JP2001250851A - Probe structure and its manufacturing method, and wafer collective contact board and its manufacturing method - Google Patents

Probe structure and its manufacturing method, and wafer collective contact board and its manufacturing method

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JP2001250851A JP2000387934A JP2000387934A JP2001250851A JP 2001250851 A JP2001250851 A JP 2001250851A JP 2000387934 A JP2000387934 A JP 2000387934A JP 2000387934 A JP2000387934 A JP 2000387934A JP 2001250851 A JP2001250851 A JP 2001250851A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide probe structure that has a bump contact having strong adhesion of projections with improved strength in projection, less deterioration against repetition of contact, and no variation in contact resistance for each bump contact, and manufactured easily, and its manufacturing method, or the like. SOLUTION: In the probe structure, a bump contact 2 provided on one surface of an insulating substrate 1, and an electrode 3 for composing one portion of a conductive circuit provided on and/or in the other surface of the insulating substrate 1. An uneven layer (a surface layer 2e with surface roughness) formed by assembling small grains is formed on the surface of at least the bump contact 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査物上に形成
された接触対象部に対して電気的な接触を行なうための
プローブ構造及びその製造方法等に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe structure for making electrical contact with a contact target formed on an object to be inspected, a method of manufacturing the same, and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のプローブ構造では、被検査物上に
形成された接触対象部（例えば電極パッドや回路パター
ンなど）への接触用の接点として半球状に突起したバン
プ接点が形成されている。従来のプローブ構造における
バンプ接点においては、接触対象部に対する接触信頼性
を向上させるため、バンプ接点の表面に微小な突起を設
けたものが知られている（特開平６−２７１４１号公
報）。このようにバンプ接点の表面に微小な突起を設け
ることによって、接触面積は増大し、より確実な接触が
得られる。また、接触対象部の表面に酸化膜が形成され
ている場合でも、微小突起によって酸化膜を破ることが
でき、安定した接触抵抗が得られる。2. Description of the Related Art In a conventional probe structure, a hemispherically-projected bump contact is formed as a contact for contacting a contact target portion (for example, an electrode pad or a circuit pattern) formed on an inspection object. . With respect to a bump contact in a conventional probe structure, there is known a bump contact provided with a minute projection on the surface of the bump contact in order to improve the contact reliability with a contact target portion (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-27141). By providing minute projections on the surface of the bump contact in this way, the contact area increases, and more reliable contact can be obtained. Further, even when an oxide film is formed on the surface of the contact target portion, the oxide film can be broken by the minute projections, and stable contact resistance can be obtained.

【０００３】また、特開平９−１３３７１１号公報に
は、図９に示すように、絶縁性基板１の一方の面に設け
られたバンプ接点２と、絶縁性基板１の他方の面に設け
られた導電性回路の一部を構成する電極３とが導電部４
を介して導通されてなる構造を有するプローブ構造が開
示されている。バンプ接点２は、ニッケルからなる基本
形状部分２ａ（深層）の表面に、金をメッキし中層と
し、この中層の表面にロジウムからなる表層２ｃ及び微
小突起２ｄが形成されている。ここで、表層２ｃと微小
突起２ｄとは、同じ材料（ロジウム）をメッキで析出さ
せて形成されており、微小突起２ｄは表層２ｃから局所
的に突起するようにメッキ電流を制御されて形成され、
表層２ｃと微小突起２ｄとは互いに境界のない一体的な
材料組織からなっている。これにより、同公報では、微
小突起が欠落しにくく、バラツキの少ない微小突起が得
られるとしている。Japanese Patent Laid-Open No. 9-133711 discloses a bump contact 2 provided on one surface of an insulating substrate 1 and a bump contact 2 provided on the other surface of the insulating substrate 1 as shown in FIG. And the electrode 3 forming a part of the conductive circuit
There is disclosed a probe structure having a structure that is electrically connected through a probe. The bump contact 2 has a middle layer formed by plating gold on the surface of a basic shape portion 2a (deep layer) made of nickel, and a surface layer 2c made of rhodium and minute projections 2d are formed on the surface of the middle layer. Here, the surface layer 2c and the minute protrusions 2d are formed by depositing the same material (rhodium) by plating, and the minute protrusions 2d are formed by controlling the plating current so as to locally project from the surface layer 2c. ,
The surface layer 2c and the minute projections 2d are formed of an integral material structure without any boundaries. According to this publication, it is stated that the minute projections are less likely to be lost, and that minute projections with less variation can be obtained.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バンプ接点の表面に形成された微小突起は、表面粗さ
（Ｒｍａｘ、Ｒａなど）や、表面粗さのバラツキ（Ｒｍ
ａｘ／Ｒａなど）、さらには、突起のピッチ、突起太さ
などの突起形状、突起密度、など突起の形態について、
適切な範囲が明らかとなっておらず、このため突起の形
成条件等によって突起の形態が適切な範囲外となった
り、あるいは突起の形成方法自体が突起の形態のバラツ
キを抑えることが困難な方法であるため突起の形態が適
切な範囲外となることがあった。このように突起の形態
が適切な範囲外となると、例えば、突起が欠落したり、
安定した接触抵抗が得られないなどの不具合が生じる。However, the fine projections formed on the surface of the conventional bump contact have a surface roughness (Rmax, Ra, etc.) or a variation in surface roughness (Rm).
ax / Ra), and the shape of the projection, such as the pitch of the projection, the projection shape such as the projection thickness, the projection density, and the like.
An appropriate range has not been clarified, and therefore, the shape of the projection is out of the appropriate range depending on the formation conditions of the projection, or the method of forming the projection itself is difficult to suppress variation in the shape of the projection. Therefore, the form of the projection may be out of the appropriate range. When the form of the protrusion is out of the appropriate range, for example, the protrusion is missing,
Problems such as the inability to obtain stable contact resistance occur.

【０００５】また、特開平９−１３３７１１号公報記載
の方法で実際に作製したバンプ接点は、表層２ｃ及び突
起２ｄの密着力が低く、突起の形態のバラツキがあると
いう問題があった。このことは、金メッキからなる中層
２ｂを設けず、ニッケルからなる基本形状部分（深層）
２ａの表面に、ロジウムからなる表層２ｃ及び突起２ｄ
を直接形成してなるバンプ接点の場合も同様である。具
体的には、同公報記載の方法で作製したバンプ接点にお
けるロジウムからなる表層２ｃ及び突起２ｄは、テープ
剥離試験によって容易に剥離してしまい、突起部分の密
着力が低い。また、同公報記載の方法で作製したバンプ
接点は、突起高さが高い場合に突起自体が細くなる場合
があったことからバンプ接点と接触対象部との接触繰り
返しによって、バンプ表面から容易に欠落し、接触抵抗
が変化することがあった。さらに微小突起の高さ（表面
粗さ）、粗さのバラツキ、突起密度などを常に一定にし
て形成することが困難であったため、バンプ毎に接触抵
抗がばらつくことがあった。バンプ毎に接触抵抗がばら
ついた場合、測定対象物との電気的信号の伝送に不具合
が生じ、個々のバンプによって測定データのバラツキが
発生し、測定データの信頼性が得られない。また、接触
抵抗が著しく高い場合には測定対象物との電気的信号の
やりとり自体が出来ない。これらの原因を追求した結
果、突起部分の下に不活性層が介在するため、突起部分
の密着力が低いこと、及び、不活性層が介在すると突起
の形態にバラツキがでることを突き止めた。また、メッ
キの際に電流密度を変化させると電流密度が安定せず、
突起の形態にバラツキがでることを突き止めた。さら
に、突起部分の下に金などの中間層を介在させると、突
起部分の密着が悪くなることを突き止めた。また、この
ような中間層を設けると、製造工程が複雑になるという
問題があった。Further, the bump contact actually manufactured by the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-133711 has a problem that the adhesion between the surface layer 2c and the protrusion 2d is low, and the shape of the protrusion varies. This means that the intermediate layer 2b made of gold plating is not provided, and the basic shape portion (deep layer) made of nickel is provided.
2a, a surface layer 2c made of rhodium and a projection 2d
The same applies to the case of a bump contact directly formed by Specifically, the surface layer 2c made of rhodium and the projections 2d in the bump contacts manufactured by the method described in the publication are easily peeled off by a tape peeling test, and the adhesion of the projections is low. In addition, the bump contact manufactured by the method described in the same publication could easily become thin from the bump surface due to repeated contact between the bump contact and the contact target because the protrusion itself sometimes became thin when the height of the protrusion was high. However, the contact resistance sometimes changed. Furthermore, it was difficult to form the microprojections with a constant height (surface roughness), unevenness of the roughness, projection density, and the like, so that the contact resistance sometimes varied from bump to bump. When the contact resistance varies from bump to bump, a problem occurs in transmission of an electrical signal to and from an object to be measured, and measurement data varies due to individual bumps, so that reliability of the measurement data cannot be obtained. Further, if the contact resistance is extremely high, it is impossible to exchange an electrical signal with the object to be measured. As a result of pursuing these causes, it has been found that an inactive layer intervenes beneath the protruding portion, so that the adhesion of the protruding portion is low, and that the presence of the inactive layer causes variations in the shape of the protruding portion. Also, if the current density is changed during plating, the current density will not be stable,
They found that the shape of the projections varied. Furthermore, it has been found that if an intermediate layer such as gold is interposed under the protrusion, the adhesion of the protrusion is deteriorated. Further, when such an intermediate layer is provided, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated.

【０００６】本発明の第一の目的は、突起の形態が適切
な範囲内にあり、優れた特性を有するプローブ構造及び
その製造方法を提供することにある。また、本発明の第
二の目的は、突起の密着力が強く、突起が強度的に優
れ、接触の繰り返しに対して劣化が少なく、各バンプ接
点毎に接触抵抗がばらつくことがないバンプ接点を有
し、製造が容易であるプローブ構造及びその製造方法を
提供することにある。A first object of the present invention is to provide a probe structure having excellent characteristics in which the shape of the protrusion is within an appropriate range, and a method of manufacturing the same. Further, a second object of the present invention is to provide a bump contact which has a strong adhesive force of the protrusion, has excellent strength, has little deterioration due to repeated contact, and does not vary in contact resistance for each bump contact. It is an object of the present invention to provide a probe structure which is easy to manufacture and has a manufacturing method thereof.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のプローブ構造及
びその製造方法、並びにウエハ一括コンタクトボード及
びその製造方法は以下の構成を有するものである。SUMMARY OF THE INVENTION A probe structure and a method of manufacturing the same, and a wafer batch contact board and a method of manufacturing the same according to the present invention have the following configurations.

【０００８】（構成１）絶縁性基板の一方の面に設けら
れたバンプ接点と、該絶縁性基板の他方の面及び／又は
内部に設けられた導電性回路の一部を構成する電極とが
導通されてなる構造を有し、前記バンプ接点の表面粗さ
がＲｍａｘ＝０．０１〜０．８μｍ、Ｒａ＝０．００１
〜０．４μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝２〜１０、であること
を特徴とするプローブ構造。(Structure 1) A bump contact provided on one surface of an insulating substrate and an electrode constituting a part of a conductive circuit provided on the other surface and / or inside of the insulating substrate. The bump contact has a surface roughness of Rmax = 0.01 to 0.8 μm and Ra = 0.001.
A probe structure, wherein Rmax / Ra = 2 to 10;

【０００９】（構成２）前記バンプ接点の表面は、前記
表面粗さに基づく突起のピッチが０．１〜０．８μｍで
あって、突起太さが突起ピッチの１／３以上である突起
形状を有することを特徴とする構成１に記載のプローブ
構造。(Structure 2) On the surface of the bump contact, the protrusion pitch based on the surface roughness is 0.1 to 0.8 μm, and the protrusion thickness is 1/3 or more of the protrusion pitch. 2. The probe structure according to Configuration 1, comprising:

【００１０】（構成３）絶縁性基板の一方の面に設けら
れたバンプ接点と、該絶縁性基板の他方の面及び／又は
内部に設けられた導電性回路の一部を構成する電極とが
導通されてなる構造を有し、少なくとも前記バンプ接点
の表面には、微小なグレインが集合して形成された凹凸
層が形成されていることを特徴とするプローブ構造。(Structure 3) A bump contact provided on one surface of an insulating substrate and an electrode constituting a part of a conductive circuit provided on the other surface and / or inside of the insulating substrate. A probe structure having a conductive structure, wherein at least a surface of the bump contact is formed with a concavo-convex layer formed by collecting fine grains.

【００１１】（構成４）前記バンプ接点は、単層からな
る基本形状部分と、該基本形状部分の表面上に直接形成
された凹凸層と、を有することを特徴とする構成３記載
のプローブ構造。(Structure 4) The probe structure according to Structure 3, wherein the bump contact has a basic shape portion composed of a single layer and an uneven layer formed directly on the surface of the basic shape portion. .

【００１２】（構成５）前記バンプ接点の表面粗さが、
Ｒｍａｘ＝０．０１〜０．８μｍ、Ｒａ＝０．００１〜
０．４μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝２〜１０、であることを
特徴とする構成３又は４記載のプローブ構造。(Structure 5) The surface roughness of the bump contact is:
Rmax = 0.01-0.8 μm, Ra = 0.001-
The probe structure according to Configuration 3 or 4, wherein 0.4 μm and Rmax / Ra = 2 to 10.

【００１３】（構成６）前記微小なグレインのグレイン
サイズが、５〜２００ｎｍであることを特徴とする構成
３乃至５いずれか一に記載のプローブ構造。(Structure 6) The probe structure according to any one of Structures 3 to 5, wherein the fine grains have a grain size of 5 to 200 nm.

【００１４】（構成７）前記表層の凹凸層の硬度が、８
００Ｈｋ〜１０００Ｈｋであることを特徴とする構成３
乃至６のいずれか一に記載のプローブ構造。(Structure 7) The hardness of the surface uneven layer is 8
Configuration 3 characterized by being in the range of 00Hk to 1000Hk
7. The probe structure according to any one of items 1 to 6, above.

