JP2006266697A - プローブユニット及びプローブユニットの製造方法 - Google Patents

プローブユニット及びプローブユニットの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 狭い間隔で任意の形状に電極が配列された検体を検査できるプローブユニットを提供する。
【解決手段】 検体の電極に接触する複数の接触部と、外部電極に接続される複数の連絡部と、前記接触部の移動方向を案内する複数の第一ガイド部と、前記接触部と前記連絡部とに連なり前記接触部と前記連絡部とを導通させ前記連絡部から離れる方向に前記接触部を押す複数のばね部と、隣り合う前記接触部同士と隣り合う前記連絡部同士と隣り合う前記ばね部同士とを絶縁して隣り合う前記連絡部同士を連結する複数の連結部と、を備え、リソグラフィを用いて一体に形成されていることを特徴とするプローブユニット。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電子デバイスを検査するためのプローブユニット及びプローブユニットの製造方法に関する。
従来、電子デバイスを検査するためのプローブユニットが知られている。高集積化に伴って電子デバイスの電極の配列間隔は狭くなっている。このため、電子デバイスの電極とプローブユニットの接触部との位置合わせには高い精度が要求されている。
特許文献1には、電子デバイスの電極に接触するプローブが環状部材に放射状に取り付けられたプローブユニットが開示されている。しかし、特許文献1に開示されたプローブユニットによると、環状部材にプローブを一本一本取り付けなければならないため、狭い間隔で配列された電子デバイスの電極に対して高精度にプローブの位置を合わせることは困難である。また、特許文献1に開示されたプローブユニットでは、検査可能な電子デバイスの電極の配列形が限定される。
特許文献2、3、4、5、6には、電子デバイスが形成されたウェハに対して垂直にプローブを接触させるプローブユニットが記載されている。特許文献2、3、4、5に開示されたプローブユニットでは、検査可能な電子デバイスの電極の配列形に限定は少ないものの、プローブを手作業で取り付けなければならないため、狭い間隔で配列された電子デバイスの電極に対して高精度にプローブの位置を合わせることは困難である。また特許文献6に開示されたプローブユニットでは、プローブを位置決めするための溝がプローブの保持部材に形成されているものの、溝の間隔が狭い場合には、保持部材にプローブを取り付けることが困難である。また、特許文献3に開示されたプローブユニットによると、プローブの先端が自由端であるため、電子デバイスの電極に対してプローブの位置がずれやすい。また、特許文献3、4、5、6に開示されたプローブユニットによると、プローブの先端部同士の間隔とプローブの基端部同士の間隔が同一であるため、プローブを狭い間隔で配列した場合には、プローブの基端部と外部電極とを結線することが困難になる。
特開平1−25431号公報 特開2000−55119号公報 特開2002−62315号公報 特開2001−343397号公報 特開2003−240801号公報 特開2003−194851号公報
本発明は、上述の問題に鑑みて創作されたものであって、狭い間隔で任意の形状に電極が配列された検体を検査できるプローブユニットを提供することを目的とする。
(1) 上記目的を達成するためのプローブユニットは、検体の電極に接触する複数の接触部と、外部電極に接続される複数の連絡部と、前記接触部の移動方向を案内する複数の第一ガイド部と、前記接触部と前記連絡部とに連なり前記接触部と前記連絡部とを導通させ前記連絡部から離れる方向に前記接触部を押す複数のばね部と、隣り合う前記接触部同士と隣り合う前記連絡部同士と隣り合う前記ばね部同士とを絶縁して隣り合う前記連絡部同士を連結する複数の連結部と、を備え、リソグラフィを用いて一体に形成されている。
本発明によると、ばねで押される接触部を備えるため、検体が形成されたウェハに対して垂直に接触部を接触させても確実に接触部と検体の電極とを導通させることができる。したがって本発明によると、任意の形状で電極が配列された検体を検査することができる。また本発明によると、複数の接触部がリソグラフィを用いて一体に形成されているため、狭い間隔で電極が配列された検体を検査することができる。
(2) 前記第一ガイド部は、前記連絡部に連なっている導体であってもよい。
(3) 前記第一ガイド部は、前記連結部に連なっている絶縁体であってもよい。
(4) 前記連絡部同士の間隔は、前記接触部同士の間隔より広くてもよい。
連絡部同士の間隔を接触部同士の間隔よりも広くすることにより、検体の電極に合わせて接触部を狭い間隔で配列しても、連絡部と外部電極とを接続することが容易になる。
(5) 前記連結部は、前記接触部、前記連絡部及び前記ばね部と絶縁されグランドに接続される接地導体部を有してもよい。
本発明によると、接触部を通過する信号の高周波特性を改善することができる。
(6) 前記プローブユニットは、前記接触部を間に挟んで隣り合う前記第一ガイド部にまたがって固定され前記接触部及び前記ばね部を間に挟んで対向し前記接触部の移動方向を案内する絶縁層をさらに備えてもよい。
本発明によると、プローブユニット単体で接触部を囲むため、接触部の移動方向をプローブユニット単体で案内することができる。
(7) 前記プローブユニットは、前記絶縁層の前記接触部と反対側に固定されグランドに接続される導体層をさらに備えてもよい。
本発明によると、接触部を通過する信号の高周波特性を改善することができる。
(8) 前記連絡部は、前記外部電極に接触する第二接触部と、前記ばね部に連なる基部と、前記第二接触部と前記基部とに連なり前記第二接触部と前記基部とを導通させ前記基部から離れる方向に前記第二接触部を押す第二ばね部と、を有してもよい。さらに前記プローブユニットは、前記第二接触部の移動方向を案内する複数の第二ガイド部をさらに備えてもよい。
本発明によると、第二接触部と外部電極とを接続する配線を第二接触部に接合する必要がないため、プローブユニット単位で部品交換が可能になる。
(9) 前記連結部は、セラミックのスパッタにより形成されていてもよい。
(10) 前記連結部は、樹脂を硬化させることにより形成されていてもよい。
(11) 上記目的を達成するためのプローブユニットの製造方法は、検体の電極に接触する接触部と、外部電極に接触する連絡部と、前記接触部と前記連絡部とに連なり前記接触部と前記連絡部とを導通させ前記連絡部から離れる方向に前記接触部を押す複数のばね部と、前記接触部の移動方向を案内する第一ガイド部と、隣り合う前記接触部同士と隣り合う前記連絡部同士と隣り合う前記ばね部同士とを絶縁して隣り合う前記連絡部同士を連結する連絡部と、を複数ずつ基板上にリソグラフィを用いて形成する段階と、前記基板を除去することにより、一体に結合された前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部とを備えるプローブユニットを得る段階と、を含む。
本発明によると、接触部と連絡部とばね部と第一ガイド部と連結部とを基板上にリソグラフィを用いて形成した後に基板を除去することにより、一体に結合された接触部とばね部と第一ガイド部と連絡部とを備えるプローブユニットを得ることができる。
