JP2009098066A - シート状プローブおよびその製造方法ならびにその応用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弾性を有する絶縁層と、絶縁層にその面方向に互いに離間して配置され絶縁層の厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体と、を有するシート状プローブであって、電極構造体の各々は、絶縁層の厚み方向の表面側に形成された表面電極部と、絶縁層の厚み方向の裏面側に形成された裏面電極部と、表面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に表面電極部とつながった状態で形成された表面配線部と、裏面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に裏面電極部とつながった状態で形成された裏面配線部と、表面配線部および裏面配線部とを電気的に導通可能とし、表面配線部と裏面配線部とを連絡する短絡部と、から構成された断面略コ字形状であって表面電極部と裏面電極部とが、絶縁層の弾性によって変位可能となるよう構成されている。
【選択図】図3
Description
しかしながら、被検査回路装置が多数の集積回路が形成されたウエハにおいて、ウエハを検査するための検査用プローブを作製する場合には、非常に多数の検査電極を配列することが必要となるため、検査用プローブは極めて高価なものとなり、また、被検査電極のピッチが小さい場合には、検査用プローブを作製すること自体が困難となる。
このプローブカードにおいては、一面に被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って形成された多数の検査電極102を有する検査用回路基板100が設けられ、この検査用回路基板100の一面上に、異方導電性シート200を介してシート状プローブ300が配置されている。
また、特許文献3などには、導電性磁性体粒子をエラストマー中に不均一に分布させることにより、厚み方向に伸びる多数の導電部と、これらを相互に絶縁する絶縁部とが形成されてなる異方導電性シート(以下、これを「偏在型異方導電性シート」という。)が開示されている。
異方導電性シートが開示されている。
シート状プローブ300については、例えば樹脂よりなる柔軟な絶縁性シート302を有し、この絶縁性シート302に、その厚み方向に伸びる複数の電極構造体304が、被検査回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って配置されて構成されている。
先ず、図15(a)に示したように、絶縁性シート302の一面に金属層312が形成されてなる積層体300Aを用意し、図15(b)に示したように、絶縁性シート302にその厚み方向に貫通する貫通孔314Hを形成する。
このような検査用プローブによれば、検査用回路基板100とシート状プローブ300との間に、異方導電性シート200が設けられているため、ウエハが検査用プローブによって押圧されたときに、ウエハの反りの大きさに応じて異方導電性シート200が変形することとなり、ウエハにおける多数の被検査電極の各々に対して良好な電気的接続を確実
に達成することができる。
弾性を有する絶縁層と、
前記絶縁層にその面方向に互いに離間して配置され、前記絶縁層の厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体と、
を有するシート状プローブであって、
前記電極構造体の各々は、
前記絶縁層の厚み方向の表面側に形成された表面電極部と、
前記絶縁層の厚み方向の裏面側に形成された裏面電極部と、
前記表面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に、表面電極部とつながった状態で形成された表面配線部と、
前記裏面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に、裏面電極部とつながった状態で形成された裏面配線部と、
前記表面配線部および裏面配線部とを電気的に導通可能とし、表面配線部と裏面配線部とを連絡する短絡部と、から構成された断面略コ字形状であって、
前記表面電極部と裏面電極部とが、前記絶縁層の弾性によって変位可能となるように構成されていることを特徴とする。
弾性を有する絶縁層を準備する工程と、
前記絶縁層にその面方向に互いに離間して配置され、前記絶縁層の厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体を形成する工程と、
を有するシート状プローブの製造方法であって、
前記電極構造体を形成する工程では、
前記絶縁層に貫通孔を形成し、
前記絶縁層の厚み方向の上面側に表面電極部を形成し、
前記絶縁層の厚み方向の下面側に裏面電極部を形成し、
前記表面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に、表面電極部とつながった状態で表面配線部を形成し、
前記裏面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に、裏面電極部とつながった状態で裏面配線部を形成し、
前記表面配線部および裏面配線部とを電気的に導通可能とし、表面配線部と裏面配線部とを連絡する短絡部を形成することを特徴とする。
さらに、従来のようにシート状プローブと異方導電性シートとの位置決めをする必要がないため、製品寸法誤差の積み重ねがなく、従来に比べて精度良く電極検査を行うことができる。
前記表面電極部が、半球状の突起形状を有することを特徴とする。
また、本発明のシート状プローブの製造方法は、
前記表面電極部が、半球状の突起形状を有することを特徴とする。
前記電極構造体は、
前記短絡部の中心から前記表面電極部の中心までの水平距離が、10μm〜500μmの範囲内となるように構成されていることを特徴とする。
前記電極構造体は、