【００１５】（構成８）前記基本形状部分が滑らかな半
球状に突起した形状であって、その硬度が１００Ｈｋ以
上８００Ｈｋ以下であることを特徴とする構成３乃至７
のいずれか一に記載のプローブ構造。(Structure 8) Structures 3 to 7 characterized in that the basic shape portion has a shape protruding into a smooth hemisphere and has a hardness of 100 Hk or more and 800 Hk or less.
The probe structure according to any one of the above.

【００１６】（構成９） ニッケル単体又はニッケル合
金からなる基本形状部分の表面に、不活性層を介在する
ことなく、無光沢ロジウムメッキを施したバンプを有
し、バーンイン試験の用途に使用されることを特徴とす
る構成１乃至８のいずれか一に記載のプローブ構造。(Constitution 9) A matte rhodium-plated bump is provided on the surface of a basic shape portion made of nickel alone or a nickel alloy without interposing an inert layer, and is used for a burn-in test. The probe structure according to any one of Configurations 1 to 8, characterized in that:

【００１７】（構成１０） ニッケル単体又はニッケル
合金からなる基本形状部分の表面に、金のストライクメ
ッキと無光沢ロジウムメッキを施したバンプを有し、バ
ーンイン試験の用途に使用されることを特徴とする構成
１乃至８のいずれか一に記載のプローブ構造。(Structure 10) A bump formed by applying gold strike plating and matte rhodium plating on the surface of a basic shape portion made of nickel alone or a nickel alloy is used for a burn-in test. The probe structure according to any one of Configurations 1 to 8, wherein

【００１８】（構成１１） ウエハ上に多数形成された
半導体デバイスの試験を一括して行うために使用される
ウエハ一括コンタクトボードであって、構成１乃至１０
のいずれか一に記載のプローブ構造と、絶縁層を介して
配線を積層し、前記絶縁層に形成されたコンタクトホー
ルを介して上下の配線を接続した構造を有する多層配線
基盤と、前記多層配線基盤と前記プローブ構造とを電気
的に接続する導電性部材と、を有することを特徴とする
ウエハ一括コンタクトボード。(Structure 11) A wafer batch contact board used to collectively test a large number of semiconductor devices formed on a wafer, comprising:
And a multilayer wiring board having a structure in which wiring is stacked via an insulating layer, and upper and lower wirings are connected via a contact hole formed in the insulating layer, and the multilayer wiring A wafer batch contact board, comprising: a conductive member for electrically connecting a base to the probe structure.

【００１９】（構成１２） 絶縁性基板の一方の面にバ
ンプ接点の基本形状部分を設ける工程と、該絶縁性基板
の他方の面及び／又は内部に少なくとも導電性回路の一
部を構成する電極を設ける工程と、前記バンプ接点の基
本形状部分と前記導電性回路の一部を構成する電極とを
導通させる工程とを有し、前記基本形状部分の表面を実
質的に大気中に露出させることなく、無光沢メッキを行
う工程を有することを特徴とするプローブ構造の製造方
法。(Constitution 12) A step of providing a basic shape portion of a bump contact on one surface of an insulating substrate, and an electrode forming at least a part of a conductive circuit on the other surface and / or inside the insulating substrate. And a step of conducting between a basic shape portion of the bump contact and an electrode constituting a part of the conductive circuit, and substantially exposing a surface of the basic shape portion to the atmosphere. And a method for producing a probe structure, which comprises a step of performing matte plating.

【００２０】（構成１３） 前記基本形状部分の表面に
無光沢メッキを行う前に、基本形状部分の酸化を防止す
る酸化防止層を形成することを特徴とする構成１２記載
のプローブ構造の製造方法。(Structure 13) The method for manufacturing a probe structure according to Structure 12, wherein an antioxidant layer for preventing oxidation of the basic shape portion is formed before performing matte plating on the surface of the basic shape portion. .

【００２１】（構成１４） 前記酸化防止層の膜厚が、
０．００１〜０．０５μｍであることを特徴とする構成
１３記載のプローブ構造の製造方法。(Structure 14) The thickness of the antioxidant layer is
14. The method for manufacturing a probe structure according to Configuration 13, wherein the thickness is 0.001 to 0.05 μm.

【００２２】（構成１５） 前記無光沢メッキの電流密
度が、０．１Ａ／ｄｍ2〜１．０Ａ／ｄｍ2で、かつ電流
密度が常に一定であることを特徴とする構成１２乃至１
４のいずれか一に記載のプローブ構造の製造方法。[0022] (Configuration 15) The current density of the matte plating, 0.1A / dm 2 ~1.0A / in dm 2, and configured 12 to 1, wherein the current density is always constant
5. The method for manufacturing a probe structure according to any one of items 4.

【００２３】（構成１６） 前記無光沢メッキ材料が、
ロジウムであることを特徴とする構成１２乃至１５のい
ずれか一に記載のプローブ構造の製造方法。(Structure 16) The matte plating material is
16. The method for manufacturing a probe structure according to any one of Configurations 12 to 15, wherein the probe structure is rhodium.

【００２４】（構成１７） 構成１２乃至１６のいずれ
か一に記載のプローブ構造の製造方法によって得られた
プローブ構造を用意する工程と、絶縁層を介して配線を
積層し、前記絶縁層に形成されたコンタクトホールを介
して上下の配線を接続した構造を有する多層配線基盤を
用意する工程と、前記多層配線基盤と前記プローブ構造
とを電気的に接続する導電性部材を用意する工程と、前
記プローブ構造、前記導電性部材、及び前記多層配線基
盤を組み立て、ウエハ一括コンタクトボードを製造する
工程と、を有することを特徴とするウエハ一括コンタク
トボードの製造方法。(Structure 17) A step of preparing a probe structure obtained by the method of manufacturing a probe structure according to any one of Structures 12 to 16, and laminating wires via an insulating layer to form the probe structure on the insulating layer Preparing a multilayer wiring board having a structure in which upper and lower wirings are connected via the contact hole, and preparing a conductive member for electrically connecting the multilayer wiring board and the probe structure; Assembling a probe structure, the conductive member, and the multilayer wiring board, and manufacturing a wafer package contact board.

【００２５】[0025]

【作用】構成１によれば、バンプ接点の表面粗さを、Ｒ
ｍａｘ＝０．０１〜０．８μｍ、Ｒａ＝０．００１〜
０．４μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝２〜１０とすることによ
り、測定対象物との接触繰返しに対して、優れた耐久性
を有し、安定した接触抵抗を維持することができる。表
面粗化状態の実質的な粗さとしては、例えば接触対象部
がアルミニウムからなる電極である場合、酸化膜は通常
０．０１μｍ〜０．１μｍの厚さで形成されるので、Ｒ
ｍａｘ＝０．０１〜０．８μｍ程度、Ｒａ＝０．００１
〜０．４μｍ程度が、酸化膜を破り、かつ電極全体にダ
メージを与えないので好ましい。表面粗さがＲｍａｘ＝
０．０１μｍ未満、Ｒａ＝０．００１μｍ未満では、接
触させても接触対象部である金属の酸化膜を突き破る効
果が少なく、逆にＲｍａｘ＝０．８μｍ、Ｒａ＝０．４
μｍを越えるとパッドのアルミニウム膜を貫通させ、電
極にダメージを与えてしまう。さらに、表面粗さが大き
いほど、バンプ接点を接触対象部に押し当てた際、接触
対象部の金属がその表面の溝に付着し残存するという問
題が発生する。好ましい表面粗さは、Ｒｍａｘ＝０．１
〜０．５μｍ、Ｒａ＝０．０５〜０．２５μｍである。
また、上記ＲｍａｘとＲａの比（Ｒｍａｘ／Ｒａ）が１
０を超えると、表面粗さのバラツキが大きくなる傾向と
なり、突出した突起が形成される可能性があり、突起強
度が弱く、耐久性の低い突起ができるため、好ましくな
い。また、Ｒｍａｘ／Ｒａが２未満の場合、表面粗さの
バラツキは小さくなるが、製造上困難であるので、２以
上が好ましい。なお、表面酸化膜が問題とならない場合
においても、Ｒｍａｘ、Ｒａ、Ｒｍａｘ／Ｒａが上記範
囲内であると、接触面積が大きく、接触抵抗が低くな
り、安定した接触が得られるので好ましい。According to the structure 1, the surface roughness of the bump contact is reduced by R
max = 0.01 to 0.8 μm, Ra = 0.001 to
By setting 0.4 μm and Rmax / Ra = 2 to 10, excellent durability against repeated contact with the object to be measured and stable contact resistance can be maintained. As the substantial roughness in the surface roughened state, for example, when the contact target portion is an electrode made of aluminum, the oxide film is usually formed in a thickness of 0.01 μm to 0.1 μm.
max = about 0.01 to 0.8 μm, Ra = 0.001
A thickness of about 0.4 μm is preferable because it breaks the oxide film and does not damage the entire electrode. The surface roughness is Rmax =
If it is less than 0.01 μm and Ra is less than 0.001 μm, the effect of breaking through the metal oxide film, which is a contact target portion, is small even when contact is made, and conversely, Rmax = 0.8 μm and Ra = 0.4.
If it exceeds μm, the aluminum film of the pad will penetrate, and the electrode will be damaged. Further, as the surface roughness increases, when the bump contact is pressed against the contact target portion, there is a problem that the metal of the contact target portion adheres to the groove on the surface and remains. A preferred surface roughness is Rmax = 0.1
０．５0.5 μm, Ra = 0.05-0.25 μm.
In addition, the ratio of Rmax and Ra (Rmax / Ra) is 1
If it exceeds 0, the unevenness of the surface roughness tends to increase, and there is a possibility that a protruding projection may be formed. Further, when Rmax / Ra is less than 2, the variation in surface roughness is small, but it is difficult to manufacture, so that 2 or more is preferable. Even when the surface oxide film is not a problem, it is preferable that Rmax, Ra, and Rmax / Ra are within the above ranges, because the contact area is large, the contact resistance is low, and stable contact can be obtained.

【００２６】構成２によれば、突起のピッチ（接触にか
かわりのある突起間の距離）が０．１〜０．８μｍであ
って、Ｒｍａｘを超えないピッチを持つ突起形状であ
り、突起太さ（１／２の高さにおける太さ）が突起ピッ
チの１／３以上である突起形状にすることよって、より
一層、測定対象物との繰り返しに対して、優れた耐久性
を有し、さらに安定した接触抵抗を維持することができ
る。なお、ここでいう突起のピッチとは、接触にかかわ
りのある突起の中心間の距離とする。突起の中心は、突
起の頂点や突起の大きさ（突起底部の輪郭）の中心とす
ることができる。また、突起太さとは、図６に示すよう
に、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）でバンプ接点の
表面状態を観察したとき、接触にかかわりのある突起の
頂点から突起底部の輪郭までの距離の半分の距離の相似
図形を描いたときの大きさ（直径）を、（１／２の高さ
における太さとみなして）突起太さとする。構成３のよ
うに、バンプ接点の表面が微小なグレインが集合して形
成された凹凸層（突起）の場合は、微小なグレインの最
大高さに相当するグレインの頂点を接触に関わりのある
突起の頂点とし、微小なグレインの集合体で形成された
突起の底部を、突起底部として突起太さを測定する。ま
た、１μｍ2当たり１個以上の突起を持つことにより、
高い突起密度を得ることができる。高い突起密度を得る
ことで測定対象物に接触した際により多くの接触面積が
得られ、それによって安定した接触抵抗を得ることがで
きる。好ましい突起密度は、１μｍ2当たり１個以上５
０個以下、さらに好ましくは１μｍ2当たり１個以上３
０個以下、より好ましくは１μｍ2当たり１個以上１０
個以下が望ましい。ここでいう突起とは、接触にかかわ
りのある突起をいい、構成３のように微小なグレインが
集合して形成された凹凸層（突起）の場合は、微小なグ
レイン集合体を１個の突起とみなす。突起密度が大きく
なりすぎると、突起太さが小さくなり、突起の耐久性が
悪くなるので好ましくない。According to the second aspect, the pitch of the projections (the distance between the projections involved in contact) is 0.1 to 0.8 μm, and the projections have a pitch not exceeding Rmax. By making the protrusion shape (thickness at a height of ２) equal to or more than の of the protrusion pitch, it has more excellent durability against repetition with an object to be measured. Stable contact resistance can be maintained. Here, the pitch of the projections is the distance between the centers of the projections involved in the contact. The center of the projection may be the center of the apex of the projection or the size of the projection (the contour of the bottom of the projection). Further, as shown in FIG. 6, when the surface state of a bump contact is observed with a scanning electron microscope (SEM), for example, as shown in FIG. 6, the distance from the apex of the projection related to the contact to the contour of the projection bottom is measured. The size (diameter) when a similar figure having a half distance is drawn is defined as the projection thickness (assuming the thickness at half height). In the case where the bump contact surface is an uneven layer (projection) formed by aggregating fine grains as in the configuration 3, the apex of the grain corresponding to the maximum height of the fine grains is set to the projection related to the contact. And the thickness of the projection is measured with the bottom of the projection formed of the aggregate of fine grains as the bottom of the projection. Also, by having one or more protrusions per 1 μm 2 ,
A high projection density can be obtained. By obtaining a high projection density, a larger contact area can be obtained when contacting the object to be measured, and thereby a stable contact resistance can be obtained. A preferable protrusion density is 1 or more per 5 μm 2.
0 or less, more preferably 1 or more per 1 μm 2
0 or less, more preferably 1 or more per 1 μm 2
It is desirable that the number is not more than the number. Here, the protrusion refers to a protrusion related to contact. In the case of a concavo-convex layer (protrusion) formed by collecting fine grains as in Configuration 3, a fine grain aggregate is formed as one protrusion. Consider If the density of the projections is too high, the thickness of the projections becomes small, and the durability of the projections becomes poor.