(12) 前記プローブユニットの製造方法は、前記接触部に対応する第一開口部を有する第一マスクを前記基板上に形成する段階と、前記第一開口部内に前記接触部を形成する段階と、前記第一マスクを除去する段階と、前記接触部と前記第一ガイド部との間隙に相当する部位に第一犠牲膜を形成するための第二開口部を有する第二マスクを前記第一マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、前記第二開口部内に前記第一犠牲膜を形成する段階と、前記第二マスクを除去する段階と、前記第一ガイド部に対応する第三開口部を有し前記第二マスクより厚い第三マスクを前記第二マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、前記第三開口部内に前記第一ガイド部を前記接触部より厚く前記基板上に形成する段階と、前記第一ガイド部を形成した後に前記第一犠牲膜、前記第三マスク及び前記基板を除去することにより、前記プローブユニットを得る段階と、を含んでもよい。
本発明によると、接触部と第一ガイド部との間隙に相当する部位に薄いマスク(第二マスク)を用いて犠牲膜(第一犠牲膜)を形成した後、第一犠牲膜と厚い第三マスクとをマスクとして第一ガイド部を形成するため、第一ガイド部と接触部との間隔が第一ガイド部の厚さに対して相当薄い場合であっても、精度よく第一ガイド部と接触部との間隙を形成することができる。
(13) 前記プローブユニットの製造方法は、前記接触部に対応する第一開口部を有する第一マスクを前記基板上に形成する段階と、前記第一開口部内に第一犠牲膜を形成する段階と、前記第一開口部内の前記第一犠牲膜上に前記接触部を形成する段階と、前記第一マスクを除去する段階と、前記接触部と前記第一ガイド部との間隙に相当する部位と前記接触部を露出させる第二開口部を有する第二マスクを前記第一マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、前記第二開口部内に前記接触部を直に覆う第二犠牲膜を形成する段階と、前記第二マスクを除去する段階と、前記第一ガイド部に対応する第三開口部を有し前記第二マスクより厚い第三マスクを前記第二マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、前記第三開口部内に前記第一ガイド部を前記接触部より厚く前記基板上に形成する段階と、前記接触部上に前記第一犠牲膜が所定厚さ残存するように前記第一ガイド部が形成されたワークピースの表面を平坦化する段階と、前記ワークピースの表面が平坦化された後に、前記基板と残存した前記第一犠牲膜と前記第二犠牲膜と前記第三マスクを除去することにより、前記プローブユニットを得る段階と、を含んでもよい。
本発明によると、接触部と第一ガイド部との間隙に相当する部位に薄いマスク(第二マスク)を用いて犠牲膜(第二犠牲膜)を形成した後、第二犠牲膜と厚い第三マスクとをマスクとして第一ガイド部を形成するため、第一ガイド部と接触部との間隔が第一ガイド部の厚さに対して相当薄い場合であっても、精度よく第一ガイド部と接触部との間隙を形成することができる。また本発明によると、接触部と基板との間に第一犠牲膜が形成され、接触部の基板と反対側に直に第二犠牲膜が形成された状態で第一ガイド部を形成するため、第一ガイド部を接触部より厚く形成することができる。
(14) 前記プローブユニットの製造方法は、前記基板上に導体層を形成する段階と、前記導体層上に絶縁層を形成する段階と、前記絶縁層上に前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部とを形成する段階とを含んでもよい。さらに前記プローブユニットを得る段階では、一体に結合された前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部と前記導体層と前記絶縁層とを備えるプローブユニットを得てもよい。
本発明によると、接触部を通過する信号の高周波特性が改善されるプローブユニットを得ることができる。
(15) 前記プローブユニットの製造方法は、前記基板上に直に第三犠牲膜を形成する段階をさらに含んでもよい。さらに、前記基板を除去する段階では、前記第三犠牲膜を除去することにより、前記第三犠牲膜上に形成された前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部とが前記基板から分離してもよい。
本発明によると、プローブユニットに損傷を与えること無しに基板を容易に除去することができる。
尚、本明細書において、「・・・上に形成する」とは、技術上の阻害要因がない限りにおいて、「・・・上に直に形成する」と、「・・・上に中間物を介して形成する」の両方を含む意味とする。また、請求項に記載された方法の各動作の順序は、技術上の阻害要因がない限り、記載順に限定されるものではなく、どのような順番で実行されてもよく、また同時に実行されてもよい。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。各実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施例の構成要素と対応する。
(第一実施例)
1.プローブカード及びプローブアッセンブリと検体
図1(A)は、本発明の第一実施例によるプローブカードを示す図である。図1(B)は、本発明の第一実施例によるプローブアッセンブリを示す図である。図2は、本発明の第一実施例によるプローブアッセンブリの一部を示す拡大図である。
図1(A)に示すように、第一実施例によるプローブカード4は、円形の配線盤11上に矩形板状のインターポーザ5が取り付けられ、インターポーザ5上にプローブアッセンブリ71が固定されている構成である。プローブカード4は、1枚のウェハに形成された全てのDRAMを同時に検査するためのものである。検体としてのDRAMには、図3に示すように、電極7が不均一な間隔で二列に配置されている。プローブカード4は、検査装置本体から出力される検査信号を検体6の電極7に入力し、検体6の電極7から出力信号を取り出して検査装置本体に伝達する機能を有する。
図1(A)、図1(B)及び図2に示すように、プローブアッセンブリ71は、複数のプローブブロック73と、プローブブロック73に一対一に対応して設けられている複数の拡散配線部74とがアッセンブラ72に固定されている構成である。
一組のプローブブロック73及び拡散配線部74は一つの検体6もしくは複数の検体群に対応する。検体6の二列に配列された電極7に対応するために、一つのプローブブロック73には二つのプローブユニット75が設けられている。一組のプローブブロック73と拡散配線板74とは、後述する位置決め部を用いて正確に位置合わせされた状態で結合され、電気的に接続されている。またプローブブロック73及び拡散配線板74は、アッセンブラ72にねじで固定されているため一つずつ交換可能である。従って、プローブアッセンブリ71の一部に不具合が発生しても、不具合が発生したプローブブロック73を交換すればよく、修理コストを低減することができる。
複数組のプローブブロック73及び拡散配線板74をアッセンブラ72に後述する位置決め部を用いて位置合わせした状態で結合することにより、各組のプローブブロック73及び拡散配線板74をウェハ上に形成された各検体6に対して整列させることができる。従って、ウェハ上の複数の検体6に対して複数組のプローブブロック73及び拡散配線板74を正確に位置合わせして複数の検体6を同時に検査することができる。
2.プローブユニットの構成
図4及び図5は、プローブユニット75を示す図である。
図4に示すように、プローブユニット75は、複数の導線76が連結部82で連結され、リソグラフィにより一体に構成されている。
