5E是透視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)連接至一個互連元件的一個接觸端頭結(jié)構(gòu)。圖5F是側(cè)視剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)連接至另一互連元件的一個接觸端頭結(jié)構(gòu)。圖6A是透視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的制備用于制造接觸端頭結(jié)構(gòu)的一個犧牲襯底的技術(shù)。圖6B是透視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的連接至一個互連元件(以虛線表示)的一端的一個接觸端頭結(jié)構(gòu)(620)。圖7A-7C是剖面圖，它們示出根據(jù)本發(fā)明的在一個犧牲襯底上制造細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)的工藝步驟。圖7D是透視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明在一個犧牲襯底上形成的一個細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)。圖7E是透視圖，它示出根據(jù)本發(fā)明在一個犧牲襯底上形成的多個細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)。圖7F是側(cè)視剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的用于將細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)(720)安裝至一個電子元件(734)的技術(shù)。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的透視圖，它示出具有交替變化的長度的多個細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的制備方式。圖9A是剖面圖，它示出根據(jù)本發(fā)明的適于用作彈性互連元件(彈性接觸元件)的一種細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)。圖9B是圖9A所示的根據(jù)本發(fā)明的彈性接觸元件的平面圖。圖9C是根據(jù)本發(fā)明的彈性接觸元件的另一實(shí)施例的剖面圖。圖9D是圖9C所示的彈性接觸元件的一部分的放大剖面圖。圖9E是根據(jù)本發(fā)明的彈性接觸元件的再一實(shí)施例的剖面圖。圖10A-10D是側(cè)視剖面圖，它們示出根據(jù)本發(fā)明的用于修正細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)(彈性接觸元件)的機(jī)械特性的技術(shù)。圖11A和11B是根據(jù)本發(fā)明的變化的彈性接觸元件的透視圖。本發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明總體上講是為了制備接觸端頭結(jié)構(gòu)并且隨后將它們連接至已有的互連元件，以獲得下列的一種或多種好處(a)本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)可以容易地形成不同的表面結(jié)構(gòu)、粗糙度和形狀(幾何形狀，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))，這特別適宜于要連接的互連元件的端頭最終將接觸的電子元件的端子冶金術(shù)，而與要連接的互連元件的表面結(jié)構(gòu)無關(guān)，使得對于不同應(yīng)用均可實(shí)現(xiàn)“帶端頭的”互連元件與電子元件的特定端子的最佳壓接；(b)本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)可以容易地采用任何合適的冶金術(shù)制備，所述冶金術(shù)包括與要連接的互連元件的冶金術(shù)完全無關(guān)的和不相似的冶金術(shù)；和(c)本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)可以容易地按照極精確的公差制備，這是相對于多個接觸端頭結(jié)構(gòu)的平面度(planarity)和相對于多個接觸端頭結(jié)構(gòu)的各個之間的間距而言的，實(shí)質(zhì)上不受與要連接的互連元件相關(guān)的公差限制的影響；和(d)本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)可以容易地制備成具有重要的尺寸(例如直徑)，該尺寸與要連接的互連元件的相應(yīng)尺寸(例如斷面直徑)無關(guān)并且大于這個相應(yīng)尺寸。已有的互連元件諸如細(xì)長的和/或彈性的互連元件將得益于本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至其上。一個“概括性”實(shí)施例圖1A示出本發(fā)明的一個概括性的實(shí)施例100，其中，多個(圖中示出其中的四個)接觸端頭結(jié)構(gòu)102已經(jīng)按照下面所描述的方式，預(yù)制備于一個支撐(犧牲)襯底104上。圖中還示出對應(yīng)的多個(示出了其中的四個)互連元件106(僅畫出了這些細(xì)長的互連元件的末端和端頭)，它們準(zhǔn)備將其自由端106a連接至接觸端頭結(jié)構(gòu)102(或者反之)。細(xì)長互連元件106的自由端106a相對于細(xì)長互連元件106的另一端(未示出)是遠(yuǎn)距離的(末端)，后者通常是從電子元件(未示出)的一個表面延伸出的，所述元件諸如半導(dǎo)體器件、多層襯底、半導(dǎo)體封裝外殼等。其上帶有預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)102的支撐(犧牲)襯底104是以與細(xì)長的互連元件106完全不同的工藝預(yù)先單獨(dú)制備的。圖1B以側(cè)視圖的形式示出了通過銅(硬)焊將接觸端頭結(jié)構(gòu)102連接至細(xì)長的互連元件106的下一步驟。圖中畫出了最后形成的角焊縫108。接觸端頭結(jié)構(gòu)102仍然按照預(yù)定的相互間的空間關(guān)系處于犧牲襯底104上。圖1B也作為采用導(dǎo)電粘結(jié)劑(例如填充銀的環(huán)氧樹脂)或類似材料連接至細(xì)長的互連元件的接觸端頭結(jié)構(gòu)102的示意圖。圖1C以側(cè)視圖的形式示出了將接觸端頭結(jié)構(gòu)102連接至細(xì)長的互連元件106的另一種方式的下一步驟，這種連接方式是采用金屬材料110，例如鎳，至少涂刷接觸端頭結(jié)構(gòu)102的結(jié)合處以及相鄰的細(xì)長互連元件106的端部，比如通過鍍敷。雖然沒有特別示出，但應(yīng)當(dāng)理解，涂刷材料可以沿(覆蓋)細(xì)長互連元件106的整個長度延伸。圖1D以側(cè)視圖的形式示出了在圖1B或圖1C中示出的步驟之后的一個步驟，其中，在將接觸端頭結(jié)構(gòu)102連接至細(xì)長互連元件106之后，支撐(犧牲)襯底104被除去。用于除去犧牲襯底的技術(shù)將在下面描述。圖中示出了最后形成的“帶端頭的”互連元件106(作為這里所使用的術(shù)語，一個“帶端頭的”互連元件是一個已經(jīng)將一個分離的接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至其上的互連元件)，其上已經(jīng)以參照圖1B所描述的方式銅焊(108)連接有一個接觸端頭結(jié)構(gòu)1012。按照這種方式，接觸端頭結(jié)構(gòu)102可以具有與互連元件106不同的(更精確的)容許間距，可以具有與互連元件106不同的冶金術(shù)，并且可以具有一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(將在下面描述)，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對于互連元件106而言是別的方法無法得到的。用于接觸端頭結(jié)構(gòu)(102)和犧牲襯底(104)的材料，以及用于預(yù)制備接觸端頭結(jié)構(gòu)(102)的和用于在將接觸端頭結(jié)構(gòu)(102)連接至互連元件(106)后除去犧牲襯底的合適技術(shù)，將在下面更詳細(xì)地描述。一種示例性的綜合方法和最后形成的“帶端頭的”互連元件正如上面所描述的，預(yù)先(在犧牲襯底上)制備接觸端頭結(jié)構(gòu)，并隨后將接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至已經(jīng)與接觸端頭結(jié)構(gòu)分開制備的互連元件，帶來了許多優(yōu)點(diǎn)。圖2A-2D示出了一種技術(shù)，用于預(yù)先在犧牲襯底上制備接觸端頭結(jié)構(gòu)、將接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至示例性的細(xì)長互連元件以及除去犧牲襯底，這些圖總體上對應(yīng)于前面提到的PCT/US95/14844的圖8A-8E。圖2A示出一種技術(shù)200，用于在一個犧牲襯底202上制備接觸端頭結(jié)構(gòu)。在這個例子中，一個具有頂表面(正如圖中所看到的)的硅襯底(晶片)202用作犧牲襯底。一層鈦膜204淀積(例如，通過濺射)至硅襯底202的頂表面上，并且適合具有約250_(1_＝0.1nm＝10-10m)的厚度。一層鋁膜206淀積(例如，通過濺射)在鈦膜204上，并且適合具有約20000_的厚度。鈦膜204是隨意選擇的并且起到鋁膜206的粘結(jié)層的作用。一層銅膜208淀積(例如，通過濺射)在鋁膜206上，并且適合具有約5000_的厚度。一層掩模材料210(例如光致抗蝕劑)淀積在銅膜208上，并且具有約2密耳(mil)的厚度。掩模層210可以按任一種合適的方法進(jìn)行處理，從而形成多個(示出了其中的三個)孔(開口)212，這些孔穿過光致抗蝕劑層210延伸至下面的銅膜208。例如，每個孔212可具有6密耳的直徑，并且這些孔212可以按照10密耳的間距(中心-中心)排列。在這種情況下，犧牲襯底202已經(jīng)準(zhǔn)備好用于制備多個接觸端頭結(jié)構(gòu)，接觸端頭結(jié)構(gòu)制備在孔212內(nèi)犧牲襯底202上的“按平版印刷方式界定的”位置處。示例性的接觸端頭結(jié)構(gòu)可以按以下方式形成一層鎳膜214淀積(例如，通過鍍敷)在孔212內(nèi)銅膜208之上，并且適合具有約1.0-1.5密耳的厚度。在淀積鎳膜之前，可以選擇在銅膜208上淀積一層薄的貴金屬膜(未示出)，例如銠膜。下一步，一層金膜216淀積(例如，通過鍍敷)在鎳膜214上。鎳和金(以及可選擇的銠)的多層結(jié)構(gòu)將用作預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)(220，如圖2B所示)。下面，如圖2B所示，光致抗蝕劑210被除去(采用任何合適的溶劑)，留下多個預(yù)制備的端頭結(jié)構(gòu)220，這些端頭結(jié)構(gòu)220位于銅膜208上。接著，銅膜208的暴露部分(即未被接觸端頭結(jié)構(gòu)220覆蓋的部分)經(jīng)受一個快腐蝕工藝處理，由此暴露出鋁膜206。正如將能清楚理解的，鋁在以后的步驟中是有用的，因?yàn)閷τ诖蠖鄶?shù)軟焊和硬焊材料而言，鋁基本上是不可潤濕的(non-wettable)。值得提出的是，最好在用于制備實(shí)際的接觸端頭結(jié)構(gòu)220的相同工藝步驟中，使光致抗蝕劑構(gòu)圖形成附加的孔(未示出，與212差不多)，在這些附加孔中可制備“暫時的”接觸端頭結(jié)構(gòu)222。這些暫時的接觸端頭結(jié)構(gòu)222將用于按照一種公知的和理解的方式使前面提到的鍍敷步驟(214，216)均勻化，這是通過減小沿要鍍敷的表面顯現(xiàn)出的陡變梯度(不均勻度)實(shí)現(xiàn)的。這種結(jié)構(gòu)(222)在鍍敷