【００２７】構成３によれば、前記バンプ接点部の表面
に、微小なグレインが集合して形成されていることによ
って、緻密な膜が形成されるので、基本形状部分との付
着が増し、なおかつ、突起密度の高く安定した凹凸層が
形成される。突起自体の頂点部のサイズが大きい場合で
も、微小なグレインが表面に露出していることで容易に
接触対象物の酸化膜にダメージを与えることができる。
また、前記バンプ接点の表面に、微小なグレイン（粒：
ｇｒａｉｎ）が集合して形成された凹凸層が、不活性層
を介在することなく形成されていることによって、不活
性層の介在に起因する突起の密着力の低下や突起の形態
のバラツキを回避できるので好ましい。また、凹凸層の
材料がロジウム等であって、強酸性のメッキ液によって
形成する場合、基本形状部分の表面が酸化され、不活性
層が形成されるため密着性が悪くなったり、膜の成長が
不均一になったりし（突起の形態のバラツキが発生し）
たりするので、好ましくないことがある。この場合、構
成１０に示すように基本形状部分の酸化を防止する酸化
防止層を介在することによって、不具合を回避すること
ができる。なお、絶縁性基板の他方の面に設けられた導
電性回路の一部を構成する電極等の表面に、微小なグレ
インが集合して形成された凹凸層を形成することもでき
る。また、バンプ接点部の表面に形成される微小なグレ
インは、ランダムに形成されていても、又は、ある規則
性をもたせて形成させても、どちらでも良い。According to the third aspect, since fine grains are formed by gathering minute grains on the surface of the bump contact portion, the adhesion to the basic shape portion is increased, and As a result, a stable uneven layer having a high projection density is formed. Even when the size of the apex of the protrusion itself is large, the oxide film of the contact object can be easily damaged by the minute grains being exposed on the surface.
Also, fine grains (particles) are formed on the surface of the bump contact.
Since the uneven layer formed by the aggregation of grains is formed without the interposition of the inactive layer, it is possible to avoid a decrease in the adhesion of the protrusions and a variation in the form of the protrusions due to the interposition of the inactive layer. It is preferable because it is possible. Further, when the material of the uneven layer is rhodium or the like and is formed by a strongly acidic plating solution, the surface of the basic shape portion is oxidized and an inactive layer is formed, resulting in poor adhesion or film growth. May be uneven (protrusions in the form of protrusions may occur)
May be undesirable. In this case, the inconvenience can be avoided by interposing an antioxidant layer for preventing oxidation of the basic shape portion as shown in Configuration 10. Note that a concavo-convex layer in which minute grains are aggregated may be formed on a surface of an electrode or the like which forms part of a conductive circuit provided on the other surface of the insulating substrate. The fine grains formed on the surface of the bump contact portion may be formed randomly or may be formed with a certain regularity.

【００２８】構成４によれば、前記バンプ接点は、単層
からなる基本形状部分と、該基本形状部分の表面上に直
接形成された凹凸層と、を有することによって、突起部
分の下に金などの中間層を介在させる場合に生じる突起
部分の密着の悪化を回避できる。また、中間層を介在さ
せないので、製造が容易である。本発明のプローブ構造
における好ましいバンプの形態としては、バンプ接点
が、基本形状部分と後述する無光沢メッキによる表面粗
さを持つ凹凸層とに分けられた構造とすることが好まし
い。無光沢メッキ表面の硬度は、披検査物上の接触対象
部との接触の繰り返しに耐える硬度を持つことが必要で
あるため、８００Ｈｋ以上１０００Ｈｋ以下であること
が好ましい。According to the fourth aspect, the bump contact has a basic shape portion made of a single layer and an uneven layer formed directly on the surface of the basic shape portion, so that the bump contact is formed under the protrusion portion. For example, it is possible to avoid the deterioration of the adhesion of the protruding portion caused when an intermediate layer such as the above is interposed. Also, since no intermediate layer is interposed, the production is easy. As a preferred form of the bump in the probe structure of the present invention, it is preferable that the bump contact is divided into a basic shape portion and a concavo-convex layer having a surface roughness by matte plating described later. Since the hardness of the matte plating surface needs to have a hardness that can withstand repeated contact with the contact target portion on the inspection object, it is preferably 800 Hk or more and 1000 Hk or less.

【００２９】構成５によれば、バンプ接点の表面粗さが
Ｒｍａｘ＝０．０１〜０．８μｍ、Ｒａ＝０．００１〜
０．４μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝２〜１０、であることに
よって、構成３及び４の効果に加え構成１と同様の効果
が得られる。なお、パンプ接点の表面粗さのさらに好ま
しい範囲は、前記構成１と同じである。なお、構成５の
要件に加え構成２の要件を満たすことで、構成２と同様
の効果がさらに得られる。According to the fifth aspect, the bump contact has a surface roughness of Rmax = 0.01 to 0.8 μm and Ra = 0.001 to 0.8 μm.
When 0.4 μm and Rmax / Ra = 2 to 10, the same effects as those of Configuration 1 can be obtained in addition to the effects of Configurations 3 and 4. The more preferable range of the surface roughness of the pump contact is the same as that of the first configuration. By satisfying the requirements of Configuration 2 in addition to the requirements of Configuration 5, the same effects as those of Configuration 2 can be further obtained.

【００３０】構成６によれば、微小なグレインのグレイ
ンサイズが、５〜２００ｎｍであることによって、構成
３の効果が確実に得られる。好ましいグレインサイズは
５〜１００ｎｍ、より好ましくは１０〜５０ｎｍであ
る。微小なグレインが集合して形成されたグレイン集合
体（突起）のサイズは、０．０２〜１μｍ、さらに好ま
しくは０．１〜０．４μｍであることが好ましい。According to the sixth aspect, the effect of the third aspect can be reliably obtained because the fine grains have a grain size of 5 to 200 nm. The preferred grain size is 5 to 100 nm, more preferably 10 to 50 nm. The size of the grain aggregate (projection) formed by aggregation of fine grains is preferably 0.02 to 1 μm, more preferably 0.1 to 0.4 μm.

【００３１】構成７に示すように、表層の凹凸層の硬度
は、８００Ｈｋ〜１０００Ｈｋであることが好ましい。
硬度８００Ｈｋを下回ると被検査体の接触対象部との接
触の際に表層の凹凸層がダメージを受けやすく、１００
０Ｈｋを上回るとクラックが発生しやすくなる。 表層
の凹凸層は、表面粗さを持つ層であり、繰り返し行われ
る接触対象部との接触に対してもダメージを受け難く、
接触対象部よりも硬度が高いことが要求される。また、
耐食性を有し、接触対象部からの他金属の転写・拡散を
制御しうる性質を付与することによって、接触抵抗を低
い状態に維持できる。表層の凹凸層に貴金属を用いる場
合、この貴金属は、単一金属、合金のいずれでも良い
が、卑金属が表面に拡散して酸化されることによる接触
抵抗の増大や、有機不純物による内部応力の増大、クラ
ックの発生などを抑制するためにも、９９％以上が貴金
属であることが好ましい。なお、合金の場合、耐食性を
有し拡散しにくい貴金属の組合せが好ましく、ロジウム
とルテニウムなどの組み合わせが例示される。As shown in Configuration 7, the hardness of the surface uneven layer is preferably 800 Hk to 1000 Hk.
When the hardness is less than 800 Hk, the uneven layer on the surface is easily damaged at the time of contact with the contact target portion of the object to be inspected.
If it exceeds 0Hk, cracks are likely to occur. The surface uneven layer is a layer having a surface roughness, and is hardly damaged even by repeated contact with a contact target portion,
It is required that the hardness is higher than the contact target portion. Also,
The contact resistance can be maintained at a low level by providing a property that has corrosion resistance and can control the transfer and diffusion of another metal from the contact target portion. When a noble metal is used for the surface uneven layer, the noble metal may be either a single metal or an alloy, but the base metal is diffused to the surface and oxidized to increase the contact resistance and the internal stress due to organic impurities. In order to suppress the occurrence of cracks, it is preferable that 99% or more is a noble metal. In the case of an alloy, a combination of a noble metal having corrosion resistance and hardly diffusing is preferable, and a combination of rhodium and ruthenium is exemplified.

【００３２】構成８によれば、基本形状部分の硬度は、
１００Ｈｋ未満ではバンプ接点部が接触対象部に当接し
圧力がかけられた際に変形しやすく、また、硬度８００
Ｈｋを上回るとクラックが発生しやすくなる。基本形状
部分を形成する材料は、導電性回路の一部を構成する電
極（バンプ接点と導通される電極）を形成する材料に対
して結晶学的に整合性を有し、密着が良く、拡散しにく
いものであることが好ましい。例えば導電性回路の一部
を構成する電極の材料が銅である場合、これに対する基
本形状部分の材料は、ニッケルやニッケル合金が好まし
い組み合わせである。基本形状部分の形状は、滑らかな
半球状に突起した形状とすることが好ましい。According to the configuration 8, the hardness of the basic shape portion is:
If it is less than 100 Hk, the bump contact portion is likely to be deformed when a pressure is applied when the bump contact portion comes into contact with the contact target portion and has a hardness of 800
If it exceeds Hk, cracks are likely to occur. The material forming the basic shape portion has crystallographic consistency, good adhesion, and diffusion with respect to the material forming the electrodes forming part of the conductive circuit (electrodes electrically connected to the bump contacts). It is preferable that it is difficult to perform. For example, when the material of the electrode constituting a part of the conductive circuit is copper, the material of the basic shape portion is preferably a combination of nickel and a nickel alloy. It is preferable that the shape of the basic shape portion is a shape protruding into a smooth hemisphere.

【００３３】構成９によれば、ニッケル単体又はニッケ
ル合金からなる基本形状部分の表面に、不活性層を介在
することなく、無光沢ロジウムメッキを施したバンプを
有することによって、構成１乃至８の効果に加え、接触
当初から接触抵抗が低く、熱をかけた状態で時間が経過
しても接触抵抗が低いまま維持されるため、バーンイン
試験の用途に適する。また、同様に構成１０のように、
ニッケル単体又はニッケル合金からなる基本形状部分の
表面に、金のストライクメッキと無光沢ロジウムメッキ
を施したバンプを有することによって、構成１乃至８の
効果に加え、接触当初から接触抵抗が低く、熱をかけた
状態で時間が経過しても接触抵抗が低いまま維持される
ため、バーンイン試験の用途に適する。製造工程の簡略
化においては、構成９の方が良いが、無光沢ロジウムメ
ッキのような強酸性のメッキ液を使用しで形成する場
合、確実にニッケル単体又はニッケル合金表面の酸化を
防ぎ、突起の密着力の低下や突起の形態のバラツキが確
実に抑えられ、信頼性が向上する。According to the ninth aspect, the matte rhodium-plated bumps are provided on the surface of the basic shape portion made of nickel alone or a nickel alloy without the interposition of an inert layer. In addition to the effect, the contact resistance is low from the beginning of the contact, and the contact resistance is maintained at a low level even when the heat is applied for a long time. Similarly, as in the configuration 10,
By providing bumps plated with gold strike plating and matte rhodium plating on the surface of the basic shape portion made of nickel alone or a nickel alloy, in addition to the effects of configurations 1 to 8, the contact resistance is low from the beginning of contact, Since the contact resistance is kept low even after the lapse of time in the state of being applied, it is suitable for use in a burn-in test. Configuration 9 is better in simplifying the manufacturing process. However, in the case of forming by using a strongly acidic plating solution such as matte rhodium plating, the oxidation of the surface of nickel alone or nickel alloy is surely prevented, and In this case, it is possible to reliably suppress the decrease in the adhesion and the variation in the form of the projections, thereby improving the reliability.

【００３４】構成１１によれば、構成１〜１０のような
優れた特性を有するプローブ構造を有するウエハ一括コ
ンタクトボードであるので、接触抵抗のばらつきがな
く、バーンイン試験において信頼性が高く、エラーのな
い試験を行うことができる。According to the configuration 11, since the wafer batch contact board has a probe structure having excellent characteristics as in the configurations 1 to 10, there is no variation in contact resistance, the reliability is high in the burn-in test, and the error is small. No tests can be performed.