一つの導線76は、検体6の電極7に接触する第一接触部77と、拡散配線部74の電極に接触する第二接触部79とを両端に有する。第一接触部77はプローブユニット75の外縁から突出する方向に第一ばね部78によって押される。第一ばね部78は蛇腹形状である。第一接触部77の移動方向は、第一ガイド部88によって案内される。第一ガイド部88は第一接触部77の両側に設けられる。第一接触部77は検体6が形成されたウェハに対して垂直な方向に移動する。第一接触部77及び第一ばね部78は、第一ガイド部88及び基部81より薄く形成されている。第一ガイド部88は第一接触部77及び第一ばね部78との間に空隙を形成した状態で基部81に連なっている。第二接触部79はプローブユニット75の外縁から第一接触部77と反対側に突出する方向に第二ばね部80によって押される。第二ばね部80は蛇腹形状である。第二接触部79の移動方向は、第二ガイド部83によって案内される。第二ガイド部83は第二接触部79の両側に設けられる。第二接触部79は拡散配線部74に対して垂直に移動する。第二ガイド部83は第二接触部79及び第二ばね部80との間に空隙を形成した状態で基部81に連なっている。第二接触部79及び第二ばね部80は第二ガイド部83及び基部81より薄く形成されている。第一接触部77は第一ばね部78に連なり、第一ばね部78は基部81に連なっている。第二接触部79は第二ばね部80に連なり、第二ばね部80は基部81に連なっている。基部81は、隣り合う第二接触部79同士の間隔が隣り合う第一接触部77同士の間隔より拡がるように屈曲している。
連結部82は、導線76同士を絶縁した状態で連結している。連結部82は、各導線76の間に設けられ、基部81、第一ガイド部88及び第二ガイド部83に結合されている。
プローブユニット75の両側の縁部85には固定孔86が形成されている。縁部85の第二接触部79側端部には突部87が形成されている。固定孔86は、プローブユニット75をブロック108に位置合わせして固定するのに用いられる。突部87は、プローブブロック73とそのプローブブロック73に固定された拡散配線板74とをアッセンブラ72に位置合わせするのに用いられる。
第一ガイド部88の第一接触部77と対向する内壁には、図5(A)、(B)に示すように複数の小さな突部を形成してもよいし、図5(C)に示すように第一接触部77の移動方向に平行な平面を形成してもよい。第一ガイド部88と第一接触部77との間の距離は、第一接触部77の移動を妨げないように0.1μm以上にすることが好ましい。また第一接触部77と検体6の電極7とを正確に接触させるために、100μm以下にすることが好ましい。
本実施例によれば、検体が形成されたウェハに対して垂直な方向に往復移動する複数の第一接触部77がリソグラフィにより一体に形成されているため、狭小な間隔で配列された検体の複数の電極7に対して正確に複数の第一接触部77を接触させることができる。また、複数の第一接触部77がリソグラフィにより一体に形成されているため、検体の電極に接触する部品を他の部品に個別に取り付ける必要がある構成に比べ、製造が容易である。また、検体6に狭い間隔で複数の電極7が設けられていても、第二接触部79の間隔を拡張するように屈曲した基部81を設けているため、第二接触部79と外部電極との接続が容易である(図3参照)。さらに、第二接触部79が第二ばね部80によって押されることによって外部電極と第二接触部79との接触が維持されるため、はんだ接合等によって第二接触部79を外部電極に接合する必要がない。したがって、本実施例によるとプローブユニット単位での部品交換が可能である。
図6は、プローブユニット75の変形例を示す図である。
この変形例では、図6に示すように、複数の導線76が直線状に形成され互いに平行に配列されている。検体6に多くの電極7が狭い間隔で配列され、かつ検体同士の間隔が狭い場合には、プローブユニット内で複数の導線を屈曲させるスペースを確保できない場合があるため、例えば本変形例によるプローブユニット75を用いる。第二接触部79同士の間隔が狭くても、拡散配線部74の電極と第二接触部79とを正確に位置合わせできる構成であれば、拡散配線部74によって配線間隔を拡張できる。拡散配線部74でも配線間隔を広げられない場合であっても、直線状の配線の長手方向に電極を分散させて配置することにより、その電極と外部電極との接続が容易になる。
3.プローブユニットの製造方法
以下、プローブユニットの製造方法を、(1)第一接触部側の製造工程、(2)第二接触部側の製造工程、(3)縁部の製造工程、(4)プローブユニット同士の分離工程の順に説明する。
(1)第一接触部側の製造工程
図7から図22は、一つのプローブユニットの第一接触部近傍の製造工程を示す図である。
はじめに図7に示すように、基板90上に第一犠牲膜89を形成する。基板90には、製造工程中の熱、真空、薬品などの製造環境への耐性があり、平坦面を容易に得ることができ、傷つきにくく寸法安定性に優れた材料を用いる。例えばSiや、石英などのガラスや、アルミナなどのセラミックを用いる。第一犠牲膜89にはエッチングなどで完成品に対して選択的な除去が容易なCu、Snなどのスパッタ膜、蒸着膜、めっき膜などを用いる。尚、基板90にCu等の完成品に対して選択的な除去が容易な材料を用いる場合、第一犠牲膜89の機能を基板90自体で実現できるため、第一犠牲膜89を形成しなくてもよい。
次に、図8に示すように、第一接触部77及び第一ばね部78に対応する開口部92を有する第一マスクとしてのレジスト膜91を第一犠牲膜89上に形成する。具体的には第一犠牲膜89上にレジストを塗布し、所定のマスクを用いてレジストを露光してから現像することにより、所定のパターンを有するレジスト膜91を形成する。露光にはUV光、電子線、X線などを用いる。
次に図9に示すように、開口部92に第二犠牲膜93を成長させる。本工程は、第一接触部77及び第一ばね部78を第一ガイド部88より薄く形成するために行うものである。第二犠牲膜93には例えばCu、Snなどのめっき膜を用いる。厚みは0.5μm以上20μm以下が望ましい。
次に図10に示すように、第一接触部77及び第一ばね部78を構成する第一導体膜94を開口部92内の第二犠牲膜93上にめっきで形成する。第一導体膜94にはNi、Ni−Co合金、Ni−Fe合金、Rh、Au−Cu合金などを用いる。第一接触部77が電極7表面の酸化膜を突き破って電極7と確実に導通できる剛性を有する程度の厚みになるように、めっき厚を調整する。例えば5μm以上100μm以下にする。尚、第一接触部77と第一ばね部78とをそれぞれ別の導体膜で構成してもよいし、第一接触部77の先端のみ別の導体膜で構成してもよい。その場合、複数回めっきを行うことにより、複数の導体膜を形成する。
次に図11に示すように、レジスト膜91を除去する。アルカリ溶液、有機溶剤などでレジストを溶解する方法、プラズマアッシングにより気相でレジストを除去する方法などを用いる。
次に図12に示すように、第一導体膜94とその近傍の第一犠牲膜89とが露出する開口部96を有する第二マスクとしてのレジスト膜95を第一犠牲膜89上に形成する。具体的な形成方法は、図8に示す工程に準じる。
次に図13に示すように、開口部96内の第一導体膜94上と第一犠牲膜89上とに第三犠牲膜97をめっきで成長させる。第三犠牲膜97にはCu、Snなどを用いる。第三犠牲膜97は、第一ガイド部88と第一接触部77との間に間隙を形成するために形成される。従って第三犠牲膜97の厚みは第一ガイド部88と第一接触部77との間隔に相当し、0.1μm以上100μm以下が望ましい。尚、スパッタ、蒸着などの湿式めっき以外のめっき法を用いてもよい。
次に図14に示すように、レジスト膜95を除去する。具体的な方法は図11に示す工程に準じる。