前記短絡部の中心から前記表面電極部の中心までの水平距離が、10μm〜500μmの範囲内となるように構成されていることを特徴とする。
前記絶縁層が、
開口部を有する金属製の支持体の前記開口部に配置されていることを特徴とする。
前記絶縁層が、
開口部を有する金属製の支持体の前記開口部に配置されていることを特徴とする。
、支持体を支持してシート状プローブを移動し、被検査電極の電極検査を行えば、精度良くシート状プローブを移動できるため、確実に被検査電極の検査を行うことができる。
検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応して複数の検査電極が形成された検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置された上記のシート状プローブと、
を備えてなることを特徴とする。
また、本発明の回路装置の検査装置は、
上記のプローブカードを備えてなることを特徴とする。
また、本発明のプローブカードは、
検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応して複数の検査電極が形成された検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置された上記の製造方法にて製造されたシート状プローブと、
を備えてなることを特徴とする。
また、本発明の回路装置の検査装置は、
上記のプローブカードを備えてなることを特徴とする。
また、本発明のウエハの検査方法は、
複数の集積回路が形成されたウエハの各集積回路を、
上記のプローブカードを介してテスターに電気的に接続し、
前記各集積回路の電気検査を行うことを特徴とする。
<シート状プローブ10>
図1は、本発明のシート状プローブの実施形態を示した図であり、図1(a)は平面図、図1(b)はX−X線による断面図、図2は、図1のシート状プローブにおける接点膜を拡大して示した平面図、図3は、本発明のシート状プローブにおける構造を示す説明用断面図、図4は、本発明のシート状プローブの電極構造体を拡大して示す説明用断面図である。
さらに支持部27は、図1(b)に示したように絶縁層18Bからなる接点膜9が形成され、この支持体25によって接点膜9が支持されている。
また、シート状プローブ10は、回路装置の電気的検査を行うための検査用プローブに用いられるものであって、図3に示したように、柔軟な絶縁層18Bと支持体25とを有し、この絶縁層18Bには、絶縁層18Bの厚み方向に伸び、金属よりなる複数の電極構造体15が、検査対象である回路装置の被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、絶縁層18Bの面方向に互いに離間して配置されている。
このように設定することにより、表面電極部16部分が、短絡部18を起点とした片持ち梁状態となり充分なバネ性を有するとともに、柔軟な絶縁層18Bの弾性によって、表面電極部16部分が変位可能な構造となっている。このため、後述する反りを有するウエハの被検査電極に対しても精度良く被検査電極の電極検査を行うことができるようになっている。
この厚みが過小である場合には、シート状プローブ10を支持する支持体25として必要な強度が得られないことがある。
この場合、支持体25の各々の開口部26に電極構造体15を保持する柔軟な接点膜9が互いに独立した状態(図6(a))、部分的に独立した状態(図6(b))で配置される。
の絶縁層18Bには、絶縁層18Bの厚み方向に伸びる金属よりなる複数の電極構造体15が、検査対象であるウエハの電極領域における被検査電極のパターンに対応するパターンに従って、絶縁層18Bの面方向に互いに離間して配置されており、接点膜9は、支持体25の開口部26内に位置するよう配置されている。
以下、本願発明のシート状プローブ10の製造方法について説明する。
次いで、図7(b)に示したように、支持体25の開口部26の開口縁29を覆うように、弾性を有する絶縁層18Bを形成し、絶縁層18Bの厚み内に支持体25が含まれるようにする。
次いで、図8(c)に示したように、金属層20A、20Bを電極として、電気メッキにより金属(例えばニッケル)を貫通孔22内およびレジスト層24A、24Bのバターン内に充填することにより、貫通孔22内および金属層20A、20Bの上面に、電極構造体15の短絡部18、表面配線部11、表面電極部16、裏面配線部12、裏面電極部17が形成される。
次いで、図9(b)に示したように、図9(a)に示した積層体をエッチング液に短時間浸して、金属層20A、20Bの露出部分を除去する。なお、本実施例では、金属層20A,20Bの材質を銅とし、電気メッキにより形成された短絡部18、表面配線部11、表面電極部16、裏面配線部12、裏面電極部17の材質をニッケルとしており、銅よりニッケルの方が、エッチング速度が遅いために、金属層20A、20Bの露出部分のみを除去可能としている。
ここで、金属層20A、20Bをエッチング処理するためのエッチング液としては、アミン系エッチング液、ヒドラジン系水溶液や水酸化カリウム水溶液などを用いることができる。
次いで、図10(a)に示したように、化学メッキにより、表面電極部16の突起形状部分28を形成する。なお、化学メッキにより形成される突起形状部分28の材質としては、例えばニッケルを用いることができる。
<プローブカードおよび回路装置の検査装置>
図11は、本発明に係る回路装置の検査装置の一例における構成を示す説明用断面図であり、この回路装置の検査装置は、ウエハに形成された複数の集積回路の各々について、集積回路の電気的検査をウエハの状態で行うためのものである。
また、プローブカード1における検査用回路基板20の裏面(図において上面)には、プローブカード1を下方に加圧する加圧板3が設けられ、プローブカード1の下方には、ウエハ6が載置されるウエハ載置台4が設けられており、加圧板3およびウエハ載置台4の各々には、加熱器5が接続されている。なお、このような回路装置の検査装置は、分解すると図13に示したような構成である。