技術(shù)領(lǐng)域：
中通常被稱為“限流結(jié)構(gòu)(robbers)”。按這種方式，多個接觸端頭結(jié)構(gòu)220就已經(jīng)成功地預(yù)制備在一個犧牲襯底202上，等待隨后連接至相應(yīng)的多個互連元件。作為預(yù)制備接觸端頭結(jié)構(gòu)工藝的部分(或者，緊接在將接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至互連元件的步驟之前)，可以選擇在端頭結(jié)構(gòu)220的頂表面(如圖中所看到的)上淀積錫(軟)焊膏或銅(硬)焊膏(“結(jié)合材料”)224。(不需要在暫時的端頭結(jié)構(gòu)222的頂表面上淀積這種焊膏)。這可以按照任何合適的方式實(shí)現(xiàn)，例如采用不銹鋼絲網(wǎng)或鏤空模板或者通過焊膏的自動分送，正如本領(lǐng)域中公知的那樣。一種典型的焊膏(結(jié)合材料)224包含金-錫合金(在一種焊膏基質(zhì)中)，它呈例如1密耳的球面狀(圓球狀)。接觸端頭結(jié)構(gòu)220現(xiàn)在已準(zhǔn)備好連接至(例如，銅焊至)互連元件的端部(端頭)，所述互連元件例如為(但不局限于)前面提到的母案(PCT/US95/14909)的復(fù)合互連元件。當(dāng)被制備并定位于一個犧牲襯底(202)上時，接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)本身構(gòu)成一種產(chǎn)品，并且正如下面將詳細(xì)描述的那樣，可以隨后連接至各種已有的互連元件。其上帶有接觸端頭結(jié)構(gòu)的犧牲襯底現(xiàn)在要被支撐在示例性的細(xì)長互連元件252的端頭(自由端)上，互連元件252從一個示例性的襯底254上延伸出，此襯底可以是一個電子元件。如圖2C所示，接觸端頭結(jié)構(gòu)220(為顯示清楚起見，在圖2D的示意圖中僅示出兩個接觸端頭結(jié)構(gòu))采用標(biāo)準(zhǔn)的倒焊技術(shù)(例如，分離棱鏡)與互連元件252的端頭(末端)對準(zhǔn)，并且該組件通過一個銅焊爐(未示出)而使結(jié)合材料224回流，由此使預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)220永久地連接至(例如，銅焊至)互連元件232的端部。在回流焊接過程中，不可潤濕的暴露的鋁膜(206)防止焊料(即鋅銅合金焊料)從接觸端頭結(jié)構(gòu)220之間流動，即，防止在相鄰的接觸端頭結(jié)構(gòu)之間形成焊料橋。除了鋁膜206的這種防潤溫功能之外，鋁膜206還用于提供一個分離機(jī)構(gòu)。采用合適的蝕刻劑，鋁優(yōu)先地(相對于該組件的其它材料)被蝕刻掉，于是硅犧牲襯底202簡單地“斷然分離”，最后得到一個具有“帶端頭的”互連元件252的襯底或電子元件254，每一互連元件252具有一個預(yù)制備的端頭結(jié)構(gòu)220，如圖2D所示。(注意結(jié)合材料224已經(jīng)在互連元件252的端部回流形成“角焊縫”225)。在該工藝的最后一個步驟中，余下的銅(208)被蝕刻掉，留下帶暴露的鎳(或者銠，如前面所論述的)的接觸端頭結(jié)構(gòu)220，暴露面用于可靠地壓接式電連接至其它電子元件(未示出)的端子(未示出)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以省去銅焊(錫焊)膏(224)，取而代之的是，在將接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)安裝至其上之前，在互連元件(252)上鍍敷低共熔比(eutecticratio)的金和錫交替膜層。按照相似的方式，在與互連元件(252)連接之前，可以在接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)上鍍敷易熔的結(jié)合膜層。由于多個接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)便于制成共面的和制成均勻的厚度，因此，最后得到的“帶端頭的”互連元件(圖2D)將具有實(shí)質(zhì)上共面的端頭(即，接觸端頭結(jié)構(gòu)的暴露的表面)。其上安裝互連元件(例如252)的電子元件(例如254)可以是ASIC(專用集成電路)、微處理器、探針板裝置的元件(例如空間變量器(spacetransformer)元件)、以及類似元件。例子在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這里所公開的技術(shù)可以用于將預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至(例如，銅焊至)互連元件和類似元件，而所述的互連元件或者是彈性的或者是非彈性的，或者是細(xì)長形的或者不是細(xì)長形的，或者是復(fù)合互連元件(諸如母案PCT/US95/14909中所公開的)或者是單體式互連元件。接觸端頭結(jié)構(gòu)連接的互連元件可以安裝至(延伸自)一個襯底，例如一個電子元件(諸如(但不局限于)探針板裝置的空間變量器，例如前面提到的PCT/US95/14844中公開的)，或者可以是多個互連元件，這些互連元件不是安裝至一個襯底，而是通過某種其它手段維持相互間的預(yù)定空間關(guān)系。圖3A、3B和3C示出幾種示例性的應(yīng)用，其中本發(fā)明的預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)(例如220)連接至不同類型的“已有”(獨(dú)立制備的)互連元件。在這些圖中，為顯示清楚起見，省去了銅焊(焊縫的顯示)。例1不是通過其端部安裝至一個襯底的多個細(xì)長互連元件的一個例子是IBM(tm)Cobra(tm)探針，如圖3A中(模仿)示出的，該探針具有多個(示出了其中四個)細(xì)長的互連元件302，這些互連元件基本上相互平行地在兩個剛性的固定的平面結(jié)構(gòu)304和306之間延伸，每一互連元件302的兩個相對端部穿過兩個剛性的固定的平面結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)的一個，以便在一個電子元件(未示出)的一個端子(未示出)與另一電子元件(未示出)的一個端子(未示出)之間實(shí)現(xiàn)壓接。圖3A實(shí)質(zhì)上是一個原理示意圖，而不是機(jī)械裝配圖。細(xì)長的互連元件302可以是彎曲的，并且總體上起到彎曲梁的作用。預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)，例如前面的圖2B中所示的端頭結(jié)構(gòu)220，可以容易地連接至(例如通過上面論述的銅焊或鍍敷方式，未示出)互連元件302的一端(未示出)或者兩端(如圖中所示)，如圖3A中所示的那樣，此后，犧牲襯底(例如202)被除去(未示出)。例如，如果端頭結(jié)構(gòu)220僅連接至互連元件的一端，它們最好連接至互連元件的一個共同端(例如，從此圖中看到的頂端)。這描繪出本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)。接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)的冶金術(shù)、尺寸和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與要連接的細(xì)長互連元件(302)的物理特性完全無關(guān)，并且與多個這種互連元件裝配至一個使用設(shè)備所附帶的任何工藝限制無關(guān)。本發(fā)明克服了與Cobra型互連元件相關(guān)的問題，Cobra型互連元件需要精細(xì)的端頭整形來實(shí)現(xiàn)其預(yù)期效果。例2圖3B示出多個接觸端頭結(jié)構(gòu)220中的一個，這些接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至(例如通過前面論述的銅焊或鍍敷方式，未示出)一個細(xì)長的鎢針312的一端，鎢針312是現(xiàn)有的探針板(未示出)的一個典型元件。這以示例性方式描繪出本發(fā)明的一個重要優(yōu)點(diǎn)。通常，提供具有要求的端頭形狀的現(xiàn)有探針板鎢針是困難的，尤其是隨著這些針的尺寸越來越小(例如，具有1密耳的直徑)。通過將預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)連接至鎢針(312)的端部，這些問題可以避免，由此方便了越來越小(例如，在直徑方面)的鎢針的使用，同時提供了(在直徑方面，或者“足跡”)比鎢針大的接觸表面(即接觸端頭結(jié)構(gòu)的表面)。本發(fā)明還克服了例如控制鎢針的端頭(端部)的形狀和精確位置的困難。本發(fā)明克服了與鎢針探針元件相關(guān)的多種問題，包括研磨其端頭使其具有合適的形狀和壽命的難題。在特定的互連元件的情況下，為將接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至其上，可能需要準(zhǔn)備互連元件的表面，例如通過合適的鍍敷工藝，使互連元件的表面易于接受銅焊(或鍍敷)。例如，在將接觸端頭結(jié)構(gòu)(例如220)連接至其上之前，采用金、鎳、鎳-鈀等鍍敷探針板插接件的鎢針(例如312)。例3接觸端頭結(jié)構(gòu)要連接的互連元件常常是細(xì)長的，并且可能是具有固有彈性的，正如在前面的兩個例子中所描述的。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，接觸端頭結(jié)構(gòu)要連接的互連元件可以既不是細(xì)長的也不是具有固有彈性的。圖3C示出了現(xiàn)有技術(shù)中的公知類型的膜板探針的一部分，其中多個(示出其中兩個)無彈性的凸臺互連元件(接觸凸臺)322位于一個柔性膜板324的一個表面上。正如圖中所示，本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)，例如端頭結(jié)構(gòu)220，連接至(例如通過前面論述的銅焊或鍍敷，未示出)互連元件322。為了這種論述的目的，圓形的凸臺322被視為在其頂部(從此圖觀看是其頂邊緣)具有“端頭”或“端部”。將接觸端頭結(jié)構(gòu)(220)連接至這種膜板探針的互連元件的能力允許在制備接觸端頭結(jié)構(gòu)和凸臺接觸頭本身時采用完全不同的工藝和冶金術(shù)。本發(fā)明克服了與這種通常不能被再加工的膜板探針的半球形接觸凸臺相關(guān)的問題。正如下面將更詳細(xì)地論述的，本發(fā)明還允許在帶端頭的互連元件的壓力接觸表面中實(shí)現(xiàn)一種實(shí)際上無約束的所需表面結(jié)構(gòu)。接觸端頭結(jié)構(gòu)的冶金術(shù)用于本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)的各種冶金術(shù)(金屬配方)已在前面作了描述。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以采用任何適于形成的“帶端頭的”互連元件的最后應(yīng)用的冶金術(shù)。