次に図15に示すように、第一ガイド部88及び基部81を形成する部位に開口部102を有する第三マスクとしてのレジスト膜101を形成する。レジスト膜101は、レジスト膜95よりも厚く形成される。具体的な形成方法は図8に準じる。
次に図16に示すように、第一ガイド部88及び基部81を構成する第二導体膜103を開口部102内にめっきで形成する。第二導体膜103にはNi、Ni−Co合金、Ni−Fe合金、Rh、Au−Cu合金などを用いる。また第二導体膜103は、第三犠牲膜97よりも基板90から高くなるような厚みに形成する。
次に図17に示すように、レジスト膜101を除去する。具体的には図11に示す工程に準じる。尚、本実施例では図15から図17に示す工程で基部81を第二導体膜103で第一ガイド部88と同時に形成した。基部81を第一導体膜94で第一接触部77及び第一ばね部78と同時に形成してもよい。
次に図18に示すように、基板90上の連結部82を形成しない部位を覆うようにレジスト膜130を形成する。具体的な方法は図8に示す工程に準じる。
次に図19に示すように、連結部82を構成する絶縁膜104を基板90上全体に形成する。絶縁膜104は連結部82に対応する部分が少なくとも第三犠牲膜97の上面より高くなる厚さに形成する。絶縁膜104には、アルミナ、SiO2などのセラミックのスパッタ膜を用いる。バイアスを基板90に印加したバイアススパッタを用いて絶縁膜104を形成すると、本工程以前で基板90上に凹凸が形成されていても、凹部を絶縁膜104で埋めることができ、平坦度に優れた絶縁膜104を得ることができる。尚、絶縁膜104には樹脂を用いてもよい。例えばレジストを塗布しハードベークによって硬化させたものを用いてもよい。
次に図20に示すように、絶縁膜104の表面から研削、研磨、ポリッシュ、CMPなどを行うことにより、研磨面が第三犠牲膜97に至るまで絶縁膜104を除去し、絶縁膜104、第二導体膜103、第三犠牲膜97及びレジスト膜130の表面を平坦化する。
次に図21に示すように、レジスト膜130を除去する。具体的な方法は図11に示す工程に準じる。
次に図22に示すように、残存している第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜97を除去すると、基板90からプローブユニット75が分離する。第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜97はエッチャントを用いて溶解させる。
以上、プローブユニット75の第一接触部77側の製造工程を説明した。
尚、図23に示すように、第二導体膜103を第一導体膜94より先に第一犠牲膜89上に形成することにより、第一ガイド部88を第一接触部77及び第一ばね部78より先に形成した後、第一ガイド部88と第一接触部77との間の距離を決定するための第三犠牲膜97を形成してもよい。
また図12から図14に示す第三犠牲膜97の形成工程を省略し、図11に示す工程後、図24に示すように、第一ガイド部88及び基部81を構成する第二導体膜103をリソグラフィを用いて形成することにより、第一接触部77及び第一ばね部78と第一ガイド部88及び基部81とを連続的に形成してもよい。第一ガイド部88と第一接触部77との間隙を形成するために、第一接触部77の側壁を薄く覆うレジスト膜101をリソグラフィで形成する。しかしながら、レジストの露光時、露光に用いられる光が第一接触部77の側壁で反射しその反射光によってもレジストが露光されるため、第一ガイド部88と第一接触部77との間隔が第一ガイド部88の厚さに対して相当薄い場合、レジスト膜101のパターニング精度が低下する。
それに対し、第三犠牲膜97を形成してから第一ガイド部88を形成する上述の製造方法によると、第一接触部77と第一ガイド部88との間隙に相当する部位に薄いレジスト膜95を用いて第三犠牲膜97を形成した後、第三犠牲膜97と厚いレジスト膜101とをマスクとして第一ガイド部88を形成するため、露光時の反射光によるパターニング精度への影響を少なくすることができる。従って、第一ガイド部88と第一接触部77との間隔が第一ガイド部88の厚さに対して相当薄い場合であっても、第一ガイド部88と第一接触部77との間隙を精度よく形成することができる。ゆえに、第一ガイド部88と第一接触部77との間隔が第一ガイド部88の厚さに対して相当薄い場合、第三犠牲膜97を形成してから第一ガイド部88を形成することが望ましい。また上述の製造方法によると、第一接触部77と第一犠牲膜89との間に第二犠牲膜93が形成され、第一接触部77の第一犠牲膜89と反対側に直に第三犠牲膜97が形成された状態で第一ガイド部88を第一犠牲膜89上に直に形成するため、第一ガイド部88を第一接触部77より厚く形成することができる。
(2)第二接触部側の製造工程
第二接触部79、第二ばね部80及び第二ガイド部83は、図8から図17に示す第一接触部77、第一ばね部78及び第一ガイド部88の形成工程に準じて形成する。第一接触部77、第一ばね部78及び第一ガイド部88と同時に形成してもよい。
(3)縁部の製造工程(固定孔及び突部の形成工程)
縁部85は、第一接触部77と同時にリソグラフィを用いて形成する。あるいは、第一接触部77を形成するためのリソグラフィ工程で使用された位置決めパターンを基準としてリソグラフィで形成されるレジストパターンを用いためっきにより形成する。リソグラフィを用いることで、縁部85の固定孔86及び突部87を第一接触部77及び第二接触部79に対して高い位置精度で形成することができる。
(4)プローブユニット同士の分離工程
基板90上には、上述の(1)から(3)の製造工程に基いて、図25に示すように複数のプローブユニット75が同時に形成される。プローブユニット75間には犠牲膜107を形成しておき、図22に示す犠牲膜除去工程で基板90からプローブユニット75が分離するとき、プローブユニット75同士も分離するようにする。複数のプローブユニット75を一つの基板90上で同時に製造することにより、均一品質の複数のプローブユニットを一時に得られる。尚、ダイシングで切断することにより、プローブユニット75同士を分離させてもよい。
4.プローブブロックの構成
図26は、プローブブロックを構成するブロックを示す図である。図27及び図28は、ブロックとプローブユニットとの固定方法を示す図である。
図26に示すように、ブロック108のほぼ直方体の本体110には、対向する側面115a、115bに直交する方向に本体110を横断している二つの溝111が形成されている。溝111にはプローブユニット75が収容される。溝111は、ブロック本体110の第一面118に垂直な二つの側壁117を有する。ブロック本体110には、対向する側面115c、115dに直交する方向、すなわち溝111と直交する方向にブロック本体110を貫通する二つの第一固定孔112が形成されている。第一固定孔112は1つのブロック108に固定される複数のプローブユニット75を互いに位置決めするための後述する固定ピン109を挿入するための孔である。ブロック本体110には、第一面118に直交する方向にブロック本体110を貫通する第二固定穴113が形成されている。第二固定孔113は、ブロック108をアッセンブラ72に固定するための後述するねじ128を挿入するための孔である。ブロック本体110の第二面116には二つの脚部114が設けられている。脚部114はブロック108と拡散配線部74とを位置合わせするためのものである。