上記のプローブカード1によれば、図3に示したような本願発明のシート状プローブ10を備えてなるため、小さいピッチで被検査電極7が形成されたウエハ6に対しても安定な電気的接続状態を確実に達成することができる。
(1)図11に示したプローブカード1は、ウエハ6に形成された全ての集積回路の被検査電極7に対して一括して電気的接続を達成するものであるが、ウエハ6に形成された全ての集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極7に電気的に接続されるものであってもよい。
気的に接続して検査を行い、その後、他の集積回路の中から選択された複数の集積回路の被検査電極7に、プローブカード1を電気的に接続して検査を行う工程を繰り返すことにより、ウエハ6に形成された全ての集積回路の電気的検査を行うことができる。
(2)本発明の検査装置の検査対象である回路装置は、多数の集積回路が形成されたウエハ6に限定されるものではなく、半導体チップや、BGA、CSPなどのパッケージLSI、CMCなどの半導体集積回路装置などに形成された回路の検査装置として構成することができる。
(3)本発明のシート状プローブ10においては、例えば図6(a)に示したような電極構造体15を有する絶縁層18Bよりなる複数の接点膜9が、支持体25の開口部26の各々に配置し支持体25により支持された状態のシート状プローブ10であってもよく、さらに図6(b)に示すように一つの接点膜9が支持体25の複数の開口部26を覆うように配置されたものであってもよい。
3 加圧板
4 ウエハ載置台
5 加熱器
6 ウエハ
7 検査電極
9 接点膜
10 シート状プローブ
11 表面配線部
12 裏面配線部
15 電極構造体
16 表面電極部
17 裏面電極部
18 短絡部
18B 絶縁層
20 検査用回路基板
20A 金属層
20B 金属層
21 検査電極
22 貫通孔
24A レジスト層
24B レジスト層
25 支持体
26A レジスト層
26B レジスト層
26 開口部
27 支持部
28 突起形状部分
29 開口縁
30 支持板
T1 絶縁層の厚み
H1 絶縁層の上面から表面配線部までの高さ
H2 絶縁層の下面から裏面配線部までの高さ
H3 絶縁層の上面から表面電極部の最上面までの高さ
R1 表面電極部の径
R2 短絡部の径
L 表面電極部の中心から短絡部の中心までの水平方向距離
100 検査用回路基板
102 検査電極
200 異方導電性シート
300 シート状プローブ
300A 積層体
302 絶縁性シート
304 電極構造体
306 表面電極部
308 裏面電極部
310 短絡部
312 金属層
314H 貫通孔
316 レジスト膜
318 レジスト膜
320 レジスト膜
Claims (6)
- 弾性を有する絶縁層と、
前記絶縁層にその面方向に互いに離間して配置され、前記絶縁層の厚み方向に貫通して伸びる複数の電極構造体と、
を有するシート状プローブであって、
前記電極構造体の各々は、
前記絶縁層の厚み方向の表面側に形成された表面電極部と、
前記絶縁層の厚み方向の裏面側に形成された裏面電極部と、
前記表面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に、表面電極部とつながった状態で形成された表面配線部と、
前記裏面電極部の形成位置から水平方向に異なる位置に、裏面電極部とつながった状態で形成された裏面配線部と、
前記表面配線部および裏面配線部とを電気的に導通可能とし、表面配線部と裏面配線部とを連絡する短絡部と、から構成された断面略コ字形状であって、
前記表面電極部と裏面電極部とが、前記絶縁層の弾性によって変位可能となるように構成されていることを特徴とするシート状プローブ。 - 前記表面電極部が、半球状の突起形状を有することを特徴とする請求項1に記載のシート状プローブ。
- 前記電極構造体は、
前記短絡部の中心から前記表面電極部の中心までの水平距離が、10μm〜500μmの範囲内となるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のシート状プローブ。 - 前記絶縁層が、
開口部を有する金属製の支持体の前記開口部に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のシート状プローブ。 - 検査対象である回路装置とテスターとの電気的接続を行うためのプローブカードであって、
検査対象である回路装置の被検査電極に対応して複数の検査電極が形成された検査用回路基板と、
この検査用回路基板上に配置された請求項1から4のいずれかに記載のシート状プローブと、
を備えてなることを特徴とするプローブカード。 - 請求項5に記載されたプローブカードを備えてなることを特徴とする回路装置の検査装置。
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JP2001021587A (ja) * | 1999-07-08 | 2001-01-26 | Nec Corp | 検査プローブとその製造方法 |
JP2001332323A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-11-30 | Anritsu Corp | シリコン電極及び高周波接点シート並びにシリコン電極製造方法 |
JP2006138721A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Jsr Corp | シート状プローブおよびその製造方法ならびにその応用 |
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- 2007-10-18 JP JP2007271424A patent/JP2009098066A/ja active Pending
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