如圖4A所示，用于一個互連元件的一個實(shí)用的(例如優(yōu)選的)接觸端頭結(jié)構(gòu)可以按以下方式形成在一個犧牲襯底之中(或之上)，其中采用一層薄的鋁(箔)作為犧牲襯底400●為鋁箔400提供一個臨時的襯背402，例如一個塑料片，以增強(qiáng)鋁箔的結(jié)構(gòu)完整性(這個襯背層402還可以起到鍍敷隔板/掩模的作用)；●采用一層薄的(約3密耳)光致抗蝕劑膜404或類似材料對鋁箔400的表面(從圖中看為頂表面)進(jìn)行構(gòu)圖，在希望形成接觸端頭結(jié)構(gòu)的位置處(與圖2A中的212相當(dāng))留出(或形成)開口；●在光致抗蝕劑404的開口內(nèi)，在鋁箔400上淀積(例如通過鍍敷)一層薄的(約100微英寸(μ”))硬質(zhì)金膜406；●在硬質(zhì)金膜上淀積(例如通過鍍敷)一層很薄的(約5-10μ”)銅膜(“觸擊快速電鍍膜(strike)”)408(應(yīng)當(dāng)理解，這種銅(觸擊快速電鍍)膜是有些任意選擇性的，并且主要用于輔助在先的硬質(zhì)金膜406的以后的鍍敷)；●在銅(觸擊快速電鍍)膜上淀積(例如通過鍍敷)一層較厚的(約2密耳)鎳膜410；并且●在鎳膜上淀積(例如通過鍍敷)一層薄的(約100μ”)軟質(zhì)金膜412。這就最終形成了一個多層的接觸端頭結(jié)構(gòu)420(與220相當(dāng))，它可以容易地連接至一個互連元件(未示出)的一端。接觸端頭結(jié)構(gòu)420具有作為其主要膜層的一個用于接觸(例如壓接至)電子元件(未示出)的硬質(zhì)金表面(406)、一個提供強(qiáng)度的鎳膜(410)、以及一個容易結(jié)合至(可連接至)一個互連元件的軟質(zhì)金膜(412)。關(guān)于在犧牲襯底上的掩模材料的開口中淀積用于形成接觸端頭結(jié)構(gòu)的材料(例如214，216；406，408，410，412)，應(yīng)當(dāng)指出的是，犧牲襯底本身(例如400)或者一個或多個淀積在其上的敷層(例如206、208)起到將開口相互電連接的作用，由此便于采用電鍍工藝。分離犧牲襯底如前面所述的，一個“單純的”(即其上沒有有源器件)硅晶片可以用作犧牲襯底，在其上可以制備本發(fā)明的接觸端頭結(jié)構(gòu)。一種示例性的冶金術(shù)在前面作了說明，其中采用了一種合適的選擇性化學(xué)蝕刻工藝，將接觸端頭結(jié)構(gòu)與犧牲襯底分離。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除了化學(xué)蝕刻劑之外，為分離犧牲襯底，還可以采用一種合適的與熱(處理)相結(jié)合的冶金術(shù)。例如，如圖4B所示步驟1.在希望具有接觸端頭結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的位置(圖中示出多個位置中的一個)處，將硅(犧牲)襯底424蝕刻形成凹口422(一個或多個，圖中示出一個)。正如下面論述的，硅的蝕刻可以是自限性的。步驟2.在硅(犧牲)襯底424的表面上涂敷形成一個構(gòu)圖的掩模層426(例如光致抗蝕劑)。掩模層中的開口428設(shè)在將要制備接觸端頭結(jié)構(gòu)的位置處。步驟3.在掩模層426的開口428內(nèi)，在襯底上淀積(諸如通過濺射)一個薄的材料(將會清楚是不可潤濕的材料)層430，例如鎢(或者鈦-鎢)層。步驟4.在掩模層426的開口428內(nèi)，在薄的鎢層上淀積(諸如通過濺射)一個不潤濕材料的薄層432，例如可鍍敷的鉛(或銦)的薄層。步驟5.按照前面所述的方式(例如參照圖4A)，在掩模的開口內(nèi)，制備具有一個或多個膜層的接觸端頭結(jié)構(gòu)440(與220，420相當(dāng))。步驟6.按照前面所述的方式，使接觸端頭結(jié)構(gòu)440回流(采用加熱)焊接至互連元件(未示出)。在回流焊接過程中，鉛(材料432)將熔化并成球狀，因?yàn)殒u(430)對于鉛(432)是不可潤濕的。這將導(dǎo)致接觸端頭結(jié)構(gòu)440與犧牲襯底424分離。作為隨意選擇的方案，可以在層432上涂敷第二層不可潤濕的材料(例如鎢)。所述材料將變成最后形成的接觸端頭結(jié)構(gòu)的一部分，除非它被去除(例如通過蝕刻)。在有些情況下，鉛將不會成球狀(例如，鉛易于潤濕鎳)，在這種情況下可能需要設(shè)置附加的層，例如鉛，然后是鎢，再后是鉛，以保證接觸端頭結(jié)構(gòu)與犧牲襯底的適當(dāng)分離。作為隨意選擇的方案，可以在第二層不可潤濕的材料(例如鎢)上涂敷另一種材料，所說的另一種材料(例如鉛、銦)將在被加熱時成球狀。最后形成的接觸端頭結(jié)構(gòu)的表面上的任何剩余的鉛能容易地除去，或者可以留在原位。另外，可以在將成球狀的第二層材料與制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)1420的第一層(例如銠)之間，淀積一層“阻擋”材料。這種“阻擋”材料可以是鎢、氮化硅、鉬或者類似材料。端頭拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(表面布局結(jié)構(gòu))在以上的主要內(nèi)容中，已經(jīng)論述了具有一個平的接觸表面的接觸端頭結(jié)構(gòu)(例如102，220，420)。對于許多壓力接觸應(yīng)用，一個球面的或者非常小的表面積的接觸端頭是優(yōu)選的，這種接觸端頭觸壓一個電子元件的標(biāo)稱平表面的端子。在其它的應(yīng)用中，接觸端頭結(jié)構(gòu)的表面將優(yōu)選具有棱錐形的、截棱錐形的、圓錐形的、楔形的、或者類似形狀的凸臺。圖5A示出了用于形成細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)的一種技術(shù)500的第一步驟，這種接觸端頭結(jié)構(gòu)具有棱錐形或截棱錐形的接觸結(jié)構(gòu)，其形成在一個犧牲襯底502上，此襯底是一個硅晶片。一層掩模材料504，例如光致抗蝕劑，涂敷在硅襯底502的表面上，并構(gòu)圖為具有多個(示出了其中的兩個)開口506，這些開口延伸至硅襯底502的表面。開口506最好呈方形，尺寸約1-4密耳，例如邊長為2.5密耳。但是，開口可以是矩形、或者可以具有其它幾何形狀。下一步，如圖5B所示，硅襯底502被蝕刻而在硅中形成同樣多的多個(示出了其中的一個)棱錐形的凹口508。硅的這種蝕刻將具有自限性的傾向，因?yàn)槲g刻是沿(100)硅的54.74°的晶面進(jìn)行的。換句話說，凹口將延伸一定的深度，此深度是由開口(506)的尺寸和硅襯底(502)的特性限定(決定)的。例如，對于邊長2.5密耳的方形開口，凹口的深度將大約是2密耳。最后，這些凹口508將變成接觸結(jié)構(gòu)整體地形成在要在硅襯底上最終形成的接觸端頭結(jié)構(gòu)上。這最好是一個光刻工藝，以便開口(506)和結(jié)構(gòu)(凹口)(508)的尺寸和間距將是非常精確的，精確至容差為微米(10-6m)量級。下一步，如圖5C所示，掩模材料504被去除，在硅襯底502的表面上涂敷一個新的掩模層514(與504相當(dāng))，例如光致抗蝕劑，并且使其構(gòu)圖成具有多個(示出了其中的一個)開口516(與506相當(dāng))，這些開口516延伸至硅襯底502的表面。開口516比開口506大，并且相互對準(zhǔn)。(每一開口516位于一個凹口508上方)。一個示例性的開口516是矩形的，合適的尺寸約為7密耳(在示圖的頁面方向上)×8-30密耳(垂直于示圖的頁面方向)。最后，這些凹入開口516將被導(dǎo)電材料填充，這些導(dǎo)電材料形成要在犧牲襯底502上預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)的基體。這最好也是一個光刻工藝，但這些開口516的尺寸和間距不必象在先的開口506那樣精確，高達(dá)1密耳(0.001英寸)量級的容差一般是可以接受的。接下去，如圖5C所示，多個(示出了其中的一個)多層的接觸端頭結(jié)構(gòu)520(與220，420相當(dāng))形成在開口516內(nèi)，每一個具有一個從其表面延伸的棱錐形結(jié)構(gòu)530。在這個例子中，多層結(jié)構(gòu)是按以下的合適方式形成的●首先，正如前面已經(jīng)描述的那樣，淀積(涂敷)一個分離機(jī)構(gòu)522(例如，鉛/鎢/鉛組成的一個多層機(jī)構(gòu))；●此后，淀積一層較薄的銠或鎢膜524(或者釕、銥、硬質(zhì)鎳或鈷或其合金、或碳化鎢)，例如0.1-1.0密耳厚；●然后，淀積一層較厚的鎳、鈷或其合金的膜526；●最后，淀積一層較薄的便于銅焊的軟質(zhì)金膜528。按這種方式，(形成了)多個細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)520，每一個具有一個從其表面凸出的棱錐形接觸結(jié)構(gòu)530。正是這個凸出的接觸結(jié)構(gòu)用于與一個電子元件(未示出)的一個端子(未示出)進(jìn)行實(shí)際的接觸。如圖5D、5E和5F所示，棱錐形的接觸結(jié)構(gòu)530沿線524被適當(dāng)?shù)貟伖?研磨)，這將使棱錐形的結(jié)構(gòu)變成截棱錐形的結(jié)構(gòu)。這種較小的平端頭形狀(例如邊長為十分之幾密耳的方形)，而不是真正的尖端頭形狀，對于與電子元件(未示出)的端子(未示出)形成可靠的壓接而言，將是足夠“尖銳的”，并且對于重復(fù)進(jìn)行的(例如幾千次)壓接至大量的電子元件的過程，諸如在本發(fā)明的帶端頭的互連元件的探測(例如硅器件晶片)應(yīng)用中將經(jīng)歷的，(這種平端頭形狀)將比真正尖的形狀更耐磨，。拋光接觸結(jié)構(gòu)530的尖頭的另一個優(yōu)點(diǎn)是，多層結(jié)構(gòu)中的第二層可以暴露出來，以與一個電子元件(未示出)的一個端子(未示出)接觸。例如，這一層可以是具有優(yōu)異的電特性的材料，例如銠?；蛘?，它可以是具有優(yōu)異的耐磨特性的材料，例如鈦-鎢。圖5E示出本發(fā)明的細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)520，此接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至一個細(xì)長的互連元件540(與302相當(dāng))的一端。圖5F示出本發(fā)明的細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)520，此接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至一個膜板探針324的一個接觸凸臺322(與圖3C相當(dāng))。在這些示例性的應(yīng)用中，具有凸出的拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)530的接觸端頭結(jié)構(gòu)520提供了●不同的冶金術(shù)；●不同的接觸(端頭)拓?fù)湫g(shù)(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))；●嚴(yán)格控制的位置容差；和●一定程度的間距擴(kuò)展(pitchspreading)，如果需要的話。關(guān)于有效的間距擴(kuò)展，可以從圖5F中看出，接觸端頭結(jié)構(gòu)可以這樣布置接觸結(jié)構(gòu)530之間的間距可以大于(如圖所示)或者小于(未示出)接觸球322的間距。通常，在使用時，“帶端頭的”互連元件安裝至第一電子元件，而棱錐的尖頭(在圖5E和5F中看是頂部)部分與第二電子元件(未示出)的一個端子(未示出)電連接。