図27及び図28に示すように、ブロック108の二つの溝111にプローブユニット75をそれぞれ挿入してから、ブロック108の第一固定孔112とプローブユニット75の固定孔86とに固定ピン109を挿入すると1つのブロック108に複数のプローブユニット75が固定される。また固定ピン109によって複数のプローブユニット75が互いに正確に位置決めされ、検体の電極に対して第一接触部77が整列する。固定ピン109をブロック108に圧入等により分解可能に係止すると、固定ピン109をブロック108から引き抜いてプローブユニット75単位での部品交換が可能になる。
図28に示すように、ブロック108の溝111は、プローブユニット75の最大厚と同じ幅を有する。従って、プローブユニット75は、溝111の側壁117に接した状態で溝111に固定される。側壁117は検体6が形成されているウェハに対して垂直な方向になるため、第一接触部77がウェハに対して垂直な方向に往復移動する姿勢でプローブユニット75をブロック108に固定できる。
尚、第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80は第一ガイド部88及び第二ガイド部83より薄いため、プローブユニット75を溝111に嵌め込むと、第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80と溝111の側壁117との間には空隙121が形成される。溝11の側壁117は、第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80の移動方向を案内する。第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80と側壁117との距離、すなわち第一接触部77、第一ばね部78、第二接触部79及び第二ばね部80と第一ガイド部88及び第二ガイド部83との厚みの差は、第一接触部77及び第二接触部79の移動と、第一ばね部78及び第二ばね部80の変形とを妨げないように0.1μm以上にすることが好ましい。また第一接触部77と検体6の電極7とを正確に接触させるために、100μm以下にすることが好ましい。
5.拡散配線部の構成
図29は、拡散配線部を示す図である。図30は、プローブブロックと拡散配線部との固定方法を示す図である。
図29に示すように、拡散配線部74の第一基板123a上には複数の電極46が設けられている。電極46は例えばAuからなる。電極46は、プローブユニット75の第二接触部79に一対一に対応して接触するように配列されている。第一基板123aの電極46と反対側に固定された第二基板123bにはインタポーザ5に接触するばね電極122が埋め込まれている。ばね電極122は、一端が第一基板123aに埋め込まれた導電部52に接し、他端が第二基板123bから突出し、中間部にばねを有している。プローブユニット75の第二接触部79に接触する電極46とインタポーザ5に接触するばね電極122とは、第一基板123aに形成された互いに平行な直線状の連絡線55と導電部52とによって導通している。ばね電極122は、電極46の配列方向に直交する方向では電極46よりも広い間隔で配列されている。このため、プローブユニット75の第二接触部79の配列間隔が狭くても、拡散配線部74とインターポーザ5とを容易に接続することができる。
図30に示すように、拡散配線部74が、ねじや接着剤などでブロック108の脚部114間に装着されると、プローブユニット75の第二接触部79と拡散配線部74の電極46とが一対一に接触するように拡散配線部74とプローブブロック73が位置合わせされる。プローブユニット75の第二接触部79の配列間隔が第一接触部77の配列間隔に対して広いと、第一接触部77の配列間隔が狭くても、拡散配線部74の電極46とプローブユニット75の第二接触部79とを容易に位置合わせすることができる。
6.アッセンブラの構成
図31は、アッセンブラを示す図である。
図31に示すように、アッセンブラ72は、拡散配線部74が収容される複数の装着孔124と、プローブブロック73をアッセンブラ72に位置決めして固定するための位置決め孔125及び固定孔126とを有する。ウェハ上の複数の検体6と、アッセンブラ72に固定された複数のプローブブロック73とを一対一に正確に位置合わせするために、アッセンブラ72とウェハとの熱膨張係数が近似していることが好ましい。例えばウェハがSiであれば、アッセンブラ72にはSiや石英を用いることが好ましい。装着孔124、位置決め孔125及び固定孔126は機械加工で形成してもよいし、リソグラフィ及びエッチングを用いて形成してもよい。リソグラフィ及びエッチングを用いると、高い位置精度及び寸法精度で形成できる。
7.プローブアッセンブリの配線盤への取り付け
図32及び図33は、プローブアッセンブリの配線盤への取付を説明するための図である。
図1及び図32に示すように、アッセンブラ72は、インターポーザ5を介して配線盤11に固定される。インターポーザ5は、拡散配線部74のばね電極122に接続される電極127を有する。配線盤11の電極とインターポーザ5の電極127とを位置合わせした状態で配線盤11にインターポーザ5を取り付けてから、インターポーザ5上にアッセンブラ72を取り付ける。尚、アッセンブラ72を配線盤11に直に取り付け、拡散配線部74のばね電極122を配線盤11の電極に直に接続してもよい。
図2及び図33に示すように、アッセンブラ72及びインターポーザ5を配線盤11に取付けた後、アッセンブラ72に拡散配線部74及びプローブブロック73を装着する。拡散配線部74は、アッセンブラ72の装着孔124に嵌め込まれ、プローブユニット75の縁部85に形成された突部87はアッセンブラ72の位置決め孔125に嵌め込まれる。そして、ブロック108とアッセンブラ72とが第二固定孔113及び固定孔126に挿入されるねじ128で結合されると、プローブブロック73及び拡散配線部74がアッセンブラ72に固定される。複数のプローブユニット75の突部87をアッセンブラ72の複数の位置決め孔125にそれぞれ嵌め込むことにより、複数のプローブユニット75をウェハ上の複数の検体6に一対一に対応させ整列させることができる。プローブユニット75の突部87及びアッセンブラ72の位置決め孔125がそれぞれリソグラフィを用いて形成されている場合、リソグラフィの精度でプローブユニット75を整列させることができる。尚、ブロック108の第二固定孔113とアッセンブラ72の固定孔126とは、プローブユニット75の突部87及びアッセンブラ72の位置決め孔125による位置決めに干渉しないように、ねじ128の外径より大きな内径を有する。
次にプローブカード4の構成要素間の導通について説明する。
図34は、プローブカード4の構成要素間の導通を説明するための模式図である。
図34に示すように、プローブユニット75の第一接触部77は、第一接触部77よりも配列間隔が広い第二接触部79に導通している。第二接触部79は、拡散配線部74の電極46に接触して導通する。電極46は、電極46の配列間隔より広い間隔で配列されたばね電極122に導通している。ばね電極122は、インターポーザ5を介して、又は直に配線盤11の電極に導通する。配線盤11の電極は外部接続電極62に導通している。従って、外部接続電極62に検査信号を入力すると、その検査信号は順に配列間隔が狭まるばね電極122、電極46、第二接触部79及び第一接触部77を通じて検体6の電極7に入力される。
(第二実施例)
本発明の第二実施例は、プローブユニットの構成が第一実施例と異なる。以下、プローブユニットについて詳しく説明する。
1.プローブユニットの構成
図35は、第二実施例によるプローブユニットを示す図である。