【００３５】構成１２によれば、基本形状部分の表面を
実質的に大気中に露出させることなく、無光沢メッキを
行う（例えば、連続して行う）ことによって、基本形状
部分との密着が強固な無光沢メッキによる表面粗さ（凹
凸層）を有するバンプ接点を得ることができる。基本形
状部分を実質的に大気中に露出させることなく表層の無
光沢メッキを行うプロセスとは、例えば、基本形状部分
をメッキ法で形成した後から、表層の無光沢メッキを行
うまでの間、バンプ接点を大気中に触れさせないプロセ
スである。具体的には、絶縁性基板を治具にセットしメ
ッキ槽に入れて基本形状部分をメッキ法で形成した後、
次の表層メッキを行うために治具をメッキ槽から取り出
す際、メッキ治具に付着した基本形状部分の形成に使用
されたメッキ液のリンス、及び表層の無光沢メッキを行
う前、処理の前後においても、純水をバンプ接点に対し
て当て続け、常に水の膜がバンプ接点を覆う状態し、基
本形状部分の形成終了から無光沢メッキ用のメッキ液の
中に入る段階までバンプ接点を大気中に触れさせないプ
ロセスである。水の膜に限らず、硫酸処理による基本形
状部分の表面活性化を行う工程においても、バンプ接点
を大気中に触れさせない。メッキ方法として、同槽内に
て２種類のメッキを連続で行う場合でも同様に、メッキ
液のリンス、メッキ前処理及びリンス時にはバンプ接点
に常に純水を当て続け、バンプ接点を大気中に触れさせ
ない。なお、無光沢メッキとは、鏡面反射よりも乱反射
の強い表面の性質をもち、「つや」がなく平滑でない表
面状態となるメッキをいう。基本形状部分のバンプ接点
を表層メッキ形成前に大気中に露出させた場合には、接
点表面が不活性状態になっており、次に行う表層メッキ
との間で付着が悪くなる。この接点表面の不活性状態は
特にニッケル、ニッケル合金を使用した場合に顕著に現
れ、また前処理による活性化が困難である。基本形状部
分の表面を大気中に露出させることなく、無光沢メッキ
を行うことによって、各材質間で強固な密着が得られ、
接触対象部との繰り返しの接触に対しても欠落し難いも
のとなる。According to the structure 12, by performing the matte plating (for example, continuously) without substantially exposing the surface of the basic shape portion to the atmosphere, the adhesion to the basic shape portion is strengthened. It is possible to obtain a bump contact having a surface roughness (irregular layer) formed by a matte plating. The process of performing the matte plating of the surface layer without substantially exposing the basic shape portion to the atmosphere, for example, after forming the basic shape portion by a plating method, until performing the matte plating of the surface layer, This is a process in which the bump contacts are not exposed to the atmosphere. Specifically, after setting the insulating substrate in a jig, placing it in a plating tank, and forming the basic shape part by plating,
When removing the jig from the plating tank to perform the next surface plating, rinse the plating solution used to form the basic shape portion attached to the plating jig, and before and after the matte plating of the surface layer, before and after processing In this case, pure water is continuously applied to the bump contacts, the water film always covers the bump contacts, and the bump contacts are exposed to the atmosphere from the end of the formation of the basic shape part to the stage where the bump contacts the plating solution for matte plating. It is a process that does not touch inside. Not only in the film of water but also in the step of activating the surface of the basic shape portion by sulfuric acid treatment, the bump contact is not exposed to the atmosphere. As a plating method, even when two types of plating are continuously performed in the same tank, similarly, pure water is always applied to the bump contacts during rinsing of the plating solution, plating pretreatment and rinsing, and the bump contacts are exposed to the atmosphere. Do not let. The term “matte plating” refers to plating that has a surface property that is more diffusely reflected than specular reflection, and has a non-smooth and non-smooth surface state. When the bump contact of the basic shape portion is exposed to the atmosphere before the surface plating is formed, the contact surface is in an inactive state, and the adhesion to the next surface plating is poor. This inactive state of the contact surface is remarkable especially when nickel or a nickel alloy is used, and it is difficult to activate by a pretreatment. By performing matte plating without exposing the surface of the basic shape part to the atmosphere, strong adhesion between each material can be obtained,
It is difficult to lose even with repeated contact with the contact target portion.

【００３６】また、構成１３のように、基本形状部分の
表面が大気中に露出しないようにするために、無光沢メ
ッキを形成する前に、基本形状部分の酸化を防止する酸
化防止層を形成しても良い。酸化防止層の膜厚が大きい
場合、突起の密着力の低下や突起の形態のバラツキが発
生することになるので、小さい方が好ましい。構成１４
のように、酸化防止層の膜厚は、０．００１〜０．０５
μｍが好ましい。この程度の膜厚の酸化防止層を形成す
る方法としては、例えば、ストライクメッキなどが挙げ
られる。酸化防止膜の材料は、例えば、金、銀、パラジ
ウムなどが挙げられる。特に、凹凸層の材料が、強酸牲
のメッキ液で形成するロジウム等の場合、実質特に大気
中に露出されなくても、基本形状部分の表面が酸化さ
れ、不活性層が形成されるため密着性が悪くなったり、
膜の成長が不均一になったりし（突起の形態のバラツキ
が発生し）たりするので、特に効果がある。In order to prevent the surface of the basic shape portion from being exposed to the atmosphere as in the structure 13, before forming the matte plating, an antioxidant layer for preventing oxidation of the basic shape portion is formed. You may. When the thickness of the antioxidant layer is large, a decrease in the adhesion of the projections and a variation in the form of the projections occur. Configuration 14
The thickness of the antioxidant layer is 0.001 to 0.05.
μm is preferred. As a method of forming the oxidation preventing layer having such a thickness, for example, strike plating or the like can be mentioned. Examples of the material for the antioxidant film include gold, silver, and palladium. In particular, when the material of the uneven layer is rhodium or the like formed with a strongly acidic plating solution, the surface of the basic shape portion is oxidized even if it is not substantially exposed to the atmosphere, and an inactive layer is formed, so that it is adhered. Or worse,
This is particularly effective because the growth of the film becomes non-uniform (variations in the form of the projections occur).

【００３７】構成１５によれば、表層の凹凸層を形成す
る際のメッキ電流密度を、比較的低電流密度（具体的に
は、０．１Ａ／ｄｍ2〜１．０Ａ／ｄｍ2）として表層の
凹凸層を形成することによって、表面粗さ状態の制御が
容易となる。従って、基板上に多数のバンプ接点を設け
る場合であっても、各バンプ接点の表面状態は、いずれ
も一定した態様に近づけることができ、接触対象部と各
バンプ接点との接触状態のバラツキはより少なくなる。
また、無光沢メッキにおける電流密度を常に一定に保つ
ことで、電流密度が安定し、突起の形態にバラツキがで
ることがない。さらに、メッキ工程における電流密度、
光沢剤の量、メッキ材料を変化させることによって、表
面粗さ状態及び突起密度を制御することができ、電極部
分の酸化膜を突き破るのに適した表面粗さを形成するこ
とができる。According to the fifteenth aspect, the plating current density at the time of forming the surface uneven layer is set to a relatively low current density (specifically, 0.1 A / dm 2 to 1.0 A / dm 2 ). By forming the uneven layer, it is easy to control the surface roughness state. Therefore, even when a large number of bump contacts are provided on the substrate, the surface condition of each bump contact can be brought close to a constant mode, and the variation in the contact state between the contact target portion and each bump contact can be reduced. Less.
In addition, since the current density in the matte plating is always kept constant, the current density is stabilized, and the shape of the projection does not vary. Furthermore, the current density in the plating process,
By changing the amount of the brightener and the plating material, the state of the surface roughness and the density of the protrusions can be controlled, and the surface roughness suitable for breaking through the oxide film on the electrode portion can be formed.

【００３８】構成１６によれば、無光沢メッキ材料が、
ロジウムであることによって、強固な密着が得られ、接
触対象部との繰り返しの接触に対しても欠落し難いもの
となる。また、メッキ工程における電流密度、光沢剤の
量、メッキ材料を変化させることによって、表面粗さ状
態及び突起密度を精度良く制御することができる。According to the sixteenth aspect, the matte plating material is
By using rhodium, strong adhesion is obtained, and it is difficult to lose even with repeated contact with the contact target portion. Further, by changing the current density, the amount of brightener, and the plating material in the plating step, the surface roughness state and the projection density can be controlled with high accuracy.

【００３９】構成１７によれば、構成１２〜１６のよう
な優れた特性を有するプローブ構造を有するウエハ一括
コンタクトボードが得られるので、接触抵抗のばらつき
がなく、バーンイン試験において信頼性が高く、エラー
のない試験を行うことができる。According to the configuration 17, a wafer batch contact board having a probe structure having excellent characteristics as in the configurations 12 to 16 can be obtained. Therefore, there is no variation in contact resistance, the reliability is high in the burn-in test, and the error is high. Test without the need.

【００４０】なお、本発明によれば、３００回繰り返し
接触を行った際の接触抵抗の変化を１Ω以下に抑えるこ
とが可能である。According to the present invention, it is possible to suppress the change in the contact resistance when the contact is repeated 300 times to 1 Ω or less.

【００４１】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明のプローブ構造をそ
の製造方法と共に詳細に説明する。図１は本発明による
プローブ構造の一例を模式的に示す断面図である。同図
に示すプローブ構造では、絶縁性基板１の一方の面にバ
ンプ接点２が設けられ、絶縁性基板１の他方の面に導電
性回路の一部を構成する電極３が設けられている。絶縁
性基板１にはスルーホール５が形成されており、バンプ
接点２と導電性回路の一部を構成する電極３とは、絶縁
性基板を挟んで互いに表裏に位置するもの同士が、スル
ーホール５内部の導電性物質からなる導通部４によって
導通されている。バンプ接点２は、半球状を呈する基本
形状部分２ａと、その表面に表面粗さを持つ表層２ｅと
からなる。同図の例では、基本形状部分２ａは単層構造
であり、基本形状部分２ａの表面上に無光択メッキによ
る表面粗さを持つ表層２ｅが形成されている。また、図
７の例では、基本形状部分２ａの表面に酸化防止層を形
成した複数層構造であり、酸化防止層の表面上に無光沢
メッキによる表面粗さを持つ表層２ｅが形成されてい
る。無光択メッキによる表面粗さを持つ表層２ｅは、ラ
ンダムに形成された微小なグレインが集合して形成され
ている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The probe structure of the present invention will be described below in detail along with a method for manufacturing the same. FIG. 1 is a sectional view schematically showing one example of a probe structure according to the present invention. In the probe structure shown in FIG. 1, a bump contact 2 is provided on one surface of an insulating substrate 1, and an electrode 3 constituting a part of a conductive circuit is provided on the other surface of the insulating substrate 1. A through hole 5 is formed in the insulating substrate 1, and the bump contact 2 and the electrode 3 forming a part of the conductive circuit are located on the front and back of the insulating substrate with each other. Conduction is made by a conduction portion 4 made of a conductive substance inside the inside 5. The bump contact 2 includes a hemispherical basic shape portion 2a and a surface layer 2e having a surface roughness on its surface. In the example shown in the figure, the basic shape portion 2a has a single-layer structure, and a surface layer 2e having a surface roughness by non-selective plating is formed on the surface of the basic shape portion 2a. Further, the example of FIG. 7 has a multi-layer structure in which an antioxidant layer is formed on the surface of the basic shape portion 2a, and a surface layer 2e having a surface roughness by matte plating is formed on the surface of the antioxidant layer. . The surface layer 2e having a surface roughness by non-selective plating is formed by gathering fine grains formed at random.

【００４２】絶縁性基板は、電気絶縁性を有するもので
あれば特に限定されないが、絶縁性とともに可撓性を有
するものが好ましく、具体的には、ポリイミド系樹脂、
ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリア
ミド系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
シリコーン系樹脂など、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を
問わず目的に応じて選択できる。これらの樹脂のうち、
優れた耐熱性や耐薬品性、さらに機械的強度を発揮する
ポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。絶縁性基板
の厚さは任意に選択できるが、十分な機械的強度や可撓
性を有するようにするため、通常、２μｍ〜５００μ
ｍ、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍである。さらに、
バーインボードやプローブカードなどの用途で使用され
るプローブ構造では、１０μｍ〜５０μｍ程度の絶縁性
樹脂フィルムが良い。The insulating substrate is not particularly limited as long as it has electrical insulating properties. However, it is preferable that the insulating substrate has flexibility as well as insulating properties.
Polyester resin, epoxy resin, urethane resin, polystyrene resin, polyethylene resin, polyamide resin, ABS resin, polycarbonate resin,
A thermosetting resin or a thermoplastic resin such as a silicone resin can be selected according to the purpose. Of these resins,
It is preferable to use a polyimide resin that exhibits excellent heat resistance, chemical resistance, and mechanical strength. The thickness of the insulating substrate can be arbitrarily selected, but is usually 2 μm to 500 μm in order to have sufficient mechanical strength and flexibility.
m, preferably 10 μm to 150 μm. further,
For a probe structure used for applications such as a burn-in board and a probe card, an insulating resin film of about 10 μm to 50 μm is preferable.

【００４３】導電性回路の一部を構成する電極は、絶縁
性基板に対してバンプ接点を形成すべき位置の内部また
は裏面に相当する位置に形成され、バンプ接点と導通さ
れるものである。導電性回路は、導体・半導体によって
形成された回路パターンの他に、接点部、コイル、抵抗
体、コンデンサなどの回路を構成する要素を包含する。
導電性回路は絶縁性基板外（例えば配線基板など）に形
成することもできる。導電性回路やその一部を構成する
電極の材料としては、導体・半導体を問わず導電性を有
するものであれば特に限定されないが、公知の良導体金
属が好ましい。例えば、銅、金、銀、白金、鉛、錫、ニ
ッケル、鉄、コバルト、インジウム、ロジウム、クロ
ム、タングステン、ルテニウムなどの単独金属、または
これらを成分とする各種合金、例えば半田、ニッケル−
錫、金−コバルトなどが挙げられる。また、上記金属、
合金などから複数種類を用いて積層構造としてもよい。
また、導電性回路やその一部を構成する電極の厚みは限
定されない。導電性回路やその一部を構成する電極を形
成する方法としては、絶縁性基板の全面に導電性材料層
を形成し、目的の回路パターンを残すように他の部分を
エッチング等によって除去する方法等が挙げられる。The electrodes constituting a part of the conductive circuit are formed inside the position where the bump contact is to be formed on the insulating substrate or at a position corresponding to the back surface, and are electrically connected to the bump contact. The conductive circuit includes, in addition to a circuit pattern formed by a conductor / semiconductor, an element constituting a circuit such as a contact portion, a coil, a resistor, and a capacitor.
The conductive circuit can be formed outside the insulating substrate (for example, a wiring substrate). The material of the electrodes constituting the conductive circuit or a part thereof is not particularly limited as long as it has conductivity regardless of a conductor or a semiconductor, but a known good conductor metal is preferable. For example, single metals such as copper, gold, silver, platinum, lead, tin, nickel, iron, cobalt, indium, rhodium, chromium, tungsten, ruthenium, or various alloys containing these as components, for example, solder, nickel-
Tin, gold-cobalt and the like. Also, the above metal,
A stacked structure may be used by using a plurality of types of alloys or the like.
Further, the thickness of the conductive circuit and the electrodes constituting a part thereof are not limited. As a method of forming a conductive circuit and an electrode constituting a part thereof, a method of forming a conductive material layer on the entire surface of an insulating substrate and removing other portions by etching or the like so as to leave a desired circuit pattern. And the like.