如上所述，通過預(yù)制備其一個表面上帶有拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)(例如530)的接觸端頭結(jié)構(gòu)(例如530)，可以為要形成的壓接實(shí)現(xiàn)極高的位置精度，而在接觸端頭結(jié)構(gòu)的基體部分或者要連接的互連元件中不需要類似的精度。以類推方法，(在你的頭腦中)設(shè)想一個高爾夫球場。一個杯子(孔洞)精確地定位于綠地上。一個比賽者站在綠地上的某個地方(任意地方)。這個被精確定位的并且具有極其精確的尺寸(即十分之幾英寸)的杯子類似于拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)(例如530)。圍繞杯子延伸至大的容差范圍(即幾英尺或幾碼)的綠地類似于接觸端頭結(jié)構(gòu)(例如520)的基體部分。站在綠地上的某個地方(即任意地方)的比賽者類似于接觸端頭結(jié)構(gòu)要連接的互連元件(例如540)，(比賽者的腳為互連元件的端頭)。換句話說，這種拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)為可以很粗略的定位的互連元件的端頭提供了極高的精度。因此，可以看出，通過使多個大致定位的接觸端頭結(jié)構(gòu)的每一個帶有一個接觸結(jié)構(gòu)，此接觸結(jié)構(gòu)相對于這多個接觸端頭結(jié)構(gòu)中的其它接觸端頭結(jié)構(gòu)上的拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)精確定位，可以實(shí)現(xiàn)與電子元件的端子的精確定位連接。一種變化的端頭拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖6A和6B示出了帶有拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)的接觸端頭結(jié)構(gòu)的一個實(shí)施例。在這個例子中，一個犧牲襯底602具有帶多個(示出其中的一個)開口606的一個掩模層604。此犧牲襯底的表面(在這個例子中，犧牲襯底為鋁)被“準(zhǔn)備”用于接觸端頭的制備，這種“準(zhǔn)備”是通過用力將一個尖頭的工具向下(從此圖看是伸入頁面方向)壓迫襯底的表面，最后在犧牲襯底602的表面中形成一個或多個(包括三個或更多)最好是四個(如圖所示)陷窩(凹口)608。在隨后的制備接觸端頭結(jié)構(gòu)的工藝步驟中(正如前面已經(jīng)描述的)，這些凹口608本身將“鏡象變換”為一個或多個(示出了四個)“陷窩”接觸結(jié)構(gòu)618，這些接觸結(jié)構(gòu)618從最后形成的接觸端頭結(jié)構(gòu)620(與102，220，420相當(dāng))的主體部分凸出。正如所知道的，三條腿的椅子比四條腿的椅子更穩(wěn)當(dāng)。因此，雖然似乎具有正好三個凸出部分(618)將是最好的，但事實(shí)上可以確信，若具有四個優(yōu)選按均勻間隔(好象一個方形的四個角)布置的凸出部分618，當(dāng)接觸端頭結(jié)構(gòu)620觸壓一個電子元件(未示出)的一個相應(yīng)的平表面的端子(未示出)時，接觸端頭結(jié)構(gòu)620將被允許前后“搖擺(rock)”(即在兩個沿對角線相對置的結(jié)構(gòu)618上)，從而刺入端子上的氧化物層和類似層，由此在“帶端頭的”互連元件與端子之間實(shí)現(xiàn)可靠的壓接式電連接。這是在特定的應(yīng)用中為實(shí)現(xiàn)壓接所希望的。另一種端頭冶金術(shù)前面已經(jīng)論述了制備多層端頭結(jié)構(gòu)的客觀需要和多種端頭冶金術(shù)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，端頭冶金術(shù)如下從一個硅犧牲襯底開始步驟1.首先淀積一層鋁膜；步驟2.接著淀積一層鉻膜；步驟3.然后淀積一層銅膜；和步驟4.最后淀積一層金膜。最后形成的接觸端頭結(jié)構(gòu)將具有一個鋁接觸表面(步驟1)和一個金表面(步驟4)，以便于銅焊(或類似方式連接)至一個互連元件。為了實(shí)現(xiàn)與LCD面板的壓接，最好是采用外部手段(例如彈簧夾)的可插入連接，鋁接觸表面是理想的，所說的外部手段用于保持具有互連元件的電子元件和上述的端頭結(jié)構(gòu)與LCD面板的連接。為便于直觀地理解這個或這里描述的任何其它實(shí)施例的多層接觸端頭結(jié)構(gòu)，可參照圖2A和4A。細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)上面已經(jīng)描述了犧牲襯底怎樣可以用于(a)預(yù)制備接觸端頭結(jié)構(gòu)，所述接觸端頭結(jié)構(gòu)用于以后附裝(連接)至細(xì)長的互連元件(諸如(但不限于)復(fù)合互連元件)的端頭(端部)以及其它類型的互連元件(諸如膜板探針的凸臺元件)；和(b)預(yù)制備接觸端頭結(jié)構(gòu)，在所述接觸端頭結(jié)構(gòu)上可以直接制備互連元件，以便以后作為“帶端頭的”互連元件安裝至電子元件的端子。下面將描述接觸端頭結(jié)構(gòu)本身如何可以起到互連元件的作用，而不需要被連接至其它已有的互連元件。正如下面將要詳細(xì)描述的，這些本身可以起到彈性接觸元件的作用的接觸端頭結(jié)構(gòu)整體是細(xì)長的，并且將仍然被稱為“接觸端頭結(jié)構(gòu)”。圖7A-7F示出一種用于制備接觸端頭結(jié)構(gòu)并且將其安裝至電子元件的端子的技術(shù)700，這種接觸端頭結(jié)構(gòu)是細(xì)長的，并且在使用時將起到懸臂(鍍敷的懸臂式梁)彈性接觸元件的作用。這種技術(shù)能夠很好地適于最終將彈性接觸元件安裝至這樣的電子元件，例如半導(dǎo)體器件、探針板裝置的空間變量器襯底、以及類似元件。圖7A示出一個犧牲襯底702，例如一個硅晶片，在其一個表面上蝕刻形成多個(示出了其中的一個)溝槽704。溝槽704代表任何一種表面結(jié)構(gòu)‘造型’，它用于(形成)將在犧牲襯底702上制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)。(與前面所述的拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)相當(dāng))。溝槽704的布局(間距和排列方式)可以從一個半導(dǎo)體芯片(die)(未示出)的焊盤布局導(dǎo)出(復(fù)制；即“鏡象變換”)，這個半導(dǎo)體芯片最終(在使用時)要被接觸(例如被探測)。例如，溝槽704可以朝向犧牲襯底的中心呈單排布置。比如，許多存儲器芯片制備有一排中心焊盤。圖7B示出在犧牲襯底702的表面上，包括溝槽704內(nèi)，已經(jīng)淀積了一個硬質(zhì)的“草本(field)”層(面層)706。如果此草本層是由不適于鍍敷的材料例如硅化鎢、鎢或金剛石構(gòu)成的，可以選擇在此草本層706上淀積另一(例如)可鍍敷的材料層708。(正如從下面的論述中將清楚理解的，如果層706難以去除，它可以通過選擇性淀積(例如通過一個掩模構(gòu)圖)涂敷，以避免這種去除)。在由圖7C所示的下一步驟中，涂敷一層掩模材料710，例如光致抗蝕劑，以界定用于制備鍍敷的懸臂端頭結(jié)構(gòu)的多個開口。掩模層710中的開口延伸至溝槽704上方。接著，可以選擇淀積(例如通過鍍敷)一層較厚的(例如1-3密耳)彈性(spring)合金材料(例如鎳及其合金)712，在這種彈性合金不容易結(jié)合、錫焊或銅焊的情況下，在彈性合金材料層712上淀積一層適于銅焊或錫焊的材料714。彈性合金材料712可由任何合適的方法淀積，例如鍍敷、濺射或CVD(化學(xué)汽相淀積)。下一步，如圖7D和7E所示，沿層(706和708)的位于掩模材料710下面的部分，掩模材料710被剝離(去除)，結(jié)果是，多個(示出了其中的一個)細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)720已經(jīng)制備在犧牲襯底702上。每一細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)720具有一個內(nèi)端部分722(正位于相應(yīng)的一個溝槽704上方)、一個外端部分724和一個中間部分726，中間部分726處于內(nèi)端部分722與外端部分724之間。正如在圖7E中清楚地看到的，懸臂端頭結(jié)構(gòu)720可以是交錯排列的(按左-右-左-右取向)，于是，盡管它們的內(nèi)端部分722全部呈一排對準(zhǔn)(對應(yīng)于例如一個半導(dǎo)體器件上的一排中心焊盤)，但它們的外端部分724是相互反向取向的。按這種方式，接觸端頭結(jié)構(gòu)720的外端部分724之間的間距要比內(nèi)端部分722之間的間距大。本發(fā)明的懸臂端頭結(jié)構(gòu)720的另一特征是，中間部分726可以是錐形的，即正如在圖7E中清楚地看到的，從內(nèi)(接觸)端部分722上的最窄處逐漸變寬至外(基座)端部分724上的最寬處。當(dāng)外端部分724剛性地安裝至一個電子元件的一個端子，例如探針板裝置的空間變量器或者半導(dǎo)體器件的焊盤時，這種特征為內(nèi)端部分722提供了可控的預(yù)定偏移量。通常，偏移將局限于或靠近接觸端頭結(jié)構(gòu)的內(nèi)(接觸)端處。圖7F示出，根據(jù)圖7A-7E的技術(shù)700制備的懸臂端頭結(jié)構(gòu)720安裝至剛性“支柱”730，支柱730從一個電子元件734的相應(yīng)端子(示出了多個端子中的一個)732延伸出(例如獨(dú)立式延伸)。通常，支柱730的功能僅僅是在元件734的表面上方將接觸端頭結(jié)構(gòu)720在z軸方向抬高，于是為接觸端722留出空間，以便其在與一個電子元件(未示出)的一個端子(未示出)進(jìn)行壓接時偏移(從此圖上看是向下)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，支柱(730)本身可以是彈性的，在這種情況下，根據(jù)特定應(yīng)用(使用)的要求，細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)(720)可以是彈性的或者也可以不是彈性的。如圖所示，預(yù)制備的細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)720通過它們的外(基座)端部分724安裝至支柱730的端部(圖中示出的是頂部)，安裝方法可以是任何合適的方法，例如銅焊或錫焊。這里，作為懸臂端頭結(jié)構(gòu)720的最寬部分的外端部分的另一優(yōu)點(diǎn)是明顯的，細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)的大的外端部分為進(jìn)行這種錫焊或銅焊提供了較大的表面積，這是通過焊縫結(jié)構(gòu)736示出的，由此提供了將細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的外(基座)端固定連接至支柱的可能性。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，支柱730可以是任何獨(dú)立式的互連元件，包括(但不限于)復(fù)合互連元件，并且特別是包括探針膜板的接觸凸臺(在這種情況下，電子元件734將是一個探針膜板)以及常規(guī)的探針板的鎢針。