図35に示すように、本実施例によるプローブユニット129では、第一ガイド部88及び第二ガイド部83が連結部82の一部として形成されている。本実施例によると、第一ガイド部88及び第二ガイド部83を連結部82の一部として形成するため、導線76の第一接触部77をより狭小な間隔で配列することができる。
図36から図38は、プローブユニット129の変形例を示す図である。
図36に示す変形例では、導線76は連結部82から突出している両端が湾曲しているC字形状である。本変形例では、その湾曲した突出部の一方32が第一接触部及び第一ばね部に相当し、突出部の他方34が第二接触部及び第二ばね部に相当する。導線76の連結部82から突出している部位を扁平にすることによって、ガイド部を用いることなしに、その部位の移動方向を規制することができる。
図37に示す変形例では、導線76の両端部が連結部82から突出し、突出した部位に導線76の配列方向に凸に湾曲しているC字形状の第一ばね部78及び第二ばね部80が形成されている。
図38(A1)、(A2)に示す変形例では、第一ばね部78が蛇腹形状ではなく、C字形状である。
図38(B1)、(B2)に示す変形例では、第一接触部77が検体6の電極7と接触したとき第一ばね部78が挫屈変形するように構成される。第一ばね部78は、予め決められた方向に挫屈変形するように、挫屈させたい方向に僅かに凸に曲がった形状にすることが望ましい。
2.プローブユニットの製造方法
以下、プローブユニットの製造方法を第一接触部側の製造工程について説明する。その他の工程については、上述の第一実施例に準ずるので説明を省略する。
図39から図50は、プローブユニットの第一接触部側の製造工程を示す図である。
はじめに図7に示す工程に準じて、基板90上に第一犠牲膜89を形成する。その後、図39に示すように、第一接触部77、第一ばね部78及び基部81を形成する部位に開口部92を有する第一マスクとしてのレジスト膜91を第一犠牲膜89上に形成する。具体的には図8に示す工程に準じる。
次に図40に示すように、開口部92内に第二犠牲膜93を成長させる。具体的には図9に示す工程に準じる。
次に図41に示すように、第一接触部77、第一ばね部78及び基部81を構成する第一導体膜94を第二犠牲膜93上にめっきで形成する。具体的には図10に示す工程に準じる。尚、第一接触部77と第一ばね部78と基部81とをそれぞれ別の導体膜で構成してもよいし、第一接触部77の先端のみ別の導体膜で構成してもよい。
次に図42に示すように、レジスト膜91を除去する。具体的には図11に示す工程に準じる。
次に図43に示すように、開口部96を有する第二マスクとしてのレジスト膜95を第一犠牲膜89上に形成する。開口部96は、第一導体膜94の第一接触部77及び第一ばね部78に対応する部位と、その近傍の第一犠牲膜89とが露出するように形成する。具体的な形成方法は、図8に示す工程に準じる。
次に図44に示すように、開口部96内に第三犠牲膜97をめっきで成長させる。具体的には図13に示す工程に準じる。
次に図45に示すように、レジスト膜95を除去する。具体的な方法は図11に示す工程に準じる。
次に図46に示すように、第一ばね部78と連結部82との間の空隙に対応する部位上と、第一接触部77の先端部とにレジスト膜130を形成する。レジスト膜130は、連結部82を形成しない部位を保護するために形成される。具体的な方法は図8に示す工程に準じる。
次に図47に示すように、連結部82を構成する絶縁膜104を基板90上全体に形成する。絶縁膜104には、アルミナ、SiO2などを用いる。バイアスを基板90に印加したバイアススパッタを用いて絶縁膜104を形成すると、本工程以前の工程によって基板90上に凹凸が形成されていても、凹部を絶縁膜104で埋めることができ、平坦度に優れた絶縁膜104を得ることができる。
次に図48に示すように、絶縁膜104の表面から研削、研磨、ポリッシュ、CMPなどを行うことにより、研磨面が第三犠牲膜97に至るまで絶縁膜104を除去し、絶縁膜104、レジスト膜130及び第三犠牲膜97の表面を平坦化する。
次に図49に示すように、残存しているレジスト膜130を除去する。具体的には図11に示す工程に準じる。
次に図50に示すように、残存している第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜97を除去すると、基板90からプローブユニット129が分離する。第一犠牲膜89、第二犠牲膜93及び第三犠牲膜はエッチャントを用いて溶解させる。尚、本製造方法によると、導線76の基部81上に絶縁膜104が残存するが、プローブユニット129の作用上何ら問題はない。
(第三実施例)
本発明の第三実施例は、プローブユニットに補強部が接合されている点で第一実施例と異なる。以下、プローブユニットについて詳しく説明する。
1.プローブユニットの構成
図51は、第三実施例によるプローブユニットを示す図である。
図51に示すように、第三実施例によるプローブユニット133では、プローブユニット本体75の両側に補強部134が接合されている。ユニット本体75の構成は、第一実施例のプローブユニットと同じである。
補強部134は、プローブユニット本体75に接合されている絶縁膜136と、絶縁膜136のプローブユニット本体75と反対側の面に接合されている導体膜137とからなる。補強部134には、プローブユニット本体75の固定孔86に対応する固定孔156が形成されている。補強部134をプローブユニット本体75に接合することにより、プローブユニット本体75の各構成要素が分離することを防止できる。
第一接触部77及び第一ばね部78が第一ガイド部88よりも薄いため、第一接触部77及び第一ばね部78が補強部134によって係止されることはない。補強部134は第一接触部77の移動方向を案内する。
第二接触部79及び第二ばね部80が第二ガイド部83よりも薄いため、第二接触部79及び第二ばね部80が補強部134によって係止されることはない。補強部134は第二接触部79の移動方向を案内する。
尚、図52(A)に示すように、補強部を絶縁膜136のみで構成してもよい。また図52(B)に示すように、プローブユニット本体75に接合される2つの補強部134のうち一方を絶縁膜136と導体膜137で構成し、他方を絶縁膜136のみで構成してもよい。また、補強部134はプローブユニット本体75の片側のみに接合してもよい。また、補強部134の導体膜137を配線盤11のグランド電極に接続してもよい。導体膜137をグランドに接続することにより、プローブユニット本体75の導線76を通過する信号の高周波特性を改善することができる。
2.プローブユニットの製造方法
以下、プローブユニットの製造方法を第一接触部側の製造工程について説明する。その他の工程については、上述の第一実施例に準ずるので説明を省略する。
図53から図60は、プローブユニットの第一接触部側の製造工程を示す図である。
はじめに図7に示す工程に準じて、基板90上に第一犠牲膜89を形成する。その後、図53に示すように、導体膜137aを第一犠牲膜89上に形成する。導体膜137aはプローブユニット本体75の両側に接合される2つの補強部134の一方を構成するものである。導体膜137aをNiなどから形成する場合、スパッタで下地層を形成した後、リソグラフィ及びめっきを行うことにより、所定のパターンに形成する。
次に図54に示すように、導体膜137a上に絶縁膜136aを形成する。具体的には、アルミナ、SiO2などの無機材料を用いる場合、スパッタで成膜した後、リソグラフィでパターニングする。レジストなどの樹脂を用いる場合、レジストを塗布してからリソグラフィでパターニングし、ハードベークで硬化させる。