【００４４】導電性回路の一部を構成する電極とバンプ
接点とを連通させるためのスルーホールの孔径は限定さ
れないが、隣合ったスルーホール同士がつながらない程
度にまで大きくすることによって、導通部の電気抵抗を
小さくできるので好ましい。スルーホールの実用的な孔
径は、５μｍ〜２００μｍ、特に１０μｍ〜８０μｍ程
度が好ましい。スルーホールの形成方法としては、レー
ザー加工法、フォトリソグラフィー加工法、絶縁性基板
と耐薬品性の異なるレジストなどを用いた化学エッチン
グ法、プラズマ加工法、パンチングなどの機械的加工
法、などの方法が挙げられる。これらの方法のなかで
も、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレー
ザーなどによるレーザー加工は、スルーホールを任意の
孔径や孔間ピッチにて微細加工が可能であり、バンプ接
点のファインピッチ化に対応でき、好ましい方法であ
る。なお、スルーホールは、絶縁性基板面に対して垂直
に形成するだけでなく、絶縁性基板面に対して所定の角
度を成すように形成し、互いに真裏の位置から少しずれ
た関係にある電極とバンプ接点とを導通させることもで
きる。The diameter of the through-hole for communicating the electrode forming part of the conductive circuit with the bump contact is not limited. However, by increasing the diameter of the through-hole to such an extent that adjacent through-holes are not connected to each other, It is preferable because the electric resistance can be reduced. A practical hole diameter of the through hole is preferably 5 μm to 200 μm, particularly preferably about 10 μm to 80 μm. Methods for forming through holes include laser processing, photolithography, chemical etching using a resist with different chemical resistance from the insulating substrate, plasma processing, and mechanical processing such as punching. Is mentioned. Among these methods, laser processing by excimer laser, carbon dioxide laser, YAG laser, etc., enables fine processing of through-holes with arbitrary hole diameters and pitches between holes, and can respond to the fine pitch of bump contacts. This is the preferred method. The through holes are formed not only perpendicularly to the surface of the insulating substrate, but also at a predetermined angle to the surface of the insulating substrate, and are slightly offset from positions directly behind each other. And the bump contact can be conducted.

【００４５】導通部はスルーホール内に形成されて接点
部と導電性回路の一部を構成する電極とを電気的に接続
しうるものであれば良く、スルーホール内に導電性物質
を充填してなるもの、スルーホールメッキのように貫通
孔の壁面に導通性物質の層を形成してなるものなどが例
示される。導通部の形成方法としては、電解メッキ法や
無電解メッキ法、ＣＶＤ法などの成膜方法、機械的に導
電性物質をスルーホール内にはめ込む方法、などが挙げ
られる。これらの方法のなかでも、スルーホール内に導
電性回路の一部を構成する電極を露出させ、この電極を
負極として電解メッキによってスルーホール内に導電性
物質を充填する方法が、確実な導通が得られ、かつ簡便
であるので好ましい。The conductive part may be any part as long as it is formed in the through-hole and can electrically connect the contact part and the electrode constituting a part of the conductive circuit. The conductive part is filled in the through-hole. And those formed by forming a layer of a conductive substance on the wall surface of a through-hole, such as through-hole plating. Examples of the method of forming the conductive portion include a film forming method such as an electrolytic plating method, an electroless plating method, and a CVD method, and a method of mechanically inserting a conductive substance into a through hole. Among these methods, a method of exposing an electrode constituting a part of a conductive circuit in a through-hole and filling the through-hole with a conductive material by electrolytic plating using this electrode as a negative electrode provides reliable conduction. It is preferable because it is obtained and simple.

【００４６】バンプ接点の基本形状部分は、絶縁性基板
面からの突出の有無を問わず、接触対象部の形状に応じ
て、凸状、凹状、どのような形状であっても良いが、公
知のバンプ接点と同様、滑らかな半球状に突起したもの
が最も有用である。ここでいう半球状とは完全な半球だ
けではなく、滑らかで単調な曲面をもって突起した形状
をも含む。The basic shape of the bump contact may be convex or concave, depending on the shape of the contact target portion, regardless of whether or not the bump contact projects from the insulating substrate surface. As in the case of the bump contact described above, a smooth hemispherical protrusion is most useful. The term “hemisphere” as used herein includes not only a perfect hemisphere but also a shape protruding with a smooth and monotonous curved surface.

【００４７】基本形状部分の製造方法は限定されない
が、好ましいものとして次の工程からなる製造方法が挙
げられる。以下に基本形状部分が単層構造の場合の製造
方法を説明する。絶縁性基板の面上にバンプ接点を形成
すべき位置を決定し、その位置に対応する基板内部また
は裏面の位置に導電性回路の一部を構成する電極を形成
する。上記バンプ接点を形成すべき位置に穴（スルーホ
ール）加工を施し、このスルーホールの底部に導電性回
路の一部を構成する電極を露出させる。ここでいうスル
ーホールは、絶縁性基板の一方の面から導電性回路の一
部を構成する電極に到達するまで連通する穴である。無
電解メッキによって、導電性回路の一部を構成する電極
を負極としてスルーホール内に導電性物質を析出させて
充填し、導通部とする。さらにこの導電性物質と同一物
質をバンプ接点材料として、析出を継続させて、絶縁性
基板の表面から滑らかな半球状に突起するよう成長させ
てバンプ接点の基本形状部分とする。ただし、上記工程
において、スルーホール内に導電性物質が充填される前
に析出を停止し、絶縁性基板の表面に対して凹状とした
部分を基本形状部分としてもよい。基本形状部分は材料
間の密着や製造容易の観点からは同一の材料だけを析出
させ単一構造（単層構造）とすることが好ましい。The method of manufacturing the basic shape portion is not limited, but a preferable example is a manufacturing method including the following steps. The manufacturing method when the basic shape portion has a single-layer structure will be described below. A position where a bump contact is to be formed on the surface of the insulating substrate is determined, and an electrode constituting a part of the conductive circuit is formed in the substrate or at a position on the back surface corresponding to the position. A hole (through hole) is formed at a position where the bump contact is to be formed, and an electrode constituting a part of the conductive circuit is exposed at the bottom of the through hole. Here, the through hole is a hole communicating from one surface of the insulating substrate to an electrode constituting a part of the conductive circuit. By electroless plating, a conductive substance is deposited and filled in the through-hole with an electrode constituting a part of the conductive circuit as a negative electrode to form a conductive portion. Further, the same substance as the conductive substance is used as a bump contact material, and deposition is continued to grow so as to protrude into a smooth hemisphere from the surface of the insulating substrate to form a basic shape portion of the bump contact. However, in the above step, the deposition may be stopped before the through-hole is filled with the conductive substance, and a portion that is concave with respect to the surface of the insulating substrate may be used as the basic shape portion. From the viewpoint of close contact between materials and ease of manufacture, it is preferable that the basic shape portion is formed into a single structure (single-layer structure) by depositing only the same material.

【００４８】次に、図１に示したように、基本形状部分
が単層の構造である態様について説明する。図１におけ
るバンプ接点２は基本形状部分２ａ、表層２ｅの２層構
造からなる。基本形状部分は、公知のバンプ接点と同
様、導通部を介して電極と接続され、かつバンプ接点部
の表層内部のコアとなって接点部の強度を支える。基本
形状部分の硬度は１００Ｈｋ以上、８００Ｈｋ以下が良
く、好ましくは２００Ｈｋ〜６００Ｈｋであり、さらに
好ましい範囲は、３００Ｈｋ〜６００Ｈｋである。硬度
１００Ｈｋ未満ではバンプ接点部が接触対象部に当接し
圧力がかけられた際に変形しやすく、また、硬度８００
Ｈｋを上回るとクラックが発生しやすくなる。このよう
な基本形状部分の形成材料としては、特に限定されない
が、公知のバンプに用いられる安価な良導体金属が好ま
しいものであり、ニッケル、ニッケル・錫合金、ニッケ
ル・パラジウム合金、銅などが例示される。Next, an embodiment in which the basic shape portion has a single-layer structure as shown in FIG. 1 will be described. The bump contact 2 in FIG. 1 has a two-layer structure of a basic shape portion 2a and a surface layer 2e. The basic shape portion is connected to the electrode via a conductive portion, like a known bump contact, and serves as a core inside the surface layer of the bump contact to support the strength of the contact. The hardness of the basic shape portion is preferably 100 Hk or more and 800 Hk or less, preferably 200 Hk to 600 Hk, and more preferably 300 Hk to 600 Hk. If the hardness is less than 100 Hk, the bump contact portion is likely to be deformed when a pressure is applied due to contact with the contact target portion.
If it exceeds Hk, cracks are likely to occur. The material for forming such a basic shape portion is not particularly limited, but an inexpensive good conductor metal used for a known bump is preferable, and examples thereof include nickel, a nickel-tin alloy, a nickel-palladium alloy, and copper. You.

【００４９】基本形状部分を形成する材料は、導電性回
路を形成する材料に対して、結晶学的に整合性を有し、
密着が良く、拡散しにくいものであることが好ましい。
例えば、導電性回路の材料が銅である場合、これに対す
る基本形状部分の材料は、ニッケルやニッケル合金が好
ましい組合せとなる。The material forming the basic shape portion is crystallographically compatible with the material forming the conductive circuit,
It is preferable that the material has good adhesion and does not easily diffuse.
For example, when the material of the conductive circuit is copper, nickel or a nickel alloy is a preferable combination as the material of the basic shape portion.

【００５０】表層の凹凸層は、表面粗さを持つ層であ
り、繰り返し行われる接触対象部との接触に対してもダ
メ−ジを受け難く、接触対象部よりも硬度が高いことが
要求される。また、耐食性を有し、接触対象部からの他
金属の転写・拡散を制御しうる性質を有することによっ
て、接触抵抗を低い状態に維持できる。表層の硬度は８
００Ｈｋ以上、１０００Ｈｋ以下がよく、好ましい範囲
は８５０Ｈｋ〜１０００Ｈｋであり、特に好ましくは９
００Ｈｋ〜１０００Ｈｋである。硬度８００Ｈｋを下回
ると被検査体の導体との接触の際に表層の凹凸層はダメ
ージを受けやすく、１０００Ｈｋを上回るとクラックが
発生しやすくなる。このような表層の凹凸層の材料とし
ては、耐食性を有し、接触対象部から転移する金属の拡
散を防止するバリアとしての性質を有する金属が好まし
く、ロジウム、ルテニウム、コバルト、クロム、タング
ステンなどの貴金属が例示される。The uneven layer on the surface is a layer having a surface roughness, is hardly damaged by repeated contact with the contact portion, and is required to have higher hardness than the contact portion. You. In addition, the contact resistance can be maintained at a low level by having corrosion resistance and being capable of controlling the transfer and diffusion of another metal from the contact target portion. Surface hardness is 8
The range is preferably from 00Hk to 1000Hk, and the preferred range is from 850Hk to 1000Hk, particularly preferably 9Hk to 1000Hk.
00Hk to 1000Hk. When the hardness is less than 800 Hk, the uneven layer on the surface is easily damaged at the time of contact with the conductor of the test object, and when the hardness is more than 1000 Hk, cracks are easily generated. As a material of such a surface uneven layer, a metal having corrosion resistance and having a property as a barrier for preventing diffusion of a metal transferred from a contact target portion is preferable, and rhodium, ruthenium, cobalt, chromium, tungsten, and the like are preferable. Noble metals are exemplified.

【００５１】表層の凹凸層に上記貴金属を用いる場合、
該貴金属は、単一金属、合金のいずれでも良いが、卑金
属が表面に拡散して酸化されることによる接触抵抗の増
大や、有機不純物による内部応力の増大、クラックの発
生などを抑制するためにも、９９％以上が貴金属である
ことが好ましい。なお、合金の場合、耐食性を有し拡散
しにくい貴金属の組合せが好ましく、ロジウムとルテニ
ウムなどの組み合わせが例示される。表層の凹凸層の厚
さは、被換査物の接触対象部に対する耐摩耗性を発現で
きる厚さが好ましい。基本形状部分２ａの表面に酸化防
止層を形成した複数層構造のものは、基本形状部分２ａ
の形成と、表層の凹凸層の形成との間に酸化防止層の形
成工程を付加するだけで、それ以外は上記製造方法と変
わらない。酸化防止層は、基本形状部分が酸化すること
による表層の凹凸層（突起）の密着力の低下や突起の形
態のバラツキを、抑える働きをする。酸化防止層の材料
は、強酸性のメッキ液によって形成される材料以外であ
れば良い。強酸性のメッキ液だと、基本形状部分表面へ
の形成過程で基本形状部分が酸化されるからである。例
えば、弱酸性、中性、アルカリ性のメッキ液で形成可能
な、金、銀、パラジウムなどが挙げられる。また、酸化
防止層の膜厚が大きい場合、突起の密着力の低下や突起
の形態のバラツキが発生することになるので、膜厚は、
０．００１〜０．０５μｍが好ましく、形成方法として
は、ストライクメッキなどが挙げられる。When the above noble metal is used for the surface uneven layer,
The noble metal may be either a single metal or an alloy, but in order to suppress an increase in contact resistance due to the base metal being diffused and oxidized to the surface, an increase in internal stress due to organic impurities, generation of cracks, and the like. Also, it is preferable that 99% or more is a noble metal. In the case of an alloy, a combination of a noble metal having corrosion resistance and hardly diffusing is preferable, and a combination of rhodium and ruthenium is exemplified. The thickness of the surface uneven layer is preferably a thickness capable of exhibiting abrasion resistance of the object to be inspected to the contact target portion. In the case of a multi-layer structure in which an antioxidant layer is formed on the surface of the basic shape portion 2a, the basic shape portion 2a
Only the step of forming an antioxidant layer is added between the formation of the surface layer and the formation of the surface uneven layer. The antioxidant layer has a function of suppressing a decrease in the adhesive force of the surface uneven layer (projections) due to oxidation of the basic shape portion and a variation in the form of the projections. The material of the antioxidant layer may be any material other than the material formed by the strongly acidic plating solution. This is because if a strongly acidic plating solution is used, the basic shape portion is oxidized during the formation process on the surface of the basic shape portion. For example, gold, silver, palladium, and the like, which can be formed with a weakly acidic, neutral, or alkaline plating solution, may be used. Further, when the thickness of the antioxidant layer is large, a decrease in the adhesion of the projections and a variation in the form of the projections occur.
The thickness is preferably 0.001 to 0.05 μm, and examples of the forming method include strike plating.