正如在圖7F中清楚地看到的，細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)(720)的接觸端部分(722)帶有一個突起的結(jié)構(gòu)740，在使用時，這個突起的結(jié)構(gòu)與電子元件(未示出)的端子(未示出)產(chǎn)生實(shí)際的壓接。這個結(jié)構(gòu)740的形狀和尺寸是由溝槽704(參見圖7A)的形狀和尺寸控制的。在任何懸臂梁結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選方式是，懸臂的一端是“固定的”，而另一端是“可移動的”。按這種方式，彎矩是容易計算的。因此，顯然，支柱(730)最好是盡可能剛性的。在細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)(720)連接至一個膜板探針上的一個接觸凸臺的情況下，大的彈性和/或順從性將由膜板(734)本身提供。在特定的應(yīng)用中，要求支柱(730)為“復(fù)合互連元件”(參照前面提及的PCT/US95/14909)，這將有助于細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的接觸端隨壓接產(chǎn)生的總體偏移。通過接觸端頭結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間距擴(kuò)展在前面的例子中(參見圖7E)，接觸端頭結(jié)構(gòu)(720)布局為具有交替的取向(左-右-左-右)，于是它們的內(nèi)(接觸)端呈第一間距，而它們的外(基座)端呈第二間距，第二間距大于第一間距。通過制備接觸端頭結(jié)構(gòu)使其具有交替變化的長度，可以實(shí)現(xiàn)一種“間距擴(kuò)展”效果。圖8示出了另一種通過接觸端頭結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間距擴(kuò)展的技術(shù)800(這與可由安裝接觸端頭結(jié)構(gòu)的空間變量器實(shí)現(xiàn)的間距擴(kuò)展相反或者是另外的方式)。在這個例子800中，多個(示出了其中的五個)細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)820a...820e(統(tǒng)稱為“820”，與720相當(dāng))已經(jīng)形成在一個犧牲襯底802(與702相當(dāng))上。每一接觸端頭結(jié)構(gòu)820具有一個內(nèi)(接觸)端822(822a...822e)和一個外(基座)端824(824a...824e)。在這個圖中可以看出，內(nèi)端822沿一條標(biāo)示為“R”的線對準(zhǔn)，并且接觸端頭結(jié)構(gòu)820全部設(shè)置(取向，延伸)于相同的方向上(從這個圖中看是向右)。根據(jù)本發(fā)明，細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)820相互間具有不同的長度，并且按交替的方式例如長-短-長-短-長方式排列，于是，它們的外(基座)端824a...824e具有比它們的內(nèi)(接觸)端822a...822e大的間距。在使用時，細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)820通過它們的基座端824可以容易地安裝至一個電子元件的端子，安裝方式可以是前面所述的任何合適的方式。另一種細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)前面已經(jīng)描述了如何可以采用常規(guī)的半導(dǎo)體制造工藝(包括微細(xì)加工)，例如掩模、蝕刻和鍍敷，在犧牲襯底上制備細(xì)長的懸臂式接觸端頭結(jié)構(gòu)(例如720，820)，以及如何可以使最終形成的細(xì)長的懸臂式接觸端頭結(jié)構(gòu)帶有非平面(從平面中凸出)的“突起”結(jié)構(gòu)(例如740)。換句話說，正如將能清楚理解的，最終形成的細(xì)長的懸臂式接觸端頭結(jié)構(gòu)的形狀可以容易地在全部三個(x，y，z)軸線方向上得到控制。圖9A-9E示出細(xì)長的懸臂式接觸端頭結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例，這些圖對應(yīng)于前面提及的1996年12月31日受理的美國臨時專利申請60/034053的圖1A-1E。圖9A和9B示出一種細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)(彈性接觸元件)900，此元件適于作為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)安裝至一個電子元件，所述電子元件包括(但不限于)前面提及的PCT/US95/14844中的空間變量器。結(jié)構(gòu)900是細(xì)長的，它具有兩個端部902和904，并且兩個端部之間的總的縱向長度為“L”。作為一個例子，長度“L”在10-1000密耳范圍內(nèi)，例如40-500密耳或者40-250密耳，最好為60-100密耳。正如從下面的論述中將能清楚地理解的，在使用時，此結(jié)構(gòu)的“有效”長度為“L1”，它小于“L”，這個有效長度是結(jié)構(gòu)900可以響應(yīng)于所施加的力彎曲的長度。端部902是一個“基座”，接觸元件900將在此處被安裝至一個電子元件(未示出)。端部904是一個“自由端”(端頭)，它將與另一電子元件(例如一個被測器件，未示出)壓接。結(jié)構(gòu)900的總高度為“H”。例如，高度“H”在4-40密耳范圍內(nèi)，最好是5-12密耳。(1密耳＝0.001英寸)正如從圖9A中清楚地看到的，結(jié)構(gòu)900是“臺階形的”?；糠?02處于第一高度上，端頭904處于另一(第二)高度上，一個中間(中心)部分906處于第三高度上，第三高度介于第一和第二高度之間。因此，結(jié)構(gòu)900具有兩個“變位(standoff)”高度，它們在圖中被標(biāo)示為“d1”和“d2”。換句話說，彈性接觸元件900具有兩個“臺階”，一個臺階是從接觸端904向上至中心基體部分906，另一臺階是從中心基體部分906向上至基座端902。在使用時，作為接觸端904與中心部分906之間的“垂直”(如從圖9A中看到的)距離的變位高度“d1”起到如下作用當(dāng)此結(jié)構(gòu)隨著與一個電子元件(未示出)的一個端子(未示出)壓接而偏移時，防止此結(jié)構(gòu)與電子元件(未示出)的表面碰撞。在使用時，作為基座端902與中心部分906之間的“垂直”(如從圖9A中看到的)距離的變位高度“d2”起到如下作用允許此梁(式結(jié)構(gòu))彎曲通過所需的超行程，而且不接觸此細(xì)長接觸結(jié)構(gòu)要安裝的襯底(包括一個電子元件)的表面。作為例子，變位高度“d1”和“d2”的尺寸為●“d1”在3-15密耳范圍內(nèi)，最好約為7±1密耳；●“d2”在0-15密耳范圍內(nèi)，最好約為7±1密耳。在“d2”為0密耳的情況下，此結(jié)構(gòu)在中心部分906與基座部分902之間將是平的(沒有所示的臺階)。正如在圖9B中清楚地看到的，此結(jié)構(gòu)900可以在其基座端902處設(shè)有一個不同的“結(jié)合結(jié)構(gòu)”910。此結(jié)合結(jié)構(gòu)可以是一個接頭片或者可選擇一個接線柱，采用此結(jié)合結(jié)構(gòu)是便于在裝配過程中將探針結(jié)構(gòu)銅焊至一個襯底(例如一個空間變量器或一個半導(dǎo)體器件)?；蛘撸Y(jié)構(gòu)900要安裝的元件或襯底可以設(shè)有一個接線柱(支柱，與730相當(dāng))或類似部分，基座部分902安裝至這個接線柱或類似部分。在使用時，結(jié)構(gòu)900要起到懸臂梁的作用，并且最好具有至少一個錐角，此角在圖9B中標(biāo)示為“α”。例如，結(jié)構(gòu)900在其基座端902處的寬度“w1”為3-20密耳，最好為8-12密耳，而結(jié)構(gòu)900在其端頭端904處的寬度“w2”為1-10密耳，最好為2-8密耳，錐角“α”最好為2-6度。(錐形)結(jié)構(gòu)900從其基座902至其端頭904變窄，允許當(dāng)其基座902被固定(不能移動)并且在其端頭904上施加一個力時，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)900的受控彎曲和更均勻的應(yīng)力分布(相對于集中而言)。采用公知的光刻技術(shù)，此結(jié)構(gòu)的寬度(因此即錐角“α”)是容易控制的。結(jié)構(gòu)900的端頭端904最好設(shè)有一個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)908，例如具有棱錐形的幾何形狀，以輔助實(shí)施與一個電子元件(未示出)的一個端子的壓接。如圖9A和9B所示，彈性接觸元件900是三維的，它在x、y和z軸方向延伸。其長度“L”是沿y軸的，其寬度(“w1”和“w2”)是沿x軸的，其厚度(“t1”和“t2”)和高度(“H”)是沿z軸的。當(dāng)此彈性接觸元件900安裝至一個電子元件時，它將被如此安裝，即，此彈性接觸元件的長度和寬度平行于電子元件的表面，而其高度垂直于電子元件的表面。圖9C示出一種彈性接觸結(jié)構(gòu)950，它在大多數(shù)方面都與圖9A和9B中的結(jié)構(gòu)900相同。此結(jié)構(gòu)是細(xì)長的，具有一個基座端952(與902相當(dāng))和一個接觸端954(與904相當(dāng))以及一個位于接觸端954上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)958(與908相當(dāng))。圖9C中顯示出的主要差別是，結(jié)構(gòu)950可以具有z軸方向的第二錐角“β”。例如，正如在圖9C中清楚地看到的，結(jié)構(gòu)950在其基座端952處的厚度“t1”為1-10密耳，最好為2-5密耳，而結(jié)構(gòu)950在其接觸端954處的厚度“t2”為1-10密耳，最好為1-5密耳，錐角“β”最好為2-6度。角度“β”(圖9C)可以采用各種用于控制厚度分布的方法形成。例如，如果結(jié)構(gòu)950是通過鍍敷形成的，可以在鍍液中加入一個合適的鍍敷屏蔽。如果結(jié)構(gòu)950不是鍍敷形成的，可采用適當(dāng)?shù)墓に噥砜刂谱罱K形成的結(jié)構(gòu)的厚度的空間分布。例如，對結(jié)構(gòu)950進(jìn)行噴沙磨蝕處理或者放電加工(EDM)。因此，可以形成這樣一個細(xì)長的接觸結(jié)構(gòu)，它具有從其基座端(902，952)至其接觸端(904，954)的復(fù)合(雙)錐度。它可以具有一個錐角“α”，這個角度將平行于此細(xì)長接觸結(jié)構(gòu)要安裝的襯底或元件的x-y平面。并且它可以具有一個錐角“β”，這個角度代表此結(jié)構(gòu)的厚度(z軸方向)變窄。兩個錐度代表此結(jié)構(gòu)(900，950)的截面從其大的基座端(902，950)至其小的接觸端(904，954)逐漸變小。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)在寬度方向可以不是錐形的，在這種情況下，錐角“α”將是0。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，錐角“α”也可以大于2-6度，例如大到30度。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)在厚度方向可以不是錐形的，在這種情況下，錐角“β”將是0。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，錐角“β”也可以大于2-6度，例如大到30度。