次に図55に示すように、露出している第一犠牲膜89上に第二犠牲膜138をめっきで形成する。第二犠牲膜138の基板90からの高さが絶縁膜136aよりも高くなるように、めっき厚を調整する。第二犠牲膜138にはめっきが容易であって除去も容易な金属を用いる。例えばCuやSnなどを用いる。
次に図56に示すように、第二犠牲膜138及び絶縁膜136aの表面を研削、研磨、ポリッシュ、CMPなどで平坦化し、第二犠牲膜93及び絶縁膜104で構成される平坦面139を形成する。
次に図8から図20に示す工程に準じて、プローブユニット本体75を形成するための複数の膜を平坦面139上に形成してからワークの表面を研磨し、図57に示すように平坦面140を形成する。
次に図58に示すように、平坦面140上に絶縁膜136bを形成する。絶縁膜136bはプローブユニット本体75の先に形成した補強部134と反対側に接合される補強部134を構成するものである。絶縁膜136b下にあるレジスト膜130と犠牲膜93、97とを容易に除去するために、絶縁膜136bの第一ばね部78上の部位に開口部141を形成しておく。
次に図59に示すように、絶縁膜136b上に導体膜137bを形成する。導体膜137bにも絶縁膜137bの開口部141と対応する開口部142を形成する。
次に図60に示すように、レジスト膜130をアルカリ溶液、有機溶剤などのレジスト剥離液で除去し、犠牲膜89、93、97、138を全てエッチャントで溶解させると、基板90からプローブユニット133が分離する。絶縁膜136b及び導体膜137bに開口部141、142を形成したことにより、開口部141、142からレジスト剥離液や、犠牲膜を溶解させるエッチャントが浸透し易いため、レジスト膜130及び犠牲膜89、93、97、138を容易に除去できる。
(第四実施例)
本発明の第四実施例は、プローブユニットの連結部が接地導体部を有する点で第二実施例と異なる。以下、プローブユニットの構成について説明する。
図61は、本発明の第四実施例によるプローブユニットを示す図である。
図61に示すように、プローブユニット143の1つの連結部82は、2つの絶縁部84と、2つの絶縁部84の間に形成され配電盤11のグランド電極に接続される接地導体部144とで構成される。絶縁部84は、導線76の基部81に結合されている。絶縁部84の幅の調整により、導線76を通過する信号の高周波特性を向上させることができる。さらにプローブユニット143の両面に絶縁膜を接合し絶縁膜のプローブユニット143の反対側に配電盤11のグランド電極に接続された導体膜を接合すると、グランドに接続された導体によって導線76が取り囲まれるため、導線76の高周波特性をさらに向上させることができる。
(第五実施例)
本発明の第五実施例は、補強部の一部がプローブユニットの連結部の一部を構成している点で第三実施例と異なる。
図62は本発明の第五実施例によるプローブユニットを示す図である。
図62に示すように、導線76及び絶縁部84の両側には補強部を構成する絶縁膜136が形成されている。絶縁膜136の導線76及び絶縁部84と反対側に接地導体部144が形成されている。接地導体部144と絶縁膜136とで補強部134が構成される。
絶縁膜136は2つの導線76の間に形成された2つの絶縁部84の間で分割されている。接地導体部144が分割された絶縁膜136の間から2つの絶縁部84の間に入り込むことで2つの絶縁膜84及び接地導体部144で1つの連結部82が構成されている。
本実施例によると、接地導体部144が絶縁部84及び絶縁膜136を介して導線76を取り囲んでいるため、接地導体部144は、プローブユニットを補強するとともに、グランドに接続されて導線76の高周波特性を向上させる。
(A)は本発明の第一実施例によるプローブカードを示す斜視図であり、(B)はその部分拡大図である。 本発明の第一実施例によるプローブアッセンブリを分解した状態を示す斜視図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニットと検体を示す斜視図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニットを示す斜視図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニットを示す平面図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニットの変形例を示す平面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図である。 (A)は本発明の第一実施例によるブロックの平面図であり、(B)はその側面図であり、(C)はその正面図であり、(D)はその斜視図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニットとブロックとの結合方法を説明するための斜視図である。 本発明の第一実施例によるプローブユニットとブロックとの結合方法を説明するための正面図である。 (A)は本発明の第一実施例による拡散配線部を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 本発明の第一実施例によるプローブブロックと拡散配線部との結合方法を説明するための斜視図である。 (A)は本発明の第一実施例によるアッセンブラを示す平面図であり、(B)はその部分拡大図であり、(C)は(B)のc−c線断面図である。 本発明の第一実施例によるインターポーザにアッセンブラが結合された状態を示す斜視図である。 本発明の第一実施例によるアッセンブラにプローブブロックが結合された状態を示す斜視図である。 本発明の第一実施例によるプローブカードの構成要素の導通を説明するための斜視図である。 本発明の第二実施例によるプローブユニットを示す平面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの変形例を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図である。 本発明の第二実施例によるプローブユニットの変形例を示す平面図である。 (A1)、(B1)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの変形例を示す平面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第二実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットを示す正面であり、(B)はその斜視図である。 本発明の第三実施例によるプローブユニットの変形例を示す正面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 (A)は本発明の第三実施例によるプローブユニットの製造方法を示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図であり、(C)はそのc−c線断面図である。 本発明の第四実施例によるプローブユニットを示す平面図である。 (A)は本発明の第五実施例によるプローブユニットを示す平面図であり、(B)はそのb−b線断面図である。
符号の説明
6 検体、7 電極、32 第一接触部、34 第二接触部、75 プローブユニット、77 第一接触部、78 第一ばね部、79 第二接触部、80 第二ばね部、81 基部、82 連結部、83 第二ガイド部、88 第一ガイド部、90 基板、94 第一導体膜、103 第二導体膜、129 プローブユニット、133 プローブユニット、143 プローブユニット