【００５２】[0052]

【実施例】実施例１ 基本形状部分が単層構造のプローブ構造 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示す。本実施例
では、図１に模式的に示すバンプ接点の構造、即ち、基
本形状部分が単層横造であって、表面に連続無光沢メッ
キにて表面粗さを持つ表層（凹凸層）を形成したバンプ
接点を有するプローブ構造（ウエハ一括バーンイン試験
の用途に使用されるもの）を実際に製造した。具体的に
は、図２（ａ）に示すように、市販のポリイミドフィル
ム１１と銅箔１３とを貼り合わせた構造の２層フィルム
（例えば、住友金属鉱山（株）社製：エスパーフレック
ス；ポリイミド膜厚２５μｍ、銅箔厚１６μｍ）を用
い、図２（ｂ）に示すように、ポリイミドフィルム１１
におけるバンプ接点を形成する位置にＫｒＦエキシマレ
ーザ（波長２４８ｎｍ）を照射し、内径３０μｍのスル
ーホール１５を形成し、このスルーホールの底面に銅箔
１３を露出させた。次いで、エキシマレーザによるスル
ーホール加工を行った際にポリイミド表面に付着したカ
ーボンの除去及びポリイミド面のメッキ液に対する濡れ
性改善のために、プラズマアッシング処理を行った。 EXAMPLE 1 basic shape portion below the probe structure of a single layer structure, specifically showing the present invention to Examples. In the present embodiment, the structure of the bump contact schematically shown in FIG. 1, that is, a surface layer (concavo-convex layer) having a surface roughness of a single layer horizontal structure and a continuous matte plating on the surface is used. A probe structure having a bump contact formed thereon (used for a batch burn-in test for a wafer) was actually manufactured. Specifically, as shown in FIG. 2A, a two-layer film having a structure in which a commercially available polyimide film 11 and a copper foil 13 are bonded (for example, Esperflex; manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.) As shown in FIG. 2B, a polyimide film 11 having a film thickness of 25 μm and a copper foil thickness of 16 μm was used.
Was irradiated with a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) to form a through hole 15 having an inner diameter of 30 μm, and the copper foil 13 was exposed on the bottom surface of the through hole. Next, plasma ashing was performed to remove carbon adhering to the polyimide surface when performing through-hole processing with an excimer laser and to improve the wettability of the polyimide surface with a plating solution.

【００５３】次に、表面側の銅箔面がメッキされないよ
うに保護した後、銅箔１３の一部にメッキ用電極を接続
しスルーホール１５内に露出した銅箔を負極として、ニ
ッケル合金の電気メッキを行った。詳しくは、図２
（ｃ）に示すように、 ニッケル合金をスルーホール１
５内に析出させて充填し、さらに析出を継続して、ポリ
イミド面から２５μｍ突出した高さまで半球状に成長さ
せ単層構造の基本形状部分１２ａとした。このニッケル
合金による基本形状部分１２ａを大気に触れさせないよ
うに水洗工程に移し水洗後、５％硫酸処理による基本形
状部分の表面活性化を行い、再度水洗後、メッキ電流密
度を０．５Ａ／ｄｍ2に設定し、常に一定のメッキ電流
密度を保って、無光沢ロジウムメッキを行った。なお、
ニッケル合金のメッキ開始から無光沢ロジウムメッキ終
了までの間は基本形状部分を大気に触れさせることな
く、水洗、前処理の工程を行い、時間を開けず連続にて
処理を行った（連続無光沢ロジウムメッキ）。連続無光
沢ロジウムメッキ（微小なグレインの集合の厚さ）は２
μｍの厚さに析出させ、表面粗さＲｍａｘ＝０．５μ
ｍ、Ｒａ＝０．１μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝５の表面状態
を得た。なお、表面粗さの測定方法としては、実際のバ
ンプ接点表面を表面形状測定装置（TENCOR INSTRUMENTS
社製：テンコールＰ２）によって、触針式にて表面粗さ
の計測を行った。最後に、銅箔１３をエッチングにより
パターニングして、導電性回路やその一部を構成する電
極を形成し（図示せず）、図１に示すプローブ構造を得
た。Next, after protecting the surface of the copper foil from being plated, a plating electrode is connected to a part of the copper foil 13 and the copper foil exposed in the through-hole 15 is used as a negative electrode to form a nickel alloy. Electroplating was performed. See Figure 2 for details.
(C) As shown in FIG.
5, was deposited and filled, and further continued to be deposited, and was grown hemispherically to a height protruding 25 μm from the polyimide surface to form a basic shape portion 12a having a single-layer structure. The basic shape portion 12a made of the nickel alloy is transferred to a water washing step so as not to be exposed to the air, and after rinsing, the surface shape of the basic shape portion is activated by 5% sulfuric acid treatment. The coating was set to 2 and the matte rhodium plating was performed while always maintaining a constant plating current density. In addition,
From the start of the nickel alloy plating to the end of the matte rhodium plating, the basic shape portion was washed with water and pre-processed without being exposed to the atmosphere. Rhodium plating). Continuous matte rhodium plating (thickness of aggregate of fine grains) is 2
μm, and the surface roughness Rmax = 0.5μ
m, Ra = 0.1 μm, and surface conditions of Rmax / Ra = 5 were obtained. In addition, as a method of measuring the surface roughness, an actual bump contact surface is measured with a surface shape measuring device (TENCOR INSTRUMENTS).
The surface roughness was measured by a stylus method using Tencor P2) (manufactured by Sharp Corporation). Finally, the copper foil 13 was patterned by etching to form a conductive circuit and electrodes constituting a part of the circuit (not shown), thereby obtaining the probe structure shown in FIG.

【００５４】バンプ接点部の表面状態をＳＥＭ（走査型
電子顕微鏡）で観察したところ、図３、図４となり、バ
ンプ接点部の表面は、ランダムに形成された微小なグレ
インが集合して表面に凹凸が形成されていた。そのグレ
インサイズを測定したところ、５ｎｍ〜２００ｎｍで、
平均グレインサイズは、８０ｎｍであった。また、グレ
インが集合して形成された突起の大きさは、約０．３μ
ｍ〜約０．６μｍであり、突起密度は、１μｍ2当たり
１個〜７個であった。また、突起の太さは、約０．１μ
ｍ〜約０．３μｍで、突起のピッチは、約０．２５μｍ
〜約０．６μｍであり、突起太さが突起ピッチの約２／
５〜約１／２（１／３以上）であった。粘着テープ（例
えば、ニチバン（株）社製：セロテープ）を用いたテー
プ剥離試験を行ったところ、連続無光沢ロジウムメッキ
層は剥離しなかった。また、ニッケル合金からなる基本
形状部分及び連続無光沢ロジウムメッキ層の硬度をそれ
ぞれマイクロビッカース硬度計によって測定したとこ
ろ、それぞれ、６００Ｈｋ、９００Ｈｋであった。When the surface condition of the bump contact portion was observed with a scanning electron microscope (SEM), the results were as shown in FIGS. 3 and 4, and the surface of the bump contact portion was formed by a collection of randomly formed fine grains. Irregularities were formed. When the grain size was measured, it was 5 nm to 200 nm.
The average grain size was 80 nm. The size of the projections formed by the aggregation of grains is about 0.3 μm.
m to about 0.6 μm, and the projection density was 1 to 7 per 1 μm 2 . The thickness of the protrusion is about 0.1μ.
m to about 0.3 μm, and the pitch of the projections is about 0.25 μm
About 0.6 μm, and the projection thickness is about 2 /
5 to about 1/2 (1/3 or more). When a tape peeling test using an adhesive tape (for example, Nichiban Co., Ltd .: Cellotape) was performed, the continuous matte rhodium plating layer was not peeled. Further, the hardness of the basic shape portion made of a nickel alloy and the hardness of the continuous matte rhodium plating layer were measured by a micro Vickers hardness meter, respectively, to be 600 Hk and 900 Hk, respectively.

【００５５】比較例１ 実施例１においてニッケル合金によるパンプ接点を形成
させた後、大気中にて１０分間放置した後、実施例１と
同様に無光沢ロジウムメッキを行った（不連続無光沢メ
ッキ）。その結果、バンプ接点の表面粗さは、Ｒｍａｘ
＝１．０μｍ、Ｒａ＝０．０２μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝
５０であった。また、不連続無光沢メッキによって得ら
れたバンプを分析したところ、ニッケル合金とロジウム
層との間に酸化ニッケルからなる不活性状態が存在して
いることが確認された。これによってニッケル合金の表
面に対するロジウム粒子の付着にバラツキが起こり、Ｒ
ｍａｘ／Ｒａが１０を大きく超えた。そして、ロジウム
層全体の付着強度が弱くなり、接触対象物との接触繰り
返しによって表面ロジウム層の割れ、欠けが発生し著し
く耐久性が落ちた。また、突起高さが高く突起自体が細
くなる場合があり、バンプ接点と接触対象部との接触繰
り返しによって、バンプ表面から容易に欠落し、接触抵
抗が変化することがあった。さらに微小突起の高さ（表
面粗さ）、粗さのバラツキ、突起密度などを常に一定に
して形成することが困難であり、バンプ毎に接触抵抗が
ばらつくことがあった。さらに、粘着テープ（例えば、
ニチバン（株）社製：セロテープ）を用いたテープ剥離
試験によって、ロジウム層は容易に剥離した。COMPARATIVE EXAMPLE 1 A pump contact made of a nickel alloy was formed in Example 1, left in the air for 10 minutes, and then subjected to matte rhodium plating as in Example 1 (discontinuous matte plating). ). As a result, the surface roughness of the bump contact becomes Rmax
= 1.0 μm, Ra = 0.02 μm, Rmax / Ra =
It was 50. In addition, analysis of the bumps obtained by the discontinuous matte plating confirmed that an inactive state composed of nickel oxide was present between the nickel alloy and the rhodium layer. As a result, the adhesion of rhodium particles to the surface of the nickel alloy varies, and R
max / Ra greatly exceeded 10. Then, the bonding strength of the entire rhodium layer was reduced, and the surface rhodium layer was cracked or chipped due to repeated contact with the contact object, resulting in a significant decrease in durability. In addition, the height of the projections may be high and the projections themselves may be thin. Due to repeated contact between the bump contact and the contact target portion, the bumps may easily drop off from the bump surface and the contact resistance may change. Furthermore, it is difficult to form the microprojections with a constant height (surface roughness), unevenness of the roughness, projection density, etc., and the contact resistance may vary from bump to bump. Furthermore, an adhesive tape (for example,
The rhodium layer was easily peeled off by a tape peeling test using Nichiban Co., Ltd .: Cellotape.

【００５６】実施例２〜５、８〜１０及び比較例２〜５ 連続無光沢ロジウムメッキ工程におけるメッキ電流密
度、光沢剤の量を適宜調節したこと以外は実施例１と同
様にして、バンプ接点表面の表面粗さの異なるプローブ
構造を作製した。得られたバンプの表面粗さ、Ｒｍａｘ
／Ｒａ及びグレインサイズを測定したところ、表１のよ
うになった。 Examples 2 to 5, 8 to 10 and Comparative Examples 2 to 5 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the plating current density and the amount of brightener in the continuous matte rhodium plating step were appropriately adjusted. Probe structures with different surface roughness were fabricated. Surface roughness of the obtained bump, Rmax
Table 1 shows the results of measurement of / Ra and grain size.

【００５７】[0057]

【表１】 [Table 1]

【００５８】実施例６〜７及び比較例６〜７ 実施例におけるメッキ電流密度を０．１Ａ／ｄｍ2（実
施例６）、１．０Ａ／ｄｍ2（実施例７）、０．０５Ａ
／ｄｍ2（比較例６）、１．５Ａ／ｄｍ2（比較例７）と
した以外は、実施例１と同様にプローブ構造を作製し
た。得られたバンプの表面粗さ、Ｒｍａｘ／Ｒａ及びグ
レインサイズを測定したところ、表２のようになった。 Examples 6-7 and Comparative Examples 6-7 The plating current densities in Examples were 0.1 A / dm 2 (Example 6), 1.0 A / dm 2 (Example 7), and 0.05 A.
A probe structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the probe structure was / Am 2 (Comparative Example 6) and 1.5 A / dm 2 (Comparative Example 7). Table 2 shows the measured surface roughness, Rmax / Ra, and grain size of the obtained bumps.