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)可以僅僅在厚度方向是錐形的，而在寬度方向不是錐形的；或者僅僅在寬度方向是錐形的，而在厚度方向不是錐形的。接觸結(jié)構(gòu)900和950主要并且最好完全是金屬的，它可以象前面已經(jīng)描述的那樣形成(制備成)多層結(jié)構(gòu)。圖9D為接觸結(jié)構(gòu)950的接觸端954的放大示意圖(此圖可以等同地適用于這里顯示的其它接觸結(jié)構(gòu)的接觸端)。在這個放大示意圖中可以看到，接觸部分954相應(yīng)地從此彈性接觸元件的底(從此圖中看)表面明顯突起，凸出的距離“d3”為0.25-5密耳，優(yōu)選3密耳，并且其合適的幾何形狀為棱錐形、楔形、半球形或類似形狀。最后形成的彈性接觸元件的總高度“H”為“d1”、“d2”(和“d3”)以及中心基體部分的厚度之和。至此已經(jīng)描述了一個示例性的彈性接觸元件，該接觸元件適于實(shí)現(xiàn)兩個電子元件之間的連接，典型情況是其基座端安裝至兩個電子元件之一，而其接觸端與兩個電子元件中的另一個壓接，該接觸元件具有如下的尺寸(單位為密耳，另有規(guī)定的除外)尺寸范圍優(yōu)選值L10-100060-100H4-405-12d13-157±1d20-157±1d30.25-53w13-208-12w21-102-8t11-102-5t21-101-5α0-30°2-6°β0-30°2-6°由此可以清楚地得出以下總的關(guān)系“L”大約至少是“H”的5倍；“d1”是“H”的一小部分，例如介于尺寸“H”的1/5-1/2之間；“w2”大約是尺寸“w1”的一半，并且是“H”的一小部分，例如介于尺寸“H”的1/10-1/2之間；“t2”大約是尺寸“t1”的一半。圖9E示出本發(fā)明的一個變換的實(shí)施例，其中分立的接觸端頭結(jié)構(gòu)972(與220相當(dāng))可以連接至細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)970(與900，950相當(dāng))的接觸端974，以代替整體形成有突起的接觸結(jié)構(gòu)(908，958)的接觸端。這提供了接觸端頭結(jié)構(gòu)968具有與細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)(彈性接觸元件)970不同的冶金術(shù)的可能性。例如，彈性接觸元件970的冶金術(shù)的合適目的是其機(jī)械特性(例如彈性)并且其總的能力是導(dǎo)電，而安裝至接觸元件970的接觸端頭結(jié)構(gòu)972的冶金術(shù)的合適目的是與要接觸的一個電子元件(未示出)的一個端子(未示出)實(shí)現(xiàn)良好的電連接并且(如果需要的話)可以具有良好的耐磨特性。材料和工藝用于這里描述的接觸端頭結(jié)構(gòu)的一個或多個膜層的合適材料包括(但不限于)鎳以及其合金；銅、鈷、鐵、以及它們的合金；金(尤其是硬質(zhì)金)和銀，它們均呈現(xiàn)出優(yōu)異的載流能力和良好的接觸電阻特性；鉑族元素；貴金屬；半貴(semi-noble)金屬以及它們的合金，尤其是鈀族元素以及它們的合金；和鎢、鉬和其它高熔點(diǎn)金屬以及它們的合金。在需要以軟焊接方式結(jié)束制備工藝的情況下，也可以采用錫、鉛、鉍、銦以及它們的合金。用于淀積這些材料(例如淀積至一個犧牲襯底的一個掩模層的開口中)的合適工藝包括(但不限于)包含從水溶液中淀積材料的各種工藝；電解鍍；無電鍍；化學(xué)汽相淀積(CVD)；物理汽相淀積(PVD)；通過液體或固體母體的誘導(dǎo)分解蛻變引起材料淀積的工藝；以及類似工藝，所有這些用于淀積材料的技術(shù)總體上講是公知的。電鍍是一種常規(guī)優(yōu)選的技術(shù)。修正(均勻化)“K”具有不同長度的(所有其它參數(shù)例如材料和截面是相同的)多個細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)將對在其自由(接觸)端施加的接觸力呈現(xiàn)不同的抵抗特性。通常，希望安裝至一個給定的電子元件的所有細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的彈性常數(shù)“K”是一致的。圖10A-10D示出分別安裝至電子元件(1010，1030，1050，1070)的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)(1000，1020，1040，1060)以及用于將多個不一致的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的抵抗特性“K”修正為一致的技術(shù)，這些圖對應(yīng)于前面提及的1996年12月31日受理的美國臨時專利申請60/034053的圖7A-7D。細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)(1000，1020，1040，1060)與前面描述的任一細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)是相似的，并且具有一個基座端(1002，1022，1042，1062)和一個端頭部分(1004，1024，1044，1064)，基座端和端頭部分分別在相反的方向上從一個中心基體部分(1006，1026，1046，1066)偏移。它們與圖9A和9C中相應(yīng)的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)900和950相當(dāng)。圖10A示出用于修正彈性常數(shù)的第一種技術(shù)。在這個例子中，一個彈性接觸元件1000(與前面描述的任一細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)相當(dāng))通過其基座端1002安裝至一個電子元件1010的一個端子。一個溝槽1012形成于電子元件1010的表面中，并且從彈性接觸結(jié)構(gòu)1000的接觸端1004下面，沿基體部分1006，朝向彈性接觸元件1000的基座端1002延伸至一個位置(點(diǎn))“P”，此位置(點(diǎn))“P”設(shè)在距接觸端1004預(yù)定的固定距離處，例如60密耳。當(dāng)一個力向下施加至接觸端1004時，彈性接觸元件1000將彎曲(偏移)，直到基體部分1006在點(diǎn)“P”處接觸溝槽1012的邊緣(即元件1010的表面)，此時，只有彈性接觸元件1000的最外部分(從點(diǎn)“P”至端部804)允許進(jìn)一步偏移。彈性接觸元件的最外部分具有一個‘有效’的控制長度“L1”，對于任何數(shù)量的彈性接觸元件(1000)，只要它們具有大于“L1”的總長度“L”，就可以容易地形成相同情況(有效長度)。按這種方式，在各種長度的彈性接觸元件之間(只要點(diǎn)“P”落入彈性接觸元件的中心基體部分內(nèi)的某處)，可以使得對施加的接觸力的反作用(“K”)一致。圖10B示出用于修正彈性常數(shù)的另一種技術(shù)。在這個例子中，一個彈性接觸元件1020通過其基座端1022安裝至一個電子元件1030(與1010相當(dāng))。一個結(jié)構(gòu)1032(與1012相當(dāng))形成于電子元件1030的表面上，其位置處于彈性接觸元件1020的基座端1022、電子元件1030的表面以及彈性接觸元件1020的中心基體部分1026(與1006相當(dāng))之間，并且沿基體部分1026(與1006相當(dāng))，朝向彈性接觸元件1020的接觸端1024(與1004相當(dāng))延伸至一個位置(點(diǎn))“P”，此位置(點(diǎn))“P”設(shè)在距接觸端1024預(yù)定的固定距離處，例如前述的預(yù)定距離(參照圖10A)。結(jié)構(gòu)1032適合為一個任何硬質(zhì)材料的珠，例如玻璃或預(yù)切的陶瓷環(huán)，它被設(shè)置在電子元件1030的表面上。當(dāng)一個力向下施加至接觸端1024時，只有彈性接觸元件1020的最外部分(從點(diǎn)“P”至端部1024)允許偏移。正如在前面的實(shí)施例(1000)中那樣，按這種方式，可以使各種長度的彈性接觸元件中對施加的接觸力的反作用一致。圖10C示出用于修正彈性常數(shù)的又一種技術(shù)。在這個例子中，一個彈性接觸元件1040(與1000和1020相當(dāng))通過其基座端1042安裝至一個電子元件1050。一個封裝結(jié)構(gòu)1052以與前面的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)1032相似的方式形成在電子元件1050的表面上。不過，在這種情況下，結(jié)構(gòu)1052完全包封彈性接觸結(jié)構(gòu)1040的基座端1042，并且沿基體部分1046，朝向接觸端1044延伸至一個位置(點(diǎn))“P”，此位置(點(diǎn))“P”設(shè)在距接觸端1044預(yù)定的固定距離處，例如前述(參照圖10B)的預(yù)定距離。彈性接觸元件1040的最外部分具有一個‘有效’的長度“L1”。正如前面的實(shí)施例中那樣，當(dāng)一個力向下施加至接觸端1044時，只有彈性接觸元件1044的最外部分(從點(diǎn)“P”至端部1044)允許偏移。就象前面的實(shí)施例中那樣，可以使各種長度的彈性接觸元件中對施加的接觸力的反作用一致。圖10D示出用于修正彈性常數(shù)的再一種技術(shù)。在這個例子中，一個彈性接觸元件1060(與1000，1020，1040相當(dāng))通過其基座端1062安裝至一個電子元件1080(與1050相當(dāng))。在這個例子中，基體部分1066在一個位置(點(diǎn))“P”處形成有一個“彎折部分”1072，此位置(點(diǎn))“P”設(shè)在距接觸端1064預(yù)定的固定距離處，例如前述(參照圖8C)的預(yù)定距離。彈性接觸元件1060的最外部分因此具有一個‘有效’的長度“L1”。正如在前面的實(shí)施例中那樣，當(dāng)一個力向下施加至接觸端1064時，只有彈性接觸元件1060的最外部分(從點(diǎn)“P”至端部1064)允許偏移。(可以這樣選擇彎折部分1072的尺寸和形狀在彎折部分1072接觸元件1070的表面之前，整個接觸結(jié)構(gòu)1060稍微偏移，此后，只有彈性元件1060的最外部分將繼續(xù)偏移。)就象前面的實(shí)施例中那樣，可以使各種長度的彈性接觸元件中對施加的接觸力的反作用一致。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，為使具有不同總長度(“L”)的接觸元件中彈性常數(shù)一致，可以采用其它技術(shù)。例如，為實(shí)現(xiàn)這種所要求的結(jié)果，可以將它們的寬度和/或錐角“α”制成相互不同的。三維的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)前面已經(jīng)描述了多種細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)適于被直接安裝至或形成于電子元件的端子上，并且能夠從電子元件“三維”延伸，以便其接觸端定位于可與另一電子元件的端子壓接。圖11A和11B示出細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)的另一實(shí)施例，這種結(jié)構(gòu)適于本身起到彈性接觸元件的作用。圖11A和11B與前面提及的1996年12月31日受理的美國臨時專利申請60/034053的圖8A和8B相當(dāng)。圖11A示出一種彈性接觸元件1100，它已經(jīng)根據(jù)前面描述的技術(shù)制備而成，其中的區(qū)別(顯著的差異)在于，接觸元件的中心基體部分1106(與906相當(dāng))不是筆直的，雖然它仍可處在一個平面中(例如x-y平面)，如圖所示，它沿x軸方向“錯位”同時橫切y軸，在這種情況下，基座端1012(與902相當(dāng))將具有與接觸端1104(與904相當(dāng))或設(shè)置在接觸端1104上的接觸結(jié)構(gòu)1108(與908相當(dāng))不同的x坐標(biāo)。圖11B示出另一種彈性接觸元件1150，它在許多方面與圖11A中的彈性接觸元件1100是相似的，其區(qū)別在于，除了中心部分1156與接觸端部分1154(與1104相當(dāng))之間的臺階之外，在中心基體部分1156(與1106相當(dāng))與基座部分1152(與1102相當(dāng))之間還有一個z軸方向的臺階。所示的彈性接觸元件1150在其接觸端1154上設(shè)有一個接觸結(jié)構(gòu)1158(與1108相當(dāng))。雖然在附圖和前面的說明中已經(jīng)對本發(fā)明作了詳細(xì)的展示和描述，但這些圖和說明應(yīng)被視為是描繪性的而不是限制性的，應(yīng)當(dāng)理解為，僅僅是已對優(yōu)選實(shí)施例作了展示和描述，而進(jìn)入本發(fā)明的精神范圍內(nèi)的所有變換和修改也是希望得到保護(hù)的。毫無疑問，對于本發(fā)明最相關(guān)的