Claims (15)

  1. 検体の電極に接触する複数の接触部と、
    外部電極に接続される複数の連絡部と、
    前記接触部の移動方向を案内する複数の第一ガイド部と、
    前記接触部と前記連絡部とに連なり前記接触部と前記連絡部とを導通させ前記連絡部から離れる方向に前記接触部を押す複数のばね部と、
    隣り合う前記接触部同士と隣り合う前記連絡部同士と隣り合う前記ばね部同士とを絶縁して隣り合う前記連絡部同士を連結する複数の連結部と、
    を備え、リソグラフィを用いて一体に形成されていることを特徴とするプローブユニット。
  2. 前記第一ガイド部は、前記連絡部に連なっている導体であることを特徴とする請求項1に記載のプローブユニット。
  3. 前記第一ガイド部は、前記連結部に連なっている絶縁体であることを特徴とする請求項1に記載のプローブユニット。
  4. 前記連絡部同士の間隔の一部もしくは全部が、前記接触部同士の間隔より広く配置されている連絡部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のプローブユニット。
  5. 前記連結部は、前記接触部、前記連絡部及び前記ばね部と絶縁されグランドに接続される接地導体部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のプローブユニット。
  6. 前記接触部を間に挟んで隣り合う前記第一ガイド部にまたがって固定され前記接触部及び前記ばね部を間に挟んで対向し前記接触部の移動方向を案内する絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のプローブユニット。
  7. 前記絶縁層の前記接触部と反対側に固定されグランドに接続される導体層をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のプローブユニット。
  8. 前記連絡部は、
    前記外部電極に接触する第二接触部と、
    前記ばね部に連なる基部と、
    前記第二接触部と前記基部とに連なり前記第二接触部と前記基部とを導通させ前記基部から離れる方向に前記第二接触部を押す第二ばね部と、を有し、
    前記第二接触部の移動方向を案内する複数の第二ガイド部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のプローブユニット。
  9. 前記連結部は、セラミックのスパッタにより形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のプローブユニット。
  10. 前記連結部は、樹脂を硬化させることにより形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のプローブユニット。
  11. 検体の電極に接触する接触部と、外部電極に接触する連絡部と、前記接触部と前記連絡部とに連なり前記接触部と前記連絡部とを導通させ前記連絡部から離れる方向に前記接触部を押す複数のばね部と、前記接触部の移動方向を案内する第一ガイド部と、隣り合う前記接触部同士と隣り合う前記連絡部同士と隣り合う前記ばね部同士とを絶縁して隣り合う前記連絡部同士を連結する連絡部と、を複数ずつ基板上にリソグラフィを用いて形成する段階と、
    前記基板を除去することにより、一体に結合された前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部とを備えるプローブユニットを得る段階と、
    を含むことを特徴とするプローブユニットの製造方法。
  12. 前記接触部に対応する第一開口部を有する第一マスクを前記基板上に形成する段階と、
    前記第一開口部内に前記接触部を形成する段階と、
    前記第一マスクを除去する段階と、
    前記接触部と前記第一ガイド部との間隙に相当する部位に第一犠牲膜を形成するための第二開口部を有する第二マスクを前記第一マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、
    前記第二開口部内に前記第一犠牲膜を形成する段階と、
    前記第二マスクを除去する段階と、
    前記第一ガイド部に対応する第三開口部を有し前記第二マスクより厚い第三マスクを前記第二マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、
    前記第三開口部内に前記第一ガイド部を前記接触部より厚く前記基板上に形成する段階と、
    前記第一ガイド部を形成した後に前記第一犠牲膜、前記第三マスク及び前記基板を除去することにより、前記プローブユニットを得る段階と、
    を含むことを特徴とする請求項11に記載のプローブユニットの製造方法。
  13. 前記接触部に対応する第一開口部を有する第一マスクを前記基板上に形成する段階と、
    前記第一開口部内に第一犠牲膜を形成する段階と、
    前記第二開口部内の前記第一犠牲膜上に前記接触部を形成する段階と、
    前記第一マスクを除去する段階と、
    前記接触部と前記第一ガイド部との間隙に相当する部位と前記接触部とを露出させる第二開口部を有する第二マスクを前記第一マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、
    前記第二開口部内に前記接触部を直に覆う第二犠牲膜を形成する段階と、
    前記第二マスクを除去する段階と、
    前記第一ガイド部に対応する第三開口部を有し前記第二マスクより厚い第三マスクを前記第二マスクが除去された前記基板上に形成する段階と、
    前記第三開口部内に前記第一ガイド部を前記接触部より厚く前記基板上に形成する段階と、
    前記接触部上に前記第一犠牲膜が所定厚さ残存するように前記第一ガイド部が形成されたワークピースの表面を平坦化する段階と、
    前記ワークピースの表面が平坦化された後に、前記基板と残存した前記第一犠牲膜と前記第二犠牲膜と前記第三マスクを除去することにより、前記プローブユニットを得る段階と、
    を含むことを特徴とする請求項11に記載のプローブユニットの製造方法。
  14. 前記基板上に導体層を形成する段階と、
    前記導体層上に絶縁層を形成する段階と、
    前記絶縁層上に前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部とを形成する段階とを含み、
    前記プローブユニットを得る段階では、一体に結合された前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部と前記導体層と前記絶縁層とを備えるプローブユニットを得ることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載のプローブユニットの製造方法。
  15. 前記基板上に直に第三犠牲膜を形成する段階をさらに含み、
    前記基板を除去する段階では、前記第三犠牲膜を除去することにより、前記第三犠牲膜上に形成された前記接触部と前記ばね部と前記第一ガイド部と前記連絡部とが前記基板から分離することを特徴とする請求項11〜14のいずれか一項に記載のプローブユニットの製造方法。
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