【００５９】[0059]

【表２】 [Table 2]

【００６０】接触状態の評価 接触対象部として、ガラス基板上に１μｍの厚みでアル
ミニウムを蒸着させたアルミニウムチップを用い、上記
で得られた表面粗さの異なるプローブ構造の接触状態を
評価したところ、連続無光沢ロジウムメッキによって形
成された表層の表面粗さがＲｍａｘ＝０．０１μｍ〜
０．８μｍ、Ｒａ＝０．００１μｍ〜０．４μｍ、Ｒｍ
ａｘ／Ｒａ＝２〜１０の場合（上記実施例１〜１０）に
アルミニウムの酸化膜が好ましく破られ、１バンプ当た
りの荷重が１．０ｇの際、１Ω以下という低い接触抵抗
が得られ、接触抵抗の安定化に寄与することが確かめら
れた。 接触対象物に対して荷重１０ｇにて３００回の
繰り返し評価を行った結果、不連続無光沢メッキにてロ
ジウム層を形成したバンプ接点は、１〜２回の接触にて
ロジウム層の割れ、欠けが発生した。連続無光沢メッキ
にてロジウム層を形成したものはロジウム層の割れ、欠
けは発生ぜず、接触抵抗の低下もみられなかった（図
５）。接触繰り返しによって割れ、欠けが発生していな
かったバンプ接点の表面状態を顕微鏡にて観察、評価し
たところ、連続無光沢メッキによって形成された表層の
表面粗さがＲｍａｘ＝０．０１μｍ〜０．８μｍ、Ｒａ
=０．００μｍ〜０．４μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝２〜１
０の場合（上記実施例１〜１０）では表層の突起に劣化
は見られなかった。また、上記実施例１〜１０で得られ
たプローブ構造を用いて上記アルミニウムチップに対す
る接触繰り返し試験を行ったところ、表面の摩耗や欠落
が従来のものに比べて非常に少なく、信頼性の高い接触
状態をより長く維持し得るものであった。 Evaluation of Contact State As an object to be contacted, an aluminum chip obtained by evaporating aluminum with a thickness of 1 μm on a glass substrate was used, and the contact state of the probe structures having the different surface roughness obtained above was evaluated. The surface roughness of the surface layer formed by continuous matte rhodium plating is from Rmax = 0.01 μm to
0.8 μm, Ra = 0.001 μm to 0.4 μm, Rm
When ax / Ra = 2 to 10 (Examples 1 to 10 above), the aluminum oxide film is preferably broken, and when the load per bump is 1.0 g, a low contact resistance of 1 Ω or less is obtained. It was confirmed that it contributed to stabilization of resistance. The contact object was repeatedly evaluated 300 times under a load of 10 g. As a result, the bump contact with the rhodium layer formed by discontinuous matte plating was broken or chipped by one or two contacts. There has occurred. When the rhodium layer was formed by continuous matte plating, the rhodium layer did not crack or chip, and no decrease in contact resistance was observed (FIG. 5). The surface condition of the bump contact where cracks and chips were not generated by repeated contact was observed and evaluated with a microscope. The surface roughness of the surface layer formed by continuous matte plating was Rmax = 0.01 μm to 0.8 μm. , Ra
= 0.00 μm to 0.4 μm, Rmax / Ra = 2 to 1
In the case of 0 (Examples 1 to 10), no deterioration was observed in the projections on the surface layer. In addition, when a contact repetition test was performed on the aluminum chip using the probe structures obtained in the above Examples 1 to 10, the wear and chipping of the surface were extremely small as compared with the conventional one, and a highly reliable contact was obtained. The condition could be maintained for a longer time.

【００６１】一方、上記比較例３、５、７は、表面粗さ
が大きいために、被検査対象部であるアルミニウム膜を
貫通させ、電極にダメージを与えてしまった。また、比
較例２、３、４、７では、表面粗さのバラツキ（Ｒｍａ
ｘ／Ｒａ）が大きく、突起の高い部分で接触繰り返しに
対して突起が欠落するなどの劣化が見られた。特に、比
較例３、７では、突起が欠落するのが多く見られた。上
記比較例２、４、６は、表面粗さが小さいために、バン
プを検査対象部に対して接触させても金属の酸化膜を突
き破る効果が少なく、バンプ接点毎の接触抵抗のバラツ
キが発生した。上記比較例６、７はロジウムメッキの適
性電流密度から大きく外れた電流密度によってメッキを
行ったため、ロジウムの析出が安定せず、表面粗さを測
定したポイント以外の箇所でグレインサイズが大きくな
り（２００ｎｍ超）、表面粗さが著しく大きくなる等、
メッキが異常析出するバンプが発生した。On the other hand, in Comparative Examples 3, 5 and 7, since the surface roughness was large, the aluminum film as the inspection target portion was penetrated, and the electrodes were damaged. In Comparative Examples 2, 3, 4, and 7, the variation in surface roughness (Rma
x / Ra) was large, and degradation such as dropout of protrusions due to repeated contact was observed at high protrusion portions. In particular, in Comparative Examples 3 and 7, protrusions were often found to be missing. In Comparative Examples 2, 4, and 6, since the surface roughness is small, even when the bump is brought into contact with the inspection target portion, the effect of breaking through the metal oxide film is small, and the contact resistance varies between bump contacts. did. In Comparative Examples 6 and 7, since plating was performed at a current density that largely deviated from the appropriate current density of rhodium plating, the deposition of rhodium was not stable, and the grain size was increased at locations other than the point where the surface roughness was measured ( 200 nm or more), and the surface roughness is significantly increased.
Bumps where plating abnormally precipitated occurred.

【００６２】比較例８ 連続無光沢ロジウムメッキを行う際に、電流密度を変化
させ、図９に示すバンプ接点を有するプローブ構造を得
た。その結果、メッキの際に電流密度を変化させると電
流密度が安定せず、突起の形態にバラツキがでることを
確認した。 Comparative Example 8 The current density was changed during continuous matte rhodium plating to obtain a probe structure having bump contacts shown in FIG. As a result, it was confirmed that when the current density was changed during plating, the current density was not stable, and the form of the protrusions was uneven.

【００６３】比較例９ ニッケル合金からなる基本形状部分の表面に、金メッキ
からなる中間層を設け、その表面に連続又は不連続無光
沢ロジウムメッキを行ったこと以外は実施例１又は比較
例１と同様にして、プローブ構造を得た。その結果、い
ずれの場合も、ロジウムメッキの付着強度が弱く、剥離
してしまった。COMPARATIVE EXAMPLE 9 An intermediate layer made of gold plating was provided on the surface of a basic shape portion made of a nickel alloy, and continuous or discontinuous dull rhodium plating was performed on the surface. Similarly, a probe structure was obtained. As a result, in each case, the adhesion strength of the rhodium plating was weak, and it was peeled off.

【００６４】実施例１１ 基本形状部分の表面に酸化防止層を形成した複数層構造
のプローブ構造 実施例１において基本形状部分１２ａを形成した後、酸
化防止層として弱酸性Ａｕ（金）ストライクメッキ浴に
よるＡｕ（金）のストライクメッキを行った他は、実施
例１と同様にしてプローブ構造（バーンイン試験の用途
に使用されるもの）を製造した。なお、Ａｕのストライ
クメッキの条件は、膜厚が０．０５μｍ以下になるよう
に条件設淀した。その結果、バンプ接点部の表面は、ラ
ンダムに形成された微小なグレインが集合して表面に凹
凸が形成され、その表面粗さは、Ｒｍａｘ＝０．４μ
ｍ、Ｒａ＝０．１μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝４となり、そ
のグレインサイズは、１０〜１５０ｎｍで、平均グレイ
ンサイズは、約１００ｎｍであった。また、粘着テープ
（例えば、ニチバン（株）社製：セロテープ）を用いた
テープ剥離試験を行ったところ、連続無光沢ロジウムメ
ッキ層は剥離しなかった。また、上述と同様の接触状態
の評価試験（接接触対象物に対して荷重１０ｇにて３０
０回の繰り返し評価）を行ったところ、抵抗は０．４５
Ω付近で一定であった。 Example 11 A multilayer structure in which an antioxidant layer is formed on the surface of a basic shape portion
Probe structure of Example 1 After forming the basic shape portion 12a in Example 1, a strike plating of Au (gold) by a weakly acidic Au (gold) strike plating bath as an antioxidant layer was performed in the same manner as in Example 1. A probe structure (used for burn-in test applications) was manufactured. The conditions for strike plating of Au were set so that the film thickness would be 0.05 μm or less. As a result, on the surface of the bump contact portion, randomly formed fine grains gather to form irregularities on the surface, and the surface roughness is Rmax = 0.4 μm.
m, Ra = 0.1 μm, and Rmax / Ra = 4. The grain size was 10 to 150 nm, and the average grain size was about 100 nm. Further, when a tape peeling test was performed using an adhesive tape (for example, Cellotape manufactured by Nichiban Co., Ltd.), the continuous matte rhodium plating layer was not peeled. In addition, the same contact state evaluation test as described above (30 g at a load of 10 g with respect to the contact object) is performed.
(0 repetitions), the resistance was 0.45.
It was constant around Ω.

【００６５】実施例１２ 図８に示すように、上記実施例に記載したプローブ構造
を有し、ポリイミドフィルム１１を窒化珪素製リング１
６に展開した状態で支持したメンブレンリング１０を作
製し、バキュームチャック（図示せず）上に載せたＳｉ
ウェハー４０（アルミニウムからなる電極パッドを有す
る）上に、メンブレンリング１０、プローブ構造とガラ
ス多層配線基盤とを電気的に接続する異方性導電ゴムシ
ート２０、ガラス多層配線基盤３０の順に載せ、全体を
吸着固定してウェハー４０上の各デバイスをガラス多層
配線基盤３０にプリントボードを介して接続したテスタ
ーにてバーンイン試験（特開平７−２３１０１９号公
報）を行った。バーンイン試験は、常温から設定温度８
０〜１５０℃まで温度を上昇させて行った。その結果、
実施例の製造方法によって作製された連続無光沢ロジウ
ムメッキを施したニッケル合金からなるバンプは、接触
当初（常温）から接触抵抗が低く、また、熱をかけた状
態で時間が経過しても接触抵抗が低いまま維持された。
また、連続無光沢ロジウムメッキによる突起の密着力が
強く、突起が強度的に優れ、接触の繰り返しに対して劣
化が少なく、各バンプ接点毎に接触抵抗がばらつくこと
がなかった。これに対し、ニッケル合金からなるバンプ
は、熱をかけた状態で時間が経過すると接触抵抗が下が
る傾向があった。また、金メッキ（膜厚：１μｍ）（比
較例９）を施したニッケル合金からなるバンプは、接触
当初は接触抵抗が低いが、熱をかけた状態で時間が経過
すると接触抵抗が上がる傾向があった。さらに、ニッケ
ル合金からなるバンプの表面に、金メッキからなる中間
層（膜厚：１μｍ）を設け、その表面に連続又は不連続
無光沢ロジウムメッキを施したバンプは、ロジウムメッ
キの付着強度が弱く、剥離してしまった。これらのこと
から、バーンイン試験の用途で使用されるバンプとして
は、ニッケル合金からなるバンプの表面に、連続無光沢
ロジウムメッキを施したバンプが好適であることがわか
る。 Embodiment 12 As shown in FIG. 8, the probe structure described in the above embodiment is used, and the polyimide film 11 is made of a silicon nitride ring 1.
6, a membrane ring 10 supported in a state of being developed was prepared, and Si was placed on a vacuum chuck (not shown).
On the wafer 40 (having an electrode pad made of aluminum), the membrane ring 10, the anisotropic conductive rubber sheet 20 for electrically connecting the probe structure and the glass multilayer wiring board, and the glass multilayer wiring board 30 are placed in this order. Then, a burn-in test (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-231019) was performed using a tester in which each device on the wafer 40 was connected to the glass multilayer wiring board 30 via a printed board by suction. The burn-in test is performed at a set temperature of 8
The test was performed by increasing the temperature to 0 to 150 ° C. as a result,
The bump made of a nickel alloy plated with continuous matte rhodium plated manufactured by the manufacturing method of the embodiment has a low contact resistance from the beginning of contact (at room temperature). Resistance was kept low.
Further, the adhesion of the projections by continuous matte rhodium plating was strong, the projections were excellent in strength, there was little deterioration due to repeated contact, and the contact resistance did not vary for each bump contact. On the other hand, the contact resistance of a bump made of a nickel alloy tends to decrease with the passage of time in a state where heat is applied. The bump made of a nickel alloy plated with gold (thickness: 1 μm) (Comparative Example 9) has a low contact resistance at the beginning of contact, but tends to increase with time when heat is applied. Was. Further, an intermediate layer (thickness: 1 μm) made of gold plating is provided on the surface of a bump made of a nickel alloy, and a continuous or discontinuous matte rhodium plating is applied to the surface of the bump. It has peeled off. From these facts, it can be understood that a bump obtained by applying a continuous matte rhodium plating to the surface of a bump made of a nickel alloy is suitable as a bump used for a burn-in test.