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員而言，在上述的“主題”基礎(chǔ)上將會產(chǎn)生許多其它“變化”，這種變化也屬于這里公開的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，最終形成的細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)和彈性接觸元件可以被熱處理，以增強(qiáng)它們的機(jī)械特性，這種熱處理可以在它們處在犧牲襯底上時進(jìn)行，也可以在它們安裝至另一襯底或一個電子元件之后進(jìn)行。另外，伴隨接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至互連元件或者彈性接觸元件安裝至(例如銅焊至)一個元件產(chǎn)生的任何熱都可以有益地被利用，以分別“熱處理”互連元件的材料或彈性接觸元件的材料。權(quán)利要求1.一種制造互連元件的方法，所述互連元件具有用于與一個電子元件的端子進(jìn)行連接的端部，該方法包括以下步驟在一個犧牲襯底上預(yù)制備接觸端頭結(jié)構(gòu)；將接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至互連元件的端部；和在將該接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至互連元件的端部之后，去除犧牲襯底，最終形成在其端部已連接有預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)的帶端頭的互連元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件是細(xì)長的。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件是復(fù)合互連元件。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件是單體互連元件。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件是鎢針。6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件是一個膜板探針的接觸凸臺。7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括使該接觸端頭結(jié)構(gòu)的一個表面形成有一個拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)，在使用時，此接觸結(jié)構(gòu)增強(qiáng)由接觸端頭結(jié)構(gòu)與一個電子元件的相應(yīng)端子形成的壓接式電連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中該拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)為棱錐形。9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中該拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)為截棱錐形。10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中該拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)為一個或多個陷窩形。11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)通過銅(硬)焊連接至該互連元件。12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)通過鍍敷連接至該互連元件。13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)采用導(dǎo)電粘結(jié)劑連接至該互連元件。14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)是采用平版印刷工藝形成于該犧牲襯底上的。15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件是從一個電子元件的一個表面延伸出的導(dǎo)電支柱。16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)為細(xì)長的。17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括按細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)(形狀)，在犧牲襯底上制備該接觸端頭結(jié)構(gòu)，每一細(xì)長接觸端頭結(jié)構(gòu)具有一個端部和另一個端部。18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，還包括如此制備該細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)，即，它們的一個端部是共線的。19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中該細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)是交替取向的。20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中該細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu)的長度是交替變化的。21.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該犧牲襯底通過蝕刻去除。22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該犧牲襯底通過加熱去除。23.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該端頭結(jié)構(gòu)是通過以下步驟形成的在該犧牲襯底上形成一個掩模層；在該掩模層中形成開口；在開口中淀積至少一層金屬材料。24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中該金屬材料是從由下列材料組成的組中選出的鎳以及其合金；銅、鈷、鐵、以及它們的合金；金(尤其是硬質(zhì)金)和銀；鉑族元素；貴金屬；半貴金屬以及它們的合金，尤其是鈀族元素以及它們的合金；鎢、鉬和其它高熔點(diǎn)金屬以及它們的合金；和錫、鉛、鉍、銦以及它們的合金。25.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)是細(xì)長的，并且在第一方向上從一個端部至一個相對的端部錐形漸縮。26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)在與第一方向正交的另一方向上從所述的一個端部至一個相對的端部錐形漸縮。27.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)是細(xì)長的，并且從一個端部至另一個端部三維延伸，所述的一個端部靠近該襯底的一個表面，所述的另一個端部遠(yuǎn)離該襯底的所述表面。28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中該互連元件位于一個電子元件上。29.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件制備于該接觸端頭結(jié)構(gòu)上，同時該接觸端頭結(jié)構(gòu)位于犧牲襯底上。30.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該互連元件是細(xì)長的互連元件，它們在兩個剛性的固定的平面結(jié)構(gòu)之間基本上相互平行地延伸，每一細(xì)長的互連元件的兩個端部中的每一個端部延伸穿過兩個剛性的固定的平面結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)的一個；并且，該接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至該細(xì)長互連元件的至少一個共同的端部。31.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括多個接觸端頭結(jié)構(gòu)的每一個設(shè)有一個接觸結(jié)構(gòu)，此接觸結(jié)構(gòu)相對于這多個接觸端頭結(jié)構(gòu)中的其它接觸端頭結(jié)構(gòu)上的拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)精確定位。32.一個電接觸結(jié)構(gòu)，包括多個互連元件，它們是以相互間較粗略(不精確)的關(guān)系設(shè)置；多個接觸端頭結(jié)構(gòu)，它們通過結(jié)合部分固定至相應(yīng)的互連元件，這些接觸端頭結(jié)構(gòu)是以相互間較精確的位置關(guān)系設(shè)置的。33.根據(jù)權(quán)利要求32的電接觸結(jié)構(gòu)，其中該每一接觸端頭結(jié)構(gòu)具有一個基體部分，它與其它接觸端頭結(jié)構(gòu)以相互間較不精確的關(guān)系設(shè)置；并且，每一接觸端頭結(jié)構(gòu)在其基體上具有一個拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)，此接觸結(jié)構(gòu)與其它拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)以相互間較精確的關(guān)系設(shè)置。34.根據(jù)權(quán)利要求33的電接觸結(jié)構(gòu)，其中該拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)部分為棱錐形。35.根據(jù)權(quán)利要求33的電接觸結(jié)構(gòu)，其中該拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)部分為截棱錐形。36.根據(jù)權(quán)利要求33的電接觸結(jié)構(gòu)，其中該拓?fù)浣佑|結(jié)構(gòu)部分為一個或多個陷窩形狀。37.根據(jù)權(quán)利要求32的電接觸結(jié)構(gòu)，其中該結(jié)合部分為銅焊結(jié)合部分。38.根據(jù)權(quán)利要求32的電接觸結(jié)構(gòu)，其中該結(jié)合部分為鍍敷結(jié)合部分。39.根據(jù)權(quán)利要求32的電接觸結(jié)構(gòu)，其中該結(jié)合部分為導(dǎo)電粘結(jié)劑。40.一種用于互連兩個電子元件的方法，包括以下步驟將預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至互連元件，所述互連元件是從兩個電子元件之一的一個表面上延伸出的；和使該接觸端頭結(jié)構(gòu)推壓兩個電子元件中的另一個電子元件上的相應(yīng)端子。41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中該所述的兩個電子元件之一是一個半導(dǎo)體器件。42.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中該半導(dǎo)體器件是專用集成電路。43.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中該半導(dǎo)體器件是一個微處理器。44.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中該所述的兩個電子元件之一是一個探針板裝置的元件。45.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中該所述的兩個電子元件之一是一個探針板裝置的一個空間變量器。46.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中該所述的兩個電子元件中的另一個是一個半導(dǎo)體器件。47.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中該所述的兩個電子元件中的另一個是一個位于半導(dǎo)體晶片上的半導(dǎo)體器件。48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法，其中該半導(dǎo)體器件是一個存儲器。49.一種用于在一個犧牲襯底上形成多個接觸端頭結(jié)構(gòu)的方法，包括以下步驟A.提供一個犧牲襯底，其上將制備多個接觸端頭結(jié)構(gòu)；B.如此制備犧牲襯底在其一個表面上形成一個分離機(jī)構(gòu)；并且，確定多個位置，在這些位置上將制備多個接觸端頭結(jié)構(gòu)；和C.在制備好的犧牲襯底上的多個位置處制備多個接觸端頭結(jié)構(gòu)。50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中該分離機(jī)構(gòu)適合用于使接觸端頭結(jié)構(gòu)與該犧牲襯底分離，這種分離是通過從加熱和化學(xué)蝕刻組成的工藝組中選出的一種工藝實(shí)現(xiàn)的。51.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中該犧牲襯底制備有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)精確定位在所述的多個位置的每一個內(nèi)。52.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中該接觸端頭結(jié)構(gòu)具有多層，即由根據(jù)其良好的接觸電阻選擇的材料組成的第一層，由根據(jù)其結(jié)合能力選擇的材料組成的最后一層，以及由根據(jù)其結(jié)構(gòu)完整性選擇的材料組成的中間層。53.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中A.該犧牲襯底為硅襯底；并且B.此硅襯底是通過以下步驟制備的在一個硅襯底的一個表面上淀積一層鋁膜；在該鋁膜上淀積一層銅膜；在該銅膜上淀積一層掩模材料；和對該掩模層進(jìn)行處理，使其在所述的多個位置處具有多個開口，所述開口穿過掩模層延伸至下面的銅膜；C.在制備好的硅襯底上制備所述的多個接觸端頭結(jié)構(gòu)，制備步驟為在開口內(nèi)將一層鎳膜淀積在該銅膜上；并且在該鎳膜上淀積一層金膜。54.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中該鋁膜具有約20000_的厚度；該銅膜具有約5000_的厚度；該掩模層具有約2密耳的厚度；并且該鎳膜具有約1.0-1.5密耳的厚度。55.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，還包括在淀積該鋁膜之前，在該硅襯底的表面上淀積一層鈦膜。56.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，還包括在淀積該鎳膜之前，在該銅膜上淀積一層貴金屬材料。57.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中A.該犧牲襯底為鋁；B.該此鋁襯底是通過以下步驟制備的在該鋁襯底的一個表面上淀積一層掩模材料；和對該掩模層進(jìn)行處理，使其在所述的多個位置處具有多個開口，所述開口穿過該掩模層延伸至下面的鋁襯底；C.在制備好的鋁襯底上制備所述的多個接觸端頭結(jié)構(gòu)，制備步驟為在開口內(nèi)將一層薄的硬質(zhì)金膜淀積在該鋁襯底上；在該硬質(zhì)金膜上淀積一層較厚的鎳膜；并且在該鎳膜上淀積一層薄的軟質(zhì)金膜。58.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，其中該硬質(zhì)金膜具有約100微英寸的厚度；該鎳膜具有約2密耳的厚度；并且該軟質(zhì)金膜具有約100微英寸的厚度。59.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，還包括在淀積該鎳膜之前，在該硬質(zhì)金膜上淀積一層很薄的銅觸擊膜。60.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，還包括為該鋁襯底設(shè)置一個襯背層。61.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中A.該犧牲襯底為硅襯底；并且B.該此硅襯底是通過以下步驟制備的在該硅襯底上蝕刻出多個凹口，凹口位于特定位置處，所述特定位置是將制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)上希望具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的位置；涂敷一個掩模層并且使此掩模層構(gòu)圖為具有多個開口，所述開口位于將制備該接觸端頭結(jié)構(gòu)的位置處。62.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中B.該分離機(jī)構(gòu)是一種淀積在該襯底表面上的不可潤濕的材料和一種淀積在該不可潤濕的材料上的不潤濕材料。63.根據(jù)權(quán)利要求62的方法，還包括在該不潤濕材料層上淀積第二層不可潤濕的材料。64.根據(jù)權(quán)利要求63的方法，還包括在該第二層不可潤濕的材料上淀積第二層不潤濕材料。65.根據(jù)權(quán)利要求64的方法，還包括在該第二層不潤濕的材料上淀積一個阻擋層。66.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中A.該犧牲襯底為硅襯底；C.在制備好的硅襯底上制備所述的多個接觸端頭結(jié)構(gòu)，制備步驟為淀積一層鋁膜，接著淀積一層鉻膜，然后淀積一層銅膜，隨后淀積一層金膜。67.接觸端頭結(jié)構(gòu)，適合用于連接至互連元件的端部，其包括多個接觸端頭結(jié)構(gòu)，它們被制備在一個犧牲襯底上并且處于該犧牲襯底上的預(yù)定位置；其中，在使用時，在該接觸端頭結(jié)構(gòu)連接至相應(yīng)的多個互連元件之后，犧牲襯底與該接觸端頭結(jié)構(gòu)分離。68.預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)，適合用于連接至一個電子元件的端子，其包括在一個犧牲襯底上形成的多個金屬結(jié)構(gòu)，所述金屬結(jié)構(gòu)適合用于連接至互連元件并且在互連元件與一個電子元件的端子之間形成電連接。69.根據(jù)權(quán)利要求68的預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)，其中該金屬結(jié)構(gòu)為多層金屬結(jié)構(gòu)，該犧牲襯底為一張金屬片，該金屬為鋁，該犧牲襯底為硅晶片，該犧牲襯底為從由鋁、銅和硅組成的材料組中選出的一種材料。70.根據(jù)權(quán)利要求68的預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)，其中該金屬結(jié)構(gòu)為一層或多層從由下列材料組成的材料組中選出的材料鎳以及其合金；銅、鈷、鐵以及它們的合金；金(尤其是硬質(zhì)金)和銀，它們均呈現(xiàn)出優(yōu)異的載流能力和良好的接觸電阻特性；鉑族元素；貴金屬；半貴金屬以及它們的合金，尤其是鈀族元素以及它們的合金；鎢、鉬和其它高熔點(diǎn)金屬以及它們的合金；和錫、鉛、鉍、銦以及它們的合金。71.根據(jù)權(quán)利要求68的預(yù)制備的接觸端頭結(jié)構(gòu)，其中每一金屬結(jié)構(gòu)在其一個表面上具有一個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；并且具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的此表面是在使用時與該電子元件的端子進(jìn)行壓接的表面。全文摘要接觸端頭結(jié)構(gòu)被制備在犧牲襯底上,以便以后連接至互連元件,互連元件包括復(fù)合互連元件、單體互連元件、探針板的鎢針、膜板探針的接觸凸臺以及類似元件。端頭結(jié)構(gòu)之間的空間關(guān)系可按照平版印刷方式以很高精度公差界定。端頭結(jié)構(gòu)的冶金術(shù)與要通過銅焊、鍍敷或類似方法連接的互連元件的冶金術(shù)無關(guān)。接觸端頭結(jié)構(gòu)可以容易地形成拓?fù)?小的、精確的、凸出的、非平面的)接觸結(jié)構(gòu),例如呈截棱錐形,以便此后更好地壓接式電連接至電子元件的端子。本申請描述了細(xì)長的接觸端頭結(jié)構(gòu),其在使用時起到彈性接觸元件的作用,因此不需要連接至彈性接觸元件。總體上講,本發(fā)明的目的是制造(預(yù)制備)較‘精確’的接觸端頭結(jié)構(gòu)(“端頭”)并且將它們連接至較‘不精確’的互連元件,以改進(jìn)最終形成的“帶端頭的”互連元件的總體能力。文檔編號G01R1/067GK1194692SQ97190558公開日1998年9月30日申請日期1997年5月15日優(yōu)先權(quán)日1996年5月17日發(fā)明者T·H·道茲爾,B·N·艾爾德里格,I·Y·漢德羅斯,G·L·馬思烏,S·A·泰勒申請人:福姆法克特公司