【００６６】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、基本形状部分と表面粗さを有する表層との
間に、検査時に表層に加えられた接触圧によって接点部
内に生じる応力を吸収し緩和する働きを有する緩衝層を
介在させても良い。緩衝層の材料としては、金、バラジ
ウム、銀、インジウム、白金などが上げられる。但し、
剥離や表面凹凸のバラツキなどに注意する必要がある。
また、バンプ表面の表面粗さは、電極パッドや回路パタ
ーンなど、被検査物上の接触対象部の厚さや導体表面の
酸化膜の厚さ等によって、適宜設定することができる。
また、バンプ表面の表面粗さの調整方法は、上述の実施
例のように、メッキ電流密度や光沢剤の量によって適宜
調整する方法に限定されない。例えば、基本形状部分や
表層を形成する際に、これらのメッキ液中にダイヤモン
ドなどの微粒子を分散させ、基本形状部分の表面や表層
における被接触部分に微粒子を取り込みこの微粒子によ
って凹凸（突起）を形成する方法や、基本形状部分の表
面や表層における被接触部分に取り込まれた前記微粒子
を、エッチング等の処理を行ない除去して、凹凸（突
起）を形成する方法、また、バンプ表面の被接触部分
に、表面状態が荒れた材質を接触させたり、微小な粉体
などを接触させることによって機械的に凹凸（突起）を
形成する方法などが挙げらる。また、本発明のプローブ
構造は、実施例に記載したウエハ一括バーイン試験の用
途に使用される以外に、ＣＳＰ（Chip Size Package）
検査用、１チップバーイン検査用のテープキャリア用、
バーンインプローブカード用、メンブレンプローブカー
ド用、などとして用いることができる。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, a buffer layer having a function of absorbing and relaxing the stress generated in the contact portion due to the contact pressure applied to the surface layer during the inspection may be interposed between the basic shape portion and the surface layer having the surface roughness. Examples of the material of the buffer layer include gold, palladium, silver, indium, and platinum. However,
It is necessary to pay attention to peeling and unevenness of surface irregularities.
Further, the surface roughness of the bump surface can be appropriately set according to the thickness of the contact target portion on the inspection object such as an electrode pad and a circuit pattern, the thickness of the oxide film on the conductor surface, and the like.
Further, the method of adjusting the surface roughness of the bump surface is not limited to the method of appropriately adjusting the bump current density and the amount of the brightener as in the above-described embodiment. For example, when forming the basic shape portion and the surface layer, fine particles such as diamond are dispersed in these plating solutions, and the fine particles are taken in on the surface of the basic shape portion and the contacted portion on the surface layer to form irregularities (projections) by the fine particles. A method of forming, a method of forming irregularities (projections) by performing a process such as etching on the fine particles taken into the contacted portion on the surface of the basic shape portion or the surface layer, and forming bumps (projections) on the bump surface. A method of mechanically forming irregularities (protrusions) by bringing a material having a rough surface state into contact with a portion, or by bringing a fine powder or the like into contact with the portion. Further, the probe structure of the present invention can be used not only for the wafer batch burn-in test described in the examples but also for a CSP (Chip Size Package).
For inspection, for tape carrier for 1-chip burn-in inspection,
It can be used as a burn-in probe card, a membrane probe card, and the like.

【００６７】[0067]

【発明の効果】本発明によれば、突起の形態が適切な範
囲内にあり、優れた特性を有するプローブ構造及びその
製造方法を提供できる。また、本発明によれば、突起の
密着力が強く、突起が強度的に優れ、接触の繰り返しに
対して劣化が少なく、各バンプ接点毎に接触抵抗がばら
つくことがないバンプ接点を有し、製造が容易であるプ
ローブ構造及びその製造方法を提供できる。According to the present invention, it is possible to provide a probe structure in which the shape of the protrusion is within an appropriate range and which has excellent characteristics, and a method of manufacturing the same. Further, according to the present invention, the bumps have a strong contact force, the protrusions are excellent in strength, the deterioration is small with repeated contact, and the bump contacts have no variation in contact resistance for each bump contact, A probe structure which can be easily manufactured and a method for manufacturing the same can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施の形態にかかるプローブ構造を
説明するための部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a probe structure according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の一実施例におけるプローブ構造の製造
工程を説明するための部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view for explaining a manufacturing process of a probe structure in one embodiment of the present invention.

【図３】本発明の一実施例で作製したプローブ構造にお
けるバンプ部分のＳＥＭ写真である。FIG. 3 is an SEM photograph of a bump portion in a probe structure manufactured in one example of the present invention.

【図４】本発明の一実施例で作製したプローブ構造にお
けるバンプ表面を拡大して見たＳＥＭ写真である。FIG. 4 is an enlarged SEM photograph of a bump surface in a probe structure manufactured in one example of the present invention.

【図５】本発明の一実施例で作製したプローブ構造にお
いて、抵抗とコンタクト（接触）回数との関係を示す図
である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between resistance and the number of contacts (contact) in the probe structure manufactured in one example of the present invention.

【図６】突起太さを説明するための模式面である。FIG. 6 is a schematic view for explaining a projection thickness.

【図７】本発明の他の実施の形態である基本形状部分の
表面に酸化防止層を形成した複数層構造のプローブ構造
を説明するための部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating a probe structure having a multi-layer structure in which an antioxidant layer is formed on the surface of a basic shape portion according to another embodiment of the present invention.

【図８】本発明の一実施例におけるバーンイン試験を説
明するための模式面である。FIG. 8 is a schematic view for explaining a burn-in test in one embodiment of the present invention.

【図９】従来のプローブ構造を説明するための部分断面
である。FIG. 9 is a partial cross section for explaining a conventional probe structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 絶縁性基板 ２ バンプ接点 ２ａ 基本形状部分 ２ｅ 表面粗さを持つ表層 ３ 導電性回路の一部を構成する電極 ４ 導通部 ５ スルーホール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating substrate 2 Bump contact 2a Basic shape part 2e Surface layer with surface roughness 3 Electrode which constitutes a part of conductive circuit 4 Conducting part 5 Through hole

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 絶縁性基板の一方の面に設けられたバン
プ接点と、該絶縁性基板の他方の面及び／又は内部に設
けられた導電性回路の一部を構成する電極とが導通され
てなる構造を有し、 前記バンプ接点の表面粗さがＲｍａｘ＝０．０１〜０．
８μｍ、Ｒａ＝０．００１〜０．４μｍ、Ｒｍａｘ／Ｒ
ａ＝２〜１０、であることを特徴とするプローブ構造。1. An electrical connection between a bump contact provided on one surface of an insulating substrate and an electrode constituting a part of a conductive circuit provided on the other surface and / or inside the insulating substrate. The bump contact has a surface roughness of Rmax = 0.01 to 0.
8 μm, Ra = 0.001 to 0.4 μm, Rmax / R
A probe structure, wherein a = 2 to 10. 【請求項２】 前記バンプ接点の表面は、前記表面粗さ
に基づく突起のピッチが０．１〜０．８μｍであって、
突起太さが突起ピッチの１／３以上である突起形状を有
することを特徴とする請求項１に記載のプローブ構造。2. The bump contact surface has a projection pitch of 0.1 to 0.8 μm based on the surface roughness,
The probe structure according to claim 1, wherein the projection has a projection shape in which a projection thickness is equal to or more than 1/3 of a projection pitch. 【請求項３】 絶縁性基板の一方の面に設けられたバン
プ接点と、該絶縁性基板の他方の面及び／又は内部に設
けられた導電性回路の一部を構成する電極とが導通され
てなる構造を有し、 少なくとも前記バンプ接点の表面には、微小なグレイン
が集合して形成された凹凸層が形成されていることを特
徴とするプローブ構造。3. The electrical connection between a bump contact provided on one surface of an insulating substrate and an electrode constituting a part of a conductive circuit provided on the other surface and / or inside the insulating substrate. A probe structure having a structure comprising: a bumpy layer formed by collecting fine grains at least on a surface of the bump contact. 【請求項４】 前記バンプ接点は、単層からなる基本形
状部分と、該基本形状部分の表面上に直接形成された凹
凸層と、を有することを特徴とする請求項３記載のプロ
ーブ構造。4. The probe structure according to claim 3, wherein the bump contact has a basic shape portion composed of a single layer, and an uneven layer formed directly on the surface of the basic shape portion. 【請求項５】 前記バンプ接点の表面粗さが、Ｒｍａｘ
＝０．０１〜０．８μｍ、Ｒａ＝０．００１〜０．４μ
ｍ、Ｒｍａｘ／Ｒａ＝２〜１０、であることを特徴とす
る請求項３又は４記載のプローブ構造。5. The bump contact has a surface roughness Rmax.
= 0.01-0.8 μm, Ra = 0.001-0.4 μ
5. The probe structure according to claim 3, wherein m and Rmax / Ra = 2 to 10. 【請求項６】 前記微小なグレインのグレインサイズ
が、５〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項３乃
至５のいずれか一に記載のプローブ構造。6. The probe structure according to claim 3, wherein the fine grains have a grain size of 5 to 200 nm. 【請求項７】 前記表層の凹凸層の硬度が、８００Ｈｋ
〜１０００Ｈｋであることを特徴とする請求項３乃至６
のいずれか一に記載のプローブ構造。7. The hardness of the surface uneven layer is 800 Hk.
7 to 1000 Hk.
The probe structure according to any one of the above. 【請求項８】 前記基本形状部分が滑らかな半球状に突
起した形状であって、その硬度が１００Ｈｋ以上８００
Ｈｋ以下であることを特徴とする請求項３乃至７のいず
れか一に記載のプローブ構造。8. The basic shape portion has a shape protruding into a smooth hemisphere, and has a hardness of 100 Hk or more and 800 or more.
The probe structure according to any one of claims 3 to 7, wherein the probe structure is equal to or lower than Hk. 【請求項９】 ニッケル単体又はニッケル合金からなる
基本形状部分の表面に、不活性層を介在することなく、
無光沢ロジウムメッキを施したバンプを有し、バーンイ
ン試験の用途に使用されることを特徴とする請求項１乃
至８のいずれか一に記載のプローブ構造。9. The method according to claim 9, wherein the surface of the basic shape portion made of nickel alone or a nickel alloy is interposed without an inert layer.
The probe structure according to any one of claims 1 to 8, wherein the probe structure has a matte rhodium-plated bump and is used for a burn-in test. 【請求項１０】 ニッケル単体又はニッケル合金からな
る基本形状部分の表面に、金のストライクメッキと無光
沢ロジウムメッキを施したバンプを有し、バーンイン試
験の用途に使用されることを特徴とする請求項１乃至８
のいずれか一に記載のプローブ構造。10. The method according to claim 1, wherein the surface of the basic shape portion made of nickel alone or a nickel alloy has bumps on which gold strike plating and matte rhodium plating are applied, and is used for a burn-in test. Items 1 to 8
The probe structure according to any one of the above. 【請求項１１】 ウエハ上に多数形成された半導体デバ
イスの試験を一括して行うために使用されるウエハ一括
コンタクトボードであって、 請求項１乃至１０のいずれか一に記載のプローブ構造
と、 絶縁層を介して配線を積層し、前記絶縁層に形成された
コンタクトホールを介して上下の配線を接続した構造を
有する多層配線基盤と、 前記多層配線基盤と前記プローブ構造とを電気的に接続
する導電性部材と、を有することを特徴とするウエハ一
括コンタクトボード。11. A wafer batch contact board used to collectively test a large number of semiconductor devices formed on a wafer, comprising: a probe structure according to claim 1; A multilayer wiring board having a structure in which wiring is stacked via an insulating layer and upper and lower wirings are connected via contact holes formed in the insulating layer; and the multilayer wiring board and the probe structure are electrically connected. A batch contact board, comprising: a conductive member; 【請求項１２】 絶縁性基板の一方の面にバンプ接点の
基本形状部分を設ける工程と、該絶縁性基板の他方の面
及び／又は内部に少なくとも導電性回路の一部を構成す
る電極を設ける工程と、前記バンプ接点の基本形状部分
と前記導電性回路の一部を構成する電極とを導通させる
工程とを有し、 前記基本形状部分の表面を実質的に大気中に露出させる
ことなく、無光沢メッキを行う工程を有することを特徴
とするプローブ構造の製造方法。12. A step of providing a basic shape portion of a bump contact on one surface of an insulating substrate, and providing an electrode forming at least a part of a conductive circuit on the other surface and / or inside of the insulating substrate. And a step of conducting the basic shape portion of the bump contact and an electrode constituting a part of the conductive circuit, without substantially exposing the surface of the basic shape portion to the atmosphere, A method for manufacturing a probe structure, comprising a step of performing matte plating. 【請求項１３】 前記基本形状部分の表面に無光沢メッ
キを行う前に、基本形状部分の酸化を防止する酸化防止
層を形成することを特徴とする請求項１２記載のプロー
ブ構造の製造方法。13. The method of manufacturing a probe structure according to claim 12, wherein an antioxidant layer for preventing oxidation of the basic shape portion is formed before performing the matte plating on the surface of the basic shape portion. 【請求項１４】 前記酸化防止層の膜厚が、０．００１
〜０．０５μｍであることを特徴とする請求項１３記載
のプローブ構造の製造方法。14. The antioxidant layer has a thickness of 0.001.
14. The method for manufacturing a probe structure according to claim 13, wherein the thickness is from 0.05 to 0.05 [mu] m. 【請求項１５】 前記無光沢メッキの電流密度が、０．
１Ａ／ｄｍ2〜１．０Ａ／ｄｍ2で、かつ電流密度が常に
一定であることを特徴とする請求項１２乃至１４のいず
れか一に記載のプローブ構造の製造方法。15. The current density of the matte plating is 0.
1A / dm 2 ~1.0A / in dm 2, and method for producing a probe structure of any one of claims 12 to 14, wherein the current density is always constant. 【請求項１６】 前記無光沢メッキ材料が、ロジウムで
あることを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一
に記載のプローブ構造の製造方法。16. The method for manufacturing a probe structure according to claim 12, wherein the matte plating material is rhodium. 【請求項１７】 請求項１２乃至１６のいずれか一に記
載のプローブ構造の製造方法によって得られたプローブ
構造を用意する工程と、 絶縁層を介して配線を積層し、前記絶縁層に形成された
コンタクトホールを介して上下の配線を接続した構造を
有する多層配線基盤を用意する工程と、 前記多層配線基盤と前記プローブ構造とを電気的に接続
する導電性部材を用意する工程と、 前記プローブ構造、前記導電性部材、及び前記多層配線
基盤を組み立て、ウエハ一括コンタクトボードを製造す
る工程と、を有することを特徴とするウエハ一括コンタ
クトボードの製造方法。17. A step of preparing a probe structure obtained by the method for manufacturing a probe structure according to claim 12, further comprising: laminating wiring via an insulating layer, and forming the wiring on the insulating layer. A step of preparing a multilayer wiring board having a structure in which upper and lower wirings are connected via a contact hole, a step of preparing a conductive member for electrically connecting the multilayer wiring board and the probe structure, Assembling a structure, the conductive member, and the multilayer wiring board, and manufacturing a wafer package contact board.
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